L'évolution convergente est lorsque différents organismes développent indépendamment des traits similaires.
Par exemple, les requins et les dauphins semblent relativement similaires malgré leur absence totale de lien. Les requins sont des poissons pondeurs avec la capacité mortelle de renifler du sang dans l'eau, tandis que les dauphins sont des mammifères curieux qui naviguent en émettant des clics et en écoutant leurs échos. Ces différences ne sont pas trop surprenantes, étant donné que le dernier ancêtre commun du duo a nagé les mers il y a environ 290 millions d'années.
De cet ancien ancêtre commun, une lignée a frappé la terre et a évolué en mammifères, y compris les loups Pakicetus, qui retournerait plus tard à l'eau et évoluerait en baleines et dauphins. Une autre lignée est restée dans l'océan, subissant des ajustements pour devenir le requin moderne. Pourtant, malgré leurs chemins sinueux, les deux animaux se sont retrouvés dans des niches évolutives similaires: des nageurs profilés avec une peau lisse et des nageoires découpant l'eau idéales pour chasser des proies.
Chacun des habitats de la Terre présente ses propres défis. Parfois, différentes espèces développent la même solution au même problème. Les biologistes appellent ce processus - lorsque deux organismes partagent des caractéristiques qu'ils n'ont pas héritées conjointement d'un ancêtre commun - une évolution convergente.
Évolution convergente vs divergente
Les exemples classiques d'évolution, tels que les pinsons de Darwin, démontrent le processus inverse: évolution divergente. Popularisé à la fin des années 1800 par le missionnaire et naturaliste américain J. T. Gulick, le terme décrit une seule espèce devenant multiple pour remplir différents rôles dans un cadre donné. Chez les pinsons des Galápagos, par exemple, la forme du bec a changé (ou divergé) pour mieux correspondre aux différents types de nourriture disponibles sur les différentes îles.
En revanche, l'évolution convergente se produit lorsque les espèces commencent distinctes puis deviennent plus similaires. Par exemple, imaginez que vous deviez jeter un assortiment de perroquets et toucans sur la même île. Les individus dont le bec était inefficace pour attraper les insectes pourraient avoir faim et mourir sans transmettre leurs gènes de mauvais bec à leur progéniture. Mais les perroquets et les toucans assez chanceux pour avoir des becs qui réussissaient mieux à attraper les insectes, survivraient et transmettraient les gènes de ces becs qui attrapaient les insectes. Des générations plus tard, les descendants des deux espèces pourraient converger vers la même forme de bec, car c'est la conception la plus réussie pour survivre dans cet habitat.
Les concepts qui sous-tendent l'évolution convergente remontent à Richard Owen, un biologiste britannique qui, malgré ses doutes sur la théorie de l'évolution de Darwin, au milieu des années 1800, a souligné la différence entre les animaux dont les parties du corps sont construites de manière similaire (homologues) et les parties du corps qui ont des objectifs similaires (analogues). Une nageoire de dauphin et une main humaine, par exemple, sont homologues car elles ont la même structure osseuse, malgré leurs fonctions divergentes depuis notre dernier ancêtre commun. D'autre part, l'aileron du dauphin est un analogue de l'aileron du requin - ils ont le même but mais des formes différentes car ils ont évolué indépendamment (et de manière convergente).
Exemples d'évolution convergente
Les exemples d'évolution convergente abondent, mais ils sont plus faciles à voir chez les espèces animales familières. Par exemple, les pandas géants ont des parties du corps ressemblant à des pouces, que les animaux utilisent pour saisir le bambou, comme le biologiste Stephen Jay Gould l'a décrit dans Incorporating Nature Magazine dans les années 1970. Les humains et les pieuvres ont des yeux d'appareil photo avec un iris, une lentille et une rétine - toutes les parties essentielles d'un appareil d'imagerie. Et les chauves-souris et les oiseaux ont des ailes.
Aussi similaires que ces traits puissent apparaître, un examen plus approfondi révèle leurs origines indépendantes. Une patte de panda, avec ses cinq chiffres et un os trapu en forme de pouce qui dépasse de sa paume, ne ressemble en rien à une main humaine. Cela a du sens, étant donné que les primates ont évolué leurs pouces opposables il y a environ 50 millions d'années alors que les pandas l'ont fait il y a moins de 20 millions d'années (et notre dernier ancêtre commun a vécu il y a 65 millions à 90 millions d'années). De même, le câblage unique des yeux de poulpe signifie qu'ils n'ont pas d'angle mort. Et tandis que les ailes d'oiseau ressemblent plus à des "bras", les ailes de chauve-souris ressemblent plus à des "mains" avec des doigts grêles. Pour utiliser les catégories d'Owen, il s'agit de parties du corps analogues et non homologues.
Le moteur de l'évolution convergente est la disponibilité de rôles spécifiques offerts par l'environnement. Les océans lancent des prédateurs qui nagent rapidement, qu'il s'agisse de requins ou de dauphins. Le ciel a besoin de dépliants, et les créatures qui vivent dans les arbres ou qui y font beaucoup appel doivent pouvoir saisir les branches avec une queue, des mains ou des griffes.
L'un des exemples les plus spectaculaires des temps modernes est deux groupes d'animaux convergents entiers: les mammifères marsupiaux d'Australie, qui passent leurs premiers jours dans des poches, et les mammifères nés de placentas, qui habitent le reste du monde. Parce que l'Australie s'est séparée des autres continents il y a des dizaines de millions d'années, ses espèces animales ont évolué de manière quelque peu indépendante. Néanmoins, de nombreuses niches ont été occupées par des animaux qui ressemblent beaucoup à leurs homologues d'Afrique, des Amériques et d'Eurasie.
Pour creuser sous terre, il y a des taupes et des taupes marsupiales. Pour gambader le long du sol, les souris rencontrent leur match dans les mulgaras australiens. Et pour chasser d'autres petits mammifères, le thylacine maintenant éteint ressemblait et marchait exactement comme un chien ou un loup, sauf qu'il portait également ses petits dans une poche comme un kangourou. Parce que des rôles similaires - comme le creuseur, le scamperer et le chasseur - existaient des deux côtés de l'océan, l'évolution a convergé sur des conceptions similaires dans les deux endroits.
L'évolution convergente est-elle inévitable?
Les archives fossiles révèlent que les mêmes modèles se sont déroulés à travers des éons et de multiples événements d'extinction, avec des nageoires, des pattes, des coquilles blindées et des griffes apparaissant comme des paquets familiers dans des environnements similaires. Le phénomène a conduit les biologistes évolutionnistes à se demander dans quelle mesure l'évolution est un processus aléatoire et dans quelle mesure son résultat est fixé par l'environnement. Comme Gould s'est demandé, si nous pouvions rejouer l'histoire de la Terre depuis le début, l'arbre de vie prendrait-il la même forme?
Délimiter clairement les instances d'évolution convergente n'est cependant pas noir et blanc. Elle est étroitement liée à l'évolution parallèle, dans laquelle une espèce se retrouve dans deux environnements différents et évolue vers la même adaptation à chacun. En partant du même plan corporel, l'évolution se déplace au pas de course, pas exactement "convergeant" sur une adaptation nouvelle et similaire. Certains scientifiques considèrent que l'évolution marsupiale est parallèle à celle des mammifères placentaires, tandis que d'autres se demandent si l'évolution parallèle n'est qu'une forme moins extrême d'évolution convergente.
L'évolution convergente et parallèle rappellent que la sélection naturelle n'a pas de voie privilégiée, pas d'arc intrinsèque de basique à avancé. Les espèces peuvent diverger, converger et diverger à nouveau. L'évolution insiste seulement sur le fait que les espèces adoptent des stratégies de survie qui fonctionnent dans un environnement donné, peu importe d'où viennent ces stratégies.
