De natuur heeft een eigenzinnige trek: ze vindt steeds dezelfde oplossingen uit voor identieke problemen, zelfs bij dieren die al honderden miljoenen jaren geleden niet meer op dezelfde plek te vinden waren. Dit fenomeen heet convergente evolutie. Niet-verwante soorten ontwikkelen onafhankelijk van elkaar vrijwel identieke kenmerken, simpelweg omdat ze met dezelfde uitdagingen te maken krijgen.
Het resultaat is opmerkelijk. We zien dieren die er precies hetzelfde uitzien maar geen familie van elkaar zijn. Wetenschappers zijn er decennialang door misleid bij het opstellen van stambomen. Het blijkt veel vaker voor te komen dan we ooit dachten. Hier zijn de 10 meest sprekende voorbeelden van convergente evolutie waarbij de natuur zichzelf kopieert.
1. De Tasmaanse tijger en de wolf
De Tasmaanse tijger was een buideldier. De grijze wolf is een placentadier. Hun laatste gemeenschappelijke voorouder leefde meer dan 160 miljoen jaar geleden. En toch ontwikkelden ze schedels die zo identiek zijn dat biologiestudenten ze nauwelijks uit elkaar kunnen houden.
De schedels van beide dieren ontwikkelen zich vanaf de geboorte langs bijna parallelle groeitrajecten. Er is zelfs convergentie ontdekt in de regulerende elementen van hersengenen. Dit wijst erop dat deze verre neven mogelijk ook vergelijkbaar jacht- en sociaal gedrag vertoonden. De Tasmaanse tijger kreeg niet voor niets de wetenschappelijke naam Thylacinus cynocephalus, wat vrij vertaald “buideldier met hondenkop” betekent.
Tragisch genoeg stierf de laatste bekende Tasmaanse tijger in 1936 in een dierentuin in Hobart.
2. Dolfijnen en ichthyosauriërs
Leg een dolfijn naast een fossiel van een ichthyosaurus en je ziet vrijwel hetzelfde dier: een gestroomlijnde torpedovorm, rugvin, horizontale staartvin en een lange snuit. Toch waren ichthyosaurus reptielen die 250 tot 90 miljoen jaar geleden de oceanen domineerden. Dolfijnen zijn daarentegen zoogdieren die pas zo’n 50 miljoen jaar geleden begonnen te evolueren.
De gelijkenis is geen toeval. Water heeft 800 keer de dichtheid van lucht en er is eigenlijk maar één optimale vorm om er snel doorheen te bewegen: de spoelvormige lichaamsbouw. Beide groepen vonden onafhankelijk dezelfde hydrodynamische oplossing. Zelfs sommige weekdieren, zoals de naaktslak Phylliroe, hebben een vergelijkbare vorm gekregen.
3. Vliegende eekhoorns en Suikereekhoorn
Op het eerste gezicht zijn ze identiek. Het zijn kleine, pluizige zoogdieren met grote glijvliezen tussen hun ledematen waarmee ze van boom naar boom zweven. De Noord-Amerikaanse vliegende eekhoorn is echter een knaagdier, terwijl de Australische suikereekhoorn een buideldier is. Hun laatste gemeenschappelijke voorouder leefde meer dan 100 miljoen jaar geleden.
Beide dieren kwamen onafhankelijk van elkaar tot dezelfde oplossing voor hetzelfde probleem. Hoe kom je snel en energiezuinig van de ene boom naar de andere zonder naar beneden te klimmen? Het antwoord is een patagium, een vel dat zich uitstrekt van de voor- naar de achterpoten. Glijden is blijkbaar zo handig dat het ook bij bepaalde kikkers, hagedissen, slangen, vissen en zelfs inktvissen is verschenen.
4. Echolocatie bij vleermuizen en tandwalvissen
Vleermuizen en dolfijnen leven in compleet verschillende werelden. De een vliegt in de nachtelijke lucht, de ander zwemt in de donkere oceaan. Toch hebben beide groepen exact dezelfde specialiteit: echolocatie. Ze sturen hoogfrequente geluiden uit en analyseren hun omgeving door de terugkaatsende echo’s op te vangen.
Het meest opvallende? Onderzoekers stelden vast dat beide groepen dezelfde genetische mutaties hebben in gehoor-gerelateerde genen. Dit is een zeldzaam voorbeeld van convergente evolutie op moleculair niveau. Sommige tandwalvissen, zoals potvissen, ontwikkelden zelfs een specifieke vorm van hun binnenoorbot om optimaal te kunnen luisteren op extreme dieptes. Wetenschappers vermoeden dat dit nadelig was voor de nautilussen die ooit talrijk waren op die dieptes, omdat hun holle schelpen ineens makkelijk zichtbaar werden voor jagers.
5. Het oog van mens en octopus
Mensen en octopussen delen een gemeenschappelijke voorouder die meer dan 500 miljoen jaar geleden leefde, een primitief en blind organisme. Toch hebben beide soorten onafhankelijk complexe camera-ogen ontwikkeld met een lens, netvlies en iris. Het is een van de sterkste bewijzen voor convergente evolutie.
Interessant genoeg is het octopusoog in bepaalde opzichten slimmer ontworpen dan het onze. Bij mensen ligt de blinde vlek op de plek waar de oogzenuw het netvlies binnentreedt. Hierdoor zit er een gat in ons gezichtsveld. Octopussen hebben dit probleem niet, omdat hun netvlies andersom is gebouwd. De evolutie vond twee keer dezelfde oplossing, maar de tweede keer was eleganter.
6. Sabeltandkatten – vijf keer opnieuw uitgevonden
Denk je aan een sabeltandkat, dan denk je waarschijnlijk aan Smilodon, de bekende sabeltandtijger uit de ijstijd. Maar sabeltanden zijn minstens vijf keer onafhankelijk verschenen bij verschillende groepen vleesetende zoogdieren. We zien ze bij echte katten (Smilodon), bij nimraviden (geen echte katten) en bij buideldieren zoals Thylacosmilus in Zuid-Amerika. Ook bij creodonten (Machaeroides) en oxyaeniden (Barbourofelis) kwam dit kenmerk naar voren.
Al deze dieren kregen lange, afgeplatte hoektanden, versterkte nekspieren en een kaak die extra wijd kon openen. Dat is opmerkelijk, omdat ze nauwelijks verwant zijn. Blijkbaar is een grote dolk in je bek gewoon een heel effectieve manier om grote prooidieren te vellen.
7. Vleesetende planten – onafhankelijk ontstaan in minstens 12 families
Vleesetende planten zijn minstens 12 keer onafhankelijk ontstaan in het plantenrijk. Denk aan de lijmvallen van de zonnedauw of de valkuilen van bekerplanten. Ook de bekende klapvallen van de Venusvliegenvanger en de zuigvallen van blaasjeskruid horen in dit rijtje thuis.
Onderzoekers stelden vast dat niet-verwante vleesetende planten vrijwel identieke verteringssappen produceren. Soorten als Cephalotus, Nepenthes en Sarracenia leefden miljoenen jaren apart, maar kwamen op moleculair niveau uit bij dezelfde biochemische trucjes. De natuur herhaalt het recept zodra de omstandigheden erom vragen.
8. Bloedzuigende monden – meer dan 20 keer uitgevonden
Als je ooit bent gestoken door een mug, heb je kennisgemaakt met een van de vele onafhankelijke manieren van bloedzuigen. Geleedpotigen, de groep waartoe insecten, spinnen en kreeftachtigen behoren, hebben mondonderdelen om bloed te zuigen meer dan 20 keer onafhankelijk ontwikkeld.
Muggen, vlooien, teken en zelfs sommige motten vonden allemaal hun eigen manier om door de huid te prikken. Er zijn verschillende theorieën over waarom dit zo vaak gebeurt. Mogelijk begonnen deze dieren als nestparasieten die dicht bij warmbloedige dieren leefden en toevallig merkten dat bloed een voedzame maaltijd is.
9. Pootloze reptielen, amfibieën en vissen
Slangen zijn de bekendste pootloze gewervelden, maar dit bouwplan is vele malen onafhankelijk verschenen. Hazelwormen zijn bijvoorbeeld hagedissen zonder poten. Wormsalamanders (caeciliën) zijn amfibieën die zo veel op slangen lijken dat wetenschappers ze aanvankelijk verkeerd indeelden. Hun wetenschappelijke naam Gymnophiona betekent zelfs “naakte slang.”
Waarom verliezen zoveel dieren hun poten? Het antwoord ligt vaak in hun leefwijze. Wie zich door smalle tunnels of dichte vegetatie moet wurmen, heeft meer baat bij een slank lichaam dan bij uitstekende ledematen. Efficiëntie wordt door de natuur beloond met een gestroomlijnd lijf.
10. Krabbenvormen – de bizarre drang om een krab te worden
Dit fenomeen heeft een eigen naam gekregen: carcinisatie. Meerdere groepen schaaldieren die geen echte krabben zijn, kregen onafhankelijk van elkaar een krabachtige bouw. We zien een brede, platte schaal en een naar voren gebogen achterlijf dat onder het lichaam zit weggestopt.
Heremietkreeften, porseleinkrabben en koningskrabben zijn allemaal “nepkrabben” die uitkwamen bij dezelfde vorm. Evolutionair bioloog L.A. Borradaile schreef in 1916 al over de sterke neiging van de natuur om een krab te produceren. Wetenschappers begrijpen nog steeds niet volledig waarom dit zo vaak gebeurt, maar de krabbenvorm is blijkbaar een evolutionair succesrecept.
