Слева ктырь рода Leptogaster, справа стрекоза Sympecma paedisca (повернул для одинакового расположения)

Определение из википедии: конвергентная эволюция (от лат. con «вместе» + vergere «направленность, стремление; склоняться») — эволюционный процесс, при котором возникает сходство между организмами различных систематических групп, обитающих в сходных условиях, то есть относящихся к одной экологической гильдии.

Ктыри - это хищные мухи, двукрылые. Стрекоз, думаю, все знают.
Стрекозы появились примерно 350 млн. лет назад, а двукрылые - 240 млн. лет назад. То есть несколько сот миллионов лет эти насекомые развивались параллельно.

Но вот специализация на ловле летающих насекомых привела к такой интересной похожести:
удлиненное тело, не мешающее маневрировать,

ловчие лапы (при ловле работают как клетка, смыкаясь вокруг добычи),

мощные летательные мышцы (аж "выпирают"),

крылья, заточенные на быстрое маневрирование (хотя ктыри двукрылые, а стрекозы имеют 4 крыла)
глаза с почти полным охватом пространства вокруг.

Захотелось поделиться этим нетривиальным примером конвергентной эволюции :)
Ниже отдельные фото красавцев

Ктырь рода Leptogaster

Стрекоза Sympecma paedisca

Последний раз это вымершее животное видели в 1936 году.

Тасманийский волк, он же, сумчатый волк, он же тилацин (Thylacinus cynocephalus) — животное с интересной историей. Зверь относился к отряду хищных сумчатых и, как все представители этого отряда, являлся эндемиком Австралии. С середины ХХ века этот вид считается вымершим, хотя в последнее время гуляют слухи о том, что представители вида сохранились, просто очень хорошо прячутся.

Учёные из Мельбурнского университета в Австралии решили не пытаться найти животное на просторах континента, а воскресить его генетическим способом. Команда работала над проектом в течение многих лет и наконец получила финансирование на его реализацию.

Исследователи объявили о создании Лаборатории интегрированных исследований генетического восстановления тасманийского волка стоимостью 3,6 миллиона долларов. Профессор Эндрю Паск из Университетской школы биологических наук сказал, что щедрое финансирование даёт им возможность разработать технологии, которые потенциально могут вернуть утраченные виды и защитить других сумчатых, находящихся на грани исчезновения. Он предлагает девять ключевых шагов для их возрождения, включая генетическое секвенирование.

Учёные надеются продвинуться вперёд в исследовании генома тасманийского волка, разработке методов использования клеток сумчатых животных для создания эмбриона и успешного преобразования этого эмбриона в суррогатную матку хозяина.

Учёные планируют взять клетки родственного вида, в данном случае австралийской сумчатой землеройки и преобразовать их в клетки тасманийского волка с помощью технологии CRISPR. По оценкам исследователей, эта работа может занять десятилетие или около того в зависимости от развития технологий.

В 2017 году учёным уже удалось секвенировать геном тасманийского волка, что стало важным шагом для его возвращения.

Тасманийский волк был самым крупным из хищных сумчатых мегафауны Австралии, доживших до наших дней. Сходство его облика и повадок с волчьими — пример конвергентной эволюции, а от ближайших родственников, хищных сумчатых, он резко отличался и размерами, и формой тела.

Последнее достоверно зафиксированное наблюдение животного в дикой природе произошло в 1930 году, а шесть лет спустя умер последний представитель вида в неволе.

Источник

В наш век биржевого мышления идеи палеонтолога и писателя-фантаста Ивана Ефремова о том, что разумная жизнь может возникнуть на других планетах только в форме красивых людей, вызывают улыбку. Какими только не рисуют фантасты инопланетян: гуманоид с огромной головой и хилым телом считается слишком антропоморфным.

Гораздо правдоподобнее многим кажется двадцатиглазый кожистый чайник с крылышками. Во многом такой взгляд связан с тихогенетическим эволюционным мировоззрением. Если эволюция - результат взаимодействия бесчисленного множества случайностей (вроде игры на бирже), само собой разумеется, что развитие жизни на других планетах может разворачиваться самым непредвиденным образом. Более того, выпускаются фильмы о возможных путях эволюции на Земле в будущем, такие как "Дикий мир будущего" - забавная и совершенно оторванная от реальности фантазия. Чего только стоят "пустынные попрыгунчики", которые, по мнению авторов фильма, могут появиться на Земле через 200 млн. лет.

Отметим время возникновения последних классов в царстве животных. Млекопитающие: конец триасового периода, это более 200 млн. лет назад. Птицы, по традиционным представлениям - юрский период, примерно 170-190 млн. лет назад. Не возникало никаких новых классов (не рыба, не птица, не зверь, а что-то совсем экзотическое) в течение столь продолжительного периода времени. Примерно в середине девона (385 млн. лет назад) сложились условия для освоения суши позвоночными. Первые четвероногие, соответственно, появились несколько позже. Начало эволюционной ветви, породившей рыб, полагается, начинается около 530 млн. лет назад. И рыбы, после появления первых четвероногих, так и не превращались в птиц, несмотря на существование летучих рыб. Вы всё ещё верите в то, что нишу птиц через 200 млн. лет займут некие океанские флиши из "Дикого мира будущего"?

Последний отдел растений, покрытосеменные - юра или мел.

Просто сопоставьте временные шкалы и изменения, произошедшие в течение сотен миллионов лет, и вы поймёте, что макроэволюция это не так, что три сотни миллионов лет, и вдруг, откуда ни возьмись, появился... двадцатиглазый чайник с крылышками.

Далее следует отметить такую эволюционную тенденцию как "оптимизация" числа органов и формы организмов.

Предки членистоногих, полихеты, имели параподии на каждом сегменте.

У более современных ракообразных число сегментов и ног значительно меньше. У паука всего восемь ног. У насекомых - шесть. Клопу водомерке для прыжков по воде требуются лишь две пары конечностей, передние конечности выполняют хватательную функцию.

Тенденции к оптимизации числа конечностей можно отметить и для четвероногих позвоночных. Птицы пару конечностей предпочли использовать для полёта, а человек - для трудовой деятельности.

Также вы можете сравнить "допотопный дизайн" панцирных рыб и "эргономичный дизайн" костистых рыб.

Конечно, слово "оптимизация" в пространстве доминирующих тихогенетических концепций эволюции (эволюция на основе случайностей) звучит странно. Но тихогенез чаще всего бессилен объяснить макроэволюционные процессы, учёные начинают "плавать" при попытке ответить на острые вопросы, приводя бесчисленное множество гипотез, которые, в общем-то, являются фантазиями, поскольку машиной времени современная наука не располагает, и узнать, что произошло на самом деле, не представляется возможным. О номогенетических идеях, которые разделял Иван Ефремов, я писал тут. И с этой точки зрения вполне логичным представляется, что в процессе эволюции всё лишнее, требующее бессмысленного расхода ресурсов, нивелируется, если это возможно.

Таким образом, у прогрессивной эволюции есть магистральное направление, и вы можете вообразить себе, как оно выглядит. Точёные фигурки..

Поэтому, очень тяжело, должно быть, Громозеке, сконцентрироваться на рюмке с четыреста двумя каплями валерьянки. Это какая тяжёлая голова требуется, чтобы координировать движение такого числа рук! Подумайте об этом, прежде чем размышлять о многоруких пришельцах.

Сам Иван Ефремов, говоря о красивых людях на других планетах, апеллирует к принципу конвергенции: в сходной среде организмы в процессе эволюции обретают сходную форму.

Действительно: предки ихтиозавров - наземные рептилии, предки дельфинов - наземные млекопитающие, акула - рыба, но все они приобрели идеальную форму для передвижения в водной среде.

Вот как иногда представляют себе пакицета, предка китообразных. И как они до такой жизни дошли, как у кашалота?

Также Иван Ефремов отмечал, что чем выше уровень метаболизма таксономической группы организмов, тем меньше у неё возможных эволюционных путей, тем меньше возможных разнообразных форм у её представителей. Это как движения канатоходца по лезвию бритвы, полагал писатель: шаг влево, шаг вправо - и провал, а потому гимнаст прекрасен в своих согласованных, единственно верных в каждой точке пространства движениях. Действительно, разнообразие форм зоопланктона поражает. Ниже изображены различные ветвистоусые ракообразные.

Иное дело - птицы... Птица, она и в Африке - птица.

Нам следует признать, что экологическая ниша разумной жизни это очень узкая ниша. Что она из себя представляет? Способность познавать законы природы и создавать на основе познанного технологии, позволяющие, вместо того, чтобы адаптироваться под окружающую среду, как прочие организмы, адаптировать среду под себя (укутаться в пальто в мороз, опуститься в батискафе на дно Марианской впадины, выйти в скафандре в открытый космос). Существование в этой нише подразумевает достаточно развитую нервную систему, соответствующие ей размеры тела, свободные конечности для трудовой деятельности, высокий уровень метаболизма. И всего этого не должно быть слишком много. И всё это должно быть согласовано. А способность осваивать межзвёздные пространства подразумевает, помимо прочего, невероятную концентрацию человеческих ресурсов и рационализацию человеческих отношений (маленькая банановая республика не способна самостоятельно организовать даже орбитальную космическую станцию). Так что, идеи Ивана Ефремова о том, что инопланетяне непременно - красивые люди, создавшие коммунистическое (рационально организованное) общество, представляется более похожей на трезвые размышления учёного мужа, нежели спекулятивные фантазии о "чужих" и "звёздных войнах" с рюмкой валерьянки в тридцати двух щупальцах и тяжёлой-тяжёлой головой.

Автор заметки: Тюлин Д.Ю., канд. биол. наук

Перед вами — древнейшая муха-шаровка Archocyrtus kovalevi (семейство Acroceridae), найденная в верхнеюрских отложениях Казахстана. В пропорциональном отношении ее хоботок был самым длинным во всём мезозое: по длине он в 1,8 раз превосходил остальное тело. Возраст находки составляет около 160 млн лет. Поскольку цветковые растения появились намного позже, в первой половине мелового периода (около 125 млн лет назад), предполагается, что эта муха использовала свой хоботок, чтобы высасывать сладковатые выделения из шишек древних голосеменных. При этом она могла выступать в роли опылителя.

В последние годы палеонтологи открыли немало мезозойских насекомых с длинными хоботками сосущего типа: это и скорпионницы (см. Коэволюция насекомых и растений началась задолго до появления цветков, «Элементы», 11.11.2009), и бабочкоподобные каллиграмматиды (см. Бабочки мезозоя), и разнообразные мухи (см. Длиннохоботковая муха мезозоя). Длина хоботка некоторых из них превышает 1 см, а у крупных каллиграмматид она достигала 2 см. Можно было бы сказать, что на этом фоне муха A. kovalevi с ее 12-миллиметровым хоботком выглядит не слишком убедительно, если бы не одна деталь: по сравнению с крошечным тельцем ее ротовые части до крайности гипертрофированы. Хоботка таких пропорций нет больше ни у одного известного науке мезозойского насекомого.

Современная муха-шаровка Lasia c непропорционально длинным хоботком. Фото © Bernardo Segura с сайта flickr.com

Зато очень длинные хоботки есть у некоторых современных двукрылых. По относительной (не говоря уже об абсолютной) длине ротовых частей многие из них превосходят своего юрского собрата. Взять хотя бы южноамериканских мух-длиннохоботниц Moegistorhynchus и Prosoeca: среди них встречаются особи с хоботком в 2–4 раза длиннее тела. Или вот слепни Philoliche, которые умудряются использовать свой хоботок и для кровососания, и для питания нектаром — у них это орудие двойного назначения по длине превосходит тело в 2–3 раза. Наконец, среди современных мух-шаровок, к которым относится A. kovalevi, также есть несколько родов с хоботком существенно длиннее тела (шаровками этих насекомых называют из-за выпуклой, как бы горбатой груди).

Все ныне живущие длиннохоботковые мухи, включая шаровок, высасывают нектар из цветков с очень глубоким венчиком. Но в верхней юре ничего подобного просто не было. Судя по палеонтологической летописи, первые цветковые появились только в раннем мелу, да и к тому же цветки у них сначала были мелкими и невзрачными — нектар в них был легко доступен и без особых приспособлений. Зачем же тогда мухе A. kovalevi понадобился ее хоботок? Вероятно, чтобы залезать им в стробилы (шишки) голосеменных растений. Наиболее вероятным кандидатом на роль таких растений представляются беннеттитовые — вымершая группа, очень характерная для мезозоя, родичи современных саговников.

Детали строения хоботка мухи-шаровки A. kovalevi из верхней юры Казахстана. А — общий вид, B — участок хоботка, С — вершина хоботка, D — вершина хоботка современной мухи-шаровки Megalybus crassus. fc — пищевой канал, lb — лабеллумы (части хоботка). Длина масштабного отрезка — 2 мм (A), 0,5 мм (B–D). Изображение из статьи A. V. Khramov, E. D. Lukashevich, 2019. A Jurassic dipteran pollinator with an extremely long proboscis

В отличие от большинства голосеменных, которые полагаются на ветроопыление, многие беннеттитовые, подобно цветковым, обзавелись обоеполыми репродуктивными органами, способствующими перекрестному опылению при помощи насекомых. Далее, стробилы ряда беннеттитовых включали в себя красочные брактеи (модифицированные листья), весьма напоминавшие околоцветник современных цветковых. Исходя из этих сходных черт, некоторые палеоботаники, например Сергей Мейен, одно время даже рассматривали беннеттитовых в качестве предков цветковых. Но сейчас большинство ученых считают, что сходное строение репродуктивных органов двух этих групп — результат конвергентной эволюции в сторону энтомофилии (опыления насекомыми). Муха A. kovalevi является наглядным свидетельством того, как далеко эта эволюция зашла уже в юрском периоде.

Слева — шишка беннеттитового Williamsoniella karataviensis из верхней юры Казахстана (фото © Наталья Носова), на фотографии виден внешний периметр, состоящий из лепестковидных микроспорофиллов. Справа — художественная реконструкция, на которой представлена муха-шаровка Archocyrtus kovalevi, подлетающая к шишке беннеттитового (рисунок © Дмитрий Богданов). Изображение из статьи A. V. Khramov, E. D. Lukashevich, 2019. A Jurassic dipteran pollinator with an extremely long proboscis

В тех же отложениях, что и A. kovalevi, были найдены десятки обоеполых стробилов беннеттитовых, относящиеся к виду Williamsoniella karataviensis. Их периметр состоял из 12 кожистых плоских микроспорофиллов (мужских спорофиллов), ближе к вершине которых располагались пыльцевые мешки. Внешний круг из микроспорофиллов, похожий на околоцветник тюльпана, нависал над семязачатками, которые, таким образом, были скрыты в глубине шишки. Подобно современным гнетовым, семязачатки беннетиттовых могли выделять сладковатые опылительные капли. Вот ими-то, скорее всего, и лакомилась муха A. kovalevi. Длина микроспорофиллов W. karataviensis составляла 25–50 мм. Если предположить, что семязачатки размещались не на самом дне шишки, а, как и у многих беннеттитовых, сидели на особом мясистом основании — рецептакуле (цветоложе), то длины хоботка A. kovalevi было вполне достаточно, чтобы до них дотянуться. В процессе питания муха наверняка измазывалась в пыльце и переносила ее на другие шишки.

Таким образом, взаимовыгодное сотрудничество между растениями и насекомыми-опылителями установилось еще в эпоху безраздельного господства голосеменных. По мере того как на протяжении мелового периода беннеттитовые и прочие голосеменные постепенно сдавали позиции, длиннохоботковые мухи и некоторые другие опылители (например, жуки) могли переключаться на цветковых. То есть цветковым не всегда приходилось заниматься «воспитанием» собственных насекомых-опылителей — в отдельных случаях они могли просто заимствовать их в готовом виде у более древних групп растений.

Фото из статьи A. V. Khramov, E. D. Lukashevich, 2019. A Jurassic dipteran pollinator with an extremely long proboscis.

Александр Храмов
https://elementy.ru/kartinka_dnya/855/Yurskaya_mukha_s_ochen...