Evolusi konvergen adalah ketika organisme yang berbeda secara independen mengembangkan sifat yang serupa.
Sebagai contoh, hiu dan lumba-lumba terlihat relatif sama meskipun sama sekali tidak terkait. Hiu adalah ikan bertelur dengan kemampuan mematikan untuk mengendus darah di air, sementara lumba-lumba adalah mamalia penasaran yang menavigasi dengan membuat bunyi klik dan mendengarkan gema mereka. Perbedaan itu tidak terlalu mengejutkan, mengingat leluhur bersama terakhir dari duo ini berenang di lautan sekitar 290 juta tahun yang lalu.
Dari leluhur bersama kuno itu, satu garis keturunan muncul di darat dan berevolusi menjadi mamalia, termasuk yang mirip serigala Pakicetus, yang nantinya akan kembali ke air dan berevolusi menjadi paus dan lumba-lumba. Silsilah lain tetap berada di lautan, menjalani penyesuaian untuk menjadi hiu modern. Namun terlepas dari jalurnya yang berliku, kedua hewan ini berakhir di ceruk evolusi yang sama: perenang yang ramping dengan kulit halus dan sirip pengiris air yang ideal untuk mengejar mangsa.
Setiap habitat Bumi menghadirkan tantangannya sendiri. Terkadang, berbagai spesies mengembangkan solusi yang sama untuk masalah yang sama. Ahli biologi menyebut proses ini - ketika dua organisme berbagi karakteristik yang tidak mereka warisi bersama dari nenek moyang yang sama - evolusi konvergen.
Evolusi konvergen vs divergen
Contoh-contoh klasik evolusi, seperti kutilang Darwin, menunjukkan proses yang berlawanan: evolusi yang berbeda. Dipopulerkan pada akhir 1800-an oleh misionaris dan naturalis Amerika J. T. Gulick, istilah ini menggambarkan satu spesies tunggal menjadi banyak agar sesuai dengan peran yang berbeda dalam pengaturan tertentu. Di antara burung kutilang Galapagos, misalnya, bentuk paruh berubah (atau menyimpang) agar lebih cocok dengan berbagai jenis makanan yang tersedia di berbagai pulau.
Sebaliknya, evolusi konvergen terjadi ketika spesies mulai berbeda dan kemudian tumbuh lebih mirip. Misalnya, bayangkan Anda membuang bermacam-macam burung beo dan toucan ke pulau yang sama. Individu dengan paruh yang tidak efisien untuk menangkap serangga mungkin kelaparan dan mati tanpa meneruskan gen paruh buruknya kepada keturunannya. Tetapi burung beo dan burung toucan yang cukup beruntung memiliki paruh yang lebih sukses dalam menangkap serangga, akan bertahan hidup dan meneruskan gen untuk paruh serangga yang menangkap serangga itu. Beberapa generasi kemudian, keturunan kedua spesies dapat bertemu pada bentuk paruh yang sama, karena ini adalah desain yang paling berhasil untuk bertahan hidup di habitat itu.
Konsep yang mendasari evolusi konvergen dapat ditelusuri kembali ke Richard Owen, seorang ahli biologi Inggris yang, meskipun meragukan teori evolusi Darwin, pada pertengahan 1800-an menunjukkan perbedaan antara hewan dengan bagian-bagian tubuh yang dibangun serupa (homolog) dan bagian tubuh yang hanya memiliki tujuan yang serupa (analog). Sirip lumba-lumba dan tangan manusia, misalnya, homolog karena mereka memiliki struktur tulang yang sama, meskipun fungsinya berbeda sejak nenek moyang kita bersama terakhir. Di sisi lain, sirip lumba-lumba adalah analog dari sirip hiu - mereka memiliki tujuan yang sama tetapi bentuk yang berbeda karena mereka berevolusi secara independen (dan secara konvergen).
Contoh evolusi konvergen
Banyak sekali contoh evolusi konvergen, tetapi mereka paling mudah dilihat pada spesies hewan yang dikenal. Sebagai contoh, panda raksasa memiliki bagian-bagian tubuh yang menyerupai ibu jari, yang digunakan binatang untuk menggenggam bambu, seperti yang dijelaskan oleh ahli biologi Stephen Jay Gould dalam Majalah Nature yang Menggabungkan pada tahun 1970-an. Baik manusia dan gurita memiliki mata seperti kamera dengan iris, lensa dan retina - semua bagian penting dari perangkat pencitraan. Dan kedua kelelawar dan burung memiliki sayap.
Serupa dengan sifat-sifat ini dapat muncul, melihat lebih dekat mengungkapkan asal usul mereka yang independen. Seekor panda paw, dengan lima digit dan tulang jempol seperti ibu jari yang menonjol dari telapak tangannya, tidak terlihat seperti tangan manusia. Itu masuk akal, mengingat primata berevolusi ibu jari mereka yang menentang sekitar 50 juta tahun yang lalu sementara panda melakukannya kurang dari 20 juta tahun yang lalu (dan leluhur bersama kita yang terakhir hidup 65 juta hingga 90 juta tahun yang lalu). Demikian pula, kabel mata gurita yang unik berarti mereka tidak memiliki bintik-bintik buta. Dan sementara sayap burung lebih mirip dengan "lengan," sayap kelelawar lebih mirip "tangan" dengan jari kurus. Untuk menggunakan kategori Owen, ini adalah bagian tubuh yang analog, bukan homolog.
Penggerak evolusi konvergen adalah ketersediaan peran spesifik yang ditawarkan oleh lingkungan. Lautan memberi predator berenang cepat, baik itu hiu atau lumba-lumba. Langit membutuhkan selebaran, dan makhluk-makhluk yang hidup di atau berurusan dengan pohon-pohon yang luas harus dapat mengambil cabang dengan ekor, tangan atau cakar.
Salah satu contoh zaman modern yang paling dramatis adalah dua kelompok hewan konvergen: mamalia marsupial Australia, yang menghabiskan hari-hari awal mereka di kantong, dan mamalia yang lahir dari plasenta, yang mendiami seluruh dunia. Karena Australia berpisah dari benua lain puluhan juta tahun yang lalu, spesies hewannya telah berevolusi agak mandiri. Namun demikian, banyak ceruk telah diisi oleh hewan yang terlihat sangat mirip dengan rekan-rekan mereka di Afrika, Amerika, dan Eurasia.
Untuk menggali di bawah tanah, ada tahi lalat dan tahi lalat marsupial. Untuk berlari cepat di sepanjang tanah, tikus bertemu dengan pasangannya di mulgaras Australia. Dan untuk berburu mamalia kecil lainnya, harimau Tasmania yang sudah punah tampak dan berjalan persis seperti anjing atau serigala, kecuali ia juga membawa anaknya yang masih kecil di dalam kantong seperti kangguru. Karena peran yang sama - seperti penggali, pemburu dan pemburu - ada di kedua sisi lautan, evolusi berkumpul pada desain yang sama di kedua lokasi.
Apakah evolusi konvergen tidak terhindarkan?
Catatan fosil mengungkapkan bahwa pola yang sama telah dimainkan selama ribuan tahun dan beberapa peristiwa kepunahan, dengan sirip, kaki, cangkang lapis baja dan cakar muncul sebagai paket yang akrab di lingkungan yang sama. Fenomena ini telah menyebabkan ahli biologi evolusi mempertanyakan sampai sejauh mana evolusi adalah proses acak, dan sampai sejauh mana hasilnya ditetapkan oleh lingkungan. Ketika Gould bertanya-tanya, jika kita dapat memutar ulang sejarah Bumi sejak awal, akankah pohon kehidupan memiliki bentuk yang sama?
Namun, contoh yang jelas dari evolusi konvergen bukanlah hitam dan putih. Ini terkait erat dengan evolusi paralel, di mana suatu spesies menemukan dirinya di dua lingkungan yang berbeda dan berevolusi adaptasi yang sama untuk masing-masing. Mulai dari rencana tubuh yang sama, evolusi bergerak berbaris, tidak sepenuhnya "menyatu" pada adaptasi baru dan serupa. Beberapa ilmuwan menganggap evolusi marsupial sejajar dengan mamalia plasenta, sementara yang lain memperdebatkan apakah evolusi paralel adalah bentuk evolusi konvergen yang kurang ekstrim.
Baik evolusi konvergen maupun paralel berfungsi sebagai pengingat bahwa seleksi alam tidak memiliki jalur yang disukai, tidak ada busur intrinsik dari dasar ke lanjutan. Spesies dapat menyimpang, menyatu, dan menyimpang lagi. Evolusi hanya menegaskan bahwa spesies mengadopsi strategi bertahan hidup yang bekerja di lingkungan tertentu, terlepas dari mana strategi itu berasal.
