La evolución convergente es un tema central en biología comparada porque a menudo se toma como evidencia de adaptación por selección natural. Atributos similares en grupos no relacionados reflejan respuestas adaptativas a presiones ambientales similares, a pesar de que los estados iniciales de los ancestros eran diferentes. La evolución convergente se ha documentado en muchos casos, incluidos ejemplos clásicos que involucran similitudes morfológicas, ecológicas y de comportamiento entre los 'lobos' placentarios y marsupiales, la forma y el tamaño de las alas similares de los murciélagos y las aves, o la similitud morfológica entre los cactus de las Américas y los tártago. y algodoncillos de África. Debido a que la predicción central de la convergencia es una estructura y función orgánica similar en contextos ambientales similares, es crucial evaluar la similitud del entorno con tanto cuidado como la similitud orgánica.
La mayoría de los estudios de convergencia se han centrado en los atributos biológicos en lugar de los ambientales, incluida la morfología, la estructura de la comunidad, la fisiología y la diversidad de especies. Todos estos estudios han brindado información útil para comprender la convergencia, pero debido a que solo incluyeron descripciones cualitativas del medio ambiente o mediciones climáticas generales, han dejado sin probar la suposición crucial de presiones ambientales similares. Los datos climáticos recientemente disponibles permiten examinar el aspecto ambiental de las predicciones de convergencia. La convergencia en las condiciones climáticas puede interpretarse como superposición en el espacio ambiental; en contraste, la divergencia puede interpretarse como diferentes áreas en el espacio ambiental.
Para probar cuantitativamente la hipótesis de la convergencia en los requisitos ambientales, un artículo reciente en Annals of Botany examina el ejemplo clásico de aparente evolución convergente entre las plantas suculentas de las regiones áridas americanas, los cactus, y sus análogos africanos lejanamente relacionados, los algodoncillos (Apocynaceae), los tártago (Euphorbiaceae) y las plantas de hielo (Aizoaceae). Este caso ha ilustrado la evolución convergente en innumerables publicaciones durante más de 100 años. Comparando la similitud ambiental utilizando herramientas de modelado de nicho, pruebas de aleatorización de similitud de nicho y análisis multivariados para 19 variables bioclimáticas, los autores encuentran que aunque los sitios seleccionados tienen formas de vida 'similares' pero no relacionadas, casi todos los resultados resaltan más diferencias climáticas que similitudes entre los sitios. Puntos calientes. Una perspectiva más amplia muestra que los sitios son similares a las tierras secas con una sequía relativamente moderada y temperaturas suaves, pero los resultados resaltan la naturaleza potencialmente objetiva de atribuir 'similitud' en tales estudios.
Convergir o no converger en el espacio ambiental: pruebas de entornos similares entre plantas suculentas análogas de América del Norte y África. Annals of Botany (2013) 111 (6): 1125-1138. doi: 10.1093/aob/mct078
Se invoca la evolución convergente para explicar la similitud entre organismos no relacionados en entornos similares, pero la mayoría de las evaluaciones de convergencia analizan la similitud de los atributos del organismo en lugar del entorno. Este estudio se enfoca en las plantas suculentas globulares de las Américas, los cactus y sus contrapartes en África en las familias de plantas de hielo, tártago y algodoncillo. Aunque a menudo se las presenta como modelos de evolución morfológica convergente, la similitud ambiental de estas plantas ha permanecido en gran parte sin examinar desde una perspectiva cuantitativa. Se seleccionaron cinco hotspots (centros de alta diversidad de especies de suculentas globulares), dos en México y tres en Sudáfrica. Sus entornos se compararon utilizando herramientas de modelado de nicho, pruebas de aleatorización de similitud de nicho y análisis multivariados para probar la similitud ambiental. Aunque los sitios seleccionados tienen formas de vida "similares" pero no relacionadas, casi todos nuestros resultados destacaron más diferencias climáticas que similitudes entre los puntos críticos. La interpredicción de nichos dentro y entre continentes, una prueba de equivalencia de nicho y los resultados de MANOVA mostraron diferencias significativas. En contraste, una prueba de similitud de nicho mostró que las comparaciones de Cuatrociénegas–Richtersveld, Huizache–Knersvlakte y Huizache–Richtersveld fueron similares. Las diferencias en los regímenes de lluvia y temperatura y el efecto potencial de los factores edáficos pueden estar involucrados en las diferencias entre los puntos críticos. Además, las diferencias en estructura, morfología y fisiología de las suculentas globulares pueden coincidir con algunas de las diferencias climáticas; es decir, dada la convergencia como la evolución de morfologías similares en condiciones similares, entonces puede ser que entornos diferentes diagnostiquen diferencias morfológicas discretas. Además, aunque se encontraron diferencias a pequeña escala entre los sitios, una perspectiva más gruesa muestra que estos sitios son claramente similares como tierras secas con sequía relativamente moderada y temperaturas templadas, lo que ilustra cómo todos los estudios de convergencia deben abordar el tema de qué tan similares deben ser dos entidades antes. se consideran convergentes.
