สัตว์ สิ่งมีชีวิต 2 สายพันธุ์ ที่ดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกัน ซึ่งอาศัยอยู่อย่างโดดเดี่ยวจากกันและกัน จะวิวัฒนาการเป็นรูปแบบที่เหมือนกันได้อย่างไร เมื่อประมาณ 60 ล้านปีก่อน ออสเตรเลียถูกแยกออกจากทวีปอื่นๆ โดยสมบูรณ์จากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก เป็นผลให้รูปแบบชีวิตในออสเตรเลียเป็นไปตามรูปแบบ วิวัฒนาการของตนเองโดยมีการปะปนกับสายพันธุ์ ภายนอกเพียงเล็กน้อย หรือไม่มีเลยเป็นเวลาหลายล้านปีในช่วงเวลาที่แยกจากกัน
สัตว์ชนิดเดียวกันนี้อาศัยอยู่ในออสเตรเลีย เช่นเดียวกับที่อาศัยอยู่ในส่วนอื่นๆ ของโลก แต่ในช่วงหลายชั่วอายุคน ประชากรที่แยกจากกันมีวิวัฒนาการแตกต่างกัน อาศัยอยู่ในสถานที่ที่ต่างกัน มีภูมิอากาศต่างกัน มีสัตว์นักล่าต่างกัน และมีสถานการณ์อื่นๆอีกมาก เมื่อสปีชีส์เหล่านี้วิวัฒนาการไปในทิศทางต่างๆกัน ความผันแปรที่น่าสนใจบางอย่างก็ปรากฏขึ้น ระหว่างสปีชีส์ออสเตรเลียที่แยกได้กับสปีชีส์ ที่วิวัฒนาการในส่วนที่เหลือของโลก
ตัวอย่างเช่น จิงโจ้มีลักษณะและหน้าที่แตกต่าง จากสิ่งที่คุณพบได้นอกออสเตรเลีย แต่ที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่า สำหรับนักชีววิทยา ก็คือสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่อยู่ห่างไกลจากกันบนต้นไม้แห่งวิวัฒนาการจนอาจพิจารณาได้ว่ามีความเกี่ยวข้องกันในระยะไกลเท่านั้น ดูเหมือนจะเกือบจะเหมือนกันทุกประการ ตัวอย่างเช่น สัตว์ฟันแทะยุคดึกดำบรรพ์อาศัยอยู่ทั้งใน และนอกประเทศออสเตรเลีย ในช่วงเวลาที่แยกจากกัน ในออสเตรเลียกิ่งหนึ่งของลูกหลานของสัตว์ฟันแทะชนิดนี้
โดยได้พัฒนาเป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่บนต้นไม้ โดยมีผิวหนังยื่นออกมาระหว่างขาหน้าและขาหลัง ทำให้สามารถร่อนไปมาระหว่างต้นไม้บนกระแสลมได้ รู้จักกันในชื่อว่า phalangers บินได้ในส่วนอื่นๆ ของโลก สัตว์ฟันแทะยุคดึกดำบรรพ์ได้วิวัฒนาการ เป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนต้นไม้ที่แยกจากกันอย่างสิ้นเชิง โดยมีปีกที่ร่อนได้ นั่นคือกระรอกบิน สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้อย่างไร ศักยภาพในการพัฒนาลิ้นร่อนของสัตว์ประเภทฟันแทะในยุคดึกดำบรรพ์นั้นหรือไม่
ทำให้มันหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่สัตว์ชนิดนี้จะวิวัฒนาการในที่สุด หรือความกดดันของสภาพแวดล้อมทั้ง 2 ทำให้เกิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เพื่อผลักดันสัตว์ฟันแทะในรูปแบบร่อน แล้วสปีชี่ส์ที่ไม่เคยเกี่ยวข้องกันแต่แรกเริ่ม แต่ยังคงพัฒนาเป็นรูปแบบที่คล้ายคลึงกันจนน่าตกใจ สิ่งแวดล้อมหล่อหลอมสปีชีส์ สถานการณ์ที่อธิบายด้วยกระรอกบินเรียกว่า วิวัฒนาการคู่ขนาน มันเกิดขึ้นเมื่อสองสายพันธุ์ ที่เกี่ยวข้องแยกออกจากกันวิวัฒนาการในสถานที่และสถานการณ์ที่แตกต่างกัน
แต่จบลงด้วยการพัฒนาลักษณะที่เหมือนกันหลายประการเมื่อ สัตว์ สองชนิดที่มีลักษณะแตกต่างกันมาก เรียกว่าความคล้ายคลึงทางสัณฐานวิทยา เมื่อสองสปีชีส์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันอย่างสมบูรณ์ พัฒนาความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยา มันเรียกว่าวิวัฒนาการมาบรรจบกัน บางครั้งการตัดสินใจว่า เป็นประเภทใดนั้นเป็นไปไม่ได้ เพราะเราไม่มีความรู้ที่สมบูรณ์เกี่ยวกับบันทึกวิวัฒนาการ เราไม่มีทางรู้ได้เลยว่าสองสปีชีส์มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดเพียงใด
เมื่อหลายล้านปีก่อน เหตุผลง่ายๆของการวิวัฒนาการแบบคู่ขนานเกิดขึ้น ก็คือสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน และแรงกดดันด้านประชากรที่คล้ายคลึงกัน ทำให้สายพันธุ์ต่างๆ วิวัฒนาการลักษณะที่คล้ายคลึงกัน ลักษณะที่ประสบความสำเร็จในที่หนึ่งจะประสบความสำเร็จในอีกที่หนึ่ง แต่นั่นไม่ได้บอกเรื่องราวทั้งหมดจริงๆ ท้ายที่สุดแล้ว มีสัตว์หลายล้านชนิดบนโลก และหลายชนิดมีลักษณะที่ไม่เหมือนกันเลย ทำไมบางชนิดเท่านั้นที่มีวิวัฒนาการแบบคู่ขนานหรือมาบรรจบกัน
มันเกี่ยวข้องกับวิธีการทำงานของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ สปีชีส์หนึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่งได้ เนื่องจากการกลายพันธุ์ของรหัสพันธุกรรม หรือการรวมตัวกันของข้อมูลทางพันธุกรรม โดยการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเหล่านี้ แสดงเป็นลักษณะใหม่หรือเปลี่ยนแปลง การกลายพันธุ์อาจทำให้หมีสายพันธุ์หนึ่ง มีสีขนที่อ่อนกว่ามาก เป็นต้น ลักษณะที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีโอกาสที่จะอยู่รอดได้นานพอที่จะขยายพันธุ์
มีแนวโน้มที่จะส่งต่อไปยังคนรุ่นหลัง ในขณะที่ลักษณะที่ประสบความสำเร็จน้อยกว่า จะไม่ได้รับการส่งต่อบ่อยเท่า ดังนั้น เมื่อเวลาผ่านไป ค่าเฉลี่ยของลักษณะต่างๆ ในประชากรของสิ่งมีชีวิตจะเปลี่ยนไป ลักษณะที่เป็นประโยชน์มากที่สุดจะแสดงด้วยความถี่ที่มากขึ้น ในที่สุดลักษณะที่เป็นประโยชน์สะสมเหล่านี้ ทำให้สิ่งมีชีวิตมีความเหมาะสมอย่างยิ่ง ที่จะทำงานในสภาพแวดล้อมหนึ่งๆ นี่คือช่องนิเวศวิทยาของสปีชีส์ สัตว์เหล่านี้ปรับตัวให้อยู่ในโพรงนั้นได้สำเร็จ
แต่อาจจะทำได้ไม่ดีนักเมื่ออยู่นอกช่องนั้น โพรงของหมีขั้วโลกอยู่บนสุดของห่วงโซ่อาหาร ในสภาพอากาศที่หนาวเย็นและมีหิมะปกคลุมของอาร์กติก หมีขั้วโลกที่พยายามใช้ชีวิต เป็นทุ่งหญ้าในทุ่งหญ้าสะวันนาของแอฟริกานั้นไม่ค่อยดีนัก สิ่งมีชีวิตที่มีแนวโน้มที่จะแสดงวิวัฒนาการแบบคู่ขนาน หรือมาบรรจบกันมากที่สุด คือสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระบบนิเวศน์ที่คล้ายคลึงกัน ทุ่งหญ้าสะวันนาของทวีปแอฟริกาและที่ราบของทวีปอเมริกาเหนือมีสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน
กล่าวคือแห้งแล้งเล็กน้อย เป็นที่ราบและปกคลุมด้วยหญ้า ช่องเดียวกันมีอยู่ในทั้งสองแห่ง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ที่กินพืชเป็นอาหาร ซึ่งอาศัยอยู่ในฝูงสัตว์และกินหญ้าบนหญ้า วิลเดอบีสต์และวัวในอเมริกาเหนือวิวัฒนาการมาไกลจากกันและกัน แต่มีความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยาอย่างไม่น่าเชื่อ ทั้งสองชนิดไม่มีวิวัฒนาการเป็นหมีขั้วโลก นั่นไม่สมเหตุสมผล การคัดเลือกโดยธรรมชาติช่วยเสริมลักษณะ ที่ทำให้สายพันธุ์เหล่านั้นประสบความสำเร็จภายในช่อง
เนื่องจากโพรงเหมือนกัน จึงไม่แปลกใจเลยที่สายพันธุ์จะมีลักษณะเหมือนกัน วิวัฒนาการที่บรรจบกันบางอย่างไม่ได้ขึ้นอยู่กับระบบนิเวศน์เฉพาะ เนื่องจากลักษณะดังกล่าวมีประโยชน์อย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตหลากหลายประเภท สัตว์กินเนื้อทุกชนิดมีวิวัฒนาการของฟันที่แหลมคมไม่ว่าจะอยู่ที่ใด นกค้างคาวและแมลงหลายชนิดได้พัฒนาความสามารถในการบินด้วยวิธีต่างๆ กันและด้วยเหตุผลที่ต่างกัน แต่การบินมีประโยชน์มาก จึงปรากฏอยู่ทั่วทุกที่
วิวัฒนาการคู่ขนานเป็นเรื่องปกติธรรมดาในระดับสัณฐานวิทยา แต่กระบวนการทางพันธุกรรมมีบทบาทอย่างไร บทบาทของพันธุศาสตร์ในวิวัฒนาการคู่ขนานมี 2 สิ่งที่ต้องพิจารณาเกี่ยวกับบทบาทของพันธุกรรมในวิวัฒนาการคู่ขนาน ประการแรกคือรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ อาจมีศักยภาพสำหรับโครงสร้างที่ซับซ้อนมากมาย ที่ไม่ได้แสดงออกในสิ่งมีชีวิตนั้น ลองนึกภาพคนงานก่อสร้างสร้างบ้าน อาจมีคำแนะนำในการสร้างส่วนเพิ่มเติมที่ด้านหลังของบ้าน
แต่ถ้าสถาปนิกไม่ได้บอกให้ทีมงานสร้างส่วนนั้น จะสร้างบ้านพื้นฐานเท่านั้นโดยไม่มีการต่อเติม พันธุกรรมที่เทียบเท่ากับสถาปนิก จะเป็นการกลายพันธุ์อีกครั้งที่กระตุ้นส่วนของดีเอ็นเอ ที่จำเป็นในการแสดงลักษณะ แมงกะพรุนและดอกไม้ทะเลเป็นสัตว์ที่มีโครงร่างเป็นรัศมี ไม่มีด้านซ้ายหรือขวา อย่างไรก็ตามพบว่ารหัสพันธุกรรม มีเครื่องหมายสำหรับแผนร่างกายทวิภาคี ด้วยเหตุผลบางอย่าง มันไม่แสดงออกมาในสมาชิกของตระกูลแมงกะพรุน
เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญสำหรับการวิวัฒนาการคู่ขนาน มันแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์สามารถมีเครื่องมือทางพันธุศาสตร์เพื่อสร้างความซับซ้อนที่มากขึ้นได้ ในขณะที่สิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตที่แยกจากกันอย่างกว้างขวางสามารถพัฒนาลักษณะที่คล้ายคลึงกันได้ เนื่องจากศักยภาพของลักษณะเหล่านั้นมีอยู่ตั้งแต่แรกเริ่ม สิ่งที่สองที่ต้องพิจารณาคือหลักฐานการทดลอง
เมื่อเร็วๆ นี้นักชีววิทยาได้ไปไกลกว่าสัณฐานวิทยาในการตรวจสอบวิวัฒนาการคู่ขนาน พบข้อพิสูจน์ว่าอย่างน้อยในบางกรณี ความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยา ก็ตรงกับความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม ปฏิสัมพันธ์ทางเคมีของโปรตีนและกรดอะมิโน ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาก็เหมือนกันในสัตว์ 2 ชนิดที่แยกออกจากกันเป็นเวลาหลายล้านปี
บทความที่น่าสนใจ ความสุข อธิบายและให้ความรู้เกี่ยวกับวิธีการมีความสุขด้วยตัวเอง
