Si definisce convergenza evolutiva il fenomeno per cui specie diverse che vivono nello stesso tipo di ambiente, o in nicchie ecologiche simili, sulla spinta delle stesse pressioni ambientali, si evolvono sviluppando, per selezione naturale, determinate strutture o adattamenti che li portano ad assomigliarsi moltissimo. Tali specie sono dette convergenti.

Casi di convergenza evolutiva si possono osservare sia tra forme di vita presenti contemporaneamente in diverse aree del mondo, sia comparando resti fossili appartenenti a diverse epoche geologiche.

Il processo di radiazione adattativa che nel corso del Paleocene ha portato i mammiferi a occupare le diverse nicchie ecologiche lasciate libere dall'estinzione dei dinosauri ha prodotto notevoli somiglianze tra i mammiferi placentati evolutisi all'interno di specifiche nicchie in varie zone dell'Eurasia, dell'America, e dell'Africa, e i corrispettivi marsupiali, evolutisi, invece, in modo del tutto indipendente in Australia.

Gli squali, appartenenti alla classe dei pesci cartilaginei, i delfini della classe dei mammiferi e gli Ittiosauri della classe dei rettili (che vissero nel mesozoico), sotto la pressione dell'ambiente acquatico che li circonda, si sono evoluti assumendo una morfologia idrodinamica complessivamente molto simile.

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  Squalo
  (Chondrichthyes)
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  Delfino
  (Mammalia)
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  Ittiosauro
  (Reptilia)

Specie di mammiferi fossori, cioè che trascorrono buona parte della loro vita sottoterra, quali le talpe eurasiatiche e nordamericane, le talpe dorate sudafricane e le talpe marsupiali australiane, pur appartenendo a ordini differenti ed essendosi evolute in zone geografiche molto distanti tra loro, hanno occupato la stessa nicchia ecologica, sviluppando caratteri anatomici e meccanismi di adattamento fisiologico estremamente simili.

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  Talpa europea
  (Talpidae)
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  Talpa dorata
  (Chrysochloridae)
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  Talpa marsupiale
  (Notoryctidae)

Nonostante le molte somiglianze, non vi è nessuna parentela tra le nettarinie, i colibrì americani, gli honeyeaters australiani e gli estinti nettarivori hawaiani, tutti accomunati da abitudini alimentari nettarivore.
La somiglianza di alcuni caratteri (becco sottile e allungato, attitudine al volo stazionario) è un tipico esempio di convergenza evolutiva, legata alle analoghe abitudini alimentari basate sul consumo di nettare dei fiori prelevato introducendo il lungo becco nel calice del fiore librandosi fermi nell'aria.

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  Archilochus alexandri
  Trochilidae
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  Lichmera lombokia
  Meliphagidae
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  Nectarinia johnstoni
  Nectariniidae
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  Moho braccatus
  Mohoidae

Anche tra le specie vegetali si assiste a fenomeni di convergenza evolutiva: vedi per esempio alcune specie di Cactacee e di Euphorbiaceae adattate agli ambienti desertici.

Cactaceae

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  Cereus repandus
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  Astrophytum asterias

Euphorbiaceae

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  Euphorbia virosa
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  Euphorbia obesa

• Richard Dawkins, Il racconto della talpa marsupiale, in Il racconto dell'antenato. La grande storia dell'evoluzione, Milano, Mondadori, 2006, pp.205-208, ISBN 88-04-56000-2.

• Evoluzione
• Evoluzione parallela
• Mimetismo batesiano
• Nicchia ecologica
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