Plik zbieżna ewolucja Jest to pojawienie się podobieństw fenotypowych niezależnie w dwóch lub więcej liniach. Ogólnie rzecz biorąc, ten wzorzec obserwuje się, gdy zaangażowane grupy są poddawane podobnym środowiskom, mikrośrodowiskom lub sposobom życia, które przekładają się na równoważne presje selekcyjne..
Zatem fizjologiczne lub morfologiczne cechy, o których mowa, zwiększają biologiczną adekwatność (zdatność) i zdolności konkurencyjne w tych warunkach. Kiedy konwergencja występuje w określonym środowisku, można intuicyjnie stwierdzić, że wspomniana cecha jest tego typu adaptacyjny. Potrzebne są jednak dalsze badania, aby zweryfikować funkcjonalność cechy, na podstawie dowodów potwierdzających, że w rzeczywistości zwiększa ona zdatność populacji.
Wśród najbardziej godnych uwagi przykładów ewolucji zbieżnej można wymienić lot kręgowców, oko u kręgowców i bezkręgowców, formy wrzecionowate, między innymi u ryb i ssaków wodnych..
Indeks artykułów
Wyobraźmy sobie, że spotykamy dwie osoby, które fizycznie są do siebie całkiem podobne. Obie mają ten sam wzrost, kolor oczu i kolor włosów. Ich cechy są również podobne. Prawdopodobnie założymy, że dwoje ludzi jest rodzeństwem, kuzynami lub być może dalszymi krewnymi..
Mimo to nie byłoby zaskoczeniem, gdybyśmy się dowiedzieli, że między osobami z naszego przykładu nie ma bliskiej więzi rodzinnej. To samo dotyczy ewolucji na dużą skalę: czasami podobne formy nie mają wspólnego, nowszego, wspólnego przodka.
Oznacza to, że w trakcie ewolucji cechy, które są podobne w dwóch lub więcej grupach, można nabyć w różny sposób. Niezależny.
Biolodzy używają dwóch ogólnych definicji konwergencji ewolucyjnej lub konwergencji. Obie definicje wymagają, aby dwa lub więcej rodowodów wyewoluowało znaki podobne do siebie. Definicja zwykle zawiera termin „niezależność ewolucyjna”, chociaż jest ona dorozumiana.
Jednak definicje różnią się w zależności od konkretnego procesu ewolucyjnego lub mechanizmu wymaganego do uzyskania wzoru..
Niektóre definicje konwergencji, którym brakuje mechanizmu, są następujące: „niezależna ewolucja podobnych cech na podstawie cechy przodków” lub „ewolucja podobnych cech w niezależnych liniach ewolucyjnych”.
W przeciwieństwie do tego inni autorzy wolą zintegrować mechanizm z koncepcją koewolucji, aby wyjaśnić ten wzorzec.
Na przykład „niezależna ewolucja podobnych cech w odległych organizmach ze względu na pojawienie się adaptacji do podobnych środowisk lub form życia”.
Obie definicje są szeroko stosowane w artykułach naukowych i literaturze. Kluczową ideą ewolucyjnej konwergencji jest zrozumienie, że wspólny przodek zaangażowanych linii miał stan początkowy różne.
Zgodnie z definicją konwergencji, która obejmuje mechanizm (wspomniany w poprzedniej sekcji), wyjaśnia to podobieństwo fenotypów dzięki podobieństwu presji selekcyjnej, której doświadczają taksony..
W świetle ewolucji jest to interpretowane w kategoriach adaptacji. Oznacza to, że cechy, które uzyskuje się dzięki konwergencji, są dostosowaniami do tego środowiska, ponieważ w pewien sposób zwiększałyby jego zdatność.
Istnieją jednak przypadki, w których występuje konwergencja ewolucyjna, a cecha nie jest adaptacyjna. Oznacza to, że odnośne linie rodowe nie podlegają takim samym presjom selekcyjnym.
W literaturze zwykle znajduje się rozróżnienie między zbieżnością a równoległością. Niektórzy autorzy używają ewolucyjnego dystansu między porównywanymi grupami, aby rozdzielić te dwie koncepcje.
Powtarzająca się ewolucja cechy w dwóch lub więcej grupach organizmów jest uważana za równoległość, jeśli podobne fenotypy ewoluują w pokrewnych liniach, podczas gdy konwergencja obejmuje ewolucję podobnych cech w oddzielnych lub stosunkowo odległych liniach..
Inna definicja konwergencji i paralelizmu dąży do ich oddzielenia pod względem ścieżek rozwoju zaangażowanych w strukturę. W tym kontekście ewolucja zbieżna wytwarza podobne cechy różnymi ścieżkami rozwoju, podczas gdy ewolucja równoległa czyni to podobnymi ścieżkami..
Jednak rozróżnienie między ewolucją równoległą i zbieżną może być kontrowersyjne i staje się jeszcze bardziej skomplikowane, gdy przejdziemy do identyfikacji molekularnych podstaw danej cechy. Pomimo tych trudności, implikacje ewolucyjne związane z obydwoma koncepcjami są znaczące..
Chociaż selekcja faworyzuje podobne fenotypy w podobnych środowiskach, nie jest zjawiskiem, które można zastosować we wszystkich przypadkach..
Podobieństwa, z punktu widzenia kształtu i morfologii, mogą prowadzić organizmy do rywalizacji między sobą. W konsekwencji selekcja sprzyja dywergencji między gatunkami, które współistnieją lokalnie, tworząc napięcie między stopniami zbieżności i rozbieżności oczekiwanymi dla danego siedliska..
Osoby, które są blisko i mają znaczące nakładanie się nisz, są najsilniejszymi konkurentami - na podstawie ich podobieństwa fenotypowego, co prowadzi ich do wykorzystywania zasobów w podobny sposób.
W takich przypadkach rozbieżna selekcja może prowadzić do zjawiska znanego jako promieniowanie adaptacyjne, w którym z linii rodzą się różne gatunki o dużej różnorodności ról ekologicznych w krótkim czasie. Warunki sprzyjające promieniowaniu adaptacyjnemu obejmują między innymi heterogeniczność środowiska, brak drapieżników..
Adaptacyjne promieniowanie i zbieżna ewolucja są uważane za dwie strony tej samej „ewolucyjnej monety”.
Rozumiejąc różnicę między konwergencją ewolucyjną a podobieństwami, pojawia się bardzo interesujące pytanie: kiedy dobór naturalny sprzyja ewolucji podobnych cech, czy zachodzi w ramach tych samych genów, czy też może obejmować różne geny i mutacje, które prowadzą do podobnych fenotypów?
Opierając się na dotychczasowych dowodach, odpowiedź na oba pytania wydaje się być twierdząca. Istnieją badania, które potwierdzają oba argumenty.
Chociaż do tej pory nie ma konkretnej odpowiedzi, dlaczego niektóre geny są „ponownie wykorzystywane” w ewolucji ewolucyjnej, istnieją dowody empiryczne, które starają się wyjaśnić tę sprawę..
Na przykład, wykazano, że powtarzająca się ewolucja czasów kwitnienia roślin, odporność owadów na środki owadobójcze oraz pigmentacja kręgowców i bezkręgowców zachodzi w wyniku zmian obejmujących te same geny..
Jednak w przypadku niektórych cech tylko niewielka liczba genów może zmienić cechę. Weźmy przykład wzroku: zmiany w widzeniu barw muszą koniecznie wystąpić w zmianach związanych z genami opsyny.
Natomiast w innych cechach geny, które je kontrolują, są liczniejsze. W okresach kwitnienia roślin zaangażowanych jest około 80 genów, ale tylko w kilku z nich zaobserwowano zmiany w trakcie ewolucji.
W 1997 roku Moore i Willmer zastanawiali się, jak powszechne jest zjawisko konwergencji.
Dla tych autorów to pytanie pozostaje bez odpowiedzi. Twierdzą, że w oparciu o dotychczas opisane przykłady istnieją stosunkowo wysokie poziomy konwergencji. Jednak argumentują, że nadal istnieje znaczne niedoszacowanie ewolucyjnej konwergencji istot organicznych.
W książkach o ewolucji znajdujemy kilkanaście klasycznych przykładów konwergencji. Jeśli czytelnik pragnie poszerzyć swoją wiedzę na ten temat, może zajrzeć do książki McGhee (2011), w której znajdzie liczne przykłady z różnych grup drzewa życia..
U istot organicznych jednym z najbardziej zdumiewających przykładów konwergencji ewolucyjnej jest pojawienie się lotu w trzech liniach kręgowców: ptaków, nietoperzy i wymarłych już pterodaktyli..
W rzeczywistości konwergencja obecnych grup kręgowców latających wykracza poza modyfikację kończyn przednich w struktury umożliwiające lot..
Szereg fizjologicznych i anatomicznych adaptacji jest wspólnych dla obu grup, takich jak cecha charakteryzująca się krótszymi jelitami, które, jak się przypuszcza, zmniejszają masę osobnika podczas lotu, czyniąc go mniej kosztownym i bardziej afektywnym..
Co jeszcze bardziej zaskakujące, różni badacze odkryli ewolucyjne zbieżności w grupach nietoperzy i ptaków na poziomie rodzinnym..
Na przykład nietoperze z rodziny Molossidae są podobne do członków rodziny Hirundinidae (jaskółki i sojusznicy) u ptaków. Obie grupy charakteryzują się szybkim lotem na dużych wysokościach, z podobnymi skrzydłami..
Podobnie, członkowie rodziny Nycteridae zbiegają się pod różnymi względami z ptakami wróblowymi (Passeriformes). Obie latają z małą prędkością i mają zdolność manewrowania przez roślinność.
Znakomity przykład konwergencji ewolucyjnej można znaleźć, analizując dwie grupy ssaków: wczorajsze i wiewiórki..
Dzisiaj aye-aye (Daubentonia madagascariensis) jest klasyfikowany jako naczelny lemuriform endemiczny dla Madagaskaru. Ich niezwykła dieta składa się w zasadzie z owadów.
Zatem oko-oko ma adaptacje, które były związane z jego nawykami troficznymi, takimi jak ostry słuch, wydłużenie środkowego palca i zęby z rosnącymi siekaczami..
Pod względem protezy przypomina pod wieloma względami gryzonia. Nie tylko w wyglądzie siekaczy mają one również niezwykle podobny wzór uzębienia.
Wygląd między dwoma taksonami jest tak uderzający, że pierwsi taksonomiści sklasyfikowali aye-aye, wraz z innymi wiewiórkami, do rodzaju Sciurus.
Jeszcze bez komentarzy