Konvergentna evolucija

Konvergentna evolucija mobilnega kostnih jezikov v letečih dinozavrih in pterozavrih. Vir: Li Z, Zhou Z, Clarke JA, CC do 4.0, Wikimedia Commons

Kaj je konvergentna evolucija?

The Konvergentna evolucija To je pojav podobnih evolucijskih mehanizmov v dveh ali več oddaljenih rodovih, neodvisno. Na splošno se ta vzorec opazi, kadar so vpletene skupine podvržene podobnim okoljem, mikroambientom ali načinom življenja, ki se prenašajo v selektivne enakovredne pritiske.

Tako fiziološke ali morfološke značilnosti povečujejo biološko ustreznost (fitnes) in konkurenčna spretnost v takšnih pogojih. Ko se konvergenca pojavi v določenem okolju, je lahko intuit, da je takšna lastnost tipa prilagodljivo. Vendar so potrebne nadaljnje študije, ki preverjajo funkcionalnost lastnosti z dokazi, ki podpirajo, da učinkovito fitnes prebivalstva.

Med najpomembnejšimi primeri konvergentne evolucije lahko med drugim omenimo let pri vretenčarjih, oko v vretenčarjih in nevretenčarjih, fusiformnih oblikah pri ribah in vodnih sesalcih.

Evolucijska konvergenca Vs. paralelizem

V literaturi je običajno najti razliko med konvergenco in paralelizmom. Nekateri avtorji uporabljajo evolucijsko razdaljo med skupinami za primerjavo obeh konceptov.

Ponavljajoča se evolucija značilnosti v dveh ali več skupinah organizmov se šteje za vzporedna, če se podobni fenotipi razvijajo v sorodnih rodovih, medtem ko konvergenca vključuje razvoj podobnih značilnosti v ločenih ali razmeroma oddaljenih linijah.

Druga definicija konvergence in paralelizma jih želi ločiti glede na razvojne poti, vključene v strukturo. V tem kontekstu konvergentna evolucija ustvarja podobne značilnosti z različnimi razvojnimi potmi, medtem ko vzporedna evolucija to počne po podobnih cestah.

Vendar je razlikovanje med vzporedno in konvergentno evolucijo lahko sporno in se še dodatno zaplete, ko se spustimo, dokler se ne identificiramo molekulske podlage zadevne lastnosti. Kljub tem težavam so evolucijske posledice, povezane z obema konceptoma.

Vam lahko služi: taksonomske ravni

Konvergenca in razhajanje

Čeprav izbira daje podobne fenotipe v podobnih okoljih, ni pojav, ki ga je mogoče uporabiti v vseh primerih.

Podobnosti z vidika morfologije lahko privede do organizmov, da med seboj tekmujejo. Zaradi tega selekcija nakloni razhajanje med vrstami, ki sobivajo lokalno, kar ustvarja napetost med stopnjami konvergence in razhajanje, ki se pričakuje za določen habitat.

Posamezniki, ki so blizu in imajo pomembno prekrivanje niše, so najmočnejši konkurenti, ki temeljijo na njihovi fenotipski podobnosti, kar jih vodi k izkoriščanju virov na podoben način.

V teh primerih lahko različna izbira privede do pojava, znanega kot prilagodljivo sevanje, kjer v kratkem času vzbuja različne vrste z veliko raznolikostjo ekoloških papirjev. Pogoji, ki spodbujajo prilagodljivo sevanje, med drugim zajema okoljsko heterogenost, odsotnost plenilcev.

Prilagodljivo sevanje in konvergentna evolucija veljata za dve strani iste "evolucijske valute".

Na kakšni ravni se zgodi konvergenca?

Z razumevanjem razlike med evolucijsko konvergenco in vzporednicami se pojavi zelo zanimivo vprašanje: ko naravna selekcija daje prednost evoluciji podobnih lastnosti, ali se to zgodi pod istimi geni ali pa lahko različni geni in mutacije vključujejo, ki prevajajo v podobne fenotipe?

Glede na doslej ustvarjene dokaze se zdi odgovor na obe vprašanji. Obstajajo študije, ki podpirajo oba argumenta.

Čeprav zaenkrat ni konkretnega odziva, zakaj se nekateri geni v evolucijski prihodnosti "ponovno uporabljajo", obstajajo empirični dokazi, ki si prizadeva razjasniti zadevo.

Vam lahko služi: sinteza lipidov: vrste in njihovi glavni mehanizmi

Spremembe, ki vključujejo iste gene

Na primer, dokazano je, da se je s spremembami, ki vključujejo iste gene.

Vendar pa lahko za določene značilnosti le majhno število genov spremeni lastnosti. Vzemimo primer: spremembe v barvnem vidu se morajo nujno pojaviti pri spremembah, povezanih z geni Opsina.

Nasprotno pa so v drugih značilnostih geni, ki jih nadzirajo. V cvetočih časih rastlin poseduje približno 80 genov, vendar so bile v nekaj evoluciji dokazane le spremembe v nekaj.

Primeri konvergentne evolucije

Leta 1997 sta se Moore in Willmer spraševala, kako pogost je pojav konvergence.

Za te avtorje ostaja to vprašanje brez odgovora. Trdijo, da v skladu z do zdaj opisanimi primeri obstajajo razmeroma visoke konvergence. Vendar predlagajo, da še vedno obstaja pomembna podcenjevanje evolucijske konvergence pri organskih bitjih.

Let v vretenčarjih

V organskih bitjih je eden najbolj neverjetnih primerov evolucijske konvergence videz leta v treh vretenčastih rodov: ptice, netopirji in že izumrli pterodaktili.

Pravzaprav konvergenca v sedanjih skupinah letečih vretenčarjev presega spremenjene sprednje člane v strukturah, ki omogočajo let.

Med obema skupinama se deli niz fizioloških in anatomskih prilagoditev, kot je značilnost krajšega črevesja, ki se domneva, zmanjša maso posameznika med letom, zaradi česar je cenejši in bolj afektivni.

Vam lahko služi: nasičene maščobne kisline: značilnosti, struktura, funkcije, primeri

Še bolj presenetljivo je, da so različni raziskovalci našli evolucijske konvergence znotraj skupin netopirjev in ptic na družinskem področju.

Na primer, družinski netopirji Molossidae so podobni članom družine Hirundinidae (lastovke in sorodne) pri pticah. Za obe skupini je značilen hiter let, na visoki nadmorski višini, ki ima podobna krila.

Podobno se člani družine Nycteridae zbližajo v več vidikih s passeriformnimi pticami (Passeriform). Oba letita pri nizkih hitrostih in imata sposobnost manevriranja znotraj vegetacije.

Aye-aye in glodalci

Izjemen primer evolucijske konvergence najdemo pri analizi dveh skupin sesalcev: Aye-aye in veverice.

Danes Aye-aye (Daubentonia madagascariensis) Uvrščena je med endemične lemuriformne primate Madagaskarja. Njegova nenavadna prehrana je v osnovi sestavljena iz žuželk.

Aye-aye ima prilagoditve, ki so bile povezane z njihovimi trofičnimi navadami, kot so akutni sluh, raztezanje v srednjem prstu in zobje z vznemirljivimi vznemirljivimi.

Kar zadeva protezo, v več vidikih spominja na to, da je glodal. Ne samo v pojavu sekalcev, imajo tudi izjemno podobno zobno formulo.

Videz obeh taksonov je tako presenetljiv, da so prvi taksonomi v žanru skupaj z drugimi vevericami razvrstili Aye-aye, skupaj z drugimi vevericami Sciurus.

Reference

1. Doolittle, r. F. Konvergentna evolucija: potreba po izrecni. Trendi v biokemijskih znanostih.
2. Greenberg, g., & Haraway, m. M. Primerjalna psihologija: priročnik. Routledge.