Dalintis:
Konvergencinė evoliucija, kurią sudaro ir pavyzdžiai
The konvergencinė evoliucija yra fenotipinių panašumų atsiradimas dviejose ar daugiau linijų, nepriklausomai. Paprastai šis modelis yra pastebimas, kai dalyvaujančios grupės patiria panašią aplinką, mikro aplinką ar gyvenimo būdus, kurie sukelia lygiavertį selektyvų spaudimą..
Taigi, nagrinėjamos fiziologinės ar morfologinės savybės padidina biologinį adekvatumą (fitnesas konkurencingumą šiomis sąlygomis. Kai konvergencija vyksta tam tikroje aplinkoje, galima suprasti, kad ši funkcija yra tokio tipo prisitaikanti. Tačiau reikia atlikti tolesnius tyrimus, kad būtų galima patikrinti savybės funkcionalumą, įrodant, kad iš tikrųjų jis padidina tinkamumas gyventojų.
Tarp labiausiai pastebimų konverguojančios evoliucijos pavyzdžių, be kita ko, galima paminėti skrydį stuburiniuose gyvūnuose, stuburiniuose ir bestuburiuose akyse, fusiformines formas žuvyse ir vandens žinduoliuose..
Indeksas
- 1 Kas yra konvergencinė evoliucija??
- 1.1 Bendrosios apibrėžtys
- 1.2 Siūlomi mechanizmai
- 1.3 Evoliuciniai padariniai
- 2 Evoliucinė konvergencija prieš lygiagretumą
- 3 Konvergencija ir skirtumai
- 4 Kokiu lygiu vyksta konvergencija??
- 4.1 Pakeitimai, susiję su tais pačiais genais
- 5 Pavyzdžiai
- 5.1 Skrydis su stuburiniais gyvūnais
- 5.2 Ačiū ir graužikai
- 6 Nuorodos
Kas yra konvergencinė evoliucija??
Įsivaizduokite, kad žinome du žmones, kurie fiziškai atrodo daug panašūs į vienas kitą. Abu jie turi tokį patį aukštį, akių spalvą ir panašius plaukus. Jo funkcijos taip pat yra panašios. Tikriausiai manysime, kad du žmonės yra broliai, pusbroliai ar galbūt tolimi giminaičiai.
Nepaisant to, nebūtų stebina, kad mūsų pavyzdyje esančių žmonių nėra artimų giminystės ryšių. Tas pats vyksta ir evoliucijoje: kartais panašios formos nesutampa su naujausiu bendru protėviu.
Tai reiškia, kad per evoliuciją dviejose ar daugiau grupių panašūs požymiai gali būti įgyti a nepriklausomas.
Bendrosios apibrėžtys
Biologai naudoja dvi bendrąsias evoliucinės konvergencijos ar konvergencijos apibrėžtis. Abiejose apibrėžtyse reikalaujama, kad dvi ar daugiau linijų vystytųsi panašūs simboliai. Apibrėžimas paprastai apima terminą „evoliucinis nepriklausomumas“, net jei jis yra numanomas.
Tačiau apibrėžimai skiriasi konkrečiu evoliuciniu procesu arba mechanizmu, reikalingu modeliui gauti.
Kai kurie konvergencijos apibrėžimai, kurių trūksta mechanizmo, yra tokie: „panašių savybių evoliucija nuo protėvių bruožų“ arba „panašių savybių raida nepriklausomose evoliucinėse linijose“..
Siūlomi mechanizmai
Priešingai, kiti autoriai nori integruoti mechanizmą į koevoliucijos koncepciją, kad paaiškintų modelį.
Pvz., „Panašių požymių, esančių tolimuose ryšiuose organizmuose, nepriklausoma raida, atsirandanti dėl panašių aplinkų ar gyvybės formų pritaikymo“.
Abi sąvokos plačiai naudojamos moksliniuose straipsniuose ir literatūroje. Svarbi evoliucinės konvergencijos idėja yra suprasti, kad bendras giminingų giminių protėvis turėjo pradinę būseną skiriasi.
Evoliuciniai padariniai
Vadovaujantis konvergencijos apibrėžimu, kuris apima mechanizmą (paminėtas ankstesniame skyriuje), jis paaiškina fenotipų panašumą dėl panašių taksonų patiriamo spaudimo panašumo..
Atsižvelgiant į evoliuciją, tai aiškinama atsižvelgiant į adaptacijas. Tai reiškia, kad dėl konvergencijos gaunamos savybės yra šios terpės adaptacijos, nes jos tam tikru būdu padidėtų tinkamumas.
Tačiau yra atvejų, kai vyksta evoliucinė konvergencija, o bruožas nėra prisitaikantis. Tai reiškia, kad dalyvaujančios linijos nėra tokios pačios atrankos.
Evoliucinė konvergencija prieš lygiagretumą
Literatūroje paprastai yra skirtumas tarp konvergencijos ir lygiagretumo. Kai kurie autoriai naudoja evoliucinį atstumą tarp palyginamų grupių, kad atskirtų dvi sąvokas.
Pakartotinis bruožų vystymasis dviejose ar daugiau organizmų grupėse laikomas lygiagretiškumu, jei panašūs fenotipai išsivysto susijusiose linijose, o konvergencija apima panašių požymių raidą atskirose ar santykinai toliose linijose.
Kitas konvergencijos ir lygiagretumo apibrėžimas siekia atskirti juos pagal struktūrą, susijusią su vystymusi. Šiame kontekste konvergencinė evoliucija sukuria panašias charakteristikas pagal skirtingus vystymosi maršrutus, o lygiagrečios raidos tai daro panašiais būdais.
Tačiau skirtumas tarp lygiagrečios ir konvergencinės evoliucijos gali būti prieštaringas ir tampa dar sudėtingesnis, kai nusileidžiame į atitinkamo požymio molekulinių bazių identifikavimą. Nepaisant šių sunkumų, abiejų sąvokų evoliucinis poveikis yra didelis.
Konvergencija ir skirtumai
Nors atranka skatina panašius fenotipus panašiose aplinkose, tai nėra reiškinys, kuris gali būti taikomas visais atvejais.
Panašumai formų ir morfologijos požiūriu gali sukelti organizmų tarpusavio konkuravimą. Dėl to atranka skatina skirtingų rūšių, egzistuojančių vietoje, skirtumą, sukeldama įtampą tarp konvergencijos ir skirtumų, kurių tikimasi tam tikrai buveinei..
Asmenys, kurie yra artimi ir turintys didelę nišą, yra galingiausi konkurentai, pagrįsti jų fenotipiniu panašumu, dėl kurio jie panašiai naudoja išteklius.
Tokiais atvejais skirtinga atranka gali sukelti fenomeną, vadinamą adaptyvia spinduliuote, kur linija sukelia skirtingas rūšis, turinčias didelę ekologinių vaidmenų įvairovę per trumpą laiką. Sąlygos, skatinančios adaptyviąją spinduliuotę, apima ir aplinkos įvairovę, plėšrūnų nebuvimą.
Adaptyviosios spinduliuotės ir konvergencinės evoliucijos laikomos dviem tos pačios "evoliucinės valiutos" pusėmis..
Kokiu lygiu vyksta konvergencija??
Suprasdami skirtumą tarp evoliucinės konvergencijos ir lygiagretumo, kyla labai įdomus klausimas: kai natūrali atranka skatina panašių bruožų raidą, ar ji vyksta pagal tuos pačius genus, ar jie gali apimti skirtingus genus ir mutacijas, kurios sukelia panašius fenotipus??
Remiantis iki šiol gautais įrodymais, atsakymas į abu klausimus atrodo taip. Yra tyrimų, kurie palaiko abu argumentus.
Nors iki šiol nėra konkretaus atsakymo, kodėl kai kurie genai evoliucinėje evoliucijoje yra „pakartotinai naudojami“, yra empirinių įrodymų, kuriais siekiama išsiaiškinti problemą.
Pakeitimai, susiję su tais pačiais genais
Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad augalų žydėjimo laikotarpių kartotinė raida, atsparumas insekticidams vabzdžiams ir pigmentacija stuburiniuose ir bestuburiuose gyvūnuose įvyko keičiant tuos pačius genus.
Tačiau tam tikri bruožai tik nedaugelis genų gali pakeisti bruožą. Pažvelkite į akis: spalvos matymo pokyčiai būtinai turi būti susiję su opinų genais.
Priešingai, kitose ypatybėse juos valdantys genai yra daugiau. Žydėjimo metu augalai dalyvavo apie 80 genų, tačiau per evoliuciją keliose jų buvo tik pokyčiai.
Pavyzdžiai
1997 m. Moore ir Willmer savęs paklausė, kaip dažnai yra konvergencijos reiškinys.
Šiems autoriams šis klausimas lieka neatsakytas. Jie teigia, kad, remiantis anksčiau aprašytais pavyzdžiais, yra gana didelis konvergencijos lygis. Tačiau jie teigia, kad vis dar yra reikšmingas nepakankamas ekologinių būtybių evoliucinės konvergencijos įvertinimas.
Evoliucijos knygose randame keliolika klasikinių konvergencijos pavyzdžių. Jei skaitytojas nori išplėsti savo žinias apie šį dalyką, jis gali susipažinti su McGhee knyga (2011), kurioje jis ras daug pavyzdžių įvairiose gyvenimo medžio grupėse.
Skrydis su stuburiniais gyvūnais
Ekologiškose būtybėse vienas iš ryškiausių evoliucinės konvergencijos pavyzdžių yra skrydžio pasirodymas trijose stuburinių linijų linijose: paukščiai, šikšnosparniai ir jau išnykę pterodaktilai..
Tiesą sakant, dabartinių skraidančių stuburinių grupių konvergencija viršija tai, kad modifikavo priekines galūnes konstrukcijose, leidžiančiose skrydžiui.
Fiziologinių ir anatominių adaptacijų serija yra dalijama tarp abiejų grupių, pvz., Trumpesnių žarnyno savybių, kurios, greičiausiai, sumažina individo masę skrydžio metu, todėl jis yra pigesnis ir jausmingesnis.
Dar daugiau stebina, kad skirtingi mokslininkai rado evoliucines konvergencijas šikšnosparnių ir paukščių grupėse šeimos lygmeniu.
Pavyzdžiui, Molossidae šeimos šikšnosparniai yra panašūs į paukščių šeimos Hirundinidae (kregždės ir sąjungininkės) narius. Abiem grupėms būdingas greitas skrydis, aukštuose aukštuose ir panašūs sparnai.
Panašiai Nycteridae šeimos nariai keliais aspektais susilieja su paukščių paukščiais (Passeriformes). Abu jie skrenda mažu greičiu ir turi galimybę manevruoti augmenijoje.
Aye-aye ir graužikai
Analizuojant dvi žinduolių grupes - ayyyer ir voveres, pastebimas ryškus evoliucinės konvergencijos pavyzdys..
Šiandien, aye-aye (Daubentonia madagascariensis) yra klasifikuojamas kaip „lemuriform“ primatas, būdingas Madagaskarui. Jo neįprasta mityba iš esmės susideda iš vabzdžių.
Taigi aye-aye turi pritaikymus, susijusius su trofiniais įpročiais, tokiais kaip ūminis klausymas, vidurinio piršto pailgėjimas ir protezai su didėjančiais pjūviais..
Kalbant apie odą, ji daugeliu atžvilgių yra panaši į graužikų. Ne tik žirklių išvaizda, bet ir ypatingai panaši dantų formulė.
Tarp abiejų taksonų atsirado toks įspūdis, kad pirmieji taksonomai, kartu su kitais voverėmis, klasifikuoja aye-gentį Sciurus.
Nuorodos
- Doolittle, R. F. (1994). Konvergencinė evoliucija: poreikis būti aiškus. Biocheminių mokslų tendencijos, 19(1), 15-18.
- Greenberg, G., ir Haraway, M. M. (1998). Lyginamoji psichologija: vadovas. Maršrutas.
- Kliman, R. M. (2016). Evoliucinės biologijos enciklopedija. „Academic Press“.
- Losos, J. B. (2013). Prinstono vadovas evoliucijai. Prinstono universiteto leidykla.
- McGhee, G. R. (2011). Konvergencinė evoliucija: ribotos formos gražiausios. MIT Press.
- Morris, P., Cobb, S., & Cox, P. G. (2018). Konvergencinė evoliucija Euarchontoglire. Biologijos raidės, 14(8), 20180366.
- Rice, S. A. (2009). Evoliucijos enciklopedija. „Infobase“ leidyba.
- Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologija: sąvokos ir taikymas be fiziologijos. Mokymasis mokytis.
- Stayton C. T. (2015). Ką reiškia konvergencinė evoliucija? Konvergencijos aiškinimas ir jo pasekmės ieškant ribų evoliucijai. Sąsajos su sąsaja, 5(6), 20150039.
- Wake, D. B., Wake, M. H., & Specht, C. D. (2011). Homoplazija: nuo modelio nustatymo iki evoliucijos proceso ir mechanizmo. mokslas, 331(6020), 1032-1035.