Konvergentný vývoj

Konvergentný vývoj mobilného kostného jazyka v lietajúcich dinosauroch a pterosauroch. Zdroj: Li Z, Zhou Z, Clarke JA, CC BY 4.0, Wikimedia Commons

Čo je konvergentný vývoj?

Ten Konvergentný vývoj Je to vznik podobných evolučných mechanizmov v dvoch alebo viac vzdialených líniách. Všeobecne platí, že tento vzorec sa pozoruje, keď sú zapojené skupiny podrobené podobným prostrediam, mikroambientom alebo spôsobom života, ktoré sa premietajú do selektívnych ekvivalentných tlakov.

Preto príslušné fyziologické alebo morfologické znaky zvyšujú biologickú primeranosť (fitnes) a konkurenčné zručnosti za takýchto podmienok. Ak dôjde k konvergencii v konkrétnom prostredí, môže byť intuit, že takáto vlastnosť je typu adaptačný. Sú však potrebné ďalšie štúdie, ktoré overujú funkčnosť vlastnosti prostredníctvom dôkazov, ktoré to v skutočnosti podporujú spôsobilosť obyvateľstvo.

Medzi najvýznamnejšie príklady konvergentného vývoja môžeme spomenúť let v stavovcoch, oko v stavovcoch a bezstavovci, fusiformné formy u rýb a vodných cicavcov.

Evolučná konvergencia Vs. paralelizmus

V literatúre je obvyklé nájsť rozdiel medzi konvergenciou a paralelizmom. Niektorí autori používajú evolučnú vzdialenosť medzi skupinami na porovnanie na oddelenie týchto dvoch konceptov.

Opakovaný vývoj funkcie v dvoch alebo viacerých skupinách organizmov sa považuje za paralelný, ak sa podobné fenotypy vyvíjajú v príbuzných líniách, zatiaľ čo konvergencia zahŕňa vývoj podobných znakov v samostatných alebo relatívne vzdialených líniách.

Ďalšia definícia konvergencie a paralelizmu sa snaží oddeliť ich z hľadiska vývojových ciest zapojených do štruktúry. V tejto súvislosti konvergentná evolúcia vytvára podobné charakteristiky rôznymi vývojovými cestami, zatiaľ čo paralelný vývoj tak robí podobnými cestami.

Rozdiel medzi paralelným a konvergentným vývojom však môže byť kontroverzný a je ďalej komplikovaný, keď zostúpime až do identifikácie molekulárnych báz príslušného znaku. Napriek týmto ťažkostiam sú evolučné dôsledky týkajúce sa oboch konceptov podstatné.

Môže vám slúžiť: taxonomické úrovne

Konvergencia a divergencia

Aj keď výber uprednostňuje podobné fenotypy v podobných prostrediach, nie je to jav, ktorý sa dá použiť vo všetkých prípadoch.

Podobnosti z hľadiska morfológie môžu viesť k organizmom, aby navzájom konkurovali. V dôsledku toho výber uprednostňuje rozdiely medzi druhmi, ktoré koexistujú lokálne, a vytvára napätie medzi stupňami konvergencie a divergenciou, ktoré sa očakáva pre konkrétne prostredie.

Jednotlivci, ktorí sú blízko a majú významné prekrývanie výklenku, sú najsilnejšími konkurentmi založenými na ich fenotypovej podobnosti, ktorá ich vedie k využívaniu zdrojov podobným spôsobom.

V týchto prípadoch môže divergentný výber viesť k javu známemu ako adaptívne žiarenie, kde rodokmeň vedie k rôznym druhom s veľkou rozmanitosťou ekologických prác v krátkom čase. Podmienky, ktoré podporujú adaptívne žiarenie, zahŕňajú medzi iným environmentálnu heterogenitu, neprítomnosť predátorov.

Adaptívne žiarenie a konvergentný vývoj sa považujú za dve strany tej istej „evolučnej meny“.

Akú úroveň sa vyskytuje konvergencia?

Pochopením rozdielu medzi evolučnou konvergenciou a paralelmi, vyvstáva veľmi zaujímavá otázka: keď prirodzený výber uprednostňuje vývoj podobných znakov, dochádza k rovnakým génom alebo môže rôzne gény a mutácie zahŕňať, ktoré sa prekladajú do podobných fenotypov?

Podľa doteraz vytvorených dôkazov sa zdá, že odpoveď na obe otázky je. Existujú štúdie, ktoré podporujú oba argumenty.

Aj keď doteraz neexistuje žiadna konkrétna reakcia na to, prečo sú niektoré gény „znovu použité“ v evolučnej budúcnosti, existujú empirické dôkazy, ktoré sa snažia objasniť túto záležitosť.

Môže vám slúžiť: Syntéza lipidov: typy a ich hlavné mechanizmy

Zmeny zahŕňajúce rovnaké gény

Napríklad sa ukázalo, že opakovaný vývoj časov kvitnutia v rastlinách, rezistencia na insekticídy u hmyzu a pigmentácia u stavovcov a bezstavovcov sa vyskytla prostredníctvom zmien, ktoré zahŕňajú rovnaké gény rovnaké gény.

Avšak pre určité vlastnosti môže zmeniť vlastnosť iba malý počet génov. Pozrime sa na prípad: Zmeny vo farebnom videní sa musia nevyhnutne vyskytnúť v zmenách týkajúcich sa génov Opsina.

Naopak, v iných charakteristikách sú gény, ktoré ich kontrolujú, početnejšie. V časoch kvitnutia rastlín zasahuje asi 80 génov, ale iba zmeny v celom vývoji boli preukázané v niekoľkých.

Príklady konvergentného vývoja

V roku 1997 sa Moore a Willmer pýtali, aký bežný je jav konvergencie.

Pre týchto autorov zostáva táto otázka nezodpovedaná. Tvrdia, že podľa doteraz opísaných príkladov existujú relatívne vysoké úrovne konvergencie. Navrhujú však, že v organických bytostiach stále existuje významné podhodnotenie evolučnej konvergencie.

Let v stavovcoch

V organických bytostiach je jedným z najúžasnejších príkladov evolučnej konvergencie vzhľad letu v troch líniách stavovcov: vtáky, netopiere a už zaniknuté pterodaktily.

V skutočnosti konvergencia v súčasných skupinách lietajúcich stavovcov presahuje modifikovaných predných členov v štruktúrach, ktoré umožňujú let.

Medzi oboma skupinami sa zdieľa séria fyziologických a anatomických úprav, ako je charakteristika kratších čriev, ktoré sa predpokladajú, znižujú hmotnosť jednotlivca počas letu, čím je lacnejšia a afektívnejšia.

Môže vám slúžiť: nasýtené mastné kyseliny: Charakteristiky, štruktúra, funkcie, príklady

Ešte prekvapivejšie je, že rôzni vedci našli evolučné konvergencie v rámci skupín netopierov a vtákov v rodinnej oblasti.

Napríklad rodinné netopiere Molossidae sú podobné členom rodiny Hirundinidae (lastovičky a príbuzné) u vtákov. Obe skupiny sa vyznačujú rýchlym letom vo vysokých nadmorských výškach a vykazujú podobné krídla.

Podobne členovia rodiny Nycteridae sa zbiehajú v niekoľkých aspektoch s okoloidúcimi vtákmi (okoloidúcich). Lietajte pri nízkych rýchlostiach a majú schopnosť manévrovať vo vnútri vegetácie.

Aye-aye a hlodavce

Vynikajúci príklad evolučnej konvergencie sa nachádza pri analýze dvoch skupín cicavcov: aye-aye a veveričky.

Dnes Aye-aye (Daubentonia madagascariensis) Je klasifikovaný ako endemický lemuriformový primát Madagaskaru. Jeho nezvyčajná strava je v podstate zložená z hmyzu.

Aye-aye má úpravy, ktoré súviseli s ich trofickými návykami, ako je akútny sluch, predĺženie v prostredí a zuby s prerezaním.

Pokiaľ ide o zubnú protézu, pripomína sa v niekoľkých aspektoch s hlodavcom. Nielen vo vzhľade rezákov, zdieľajú tiež mimoriadne podobnú zubnú receptúru.

Vzhľad medzi oboma taxónmi je taký pozoruhodný, že prvé taxonómy klasifikovali Aye-aye spolu s ostatnými veveričkami v žánri v žánri Scirurus.

Odkazy

1. Doolittle, r. F. Konvergentný vývoj: potreba byť explicitná. Trendy v biochemických vedách.
2. Greenberg, G., & Haraway, m. M. Porovnávacia psychológia: Príručka. Príbuzný.