Конвергентна еволуција у ономе што се састоји и примјери



Тхе цонвергент еволутион је појава фенотипске сличности у две или више линија, независно. Уопштено, овај образац се посматра када су укључене групе изложене сличним окружењима, микро окружењима или начинима живота који резултирају еквивалентним селективним притисцима..

Дакле, предметне физиолошке или морфолошке карактеристике повећавају биолошку адекватност (фитнес) и конкурентску способност под овим условима. Када дође до конвергенције у одређеном окружењу, може се рећи да је ова карактеристика таквог типа адаптиве. Међутим, потребне су додатне студије како би се верификовала функционалност особине, кроз доказе који подржавају да, у ствари, повећава фитнесс становништва.

Међу најупечатљивијим примерима конвергентне еволуције можемо поменути лет у кичмењацима, оку код кичмењака и бескичмењака, између осталог, и фусиформних облика код риба и водених сисара..

Индек

  • 1 Шта је конвергентна еволуција??
    • 1.1 Опште дефиниције
    • 1.2 Предложени механизми
    • 1.3 Еволуцијске импликације
  • 2 Еволуцијска конвергенција наспрам паралелизма
  • 3 Конвергенција у односу на дивергенцију
  • 4 На ком нивоу долази до конвергенције??
    • 4.1 Промјене које укључују исте гене
  • 5 Примери
    • 5.1 Лет у кичмењацима
    • 5.2 Аие-аие и глодари
  • 6 Референце

Шта је конвергентна еволуција??

Замислите да знамо двоје људи који, физички, изгледају веома слично. Оба имају исту висину, боју очију и сличну косу. И његове особине су сличне. Вероватно ћемо претпоставити да су та два брата браћа, рођаци или можда, далеки рођаци.

Упркос томе, не би било изненађење сазнање да у нашем примјеру нема блиског односа између људи. Исто се дешава, у великој мери, у еволуцији: понекад слични облици не деле новији заједнички предак.

То јест, током еволуције, особине које су сличне у две или више група могу се стећи у а независни.

Опште дефиниције

Биолози користе две опште дефиниције за еволутивну конвергенцију или конвергенцију. Обе дефиниције захтевају да две или више линија еволуирају слично једна другој. Дефиниција обично интегрише термин "еволуциона независност", чак и ако је имплицитна.

Међутим, дефиниције се разликују у специфичном еволутивном процесу или механизму потребном за добијање обрасца.

Неке дефиниције конвергенције којима недостаје механизам су следеће: "независна еволуција сличних карактеристика од предака", или "еволуција сличних карактеристика у независним еволутивним линијама".

Предложени механизми

Насупрот томе, други аутори радије интегришу механизам у концепт коеволуције, да би објаснили образац.

На пример, "независна еволуција сличних особина у удаљеним сродним организмима због појаве адаптација на сличне средине или животне облике".

Обе дефиниције се широко користе у научним чланцима и литератури. Кључна идеја еволутивне конвергенције је схватити да је заједнички предак укључених линија имао почетно стање другачије.

Еволуцијске импликације

Слиједећи дефиницију конвергенције која укључује механизам (споменут у претходном одјељку), он објашњава сличност фенотипа захваљујући сличности селективних притисака које таксони доживљавају..

Под светлом еволуције, ово се тумачи у смислу адаптација. Односно, карактеристике које се добијају захваљујући конвергенцији су адаптације за поменути медијум, јер би се на неки начин повећао његов фитнесс.

Међутим, постоје случајеви у којима се одвија еволуциона конвергенција и та особина није адаптивна. То јест, лозе које су укључене нису под истим селективним притисцима.

Еволуцијска конвергенција наспрам паралелизма

У литератури је уобичајено пронаћи разлику између конвергенције и паралелизма. Неки аутори користе еволутивну дистанцу између група за поређење како би раздвојили два концепта.

Поновљена еволуција особина у две или више група организама сматра се паралелизмом ако се слични фенотипови развијају у сродним линијама, док конвергенција укључује еволуцију сличних особина у одвојеним или релативно удаљеним линијама..

Друга дефиниција конвергенције и паралелизма настоји да их раздвоји у смислу развојних путева који су укључени у структуру. У том контексту, конвергентна еволуција производи сличне карактеристике различитим развојним правцима, док паралелна еволуција то чини на сличан начин.

Међутим, разлика између паралелне и конвергентне еволуције може бити контроверзна и постаје још компликованија када се спустимо на идентификацију молекуларних база дотичне особине. Упркос овим потешкоћама, еволутивне импликације везане за оба концепта су значајне.

Цонвергенце версус дивергенце

Иако селекција фаворизује сличне фенотипове у сличним окружењима, то није феномен који се може примијенити у свим случајевима.

Сличности, са становишта форме и морфологије, могу довести организме да се међусобно надмећу. Као последица тога, селекција фаворизује дивергенцију између врста које коегзистирају локално, стварајући тензије између степена конвергенције и дивергенције које се очекују за одређено станиште..

Појединци који су блиски и имају значајно преклапање нише, најмоћнији су конкуренти - на основу њихове фенотипске сличности, што их наводи да искористе ресурсе на сличан начин.

У овим случајевима, дивергентна селекција може довести до феномена познатог као адаптивна радијација, где лоза генерише различите врсте са великом разноликошћу еколошких улога у кратком времену. Услови који погодују адаптивном зрачењу обухватају хетерогеност животне средине, одсуство предатора, између осталог.

Адаптивно зрачење и конвергентна еволуција сматрају се двема странама исте "еволутивне валуте".

На ком нивоу долази до конвергенције??

Разумејући разлику између еволутивне конвергенције и паралелизма, поставља се веома интересантно питање: када природна селекција фаворизује еволуцију сличних особина, да ли се она јавља под истим генима, или могу укључивати различите гене и мутације које резултирају сличним фенотиповима??

Према досадашњим доказима, чини се да је одговор на оба питања да. Постоје студије које подржавају оба аргумента.

Иако до сада не постоји конкретан одговор на питање зашто се неки гени "поново користе" у еволуцијској еволуцији, постоје емпиријски докази који настоје да разјасне проблем..

Промене које укључују исте гене

На пример, показало се да је поновљена еволуција времена цветања у биљкама, отпорност на инсектициде код инсеката, и пигментација код кичмењака и бескичмењака, дошло кроз промене које укључују исте гене.

Међутим, за одређене особине, само мали број гена може да промени ту особину. Узмите у обзир вид: промене у виду боје морају се нужно јавити у променама које се односе на гене опсина.

Насупрот томе, у другим карактеристикама гени који их контролишу су бројнији. У време цветања биљака је укључивало око 80 гена, али су само неке промене доказане током еволуције у неколико.

Примери

Године 1997. Мооре и Виллмер су се питали колико је уобичајен феномен конвергенције.

За ова аутора ово питање остаје без одговора. Они тврде да, према до сада описаним примјерима, постоје релативно високи нивои конвергенције. Међутим, они сугеришу да још увијек постоји значајно подцјењивање еволутивне конвергенције у органским бићима.

У књигама еволуције налазимо десетак класичних примера конвергенције. Ако читаоц жели да прошири своје знање о предмету, он може да консултује МцГхееову књигу (2011), где ће наћи бројне примере у различитим групама стабла живота..

Лет у краљежњацима

У органским бићима, један од најупечатљивијих примјера еволутивне конвергенције је појава лета у три линије краљежњака: птице, слепи мишеви и већ изумрле птеродактиле..

У ствари, конвергенција у групама текућих летећих кичмењака превазилази могућност модификовања предњих удова у структурама које омогућавају лет.

Серија физиолошких и анатомских адаптација је подељена у обе групе, као што је карактеристика краћих црева која, вероватно, смањују масу појединца током лета, чинећи га јефтинијим и афективнијим..

Још више изненађујуће, различити истраживачи су открили еволутивне конвергенције унутар група слепих мишева и птица на нивоу породице.

На пример, слепи мишеви из породице Молоссидае слични су припадницима породице Хирундинидае (ластавица и савезника) код птица. Обе групе карактерише брз лет, на великим висинама, које показују слична крила.

Слично томе, чланови породице Ництеридае се сједињују у неколико аспеката са птицама пролазника (Пассериформес). Оба лете на малим брзинама и имају способност маневрирања унутар вегетације.

Аие-аие и глодари

Истакнути пример еволутивне конвергенције налази се када се анализирају две групе сисара: ај-ајер и веверице.

Данас, аие-аиеДаубентониа мадагасцариенсис) је класификован као лемуриформ примат ендемски за Мадагаскар. Њена необична исхрана је у основи састављена од инсеката.

Тако, аие-аие има адаптације које су повезане са његовим трофичким навикама, као што су акутни слух, продужење средњег прста и протезе са повећањем секутића..

Што се тиче дентиције, подсећа на неколико аспеката глодара. Не само у изгледу секутића, већ имају и изванредно сличну стоматолошку формулу.

Појава између оба таксона је тако упечатљива, да су први таксономи класификовали аие-аие, заједно са осталим веверицама, у род Сциурус.

Референце

  1. Доолиттле, Р. Ф. (1994). Конвергентна еволуција: потреба да буде експлицитна. Трендови у биохемијским наукама, 19(1), 15-18.
  2. Греенберг, Г., & Хараваи, М. М. (1998). Компаративна психологија: Приручник. Роутледге.
  3. Климан, Р. М. (2016). Енцицлопедиа оф Еволутионари Биологи. Ацадемиц Пресс.
  4. Лосос, Ј. Б.. Принцетонски водич за еволуцију. Принцетон Университи Пресс.
  5. МцГхее, Г.Р. (2011). Конвергентна еволуција: ограничене форме најлепше. МИТ Пресс.
  6. Моррис, П., Цобб, С., & Цок, П.Г. (2018). Конвергентна еволуција у Еуарцхонтоглирес. Биологи леттерс, 14(8), 20180366.
  7. Рице, С. А. (2009). Енцицлопедиа оф еволутион. Инфобасе Публисхинг.
  8. Старр, Ц., Еверс, Ц., & Старр, Л. (2010). Биологија: концепти и апликације без физиологије. Ценгаге Леарнинг.
  9. Стаитон Ц. Т. (2015). Шта значи конвергентна еволуција? Тумачење конвергенције и њене импликације у потрази за границама еволуције. Интерфаце фоцус, 5(6), 20150039.
  10. Ваке, Д. Б., Ваке, М.Х., & Спецхт, Ц.Д. (2011). Хомоплазија: од детектовања узорка до одређивања процеса и механизма еволуције. науку, 331(6020), 1032-1035.