Konvergens evolúció az általa alkotott és példákban



az konvergens evolúció a fenotípusos hasonlóságok kialakulása két vagy több vonalban, függetlenül. Általában ez a minta akkor figyelhető meg, ha az érintett csoportok hasonló környezetben, mikro-környezetben vagy életmódban vannak, amelyek egyenértékű szelektív nyomást eredményeznek..

Így a szóban forgó fiziológiai vagy morfológiai jellemzők növelik a biológiai megfelelőséget (fitness) és a versenyképesség ezen feltételek mellett. Amikor a konvergencia egy adott környezetben történik, intuícionálható, hogy ez a tulajdonság a típus adaptív. Ugyanakkor további vizsgálatokra van szükség a tulajdonság funkcionalitásának ellenőrzéséhez, olyan bizonyítékokkal, amelyek igazolják, hogy ténylegesen növeli a tulajdonságot alkalmasság népesség.

A konvergens evolúció egyik legjelentősebb példája a gerincesek, a gerincesek és gerinctelen állatok szemében, többek között a halak és a vízi emlősök fusiform formái..

index

  • 1 Mi a konvergens evolúció??
    • 1.1 Általános meghatározások
    • 1.2 Javasolt mechanizmusok
    • 1.3 Evolúciós következmények
  • 2 Evolúciós konvergencia a párhuzamossággal szemben
  • 3 Konvergencia és eltérés
  • 4 Milyen szinten fordul elő a konvergencia??
    • 4.1 Ugyanazokat a géneket érintő változások
  • 5 Példák
    • 5.1 Repülés gerinceseken
    • 5.2 Az aye-aye és a rágcsálók
  • 6 Referenciák

Mi a konvergens evolúció??

Képzeld el, hogy két embert ismerünk, akik fizikailag nagyon hasonlítanak egymásra. Mindkettő ugyanolyan magasságú, szemszín és hasonló hajú. Jellemzői is hasonlóak. Valószínűleg feltételezzük, hogy a két ember testvérek, unokatestvérek vagy talán távoli rokonok.

Ennek ellenére nem lenne meglepő, ha megtudnánk, hogy nincs példánkban szoros kapcsolat a nép között. Ugyanez történik nagymértékben az evolúcióban: néha hasonló formák nem osztoznak az újabb közös őseivel.

Vagyis az evolúció során a két vagy több csoportban hasonló tulajdonságok szerezhetők be a független.

Általános meghatározások

A biológusok két általános meghatározást használnak az evolúciós konvergenciához vagy konvergenciához. Mindkét definíció megköveteli, hogy két vagy több vonal egymáshoz hasonló karaktereket alakítson ki. A definíció általában az „evolúciós függetlenség” kifejezést is magában foglalja, még akkor is, ha ez implicit.

A definíciók azonban különböznek a minta kialakításához szükséges specifikus evolúciós folyamatban vagy mechanizmusban.

A konvergencia néhány olyan meghatározása, amelyek nem rendelkeznek mechanizmussal, a következők: "hasonló tulajdonságok független fejlődése egy ősi vonásból", vagy "hasonló tulajdonságok alakulása a független evolúciós vonalakban".

Javasolt mechanizmusok

Ezzel szemben más szerzők inkább a koevolúció fogalmába integrálnak egy mechanizmust, hogy elmagyarázzák a mintát.

Például: "hasonló tulajdonságok független fejlődése a távoli kapcsolatban álló szervezetekben a hasonló környezetekhez vagy életformákhoz való alkalmazkodás miatt".

Mindkét definíciót széles körben használják a tudományos cikkekben és az irodalomban. Az evolúciós konvergencia mögött álló alapvető elképzelés az, hogy megértsük, hogy az érintett vonalak közös ősei kezdeti állapotban voltak különböző.

Evolúciós következmények

A konvergencia definícióját követve, amely tartalmazza az előző részben említett mechanizmust, a taxonok szelektív nyomásának hasonlóságának köszönhetően magyarázza a fenotípusok hasonlóságát..

Az evolúció fényében ezt az adaptációk alapján értelmezzük. Ez azt jelenti, hogy a konvergenciának köszönhető tulajdonságok az említett közeg adaptációi, mivel valamilyen módon növelné a alkalmasság.

Vannak azonban olyan esetek, amikor evolúciós konvergencia következik be, és a tulajdonság nem adaptív. Azaz, az érintett vonalak nem azonos szelektív nyomás alatt állnak.

Evolúciós konvergencia a párhuzamossággal szemben

A szakirodalomban szokás különbséget tenni a konvergencia és a párhuzamosság között. Néhány szerző használja az összehasonlítható csoportok közötti evolúciós távolságot a két fogalom elkülönítése érdekében.

A jellemző ismétlődő fejlődése két vagy több organizmuscsoportban párhuzamosnak tekinthető, ha hasonló fenotípusok alakulnak ki a kapcsolódó vonalakban, míg a konvergencia magában foglalja a hasonló tulajdonságok alakulását külön vagy viszonylag távoli vonalakban..

A konvergencia és a párhuzamosság egy másik meghatározása arra törekszik, hogy elkülönítse őket a struktúrában részt vevő fejlődési útvonalak szempontjából. Ebben az összefüggésben a konvergens evolúció a különböző fejlődési útvonalakon hasonló jellemzőket mutat, míg a párhuzamos fejlődés hasonló módon történik.

Ugyanakkor a párhuzamos és a konvergens evolúció közötti különbség ellentmondásos lehet, és még bonyolultabbá válik, amikor leereszkedünk a kérdéses tulajdonság molekuláris alapjainak azonosításához. E nehézségek ellenére mindkét fogalomhoz kapcsolódó evolúciós következmények jelentősek.

Konvergencia és eltérés

Bár a szelekció a hasonló környezetben hasonló fenotípusokat részesít előnyben, ez nem minden esetben alkalmazható jelenség.

A hasonlóságok a forma és a morfológia szempontjából a szervezeteket egymással versenyezhetik. Ennek következtében a kiválasztás előnyben részesíti a lokálisan létező fajok közötti eltérést, ami feszültséget teremt egy adott élőhelyre várható konvergencia és divergencia fok között..

Azok a személyek, akik szorosak és jelentősen átfedik a rést, a legerősebb versenytársak - a fenotípusos hasonlóságuk alapján, ami arra készteti őket, hogy hasonló módon kiaknázzák az erőforrásokat.

Ezekben az esetekben az eltérő szelekció olyan adaptív sugárzásnak nevezett jelenséghez vezethet, ahol a vonalak rövid idő alatt különböző fajokat hoznak létre, amelyeknek sokféle ökológiai szerepük van. Az adaptív sugárzást támogató feltételek közé tartozik többek között a környezeti heterogenitás, a ragadozók hiánya is.

Az adaptív sugárzást és a konvergens evolúciót ugyanazon "evolúciós pénznem" két oldalának tekintik..

Milyen szinten fordul elő a konvergencia??

Az evolúciós konvergencia és a párhuzamosság közötti különbség megértése rendkívül érdekes kérdés merül fel: amikor a természetes szelekció kedvez a hasonló tulajdonságok fejlődésének, ugyanazt a gént alkalmazza, vagy különböző gének és mutációk, amelyek hasonló fenotípusokat eredményeznek??

Az eddigi bizonyítékok szerint a két kérdésre adott válasz igen. Vannak olyan tanulmányok, amelyek mindkét érvet támogatják.

Annak ellenére, hogy eddig nincs konkrét válasz arra, hogy miért használják fel egyes gének az evolúciós evolúcióban, vannak olyan empirikus bizonyítékok, amelyek célja a probléma felderítése..

Ugyanazokat a géneket érintő változások

Például bebizonyosodott, hogy a növények virágzási idejének ismételt fejlődése, rovarok inszekticidekkel szembeni rezisztenciája és gerincesek és gerinctelenek pigmentációja ugyanazon gének változásain keresztül történt..

Bizonyos tulajdonságok esetében azonban csak kis számú gén módosíthatja a tulajdonságot. Figyelembe kell venni a látás esetét: az opszin génekkel kapcsolatos változásokban szükségszerűen változásokat kell észlelni.

Ezzel szemben más jellemzőkben az őket szabályozó gének több. A virágzás idején mintegy 80 gén volt jelen, de csak néhány változás bizonyult az evolúció során.

Példák

1997-ben Moore és Willmer megkérdezték magukat, hogy mennyire gyakori a konvergencia jelensége.

E szerzők számára ez a kérdés megválaszolatlan marad. Azt állítják, hogy az eddig leírt példák szerint viszonylag magas a konvergencia. Ugyanakkor azt sugallják, hogy az ökológiai lények evolúciós konvergenciája még mindig jelentősen alábecsülik.

Az evolúciós könyvekben tucat klasszikus példát találunk a konvergenciára. Ha az olvasó szeretné bővíteni a témával kapcsolatos ismereteit, akkor McGhee könyvével (2011) találkozhat, ahol számos példát talál az életfa különböző csoportjain..

A járat a gerinceseken

Az ökológiai lényekben az evolúciós konvergencia egyik legszembetűnőbb példája a repülés megjelenése három gerinces vonalban: madarak, denevérek és a már kihalt pterodaktilek.

Valójában az aktuálisan közlekedő gerincesek csoportjainak konvergenciája túlmutat azon, hogy az első végtagokat olyan szerkezetekben módosították, amelyek lehetővé teszik a repülést.

A fiziológiai és anatómiai adaptációk egy sorát megosztják mindkét csoport között, mint például a rövidebb belek jellemzői, amelyek feltehetően csökkentik az egyén tömegét a repülés során, ami olcsóbbá és affektívabbá teszi.

Még több meglepő, hogy a különböző kutatók evolúciós konvergenciákat találtak a denevér és a madárcsoportok között a családi szinten.

Például a Molossidae család denevérei hasonlítanak a Hirundinidae család (fecskék és szövetségesek) családjához a madarakban. Mindkét csoportot gyors repülés jellemzi, nagy magasságban, hasonló szárnyakkal.

Hasonlóképpen, a Nycteridae család tagjai több szempontból is közelednek a passi madarakhoz (Passeriformes). Mindkettő alacsony sebességgel repül, és képes a manőverezésre a növényzeten belül.

Az aye-aye és a rágcsálók

Az emlősök két csoportjának elemzése során az evolúciós konvergencia kiemelkedő példája: az aye-ayer és a mókusok.

Ma az aye-aye (Daubentonia madagascariensis) a madagaszkárra utaló lemuriform főemlős. Szokatlan étrendje alapvetően rovarokból áll.

Az aye-ay-nak tehát olyan adaptációi vannak, amelyek trófiai szokásaihoz kapcsolódtak, mint például az akut hallás, a középső ujj meghosszabbítása és a fogsorok növekvő fogakkal..

A fogsorban több tekintetben hasonlít egy rágcsálóra. Nemcsak a fogak megjelenésében, hanem rendkívül hasonló fogászati ​​képlettel is rendelkeznek.

A két taxon közötti megjelenés annyira feltűnő, hogy az első taxonómikusok a maszkot a többi mókusokkal együtt a nemzetségbe sorolták. sciurus.

referenciák

  1. Doolittle, R. F. (1994). Konvergens evolúció: szükség van kifejezettre. A biokémiai tudományok trendjei, 19(1), 15-18.
  2. Greenberg, G., és Haraway, M. M. (1998). Összehasonlító pszichológia: Kézikönyv. Routledge.
  3. Kliman, R. M. (2016). Az evolúciós biológia enciklopédiája. Academic Press.
  4. Losos, J. B. (2013). A Princeton evolúciós útmutatója. Princeton University Press.
  5. McGhee, G. R. (2011). Konvergens evolúció: korlátozott formák a legszebbek. MIT Press.
  6. Morris, P., Cobb, S. és Cox, P. G. (2018). Konvergens evolúció az Euarchontogliresben. Biológiai betűk, 14(8), 20180366.
  7. Rice, S. A. (2009). Az evolúció enciklopédiája. Infobase Publishing.
  8. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biológia: fiziológia nélküli fogalmak és alkalmazások. Cengage tanulás.
  9. Stayton C. T. (2015). Mit jelent a konvergens evolúció? A konvergencia értelmezése és annak következményei az evolúció korlátainak keresésében. Interfész fókusz, 5(6), 20150039.
  10. Wake, D. B., Wake, M. H. és Specht, C. D. (2011). Homoplasy: a minta felismerésétől az evolúció meghatározó folyamatáig és mechanizmusáig. tudomány, 331(6020), 1032-1035.