Evolusi konvergen dalam bentuk dan contohnya



The evolusi yang konvergen adalah kemunculan persamaan fenotip dalam dua atau lebih garis keturunan, secara bebas. Secara amnya, corak ini diperhatikan apabila kumpulan terlibat tertakluk kepada persekitaran, persekitaran mikro, atau mod yang sama yang mengakibatkan tekanan selektif yang sama..

Oleh itu, ciri-ciri fisiologi atau morfologi dalam soalan meningkatkan kecukupan biologi (kecergasan) dan keupayaan kompetitif di bawah syarat-syarat ini. Apabila penumpuan berlaku dalam persekitaran tertentu, dapat diketahui bahawa ciri ini adalah jenis penyesuaian. Walau bagaimanapun, kajian lanjut diperlukan untuk mengesahkan fungsi ciri tersebut, melalui bukti untuk menyokongnya, sebagai akibatnya, ia meningkatkan kecergasan daripada penduduk.

Antara contoh yang paling ketara daripada evolusi tumpu, kita boleh menyebut penerbangan dalam vertebrata, mata dalam haiwan vertebrata dan invertebrata, ikan cara fusiform dan mamalia akuatik, antara lain.

Indeks

  • 1 Apakah evolusi yang bertumpu??
    • 1.1 Definisi umum
    • 1.2 Mekanisme yang disyorkan
    • 1.3 implikasi evolusi
  • 2 Konvergensi evolusi versus paralelisme
  • 3 Convergence versus divergence
  • 4 Pada tahap apakah penumpuan berlaku??
    • 4.1 Perubahan yang melibatkan gen yang sama
  • 5 Contoh
    • 5.1 Penerbangan dalam vertebrata
    • 5.2 Aye-aye dan tikus
  • 6 Rujukan

Apakah evolusi yang konvergen??

Bayangkan kita tahu dua orang yang, secara fizikal, kelihatan seperti satu sama lain. Kedua-duanya mempunyai ketinggian yang sama, warna mata dan rambut yang serupa. Ciri-cirinya juga serupa. Kita mungkin akan mengandaikan bahawa kedua-dua orang adalah saudara, sepupu atau mungkin, saudara jauh.

Walaupun demikian, tidaklah mengejutkan untuk mengetahui bahawa tidak terdapat hubungan persaudaraan yang rapat antara orang-orang dalam contoh kita. Hal yang sama berlaku, secara besar-besaran, dalam evolusi: kadang-kadang bentuk yang sama tidak berkongsi nenek moyang yang sama.

Iaitu, sepanjang evolusi, ciri-ciri yang serupa dalam dua atau lebih kumpulan boleh diperolehi dalam a bebas.

Definisi umum

Ahli biologi menggunakan dua definisi umum untuk penumpuan atau konvergensi evolusi. Kedua-dua takrifan memerlukan dua atau lebih keturunan berubah sifat yang sama antara satu sama lain. Takrifan biasanya menggabungkan istilah "kemerdekaan evolusi", walaupun ia tersirat.

Walau bagaimanapun, takrifan berbeza dalam proses evolusi tertentu atau mekanisme yang diperlukan untuk mendapatkan corak.

Beberapa definisi konvergensi yang kekurangan mekanisme adalah seperti berikut: "evolusi bebas ciri-ciri yang serupa dari sifat leluhur", atau "evolusi ciri-ciri yang serupa dalam evolusi keturunan evolusi bebas".

Mekanisme yang dicadangkan

Sebaliknya, penulis lain memilih untuk mengintegrasikan mekanisme dalam konsep koevolusi, untuk menerangkan corak.

Sebagai contoh, "evolusi bebas ciri-ciri yang serupa dalam organisma yang jauh berkaitan dengan kemunculan penyesuaian kepada persekitaran atau bentuk kehidupan yang serupa".

Kedua-dua definisi ini digunakan secara meluas dalam artikel sains dan dalam kesusasteraan. Idea penting di sebalik konvergensi evolusi adalah untuk memahami bahawa nenek moyang kaum keturunan yang terlibat mempunyai keadaan awal berbeza.

Implikasi evolusi

Berikutan definisi penumpuan yang termasuk mekanisme (disebutkan di atas), ini menjelaskan persamaan fenotip kerana persamaan tekanan terpilih yang mengalami taxa.

Di bawah cahaya evolusi, ini ditafsirkan dari segi penyesuaian. Maksudnya, ciri-ciri yang diperoleh terima kasih kepada konvergensi adalah penyesuaian untuk medium tersebut, kerana ia akan meningkat, dalam beberapa cara, kecergasan.

Walau bagaimanapun, terdapat kes di mana konvergensi evolusi berlaku dan sifatnya tidak menyesuaikan diri. Iaitu, keturunan yang terlibat tidak berada di bawah tekanan terpilih yang sama.

Konvergensi evolusi versus paralelisme

Dalam kesusasteraan, biasanya terdapat perbezaan antara konvergensi dan paralelisme. Sesetengah penulis menggunakan jarak evolusi antara kumpulan yang hendak dibandingkan untuk memisahkan dua konsep tersebut.

evolusi berulang sifat kepada dua atau lebih kumpulan organisma persamaan adalah dianggap sama ada keturunan fenotip sama berkaitan berkembang, manakala penumpuan melibatkan evolusi ciri-ciri yang serupa dalam keturunan berasingan atau yang agak jauh.

Satu lagi definisi konvergensi dan parallelism bertujuan untuk memisahkan mereka dari segi jalur pembangunan yang terlibat dalam struktur. Dalam konteks ini, evolusi konvergen menghasilkan ciri-ciri yang serupa dengan laluan pembangunan yang berbeza, sementara evolusi selari melakukannya dengan cara yang sama.

Walau bagaimanapun, perbezaan antara evolusi selari dan konvergen boleh menjadi kontroversi dan menjadi lebih rumit apabila kita turun ke pengenalan asas molekul sifat yang dipersoalkan. Walaupun kesukaran ini, implikasi evolusi yang berkaitan dengan kedua-dua konsep adalah besar.

Konvergensi berbanding perbezaan

Walaupun pemilihan nikmat fenotip serupa dalam persekitaran yang sama, ia bukan fenomena yang boleh digunakan dalam semua kes.

Persamaan, dari sudut pandang bentuk dan morfologi, boleh menyebabkan organisma bersaing antara satu sama lain. Akibatnya, pemilihan nikmat perbezaan antara spesies yang hidup bersama dalam negara, mewujudkan ketegangan antara tahap penumpuan dan perbezaan dijangka untuk habitat tertentu.

Individu yang rapat dan mempunyai tumpang tindih ketara niche itu, adalah pesaing paling kuat - berdasarkan persamaan fenotip mereka, yang membawa mereka untuk mengeksploitasi sumber dengan cara yang sama.

Dalam kes ini, pemilihan yang berbeza boleh membawa kepada fenomena yang dikenali sebagai sinaran penyesuaian, di mana garis keturunan menimbulkan spesies yang berlainan dengan kepelbagaian peranan ekologi dalam masa yang singkat. Keadaan yang memihak kepada sinaran penyesuaian merangkumi heterogeniti alam sekitar, ketiadaan pemangsa, antara lain.

Radiasi adaptif dan evolusi konvergen dianggap sebagai dua sisi "mata wang evolusi" yang sama.

Pada tahap apakah penumpuan berlaku??

Dengan memahami perbezaan antara penumpuan evolusi dan persamaan, satu persoalan yang menarik timbul: apabila pemilihan semula jadi nikmat evolusi ciri-ciri yang sama ia berlaku di bawah gen yang sama, atau mungkin melibatkan gen yang berbeza dan mutasi yang menyebabkan fenotip sama?

Mengikut bukti yang dijana setakat ini, jawapan kepada kedua-dua soalan nampaknya ya. Terdapat kajian yang menyokong kedua-dua hujah.

Walaupun sehingga kini tidak ada jawapan yang konkrit mengapa gen beberapa "digunakan semula" dalam evolusi evolusi, terdapat bukti empirik yang bertujuan menjelaskan masalah.

Perubahan yang melibatkan gen yang sama

Sebagai contoh, ia telah menunjukkan bahawa berulang perubahan masa tumbuhan berbunga, rintangan racun serangga dalam serangga, dan pigmentasi pada vertebrata dan invertebrata telah berlaku melalui perubahan yang melibatkan gen yang sama.

Walau bagaimanapun, untuk ciri-ciri tertentu, hanya sebilangan kecil gen yang dapat mengubah sifatnya. Ambil kes penglihatan: perubahan dalam penglihatan warna mesti berlaku dalam perubahan yang berkaitan dengan gen opsin.

Sebaliknya, dalam ciri-ciri lain, gen yang mengawalnya lebih banyak. Pada masa berbunga tumbuhan yang terlibat kira-kira 80 gen, tetapi hanya perubahan telah dibuktikan sepanjang evolusi dalam beberapa.

Contohnya

Pada tahun 1997, Moore dan Willmer bertanya kepada diri sendiri bagaimana umum adalah fenomena penumpuan.

Untuk pengarang ini, soalan ini masih belum dijawab. Mereka berpendapat bahawa, mengikut contoh-contoh yang diterangkan setakat ini, terdapat tahap penumpuan yang agak tinggi. Walau bagaimanapun, mereka mencadangkan bahawa masih terdapat pengurangan yang signifikan terhadap konvergensi evolusi dalam makhluk organik.

Dalam buku-buku evolusi, kita dapati sedozen contoh klasik penumpuan. Sekiranya pembaca ingin memperluaskan pengetahuan tentang subjeknya, dia dapat merujuk kepada buku McGhee (2011), di mana beliau akan mendapati banyak contoh dalam pelbagai kumpulan pokok kehidupan.

Penerbangan di vertebrata

Dalam makhluk organik, salah satu contoh yang paling menakjubkan penumpuan evolusi adalah kemunculan penerbangan dalam tiga keturunan vertebrata: burung, kelawar dan pterodactyls pupus.

Malah, penumpuan dalam kumpulan vertebrata terbang sekarang melampaui perubahan anggota badan dalam struktur yang membenarkan penerbangan.

Beberapa penyesuaian fisiologi dan anatomi dikongsi bersama antara kedua-dua kumpulan, kerana ciri-ciri yang mempunyai usus yang lebih pendek yang dianggap mengurangkan jisim individu semasa penerbangan, menjadikan ia lebih murah dan lebih afektif.

Lebih mengejutkan lagi, penyelidik yang berbeza telah menemui konvergensi evolusi dalam kelompok kelawar dan burung di peringkat keluarga.

Sebagai contoh, kelawar keluarga Molossidae adalah serupa dengan ahli keluarga Hirundinidae (burung menelan dan sekutu) di dalam burung. Kedua-dua kumpulan ini dicirikan oleh penerbangan pantas, di ketinggian tinggi, memaparkan sayap yang serupa.

Begitu juga, anggota keluarga Nycteridae berkumpul dalam beberapa aspek dengan burung passerine (Passeriformes). Kedua-duanya terbang dengan kelajuan rendah, dan mempunyai keupayaan untuk bergerak di dalam tumbuh-tumbuhan.

Aye-aye dan tikus

Contoh konvergensi evolusi yang menonjol ditemui apabila menganalisis dua kumpulan mamalia: aye-ayer dan tupai.

Hari ini, aye-aye (Daubentonia madagascariensis) diklasifikasikan sebagai endemik primata lemuriform kepada Madagascar. Diet yang luar biasa pada dasarnya terdiri daripada serangga.

Oleh itu, aye-aye mempunyai penyesuaian yang berkaitan dengan tabiat tropisnya, seperti pendengaran akut, memanjangkan jari tengah dan gigi palsu dengan peningkatan incisors..

Dari segi gigi, ia menyerupai beberapa hal tentang tikus. Bukan sahaja dalam bentuk incisors, mereka juga berkongsi formula pergigian yang sangat serupa.

Penampilan antara kedua-dua taksiran sangat menarik, yang ahli taksonomi pertama mengklasifikasikan aye-aye, bersama tupai lain, dalam genus Sciurus.

Rujukan

  1. Doolittle, R. F. (1994). Evolusi konvergen: keperluan untuk menjadi jelas. Trend dalam sains biokimia, 19(1), 15-18.
  2. Greenberg, G., & Haraway, M. M. (1998). Psikologi perbandingan: Buku panduan. Routledge.
  3. Kliman, R. M. (2016). Ensiklopedia Biologi Evolusi. Akademik Akhbar.
  4. Losos, J. B. (2013). Panduan Princeton kepada evolusi. Princeton University Press.
  5. McGhee, G. R. (2011). Evolusi konvergen: bentuk terhad yang paling indah. MIT Press.
  6. Morris, P., Cobb, S., & Cox, P. G. (2018). Evolusi konvergen di Euarchontoglires. Surat biologi, 14(8), 20180366.
  7. Beras, S. A. (2009). Ensiklopedia evolusi. Infobase Publishing.
  8. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: konsep dan aplikasi tanpa fisiologi. Pembelajaran Cengage.
  9. Stayton C. T. (2015). Apa arti evolusi konvergen? Tafsiran konvergensi dan implikasinya dalam mencari batasan evolusi. Fokus antara muka, 5(6), 20150039.
  10. Wake, D. B., Wake, M. H., & Specht, C. D. (2011). Homoplasy: dari mengesan corak untuk menentukan proses dan mekanisme evolusi. sains, 331(6020), 1032-1035.