La evolución paralela es la evolución independiente de rasgos similares, a partir de una condición ancestral similar. Con frecuencia, esta es la situación en linajes más estrechamente relacionados, donde varias especies responden a desafíos similares de una manera similar.
Uno de los ejemplos más espectaculares de evolución paralela lo proporcionan las dos ramas principales de los mamíferos, los placentarios y los marsupiales, que han seguido caminos evolutivos independientes tras la desintegración de masas terrestres como Gondwanaland hace aproximadamente 100 millones de años. En América del Sur, los marsupiales y placentarios compartían el ecosistema (antes del Gran Intercambio Americano); en Australia, los marsupiales prevalecieron; y en el Viejo Mundo, los placentarios ganaron. Sin embargo, en todas estas localidades, los mamíferos eran pequeños y solo ocupaban lugares limitados en el ecosistema hasta la extinción masiva de dinosaurios cuarenta millones de años después. En este momento, los mamíferos en las tres masas de tierra comenzaron a asumir una variedad mucho más amplia de formas y roles. Si bien algunas formas eran únicas para cada ambiente, sorprendentemente, animales similares han surgido a menudo en dos o tres de los continentes separados. Ejemplos de estos incluyen los litopterns y los caballos, cuyas patas son difíciles de distinguir; el tigre de dientes de sable europeo (Smilodon) y el marsupial de América del Sur (Thylacosmilus); el lobo de Tasmania y el lobo europeo; del mismo modo, los topos marsupiales y placentarios, ardillas voladoras y (posiblemente) ratones.
Evolución paralela vs. convergente
Evolución en posición de aminoácidos. En cada caso, la especie de la izquierda cambia de incorporar alanina (A) en una posición específica dentro de una proteína en un ancestro común hipotético deducido de la comparación de secuencias de varias especies, y ahora incorpora serina (S) en su forma actual. Las especies de la derecha pueden experimentar una evolución divergente, paralela o convergente en esta posición de aminoácidos en relación con la de la primera especie.
Para un rasgo particular, procediendo en cada uno de los dos linajes de un ancestro especificado a un descendiente posterior, las tendencias evolutivas paralelas y convergentes pueden definirse estrictamente y distinguirse claramente entre sí. Cuando ambos descendientes son similares en un aspecto particular, la evolución se define como paralela si los antepasados considerados también eran similares, y convergente si no lo eran.
Cuando las formas ancestrales no están especificadas o son desconocidas, o el rango de rasgos considerados no está claramente especificado, la distinción entre evolución paralela y convergente se vuelve más subjetiva. Por ejemplo, el sorprendente ejemplo de formas similares de placenta y marsupial es descrito por Richard Dawkins en The Blind Watchmaker como un caso de evolución convergente, porque los mamíferos en cada continente tenían una larga historia evolutiva antes de la extinción de los dinosaurios bajo la cual acumular diferencias relevantes. Stephen Jay Gould describe muchos de los mismos ejemplos como evolución paralela a partir del ancestro común de todos los marsupiales y placentarios. Muchas similitudes evolucionadas se pueden describir en concepto como evolución paralela a partir de un ancestro remoto, con la excepción de aquellas en las que estructuras muy diferentes se cooptan a una función similar. Por ejemplo, considere Mixotricha paradoxa, un microbio que ha reunido un sistema de filas de cilios aparentes y cuerpos basales muy parecidos a los de los ciliados, pero que en realidad son microorganismos simbiontes más pequeños, o las colas de peces y ballenas con una orientación diferente. Por el contrario, cualquier caso en el que los linajes no evolucionen juntos al mismo tiempo en el mismo ecoespacio podría describirse como evolución convergente en algún momento.
La definición de un rasgo es crucial para decidir si un cambio se ve como divergente, paralelo o convergente. En la imagen de arriba, tenga en cuenta que, dado que la serina y la treonina poseen estructuras similares con una cadena lateral de alcohol, el ejemplo marcado como «divergente» se denominaría «paralelo» si los aminoácidos se agruparan por similitud en lugar de considerarse individualmente. Como otro ejemplo, si los genes de dos especies se restringen de forma independiente a la misma región de los animales a través de la regulación por un determinado factor de transcripción, esto puede describirse como un caso de evolución paralela, pero el examen de la secuencia de ADN real probablemente mostrará solo cambios divergentes en las posiciones de pares de base individuales, ya que se puede agregar un nuevo sitio de unión del factor de transcripción en una amplia gama de lugares dentro del gen con un efecto similar.
Una situación similar ocurre considerando la homología de las estructuras morfológicas. Por ejemplo, muchos insectos poseen dos pares de alas voladoras. En los escarabajos, el primer par de alas se endurece en cubiertas de alas con poco papel en vuelo, mientras que en las moscas el segundo par de alas se condensa en pequeños cabestros utilizados para el equilibrio. Si los dos pares de alas se consideran estructuras homólogas intercambiables, esto puede describirse como una reducción paralela en el número de alas, pero por lo demás los dos cambios son cambios divergentes en un par de alas.
Similar a la evolución convergente, el relé evolutivo describe cómo las especies independientes adquieren características similares a través de su evolución en ecosistemas similares, pero no al mismo tiempo (aletas dorsales de tiburones e ictiosaurios).
Ejemplos
- En el reino vegetal, los ejemplos más familiares de evolución paralela son las formas de hojas, donde patrones muy similares han aparecido una y otra vez en géneros y familias separados.
- En las mariposas, se encuentran muchas similitudes en los patrones de coloración de las alas, tanto dentro como entre familias.
- Los puercoespines del Viejo y del Nuevo mundo compartían un ancestro común, ambos evolucionaron estructuras de plumas sorprendentemente similares; este es también un ejemplo de evolución convergente, ya que estructuras similares evolucionaron tanto en Erizos como en Equidnas.
- Evolución contemporánea de los extintos caballos carnívoros y paleoterios extintos, los cuales compartían el mismo espacio ambiental.
- Zhang, J. y Kumar, S. 1997. Detección de evolución convergente y paralela a nivel de secuencia de aminoácidos. Mol. Biol. Evol. 14, 527-36.
- Dawkins, R. 1986. El Relojero Ciego. Empresa Norton &.
- Mayr. 1997. Qué es la biología. Harvard University Press
- Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, and J. S. McKinnon. 2004. Evolución paralela y herencia de rasgos cuantitativos. American Naturalist 163: 809-822.
- Comparación fotográfica de mamíferos marsupiales y placentarios
Ver también
- Evolución convergente
- Relé evolutivo
- Homología (biología)
- Mimetismo
Patrones de evolución: Evolución convergente * Relé evolutivo * Evolución paralela
Color y forma: Aposematismo * Mimetismo * Cripsis
Interacciones entre especies: Mutualismo • Cooperación • Depredación • Parasitismo