párhuzamos evolúció

a párhuzamos evolúció hasonló tulajdonságok független evolúciója, hasonló ősi állapotból kiindulva. Gyakran ez a helyzet a szorosabban kapcsolódó nemzetségekben, ahol több faj hasonló módon reagál a hasonló kihívásokra.

a párhuzamos evolúció egyik leglátványosabb példája az emlősök két fő ága, a placenták és az erszényesek, amelyek egymástól független evolúciós útvonalakat követtek a földtömegek felbomlása után, mint például Gondwanaland nagyjából 100 millió évvel ezelőtt. Dél-Amerikában az erszényesek és a placenták megosztották az ökoszisztémát (a nagy amerikai csere előtt); Ausztráliában az erszényesek uralkodtak; és az Óvilágban a placenták nyertek. Azonban mindezen helyeken az emlősök kicsik voltak, és csak korlátozott helyeket töltöttek be az ökoszisztémában a dinoszauruszok negyvenmillió évvel későbbi tömeges kihalásáig. Ebben az időben az emlősök mindhárom szárazföldön sokkal szélesebb formát és szerepet kezdtek ölteni. Míg egyes formák egyediek voltak az egyes környezetekben, meglepően hasonló állatok gyakran jelentek meg két vagy három elválasztott kontinensen. Ilyen például a litopterns és a lovak, amelyek lábát nehéz megkülönböztetni; az Európai kardfogú tigris (Smilodon) és a dél-amerikai erszényes kardfogú (Thylacosmilus); a Tasmaniai farkas és az Európai Farkas; hasonlóképpen erszényes és méhlepényes anyajegyek, repülő mókusok és (vitathatatlanul) egerek.

párhuzamos vs. konvergens evolúció

egy adott tulajdonság esetében, ha egy meghatározott őstől egy későbbi leszármazottig mindkét vonal mentén haladunk, a párhuzamos és konvergens evolúciós tendenciák szigorúan meghatározhatók és egyértelműen megkülönböztethetők egymástól. Ha mindkét leszármazott bizonyos szempontból hasonló, akkor az evolúciót párhuzamosnak, ha az ősök is hasonlónak tekintettek, és konvergensnek, ha nem.

amikor az ősi formák meghatározatlanok vagy ismeretlenek, vagy a figyelembe vett tulajdonságok tartománya nincs egyértelműen meghatározva, a párhuzamos és a konvergens evolúció közötti különbség szubjektívebbé válik. Például a hasonló placenta és erszényes formák feltűnő példáját Richard Dawkins írja le a vak órásmester a konvergens evolúció eseteként, mivel az emlősök minden kontinensen hosszú evolúciós történelemmel rendelkeztek a dinoszauruszok kihalása előtt, amelyek alatt releváns különbségeket halmoztak fel. Stephen Jay Gould sok hasonló példát úgy ír le, mint az erszényesek és a placenták közös őséből kiinduló párhuzamos evolúciót. Sok kialakult hasonlóság fogalomban leírható párhuzamos evolúció távoli őstől, kivéve azokat, ahol egészen más struktúrákat választanak hasonló funkcióra. Vegyük például a Mixotricha paradoxát, egy mikrobát, amely a csillókéhoz hasonló, de valójában kisebb szimbiont mikroorganizmusok, vagy a halak és a bálnák eltérő irányú farkai. Ezzel szemben minden olyan esetet, amikor a vonalak nem fejlődnek együtt ugyanabban az időben ugyanabban az ökotérben, konvergens evolúciónak lehet nevezni egy bizonyos időpontban.

a tulajdonság meghatározása döntő fontosságú annak eldöntésében, hogy a változást divergensnek, párhuzamosnak vagy konvergensnek tekintik-e. A fenti képen, vegye figyelembe, hogy mivel a szerin és a treonin hasonló szerkezettel rendelkeznek alkohol oldallánccal, a “divergens” jelzésű példát “párhuzamosnak” neveznénk, ha az aminosavakat hasonlóság szerint csoportosítanánk, ahelyett, hogy külön-külön figyelembe vennénk őket. Egy másik példa, ha két faj génjei egymástól függetlenül az állatok ugyanazon régiójára korlátozódnak egy bizonyos transzkripciós faktor általi szabályozás révén, ezt párhuzamos evolúció eseteként lehet leírni-de a tényleges DNS-szekvencia vizsgálata valószínűleg csak divergens változásokat mutat az egyes alappárok pozícióiban, mivel egy új transzkripciós faktor kötőhelyet lehet hozzáadni a génen belüli sokféle helyen, hasonló hatással.

hasonló helyzet áll elő a morfológiai struktúrák homológiáját tekintve. Például sok rovarnak két pár repülő szárnya van. A bogarakban az első szárnypár szárnyfedőkké keményedik, kevés szerepe van a repülésben, míg a legyekben a második szárnypár kis egyensúlyba kerül. Ha a két szárnypár felcserélhető, homológ szerkezetnek tekinthető, akkor ez a szárnyak számának párhuzamos csökkenéseként írható le, de egyébként a két változás egy-egy szárnypár eltérő változása.

a konvergens evolúcióhoz hasonlóan az evolutionary relay leírja, hogy a független fajok hogyan szereznek hasonló tulajdonságokat a hasonló ökoszisztémákban történő evolúciójuk révén, de nem egyszerre (cápák hátúszói és ichthyosaurusok).

példák

• a növényvilágban a párhuzamos evolúció legismertebb példái a levelek formái, ahol nagyon hasonló minták jelentek meg újra és újra külön nemzetségekben és családokban.
• a pillangókban sok közeli hasonlóság található a szárnyak színezésének mintáiban, mind a családokon belül, mind a családok között.
• az Ó-és újvilági sünöknek közös ősük volt, mindkettő feltűnően hasonló tollszerkezetet alakított ki; ez is egy példa a konvergens evolúcióra, mivel hasonló struktúrák alakultak ki mind a Sünöknél, mind a Hangyászoknál.
• a kihalt böngészőlovak és a kihalt paleotherek egyidejű evolúciója, amelyek ugyanazon környezeti térben osztoztak.

• Dawkins, R. 1986. A Vak Órásmester. Norton & Vállalat.
• május. 1997. Mi a biológia. Harvard University Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy és J. S. McKinnon. 2004. A kvantitatív tulajdonságok párhuzamos fejlődése és öröklődése. Amerikai Természettudós 163: 809-822.

• erszényes és placenta emlősök fényképes összehasonlítása

Lásd még

• konvergens evolúció
• evolúciós relé
• homológia (biológia)
• mimikri

az evolúció mintái: konvergens evolúció * evolúciós relé * párhuzamos evolúció

szín és forma: Aposematizmus • mimikri • Crypsis

Fajok közötti kölcsönhatások: Kölcsönösség * Együttműködés * Ragadozás * Parazitizmus