L’evoluzione parallela è l’evoluzione indipendente di tratti simili, a partire da una condizione ancestrale simile. Spesso questa è la situazione in lignaggi più strettamente correlati, dove diverse specie rispondono a sfide simili in modo simile.
Uno degli esempi più spettacolari di evoluzione parallela è fornito dai due rami principali dei mammiferi, i placentali e i marsupiali, che hanno seguito percorsi evolutivi indipendenti dopo la rottura di masse terrestri come il Gondwanaland circa 100 milioni di anni fa. In Sud America, marsupiali e placentari condiviso l’ecosistema (prima del grande Interscambio americano); in Australia, marsupiali prevalso; e nel Vecchio Mondo i placentari vinto fuori. Tuttavia, in tutte queste località i mammiferi erano piccoli e riempivano solo posti limitati nell’ecosistema fino all’estinzione di massa dei dinosauri quaranta milioni di anni dopo. In questo momento, i mammiferi su tutte e tre le masse cominciarono ad assumere una varietà molto più ampia di forme e ruoli. Mentre alcune forme erano uniche per ogni ambiente, animali sorprendentemente simili sono spesso emersi in due o tre dei continenti separati. Esempi di questi includono i litopterni e i cavalli, le cui gambe sono difficili da distinguere; la tigre dai denti a sciabola europea (Smilodon) e il dente a sciabola marsupiale sudamericano (Thylacosmilus); il lupo della Tasmania e il lupo europeo; allo stesso modo talpe marsupiali e placentari, scoiattoli volanti e (probabilmente) topi.
Evoluzione parallela vs convergente
Evoluzione in posizione aminoacidica. In ogni caso, le specie di sinistra cambia da incorporando alanina (A) in una posizione specifica all’interno di una proteina in un ipotetico antenato comune dedotto dal confronto di sequenze di diverse specie, e ora incorpora serina (S) nella sua forma attuale. Le specie di destra possono subire un’evoluzione divergente, parallela o convergente in questa posizione dell’amminoacido rispetto a quella della prima specie.
Per un tratto particolare, procedendo in ciascuna delle due linee da un antenato specificato a un discendente successivo, le tendenze evolutive parallele e convergenti possono essere strettamente definite e chiaramente distinte l’una dall’altra. Quando entrambi i discendenti sono simili in un particolare aspetto, l’evoluzione è definita parallela se gli antenati considerati erano simili e convergenti se non lo erano.
Quando le forme ancestrali sono non specificate o sconosciute, o la gamma di tratti considerati non è chiaramente specificata, la distinzione tra evoluzione parallela e convergente diventa più soggettiva. Ad esempio, l’esempio eclatante di forme placentari e marsupiali simili è descritto da Richard Dawkins in The Blind Watchmaker come un caso di evoluzione convergente, perché i mammiferi di ogni continente avevano una lunga storia evolutiva prima dell’estinzione dei dinosauri sotto la quale accumulare differenze rilevanti. Stephen Jay Gould descrive molti degli stessi esempi di evoluzione parallela a partire dall’antenato comune di tutti i marsupiali e placentali. Molte somiglianze evolute possono essere descritte nel concetto come evoluzione parallela da un antenato remoto, ad eccezione di quelle in cui strutture molto diverse sono cooptate a una funzione simile. Ad esempio, si consideri Mixotricha paradoxa, un microbo che ha assemblato un sistema di file di ciglia apparenti e corpi basali strettamente simile a quello dei ciliati, ma che sono in realtà microrganismi simbionti più piccoli, o le code diversamente orientate di pesci e balene. Al contrario, qualsiasi caso in cui i lignaggi non si evolvano insieme allo stesso tempo nello stesso ecospazio potrebbe essere descritto come evoluzione convergente ad un certo punto nel tempo.
La definizione di un tratto è cruciale nel decidere se un cambiamento è visto come divergente, o come parallelo o convergente. Nell’immagine sopra, si noti che poiché la serina e la treonina possiedono strutture simili con una catena laterale dell’alcool, l’esempio contrassegnato “divergente” sarebbe definito “parallelo” se gli amminoacidi fossero raggruppati per somiglianza invece di essere considerati individualmente. Come altro esempio, se i geni di due specie indipendentemente diventare limitato alla stessa regione di animali con apposito regolamento, da un certo fattore di trascrizione, questo può essere descritto come un caso di evoluzione parallela – ma l’analisi dell’attuale sequenza di DNA probabilmente mostrerà solo divergenti variazioni nei singoli basepair posizioni, dal momento che un nuovo fattore di trascrizione sito di legame può essere aggiunto in una vasta gamma di posizioni all’interno del gene con effetto simile.
Una situazione simile si verifica considerando l’omologia delle strutture morfologiche. Ad esempio, molti insetti possiedono due paia di ali volanti. Nei coleotteri, il primo paio di ali è indurito in coperture alari con poco ruolo in volo, mentre nelle mosche il secondo paio di ali è condensato in piccole cavezze utilizzate per l’equilibrio. Se le due coppie di ali sono considerate come strutture intercambiabili e omologhe, questo può essere descritto come una riduzione parallela del numero di ali, ma per il resto i due cambiamenti sono ciascuno cambiamenti divergenti in una coppia di ali.
Simile all’evoluzione convergente, evolutionary relay descrive come le specie indipendenti acquisiscano caratteristiche simili attraverso la loro evoluzione in ecosistemi simili, ma non allo stesso tempo (pinne dorsali di squali e ittiosauri).
Esempi
- Nel regno vegetale, gli esempi più familiari di evoluzione parallela sono le forme delle foglie, dove modelli molto simili sono apparsi ancora e ancora in generi e famiglie separati.
- Nelle farfalle, molte somiglianze strette si trovano nei modelli di colorazione delle ali, sia all’interno che tra le famiglie.
- I porcospini del Vecchio e del Nuovo mondo condividevano un antenato comune, entrambi evoluti strutture d’oca sorprendentemente simili; questo è anche un esempio di evoluzione convergente come strutture simili si sono evolute sia nei ricci che nelle Echidne.
- Evoluzione contemporanea dei cavalli da navigazione estinti e dei paleoteri estinti che condividevano entrambi lo stesso spazio ambientale.
- Zhang, J. e Kumar, S. 1997. Rilevazione dell’evoluzione convergente e parallela a livello di sequenza aminoacidica. Mol. Biol. Evol. 14, 527-36.
- Dawkins, R. 1986. L’orologiaio cieco. Norton & Società.
- Mayr. 1997. Cos’è la biologia. Harvard University Press
- Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, e J. S. McKinnon. 2004. Evoluzione parallela ed ereditarietà dei tratti quantitativi. Naturalista americano 163: 809-822.
- confronto Fotografico di marsupiali e placentati mammiferi
Vedi anche
- di evoluzione Convergente
- Evolutivo relè
- Omologia (biologia)
- Mimetismo
Modelli di evoluzione: evoluzione Convergente • Evolutivo relè • evoluzione Parallela
Colore e forma: Aposematism • Mimetismo • Crypsis
Interazioni tra specie: Mutualismo * Cooperazione * Predazione * Parassitismo