parallelle evolutie is de onafhankelijke evolutie van soortgelijke eigenschappen, uitgaande van een soortgelijke voorouderlijke conditie. Vaak is dit de situatie in meer nauw verwante geslachten, waar verschillende soorten reageren op soortgelijke uitdagingen op een soortgelijke manier.
een van de meest spectaculaire voorbeelden van parallelle evolutie wordt gegeven door de twee belangrijkste takken van de zoogdieren, de placentalen en buideldieren, die onafhankelijke evolutionaire paden hebben gevolgd na het uiteenvallen van landmassa ‘ s zoals Gondwanaland ongeveer 100 miljoen jaar geleden. In Zuid-Amerika deelden buideldieren en placentals het ecosysteem (voorafgaand aan de Great American Interchange); in Australië overheersten buideldieren en in de Oude Wereld wonnen de placentals. Echter, in al deze plaatsen waren zoogdieren klein en vulden slechts beperkte plaatsen in het ecosysteem tot de massale uitsterving van dinosaurussen veertig miljoen jaar later. Op dit moment begonnen zoogdieren op alle drie de landmassa ‘ s een veel grotere verscheidenheid aan vormen en rollen aan te nemen. Hoewel sommige vormen uniek waren voor elke omgeving, zijn verrassend vergelijkbare dieren vaak ontstaan in twee of drie van de gescheiden continenten. Voorbeelden hiervan zijn de litopterns en paarden, waarvan de benen moeilijk te onderscheiden zijn; de Europese sabeltandtijger (Smilodon) en de Zuid-Amerikaanse buideldier sabeltand (Thylacosmilus); de Tasmaanse wolf en de Europese wolf; eveneens buideldier en placenta mollen, vliegende eekhoorns, en (aantoonbaar) muizen.
parallelle vs. convergente evolutie
evolutie op een aminozuurpositie. In elk geval, verandert de linker species van het opnemen van alanine (A) op een specifieke positie binnen een proteã ne in een hypothetische gemeenschappelijke voorouder afgeleid uit vergelijking van opeenvolgingen van verscheidene species, en neemt nu serine (S) in zijn huidige vorm op. De rechter-hand species kunnen divergente, parallelle, of convergente evolutie bij deze aminozuurpositie ten opzichte van die van de eerste species ondergaan.
voor een bepaalde eigenschap kunnen parallelle en convergente evolutionaire tendensen, die in elk van de twee geslachten van een bepaalde voorouder naar een latere afstammeling overgaan, strikt worden gedefinieerd en duidelijk van elkaar worden onderscheiden. Wanneer beide afstammelingen in een bepaald opzicht gelijkaardig zijn, wordt evolutie gedefinieerd als parallel als de beschouwde voorouders ook gelijk waren, en convergent als ze dat niet waren.
wanneer de voorouderlijke vormen niet gespecificeerd of onbekend zijn, of het bereik van kenmerken die in aanmerking worden genomen niet duidelijk is gespecificeerd, wordt het onderscheid tussen parallelle en convergente evolutie subjectiever. Bijvoorbeeld, het opvallende voorbeeld van soortgelijke placenta en buideldieren wordt beschreven door Richard Dawkins in de blinde horlogemaker als een geval van convergente evolutie, omdat zoogdieren op elk continent had een lange evolutionaire geschiedenis voorafgaand aan het uitsterven van de dinosaurussen waaronder relevante verschillen accumuleren. Stephen Jay Gould beschrijft veel van dezelfde voorbeelden als parallelle evolutie vanaf de gemeenschappelijke voorouder van alle buideldieren en placentalen. Veel geëvolueerde gelijkenissen kunnen in concept worden beschreven als parallelle evolutie van een verre voorouder, met uitzondering van die waar heel verschillende structuren zijn gecoöpteerd naar een soortgelijke functie. Denk bijvoorbeeld aan Mixotricha paradoxa, een microbe die een systeem heeft samengesteld van rijen schijnbare cilia en basale lichamen die sterk lijken op die van ciliaten, maar die eigenlijk kleinere symbiont micro-organismen zijn, of de verschillend georiënteerde staarten van vissen en walvissen. Omgekeerd kan elk geval waarin de geslachten niet gelijktijdig in dezelfde ecospace evolueren, worden omschreven als convergente evolutie op een bepaald moment.
de definitie van een eigenschap is cruciaal om te beslissen of een verandering als divergent, parallel of convergent wordt beschouwd. In het bovenstaande beeld, merk op dat aangezien serine en threonine gelijkaardige structuren met een alcohol zijketen bezitten, zou het gemarkeerde voorbeeld “divergent” “parallel” worden genoemd als de aminozuren door gelijkenis in plaats van afzonderlijk worden beschouwd werden gegroepeerd. Een ander voorbeeld: als genen in twee soorten onafhankelijk worden beperkt tot hetzelfde gebied van de dieren door Regulatie door een bepaalde transcriptiefactor, kan dit worden beschreven als een geval van parallelle evolutie – maar onderzoek van de werkelijke DNA-sequentie zal waarschijnlijk alleen divergerende veranderingen in individuele basisposities laten zien, omdat een nieuwe transcriptiefactor bindingsplaats kan worden toegevoegd op een breed scala van plaatsen binnen het gen met een vergelijkbaar effect.
een vergelijkbare situatie doet zich voor met betrekking tot de homologie van morfologische structuren. Veel insecten hebben bijvoorbeeld twee paar vliegende vleugels. Bij kevers wordt het eerste paar vleugels verhard tot vleugeldeksels met weinig rol in de vlucht, terwijl bij vliegen het tweede paar vleugels wordt gecondenseerd tot kleine halteres die worden gebruikt voor het evenwicht. Als de twee paren vleugels als onderling verwisselbare, homologe structuren worden beschouwd, kan dit worden beschreven als een parallelle vermindering van het aantal vleugels, maar anders zijn de twee veranderingen elk uiteenlopende veranderingen in één paar vleugels.Gelijkaardig aan convergente evolutie, beschrijft evolutionary relay hoe onafhankelijke soorten vergelijkbare kenmerken verwerven door hun evolutie in vergelijkbare ecosystemen, maar niet tegelijkertijd (rugvinnen van haaien en ichthyosaurussen).
voorbeelden
- in het plantenrijk zijn de meest bekende voorbeelden van parallelle evolutie de vormen van bladeren, waarbij zeer vergelijkbare patronen steeds weer zijn verschenen in afzonderlijke geslachten en families.
- bij vlinders worden veel overeenkomsten gevonden in de patronen van vleugelkleuring, zowel binnen als tussen families.
- oude en nieuwe wereld stekelvarkens deelden een gemeenschappelijke voorouder, beide ontwikkeld opvallend gelijkaardig ganzenveer structuren; dit is ook een voorbeeld van convergente evolutie als soortgelijke structuren geëvolueerd in zowel egels en Echidna ‘ s.
- gelijktijdige evolutie van de uitgestorven browsingpaarden en uitgestorven paleotheres, die beide dezelfde omgevingsruimte deelden.
- Zhang, J. en Kumar, S. 1997. Detectie van convergente en parallelle evolutie op het niveau van de aminozuurvolgorde. Mol. Biol. Evol. 14, 527-36.
- Dawkins, R. 1986. De Blinde Horlogemaker. Norton & Company.
- Mayr. 1997. Wat is Biologie. Harvard University Press
- Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, and J. S. McKinnon. 2004. Parallelle evolutie en overerving van kwantitatieve eigenschappen. American Naturalist 163: 809-822.
- Fotografische vergelijking van buideldier en placentale zoogdieren
Zie ook
- Convergente evolutie
- Evolutionaire relais
- Homologie (biologie)
- Mimicry
Patronen van evolutie: Convergente evolutie • Evolutionaire relais • Parallelle evolutie
vorm en Kleur: Aposematism • Mimiek • Crypsis
de Interacties tussen de soorten: Mutualisme * Samenwerking * Predatie • Parasitisme