Ewolucja równoległa

Ewolucja równoległa jest niezależną ewolucją podobnych cech, począwszy od podobnego stanu przodków. Często jest to sytuacja w bliżej spokrewnionych liniach, gdzie kilka gatunków reaguje na podobne wyzwania w podobny sposób.

jednym z najbardziej spektakularnych przykładów równoległej ewolucji są dwie główne gałęzie ssaków, łożyskowce i torbacze, które podążały niezależnymi ścieżkami ewolucyjnymi po rozbiciu mas lądowych, takich jak Gondwanaland około 100 milionów lat temu. W Ameryce Południowej torbacze i łożyska dzieliły ekosystem (przed Wielką wymianą amerykańską); w Australii torbacze przeważały, a w Starym Świecie łożyska wygrywały. Jednak we wszystkich tych miejscach Ssaki były małe i zajmowały tylko ograniczone miejsca w ekosystemie aż do masowego wymierania dinozaurów czterdzieści milionów lat później. W tym czasie ssaki na wszystkich trzech lądach zaczęły przybierać znacznie szerszą różnorodność form i ról. Podczas gdy niektóre formy były unikalne dla każdego środowiska, zaskakująco podobne zwierzęta często pojawiały się na dwóch lub trzech oddzielnych kontynentach. Przykłady obejmują litopterns i konie, których nogi są trudne do odróżnienia; Europejski tygrys szablozębny (Smilodon) i południowoamerykański torbacz szablozębny (Thylacosmilus); Wilk Tasmański i Wilk Europejski; podobnie Mole torbaczowe i łożyskowe, latające wiewiórki i (prawdopodobnie) myszy.

Ewolucja równoległa a zbieżna

dla konkretnej cechy, przechodzącej w każdej z dwóch linii od określonego przodka do późniejszego potomka, równoległe i zbieżne trendy ewolucyjne mogą być ściśle określone i wyraźnie odróżnione od siebie. Gdy obaj potomkowie są podobni pod szczególnym względem, ewolucja jest definiowana jako równoległa, jeśli rozważani przodkowie byli również podobni, i zbieżna, jeśli nie.

gdy formy przodków są nieokreślone lub nieznane, lub zakres rozważanych cech nie jest jasno określony, rozróżnienie między ewolucją równoległą i zbieżną staje się bardziej subiektywne. Na przykład, uderzający przykład podobnych form łożyskowych i torbaczy jest opisany przez Richarda Dawkinsa w „the Blind Watchmaker” jako przypadek zbieżnej ewolucji, ponieważ ssaki na każdym kontynencie miały długą historię ewolucyjną przed wyginięciem dinozaurów, w której gromadziły istotne różnice. Stephen Jay Gould opisuje wiele takich samych przykładów jak ewolucja równoległa, począwszy od wspólnego przodka wszystkich torbaczy i łożyskowców. Wiele ewolucyjnych podobieństw można opisać w koncepcji jako ewolucję równoległą od odległego przodka, z wyjątkiem tych, w których do podobnej funkcji współwystępują zupełnie różne struktury. Na przykład, rozważmy Mixotricha paradoxa, drobnoustrój, który zmontował system rzędów widocznych rzęsek i organów podstawnych, ściśle przypominających rzęski rzęsek, ale które są w rzeczywistości mniejszymi mikroorganizmami symbiontów, lub inaczej zorientowanymi ogonami ryb i wielorybów. Odwrotnie, każdy przypadek, w którym linie nie ewoluują razem w tym samym czasie w tej samej przestrzeni, może być opisany jako ewolucja zbieżna w pewnym momencie.

definicja cechy jest kluczowa przy podejmowaniu decyzji, czy zmiana jest postrzegana jako rozbieżna, czy też jako równoległa lub zbieżna. Na powyższym obrazku należy zauważyć, że ponieważ seryna i treonina mają podobne struktury z łańcuchem bocznym alkoholu, przykład oznaczony jako ” rozbieżny „byłby określany jako” równoległy”, gdyby aminokwasy były zgrupowane według podobieństwa zamiast rozpatrywane indywidualnie. Jako inny przykład, jeśli geny u dwóch gatunków niezależnie ograniczają się do tego samego regionu zwierząt poprzez regulację przez pewien czynnik transkrypcyjny, można to opisać jako przypadek równoległej ewolucji – ale badanie rzeczywistej sekwencji DNA prawdopodobnie wykaże tylko rozbieżne zmiany w poszczególnych pozycjach bazowych, ponieważ nowe miejsce wiążące czynnik transkrypcyjny można dodać w szerokim zakresie miejsc w genie z podobnym efektem.

podobna sytuacja występuje biorąc pod uwagę homologię struktur morfologicznych. Na przykład wiele owadów ma dwie pary latających skrzydeł. U chrząszczy pierwsza para skrzydeł jest utwardzona w pokrywy skrzydłowe z niewielką rolą w locie, natomiast u muchówek druga para skrzydeł skondensowana w małe kantary służące do balansowania. Jeśli dwie pary skrzydeł są uważane za wymienne, homologiczne struktury, można to opisać jako równoległe zmniejszenie liczby skrzydeł, ale w przeciwnym razie obie zmiany są rozbieżnymi zmianami w jednej parze skrzydeł.

podobnie jak ewolucja zbieżna, przekaźnik ewolucyjny opisuje, w jaki sposób niezależne gatunki uzyskują podobne cechy poprzez swoją ewolucję w podobnych ekosystemach, ale nie w tym samym czasie (płetwy grzbietowe rekinów i ichtiozaurów).

przykłady

• W królestwie roślin najbardziej znanymi przykładami równoległej ewolucji są formy liści, w których bardzo podobne wzory pojawiały się wielokrotnie w oddzielnych rodzajach i rodzinach.
• u motyli wiele bliskich podobieństw znajduje się we wzorcach ubarwienia skrzydeł, zarówno wewnątrz, jak i między rodzinami.
• jeżozwierze Starego i nowego świata mieli wspólnego przodka, oba wykształciły uderzająco podobne struktury piór; jest to również przykład ewolucji zbieżnej, ponieważ podobne struktury wyewoluowały zarówno u Jeżozwierzy, jak i Echidnas.
• współczesna ewolucja wymarłych gatunków-koni i wymarłych paleoter, które dzieliły tę samą przestrzeń środowiskową.

• Dawkins, R. 1986. Niewidomy Zegarmistrz. Norton & Firma.
• Majr. 1997. Czym jest Biologia. Harvard University Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, and J. S. McKinnon. 2004. Ewolucja równoległa i dziedziczenie cech ilościowych. American Naturalist 163: 809-822.

• fotograficzne porównanie ssaków torbacza i łożyska

Zobacz też

• Ewolucja zbieżna
• przekaźnik ewolucyjny
• Homologia (Biologia)
• mimika

wzorce ewolucji: Ewolucja zbieżna • przekaźnik ewolucyjny * ewolucja równoległa

kolor i kształt: Aposematyzm • mimika * Kryptyka

interakcje między gatunkami: Mutualizm • Współpraca • Drapieżnictwo * Pasożytnictwo