parallell evolution

parallell evolution är den oberoende utvecklingen av liknande egenskaper, med utgångspunkt från ett liknande förfäderstillstånd. Ofta är detta situationen i närmare besläktade släkter, där flera arter svarar på liknande utmaningar på ett liknande sätt.

ett av de mest spektakulära exemplen på parallell utveckling tillhandahålls av däggdjurens två huvudgrenar, moderkakorna och pungdjur, som har följt oberoende evolutionära vägar efter upplösningen av landmassor som Gondwanaland för ungefär 100 miljoner år sedan. I Sydamerika delade pungdjur och moderkakor ekosystemet (före Great American Interchange); i Australien segrade pungdjur; och i den gamla världen vann moderkakorna. Men på alla dessa platser var däggdjur små och fyllde endast begränsade platser i ekosystemet tills massutrotningen av dinosaurier fyrtio miljoner år senare. Vid den här tiden började däggdjur på alla tre landmassorna ta på sig ett mycket större antal former och roller. Medan vissa former var unika för varje miljö, överraskande liknande djur har ofta dykt upp i två eller tre av de separerade kontinenterna. Exempel på dessa inkluderar litopterns och hästar, vars ben är svåra att skilja; den europeiska Sabeltand tiger (Smilodon) och den sydamerikanska pungdjur Sabeltand (Thylacosmilus); den tasmanska vargen och den europeiska vargen; likaså pungdjur och placenta mol, flygande ekorrar och (utan tvekan) möss.

parallell vs. konvergent evolution

för ett visst drag, som fortsätter i var och en av två linjer från en specificerad förfader till en senare ättling, kan parallella och konvergerande evolutionära trender strikt definieras och tydligt särskiljas från varandra. När båda ättlingarna är lika i ett visst avseende definieras evolutionen som parallell om de förfäder som ansågs också var likartade och konvergerande om de inte var det.

när förfädernas former är ospecificerade eller okända, eller det antal egenskaper som beaktas inte tydligt specificeras, blir skillnaden mellan parallell och konvergent evolution mer subjektiv. Till exempel, slående exempel på liknande placenta och pungdjur former beskrivs av Richard Dawkins i Blind urmakare som ett fall av konvergent evolution, eftersom däggdjur på varje kontinent hade en lång evolutionär historia före utrotningen av dinosaurierna under vilka att samla relevanta skillnader. Stephen Jay Gould beskriver många av samma exempel som parallell utveckling med utgångspunkt från den gemensamma förfadern till alla pungdjur och moderkakor. Många utvecklade likheter kan beskrivas i koncept som parallell utveckling från en avlägsen förfader, med undantag för de där helt olika strukturer adjungeras till en liknande funktion. Tänk till exempel på Mixotricha paradoxa, en mikrobe som har samlat ett system med rader av uppenbara cilia och basala kroppar som liknar ciliates men som faktiskt är mindre symbiontmikroorganismer, eller de olika orienterade svansarna av fisk och valar. Omvänt kan alla fall där linjer inte utvecklas tillsammans samtidigt i samma ecospace beskrivas som konvergent evolution vid någon tidpunkt.

definitionen av ett drag är avgörande för att avgöra om en förändring ses som divergent, eller som parallell eller konvergent. I bilden ovan, notera att eftersom serin och treonin har liknande strukturer med en alkoholsidokedja, skulle exemplet märkt ”divergent” kallas ”parallellt” om aminosyrorna grupperades efter likhet istället för att betraktas individuellt. Som ett annat exempel, om gener i två arter oberoende blir begränsade till samma region hos djuren genom reglering av en viss transkriptionsfaktor, kan detta beskrivas som ett fall av parallell utveckling – men undersökning av den faktiska DNA-sekvensen kommer förmodligen bara att visa divergerande förändringar i enskilda basparpositioner, eftersom en ny transkriptionsfaktorbindningsplats kan tillsättas på ett brett spektrum av platser inom genen med liknande effekt.

en liknande situation uppstår med tanke på homologin hos morfologiska strukturer. Till exempel har många insekter två par flygande vingar. I skalbaggar härdas det första vingparet till vingöverdrag med liten roll under flygning, medan i flugor kondenseras det andra vingparet till små grimmor som används för balans. Om de två vingarna betraktas som utbytbara, homologa strukturer kan detta beskrivas som en parallell minskning av antalet vingar, men annars är de två förändringarna var och en divergerande förändringar i ett par vingar.

i likhet med konvergent evolution beskriver evolutionary relay hur oberoende arter förvärvar liknande egenskaper genom sin utveckling i liknande ekosystem, men inte samtidigt (dorsala fenor av hajar och ichthyosaurs).

exempel

• i växtriket är de mest kända exemplen på parallell utveckling bladformerna, där mycket liknande mönster har dykt upp om och om igen i separata släkter och familjer.
• i fjärilar finns många nära likheter i vingfärgens mönster, både inom och mellan familjer.
• gamla och Nya världens piggsvin delade en gemensam förfader, båda utvecklades påfallande liknande quill strukturer; detta är också ett exempel på konvergent evolution som liknande strukturer utvecklats i både igelkottar och Echidnas.
• samtida utveckling av de utdöda surfhästarna och utdöda paleotheres som båda delade samma miljöutrymme.

• Dawkins, R. 1986. Den Blinda Urmakaren. Norton & Företag.
• Mayr. 1997. Vad är biologi. Harvard University Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy och J. S. McKinnon. 2004. Parallell utveckling och arv av kvantitativa egenskaper. Amerikansk Naturforskare 163: 809-822.

• fotografisk jämförelse av pungdjur och placenta däggdjur

Se även

• konvergent evolution
• evolutionärt relä
• homologi (biologi)
• Mimik

Evolutionsmönster: konvergent evolution * evolutionärt relä * parallell evolution

färg och form: Aposematism * Mimicry * Crypsis

interaktioner mellan arter: Mutualism * Samarbete * Predation * Parasitism