CONVERGENT EVOLUTION: KUNG ANO ANG BINUBUO NITO AT MGA HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang nagaganyak na ebolusyon ay ang paglitaw ng mga pagkakatulad ng phenotypic sa dalawa o higit pang mga linya nang nakapag-iisa. Karaniwan, ang pattern na ito ay sinusunod kapag ang mga pangkat na kasangkot ay sumasailalim sa magkaparehong mga kapaligiran, microen environment, o mga paraan ng buhay na isinasalin sa katumbas na mga pumipili na mga presyon.

Sa gayon, ang mga katangian ng physiological o morphological na pinag-uusapan ay nagdaragdag ng biological fitness (fitness) at kakayahang mapagkumpitensya sa ilalim ng naturang mga kondisyon. Kapag naganap ang kombensyon sa isang partikular na kapaligiran, maaari itong intuited na ang katangiang ito ay sa uri ng agpang. Gayunpaman, ang mga karagdagang pag-aaral ay kinakailangan upang mapatunayan ang pag-andar ng ugali, gamit ang katibayan upang suportahan na talagang nadaragdagan ang fitness ng populasyon.

Mga halimbawa ng mga katangian na ibinahagi ng parehong mga dolphin at ichthyosaurs. Kahit na ang dalawa ay halos magkatulad, ang phylogenetically na nagsasalita sila ay napakalayo, at ang mga katangian na nabanggit doon ay nakuha nang nakapag-iisa.
Pinagmulan: view ng may pag-aalinlangan, mula sa Wikimedia Commons

Kabilang sa mga pinaka-kilalang halimbawa ng ebolusyon ng tagumpay na maaari nating banggitin ang paglipad sa mga vertebrates, ang mata sa mga vertebrates at invertebrates, ang mga form ng spindle sa mga isda at aquatic mammal, bukod sa iba pa.

Ano ang nagbagong ebolusyon?

Isipin natin na nakatagpo tayo ng dalawang tao na magkatulad na pisikal. Pareho silang may parehong taas, kulay ng mata at kulay ng buhok. Ang kanilang mga tampok ay magkatulad din. Maaari naming isipin na ang dalawang tao ay magkakapatid, pinsan, o marahil malayong mga kamag-anak.

Sa kabila nito, hindi magiging sorpresa ang malaman na walang malapit na relasyon sa pamilya sa pagitan ng mga tao sa ating halimbawa. Ang parehong ay totoo, sa isang malaking sukat, sa ebolusyon: kung minsan ang mga katulad na porma ay hindi nagbabahagi ng isang mas kamakailang karaniwang ninuno.

Iyon ay, sa buong ebolusyon, ang mga katangian na magkapareho sa dalawa o higit pang mga grupo ay maaaring makuha nang nakapag-iisa.

Pangkalahatang mga kahulugan

Gumagamit ang mga biologist ng dalawang pangkalahatang kahulugan para sa ebolusyon ng kombensyon o tagpo. Ang parehong mga kahulugan ay nangangailangan na dalawa o higit pang mga linya ay nagbabago ng mga character na katulad sa bawat isa. Karaniwang isinasama ng kahulugan ang salitang "evolutionary independensya", bagaman ito ay implicit.

Gayunpaman, naiiba ang mga kahulugan sa tiyak na proseso ng ebolusyon o mekanismo na kinakailangan upang makuha ang pattern.

Ang ilang mga kahulugan ng tagumpay na kawalan ng mekanismo ay ang mga sumusunod: "independiyenteng ebolusyon ng magkatulad na mga katangian mula sa isang katangian ng ninuno", o "ebolusyon ng magkatulad na mga katangian sa mga independyenteng linya ng ebolusyon".

Mga Mungkahing Mekanismo

Sa kaibahan, ginusto ng ibang mga may-akda na isama ang isang mekanismo sa konsepto ng coevolution, upang maipaliwanag ang pattern.

Halimbawa, "ang independiyenteng ebolusyon ng mga katulad na ugali sa malayong nauugnay na mga organismo dahil sa paglitaw ng mga pagbagay sa mga katulad na kapaligiran o mga porma ng buhay."

Ang parehong mga kahulugan ay malawakang ginagamit sa mga pang-agham na artikulo at sa panitikan. Ang napakahalagang ideya sa likod ng pag-unlad ng ebolusyon ay upang maunawaan na ang karaniwang ninuno ng mga kasabwat na kasangkot ay nagtataglay ng ibang paunang estado.

Mga implikasyon ng ebolusyon

Kasunod ng kahulugan ng tagpo na may kasamang mekanismo (nabanggit sa nakaraang seksyon), ipinapaliwanag nito ang pagkakapareho ng mga phenotypes salamat sa pagkakapareho ng mga pumipili na pagpilit na nararanasan ng taxa.

Sa ilaw ng ebolusyon, ito ay binibigyang kahulugan sa mga tuntunin ng pagbagay. Iyon ay, ang mga katangiang nakakuha ng pasasalamat sa pakikipagtagpo ay mga pagbagay para sa nasabing kapaligiran, dahil tataas ito, sa ilang paraan, ang kanilang fitness.

Gayunpaman, mayroong mga kaso kung saan nangyayari ang ebolusyon ng pagtagpo at ang ugali ay hindi umaayon. Iyon ay, ang mga kasabwat na kasangkot ay hindi sa ilalim ng parehong pumipilit na mga panggigipit.

Ebolusyonaryong tagpo kumpara sa paralelismo

Sa panitikan karaniwang nakahanap ng pagkakaiba sa pagitan ng tagpo at paralelismo. Ang ilang mga may-akda ay gumagamit ng evolutionary na distansya sa pagitan ng mga pangkat upang maihambing upang paghiwalayin ang dalawang konsepto.

Ang paulit-ulit na ebolusyon ng isang katangian sa dalawa o higit pang mga grupo ng mga organismo ay itinuturing na kahanay kung ang mga katulad na mga phenotypes ay umuusbong sa mga kaugnay na mga linya, samantalang ang pag-uugnay ay nagsasangkot ng ebolusyon ng magkatulad na ugali sa magkahiwalay o medyo malayong mga linya.

Ang isa pang kahulugan ng kombinasyon at paralelismo ay naglalayong paghiwalayin ang mga ito sa mga tuntunin ng mga landas sa pag-unlad na kasangkot sa istraktura. Sa kontekstong ito, ang pagbabagong-anyo ng ebolusyon ay gumagawa ng magkatulad na mga katangian sa pamamagitan ng iba't ibang mga ruta ng pag-unlad, habang ang kahanay na ebolusyon ay ginagawa sa pamamagitan ng magkatulad na mga ruta.

Gayunpaman, ang pagkakaiba sa pagitan ng kahanay at tagumpay na ebolusyon ay maaaring maging kontrobersyal at maging mas kumplikado kapag bumaba tayo sa pagkakakilanlan ng pang-molekular na batayan ng katangian na pinag-uusapan. Sa kabila ng mga paghihirap na ito, ang implikasyon ng ebolusyon na nauugnay sa parehong mga konsepto ay malaki.

Convergence kumpara sa pagkakaiba-iba

Bagaman ang pagpili ay pinapaboran ang mga katulad na mga phenotypes sa mga katulad na kapaligiran, hindi ito isang kababalaghan na maaaring mailapat sa lahat ng mga kaso.

Ang pagkakatulad, mula sa punto ng pagtingin sa hugis at morpolohiya, ay maaaring humantong sa mga organismo upang makipagkumpetensya sa bawat isa. Bilang kinahinatnan nito, pinipili ng pagpili ang pagkakaiba-iba sa pagitan ng mga species na magkakasamang lokal, na lumilikha ng isang pag-igting sa pagitan ng mga antas ng tagpo at pagkakaiba-iba na inaasahan para sa isang partikular na tirahan.

Ang mga indibidwal na malapit at may makabuluhang overlap na angkop na lugar ay ang pinakamalakas na kakumpitensya - batay sa kanilang pagkakatulad sa pagkakatulad, na humahantong sa kanila upang samantalahin ang mga mapagkukunan sa isang katulad na paraan.

Sa mga kasong ito, ang pagpili ng magkakaiba ay maaaring humantong sa isang kababalaghan na kilala bilang adaptive radiation, kung saan ang isang linya ay nagbibigay ng pagtaas sa iba't ibang mga species na may mahusay na pagkakaiba-iba ng mga tungkulin sa ekolohiya sa isang maikling panahon. Ang mga kondisyon na nagpo-promote ng adaptive radiation ay kinabibilangan ng heterogeneity ng kapaligiran, ang kawalan ng mga mandaragit, bukod sa iba pa.

Ang mga adaptasyon ng radiasyon at ebolusyon ng taglay ay isinasaalang-alang bilang dalawang panig ng parehong "evolutionary barya".

Sa anong antas nagaganap ang tagpo?

Sa pag-unawa sa pagkakaiba ng pagkakaiba-iba ng ebolusyon at pagkakatulad, isang napaka-kagiliw-giliw na tanong ang lumitaw: Kapag ang natural na pagpipilian ay pinapaboran ang ebolusyon ng magkatulad na ugali, nangyayari ba ito sa ilalim ng magkatulad na mga genes, o maaari ba itong kasangkot sa iba't ibang mga gen at mutations na nagreresulta sa magkakatulad na mga simbolo?

Batay sa ebidensya na nabuo hanggang ngayon, ang sagot sa parehong mga katanungan ay tila oo. May mga pag-aaral na sumusuporta sa parehong mga argumento.

Bagaman hanggang ngayon ay walang konkretong sagot kung bakit ang ilang mga genes ay "reused" sa ebolusyon ng ebolusyon, mayroong ebidensya na empirikal na naglalayong mapagbigyan ang bagay na ito.

Ang mga pagbabagong kinasasangkutan ng parehong mga gen

Halimbawa, ang paulit-ulit na paglaki ng mga oras ng pamumulaklak sa mga halaman, paglaban sa insekto sa mga insekto, at ang pigmentation sa mga vertebrates at invertebrates ay ipinakita na magaganap sa pamamagitan ng mga pagbabago na kinasasangkutan ng parehong mga gene.

Gayunpaman, para sa ilang mga ugali, kakaunti lamang ang bilang ng mga gene na maaaring magbago ng ugali. Kunin ang kaso ng paningin: ang mga pagbabago sa paningin ng kulay ay dapat na mangyari sa mga pagbabago na nauugnay sa mga gen ng opsin.

Sa kaibahan, sa iba pang mga katangian ang mga gene na kumokontrol sa kanila ay mas marami. Humigit-kumulang sa 80 genes ang kasangkot sa mga pamumulaklak ng mga halaman, ngunit ang mga pagbabago ay napatunayan sa buong ebolusyon sa iilan lamang.

Mga halimbawa

Noong 1997, nagtaka sina Moore at Willmer kung gaano kalimit ang kababalaghan ng tagpo.

Para sa mga may-akda na ito, ang tanong na ito ay nananatiling walang sagot. Nagtaltalan sila na, batay sa mga halimbawa na inilarawan hanggang ngayon, medyo may mataas na antas ng tagpo. Gayunpaman, pinagtutuunan nila na mayroon pa ring isang makabuluhang underestimation ng evolutionary convergence sa mga organikong nilalang.

Sa mga libro ng ebolusyon ay nakakita kami ng isang dosenang klasikong halimbawa ng tagpo. Kung nais ng mambabasa na palawakin ang kanyang kaalaman sa paksa, maaari niyang kumonsulta sa libro ni McGhee (2011), kung saan makikita niya ang maraming mga halimbawa sa iba't ibang mga grupo ng puno ng buhay.

Paglipad sa mga vertebrates

Sa mga organikong nilalang, ang isa sa mga kamangha-manghang halimbawa ng pagtataguyod ng ebolusyon ay ang hitsura ng paglipad sa tatlong mga linya ng vertebrate: mga ibon, paniki, at ang ngayon-natapos na mga pterodactyls.

Sa katunayan, ang tagpo sa paglipad ngayon ng mga grupong lumilipad na vertebrate ay lalampas sa pagkakaroon ng mga paunang pagbago sa mga istruktura na nagbibigay daan sa paglipad.

Ang isang serye ng mga pagbagay sa physiological at anatomical ay ibinahagi sa pagitan ng parehong mga grupo, tulad ng katangian ng pagkakaroon ng mas maiikling bituka na, ipinapalagay, binabawasan ang masa ng indibidwal sa panahon ng paglipad, ginagawa itong mas mura at mas nakakaapekto.

Kahit na ang nakakagulat, ang iba't ibang mga mananaliksik ay natagpuan ang mga tagpo ng ebolusyon sa loob ng mga pangkat ng mga paniki at mga ibon sa antas ng pamilya.

Halimbawa, ang mga paniki sa pamilya na Molossidae ay katulad ng mga miyembro ng pamilya na si Hirundinidae (lumulunok at mga kaalyado) sa mga ibon. Ang parehong mga grupo ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na paglipad, sa mataas na mga taas, na nagpapakita ng magkatulad na mga pakpak.

Katulad nito, ang mga miyembro ng pamilyang Nycteridae ay nakikipag-ugnay sa iba't ibang respeto sa mga ibon ng passerine (Passeriformes). Parehong lumipad sa mababang bilis, at may kakayahang mapaglalangan sa pamamagitan ng pananim.

Ang aye-aye at rodents

Ang isang natitirang halimbawa ng pag-unlad ng ebolusyon ay matatagpuan kapag pinag-aaralan ang dalawang pangkat ng mga mammal: ang aye-kahapon at ang mga ardilya.

Ngayon, ang aye-aye (Daubentonia madagascariensis) ay inuri bilang isang lemuriform primate endemic sa Madagascar. Ang kanilang hindi pangkaraniwang pagkain ay karaniwang binubuo ng mga insekto.

Sa gayon, ang aye-aye ay may mga pagbagay na nauugnay sa mga trophic na gawi nito, tulad ng talamak na pandinig, pagpapahaba ng gitnang daliri at ngipin na may lumalagong mga incisors.

Sa mga tuntunin ng pustiso, kahawig ito ng isang rodent sa maraming paraan. Hindi lamang sa hitsura ng mga incisors, nagbabahagi rin sila ng isang labis na katulad na pormula ng ngipin.

Ang hitsura sa pagitan ng dalawang taxa ay kapansin-pansin na ang mga unang taxonomist ay nauuri ang aye-aye, kasama ang iba pang mga squirrels, sa genus na Sciurus.

Mga Sanggunian

1. Doble, RF (1994). Convergent evolution: ang kailangan na maging tahasang. Mga uso sa mga agham na biochemical, 19 (1), 15-18.
2. Greenberg, G., & Haraway, MM (1998). Comparative psychology: Isang handbook. Routledge.
3. Kliman, RM (2016). Encyclopedia ng Ebolusyonaryong Biology. Akademikong Press.
4. Losos, JB (2013). Ang gabay ng Princeton sa ebolusyon. Princeton University Press.
5. McGhee, GR (2011). Convergent evolution: limitadong mga form na pinaka maganda. MIT Press.
6. Morris, P., Cobb, S., & Cox, PG (2018). Convergent evolution sa Euarchontoglires. Mga titik ng Biology, 14 (8), 20180366.
7. Rice, SA (2009). Encyclopedia ng ebolusyon. Infobase Publishing.
8. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biology: mga konsepto at aplikasyon nang walang pisyolohiya. Pag-aaral ng Cengage.
9. Stayton CT (2015). Ano ang ibig sabihin ng nagbagong ebolusyon? Ang interpretasyon ng tagpo at ang mga implikasyon nito sa paghahanap para sa mga limitasyon sa ebolusyon. Ang interface ng interface, 5 (6), 20150039.
10. Wake, DB, Wake, MH, & Specht, CD (2011). Homoplasy: mula sa tiktikan ang pattern sa pagtukoy ng proseso at mekanismo ng ebolusyon. agham, 331 (6020), 1032-1035.