วิวัฒนาการที่บรรจบกันในสิ่งที่มันประกอบและเป็นตัวอย่าง

วิวัฒนาการมาบรรจบกัน คือการเกิดขึ้นของฟีโนไทป์ที่คล้ายคลึงกันในสองหรือมากกว่า lineages อิสระ โดยทั่วไปรูปแบบนี้จะสังเกตได้เมื่อกลุ่มที่เกี่ยวข้องมีสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกันสภาพแวดล้อมขนาดเล็กหรือรูปแบบของชีวิตที่ส่งผลให้เกิดแรงกดดันจากการเลือกที่เท่าเทียมกัน.

ดังนั้นคุณสมบัติทางสรีรวิทยาหรือสัณฐานวิทยาในคำถามเพิ่มความเพียงพอทางชีวภาพ (การออกกำลังกาย) และความสามารถในการแข่งขันภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ เมื่อการบรรจบกันเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงก็สามารถหยั่งรู้ได้ว่าคุณสมบัตินี้เป็นประเภท ปรับได้. อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมในการตรวจสอบการทำงานของคุณลักษณะผ่านหลักฐานเพื่อสนับสนุนว่า การออกกำลังกาย ของประชากร.

ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของวิวัฒนาการมาบรรจบกันเราสามารถพูดถึงการบินในสัตว์มีกระดูกสันหลัง, ดวงตาในสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง, รูปแบบกระสวยในปลาและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำและอื่น ๆ.

ดัชนี

• 1 วิวัฒนาการคอนเวอร์เจนซ์คืออะไร??
  • 1.1 คำจำกัดความทั่วไป
  • 1.2 กลไกที่แนะนำ
  • 1.3 นัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการ
• 2 วิวัฒนาการมาบรรจบกับความเท่าเทียม
• 3 การบรรจบกับความแตกต่าง
• 4 การบรรจบกันเกิดขึ้นในระดับใด?
  • 4.1 การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับยีนเดียวกัน
• 5 ตัวอย่าง
  • 5.1 การบินในสัตว์มีกระดูกสันหลัง
  • 5.2 The aye-aye และ the rodents
• 6 อ้างอิง

วิวัฒนาการคอนเวอร์เจนซ์คืออะไร??

ลองนึกภาพว่าเรารู้จักคนสองคนที่มีลักษณะเหมือนกันมาก ทั้งสองมีความสูงสีตาและขนที่เหมือนกัน คุณสมบัติของเขาก็คล้ายกัน เราอาจจะสมมติว่าคนสองคนเป็นพี่น้องญาติหรืออาจเป็นญาติห่าง ๆ.

อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ก็ไม่น่าแปลกใจที่จะเรียนรู้ว่าไม่มีความสัมพันธ์ทางเครือญาติใกล้ชิดระหว่างผู้คนในตัวอย่างของเรา สิ่งเดียวกันเกิดขึ้นมากมายในวิวัฒนาการ: บางครั้งรูปแบบที่คล้ายกันไม่ได้แบ่งปันบรรพบุรุษร่วมกันที่ใหม่กว่า.

นั่นคือตลอดทั้งวิวัฒนาการลักษณะที่คล้ายคลึงกันในสองกลุ่มขึ้นไปสามารถหาได้ใน อิสระ.

คำจำกัดความทั่วไป

นักชีววิทยาใช้สองคำจำกัดความทั่วไปสำหรับการลู่เข้าหากันหรือวิวัฒนาการ คำจำกัดความทั้งสองต้องการให้ lineages สองตัวขึ้นไปวิวัฒนาการตัวละครที่คล้ายกัน คำจำกัดความมักจะรวมคำว่า "ความเป็นอิสระวิวัฒนาการ" แม้ว่ามันจะเป็นนัย.

อย่างไรก็ตามคำจำกัดความแตกต่างในกระบวนการวิวัฒนาการเฉพาะหรือกลไกที่จำเป็นเพื่อให้ได้รูปแบบ.

คำจำกัดความบางประการของการลู่เข้าที่ขาดกลไกมีดังต่อไปนี้: "วิวัฒนาการที่เป็นอิสระของลักษณะที่คล้ายกันจากลักษณะบรรพบุรุษ" หรือ "วิวัฒนาการของลักษณะที่คล้ายกันในสายเลือดวิวัฒนาการอิสระ".

กลไกที่แนะนำ

ในทางตรงกันข้ามผู้เขียนคนอื่น ๆ ชอบที่จะรวมกลไกในแนวคิดของการร่วมสมัยเพื่ออธิบายรูปแบบ.

ตัวอย่างเช่น "วิวัฒนาการที่เป็นอิสระของคุณสมบัติที่คล้ายกันในสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องในระยะไกลเนื่องจากการเกิดขึ้นของการปรับตัวกับสภาพแวดล้อมที่คล้ายกันหรือรูปแบบชีวิต".

คำจำกัดความทั้งสองใช้กันอย่างแพร่หลายในบทความทางวิทยาศาสตร์และในวรรณคดี แนวคิดที่สำคัญที่อยู่เบื้องหลังการบรรจบกันของวิวัฒนาการคือการเข้าใจว่าบรรพบุรุษร่วมของเชื้อสายที่เกี่ยวข้องมีสถานะเริ่มต้น ต่าง.

ความหมายเชิงวิวัฒนาการ

ตามคำจำกัดความของการลู่เข้าที่มีกลไก (กล่าวถึงในหัวข้อก่อนหน้า) มันอธิบายความคล้ายคลึงกันของฟีโนไทป์ด้วยความคล้ายคลึงกันของแรงกดดันจากการเลือกที่แท็กซ่ากำลังประสบอยู่.

ภายใต้แสงสว่างแห่งวิวัฒนาการสิ่งนี้ถูกตีความในแง่ของการดัดแปลง กล่าวคือคุณสมบัติที่ได้รับจากการลู่เข้าคือการดัดแปลงสำหรับสื่อดังกล่าวเนื่องจากมันจะเพิ่มขึ้นในทางใดทางหนึ่ง การออกกำลังกาย.

อย่างไรก็ตามมีบางกรณีที่การลู่เข้าหาวิวัฒนาการเกิดขึ้นและลักษณะไม่ได้ปรับตัว นั่นคือสายเลือดที่เกี่ยวข้องไม่ได้อยู่ภายใต้แรงกดดันในการเลือกเดียวกัน.

การลู่เข้าหาวิวัฒนาการกับการขนาน

ในวรรณคดีเป็นเรื่องปกติที่จะพบความแตกต่างระหว่างการลู่เข้าและการขนาน ผู้เขียนบางคนใช้ระยะทางวิวัฒนาการระหว่างกลุ่มที่จะเปรียบเทียบเพื่อแยกแนวคิดทั้งสอง.

การวิวัฒนาการซ้ำ ๆ ของลักษณะในสิ่งมีชีวิตสองกลุ่มหรือมากกว่านั้นถือเป็นความเท่าเทียมกันหากฟีโนไทป์ที่คล้ายกันมีวิวัฒนาการในสายเลือดที่เกี่ยวข้องในขณะที่การบรรจบกันนั้นเกี่ยวข้องกับการวิวัฒนาการของลักษณะที่คล้ายคลึงกัน.

คำจำกัดความอื่นของการลู่เข้าและการขนานจะพยายามแยกพวกมันออกในแง่ของเส้นทางการพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้าง ในบริบทนี้วิวัฒนาการคอนเวอร์เจนซ์สร้างลักษณะที่คล้ายกันโดยเส้นทางการพัฒนาที่แตกต่างกันในขณะที่วิวัฒนาการคู่ขนานทำโดยวิธีที่คล้ายกัน.

อย่างไรก็ตามความแตกต่างระหว่างวิวัฒนาการแบบขนานและแบบคอนเวอร์เจนซ์อาจเป็นที่ถกเถียงกันและมีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเราสืบหาการจำแนกฐานโมเลกุลของลักษณะที่เป็นปัญหา แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ แต่ผลกระทบเชิงวิวัฒนาการที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดทั้งสองนั้นมีอยู่มากมาย.

คอนเวอร์เจนซ์กับความแตกต่าง

แม้ว่าการคัดเลือกจะช่วยให้ฟีโนไทป์ที่คล้ายกันในสภาพแวดล้อมที่คล้ายกัน แต่ก็ไม่ได้เป็นปรากฏการณ์ที่สามารถใช้ได้ในทุกกรณี.

ความคล้ายคลึงกันจากมุมมองของรูปแบบและสัณฐานวิทยาสามารถนำไปสู่สิ่งมีชีวิตในการแข่งขันซึ่งกันและกัน ผลที่เกิดขึ้นคือการเลือกสนับสนุนความแตกต่างระหว่างสปีชีส์ที่อยู่ร่วมกันเฉพาะที่สร้างความตึงเครียดระหว่างองศาของการบรรจบกันและความแตกต่างที่คาดว่าจะเกิดขึ้นกับที่อยู่อาศัยเฉพาะ.

บุคคลที่อยู่ใกล้และมีการทับซ้อนกันอย่างมีนัยสำคัญของช่องเป็นคู่แข่งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด - ขึ้นอยู่กับความคล้ายคลึงฟีโนไทป์ของพวกเขาซึ่งทำให้พวกเขาใช้ประโยชน์จากทรัพยากรในลักษณะที่คล้ายกัน.

ในกรณีเหล่านี้การเลือกที่แตกต่างสามารถนำไปสู่ปรากฏการณ์ที่รู้จักกันในชื่อการฉายรังสีแบบปรับตัวซึ่งเชื้อสายจะก่อให้เกิดสายพันธุ์ที่แตกต่างกันและมีบทบาททางนิเวศวิทยาที่หลากหลายในระยะเวลาอันสั้น เงื่อนไขที่เอื้อต่อการแผ่รังสีที่ปรับได้นั้นครอบคลุมความหลากหลายทางสิ่งแวดล้อมการไม่มีผู้ล่าและอื่น ๆ.

การแผ่รังสีแบบปรับตัวและวิวัฒนาการแบบลู่เข้าถือเป็นสองด้านของ "สกุลเงินวิวัฒนาการ" เดียวกัน.

การบรรจบกันเกิดขึ้นในระดับใด??

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างการลู่เข้าหากันของวิวัฒนาการและการขนานกันเป็นคำถามที่น่าสนใจมาก: เมื่อการคัดเลือกโดยธรรมชาติสนับสนุนการวิวัฒนาการของลักษณะที่คล้ายคลึงกันมันเกิดขึ้นภายใต้ยีนเดียวกันหรือพวกมันเกี่ยวข้องกับยีนและการกลายพันธุ์ที่แตกต่างกัน?

จากหลักฐานที่สร้างขึ้นแล้วคำตอบของคำถามทั้งสองนั้นดูเหมือนจะใช่ มีการศึกษาที่สนับสนุนทั้งข้อโต้แย้ง.

แม้ว่าจนถึงขณะนี้ยังไม่มีคำตอบที่เป็นรูปธรรมว่าทำไมยีนบางตัว "นำกลับมาใช้" ในวิวัฒนาการวิวัฒนาการมีหลักฐานเชิงประจักษ์ที่พยายามอธิบายปัญหา.

การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับยีนเดียวกัน

ยกตัวอย่างเช่นมันแสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการของพืชดอกซ้ำแล้วซ้ำอีกครั้งความต้านทานต่อยาฆ่าแมลงในแมลงและผิวคล้ำในสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับยีนเดียวกัน.

อย่างไรก็ตามสำหรับบางลักษณะยีนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนลักษณะได้ ใช้สายตา: การเปลี่ยนแปลงในการมองเห็นสีจะต้องเกิดขึ้นในการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับยีน opsin.

ในทางตรงกันข้ามในลักษณะอื่น ๆ ยีนที่ควบคุมพวกมันมีอยู่มากมาย ในช่วงเวลาของการออกดอกของพืชที่เกี่ยวข้องกับ 80 ยีน แต่การเปลี่ยนแปลงเท่านั้นที่ได้รับการพิสูจน์ตลอดการวิวัฒนาการในไม่กี่.

ตัวอย่าง

ในปี 1997 มัวร์และวิลเมอร์ถามตัวเองว่าปรากฏการณ์การบรรจบกันเป็นเรื่องธรรมดาเพียงใด.

สำหรับผู้เขียนเหล่านี้คำถามนี้ยังไม่ได้รับคำตอบ พวกเขายืนยันว่าตามตัวอย่างที่อธิบายมาจนถึงตอนนี้มีระดับการบรรจบกันค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตามพวกเขาแนะนำว่ายังคงมีการประเมินการลู่เข้าหาวิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิตอย่างมีนัยสำคัญต่ำเกินไป.

ในหนังสือวิวัฒนาการเราพบตัวอย่างคลาสสิกของการลู่เข้า หากผู้อ่านต้องการเพิ่มพูนความรู้ในเรื่องนี้เขาสามารถปรึกษาหนังสือของ McGhee (2011) ซึ่งเขาจะพบตัวอย่างมากมายในกลุ่มต่าง ๆ ของต้นไม้แห่งชีวิต.

เที่ยวบินในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ในสิ่งมีชีวิตอินทรีย์หนึ่งในตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของการลู่เข้าหาวิวัฒนาการคือการปรากฏตัวของการบินในสายเลือดสัตว์มีกระดูกสันหลังสามสายพันธุ์: นกค้างคาวและ pterodactyl ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว.

อันที่จริงการบรรจบกันในกลุ่มของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่กำลังบินในปัจจุบันนั้นนอกเหนือไปจากการมีแขนขาด้านหน้าดัดแปลงในโครงสร้างที่อนุญาตให้บิน.

ชุดของการดัดแปลงทางสรีรวิทยาและกายวิภาคมีการใช้ร่วมกันระหว่างทั้งสองกลุ่มเช่นลักษณะของลำไส้สั้นที่สันนิษฐานลดขนาดของแต่ละบุคคลในระหว่างการบินทำให้ราคาไม่แพง.

ที่น่าแปลกใจยิ่งกว่านั้นนักวิจัยที่แตกต่างกันพบว่าลู่เข้าหาวิวัฒนาการในกลุ่มค้างคาวและนกในระดับครอบครัว.

ตัวอย่างเช่นค้างคาวของตระกูล Molossidae นั้นคล้ายคลึงกับสมาชิกของตระกูล Hirundinidae (นกนางแอ่นและพันธมิตร) ในนก ทั้งสองกลุ่มมีลักษณะการบินที่รวดเร็วที่ระดับความสูงแสดงปีกที่คล้ายกัน.

ในทำนองเดียวกันสมาชิกของครอบครัว Nycteridae มาบรรจบกันในหลาย ๆ ด้านด้วยนกดังกล่าว (Passeriformes) ทั้งบินด้วยความเร็วต่ำและมีความสามารถในการซ้อมรบภายในพืช.

ใช่แล้วและหนู

ตัวอย่างที่โดดเด่นของการลู่เข้าหาวิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อทำการวิเคราะห์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสองกลุ่ม: aye-ayer และ squirrels.

วันนี้ aye-aye (Daubentonia madagascariensis) จัดเป็นเลเมอริฟอร์มเจ้าคณะถิ่นของมาดากัสการ์ อาหารที่ผิดปกตินั้นประกอบด้วยแมลง.

ดังนั้น aye-aye จึงมีการดัดแปลงที่เกี่ยวข้องกับนิสัยการกินของมันเช่นการได้ยินแบบเฉียบพลันการยืดนิ้วกลางและฟันปลอมที่มีความยาวเพิ่มขึ้น.

ในแง่ของการฟันมันมีลักษณะคล้ายกับฟันแทะหลายประการ ไม่เพียง แต่ในลักษณะของฟันพวกเขายังใช้สูตรทางทันตกรรมที่คล้ายกันเป็นพิเศษ.

ลักษณะที่ปรากฏระหว่างแท็กซ่าทั้งสองนั้นน่าประทับใจมากนักอนุกรมวิธานคนแรกได้จำแนกอะ - อายพร้อมกับกระรอกอื่นในสกุล Sciurus.

การอ้างอิง

1. ดูลิตเติ้ล, R. F. (1994) วิวัฒนาการมาบรรจบกัน: ความต้องการที่ชัดเจน. แนวโน้มของวิทยาศาสตร์ชีวเคมี, 19(1) 15-18.
2. Greenberg, G. , & Haraway, M. M. (1998). จิตวิทยาเปรียบเทียบ: คู่มือ. เลดจ์.
3. Kliman, R. M. (2016). สารานุกรมชีววิทยาวิวัฒนาการ. สื่อวิชาการ.
4. Losos, J. B. (2013). คำแนะนำเกี่ยวกับวิวัฒนาการของพรินซ์ตัน. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน.
5. McGhee, G. R. (2011). คอนเวอร์เจนต์วิวัฒนาการ: รูปแบบที่ จำกัด สวยงามที่สุด. กด MIT.
6. มอร์ริส, P. , Cobb, S. , และ Cox, P. G. (2018) วิวัฒนาการมาบรรจบกันใน Euarchontoglires. ตัวอักษรชีววิทยา, 14(8), 20180366.
7. ข้าว, S. A. (2009). สารานุกรมวิวัฒนาการ. การเผยแพร่ Infobase.
8. สตาร์, C. , Evers, C. , & Starr, L. (2010). ชีววิทยา: แนวคิดและการใช้งานที่ไม่มีสรีรวิทยา. เรียนรู้ Cengage.
9. Stayton C. T. (2015) วิวัฒนาการของการรวมกันหมายถึงอะไร การตีความของการลู่เข้าและผลที่ตามมาในการค้นหาข้อ จำกัด ต่อการวิวัฒนาการ. โฟกัสอินเตอร์เฟซ, 5(6), 20150039.
10. Wake, D. B. , Wake, M. H. , & Specht, C. D. (2011) Homoplasy: จากการตรวจจับลวดลายเพื่อกำหนดกระบวนการและกลไกของวิวัฒนาการ. วิทยาศาสตร์, 331(6020), 1032-1035.