KONVERGENT EVOLUSJON: HVA DEN BESTÅR AV OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Den konvergente evolusjonen er fremveksten av fenotypiske likheter i to eller flere slekter uavhengig av hverandre. Generelt blir dette mønsteret observert når de involverte gruppene blir utsatt for lignende miljøer, mikro-miljøer eller livsstiler som oversettes til tilsvarende selektive trykk.

Dermed øker de aktuelle fysiologiske eller morfologiske trekk den biologiske egnetheten (kondisjonen) og konkurranseevnen under slike forhold. Når konvergens oppstår i et bestemt miljø, kan det antydes at denne egenskapen er av adaptiv type. Imidlertid er det nødvendig med ytterligere studier for å bekrefte funksjonaliteten til egenskapen, ved å bruke bevis for å støtte at det faktisk øker befolkningen.

Eksempler på egenskaper som deles av både delfiner og ichthyosaurs. Selv om de to er veldig like, er de fylogenetisk sett veldig fjerne, og egenskapene nevnt der ble oppnådd uavhengig av hverandre.
Kilde: Skeptic view, fra Wikimedia Commons

Blant de mest bemerkelsesverdige eksemplene på konvergent evolusjon kan vi nevne flukten i virveldyr, øyet i virveldyr og virvelløse dyr, spindelformene i fisk og akvatiske pattedyr.

Hva er konvergent evolusjon?

La oss tenke oss at vi møter to personer som er fysisk ganske like. De har begge samme høyde, øyenfarge og hårfarge. Funksjonene deres er også like. Vi vil antagelig anta at de to personene er søsken, søskenbarn eller kanskje fjerne slektninger.

Til tross for dette, ville det ikke være en overraskelse å vite at det ikke er noe nært familieforhold mellom menneskene i vårt eksempel. Det samme er i stor skala i evolusjonen: noen ganger har lignende former ikke en nyere felles stamfar.

Det vil si at gjennom hele evolusjonen kan trekk som er lik i to eller flere grupper anskaffes uavhengig.

Generelle definisjoner

Biologer bruker to generelle definisjoner for evolusjonær konvergens eller konvergens. Begge definisjonene krever at to eller flere linjer utvikler tegn som ligner hverandre. Definisjonen inneholder vanligvis begrepet "evolusjonær uavhengighet", selv om det er implisitt.

Imidlertid er definisjonene forskjellige i den spesifikke evolusjonsprosessen eller mekanismen som kreves for å oppnå mønsteret.

Noen definisjoner av konvergens som mangler mekanisme er følgende: "uavhengig evolusjon av lignende egenskaper fra et forfedertrekk", eller "evolusjon av lignende egenskaper i uavhengige evolusjonslinjer".

Foreslåtte mekanismer

I motsetning til dette foretrekker andre forfattere å integrere en mekanisme i begrepet samutvikling, for å forklare mønsteret.

For eksempel "den uavhengige utviklingen av lignende egenskaper i fjernt beslektede organismer på grunn av fremveksten av tilpasninger til lignende miljøer eller livsformer."

Begge definisjonene er mye brukt i vitenskapelige artikler og i litteraturen. Den avgjørende ideen bak evolusjonær konvergens er å forstå at den felles stamfaren til de involverte avstamningene hadde en annen starttilstand.

Evolusjonære implikasjoner

Etter definisjonen av konvergens som inkluderer en mekanisme (nevnt i forrige avsnitt), forklarer dette likheten mellom fenotypene takket være likheten i det selektive presset som taxaene opplever.

I lys av evolusjonen tolkes dette i form av tilpasninger. Det vil si at egenskapene som oppnås takket være konvergens er tilpasninger for nevnte miljø, siden det på noen måte vil øke deres egnethet.

Imidlertid er det tilfeller der evolusjonær konvergens oppstår og egenskapen ikke er tilpasningsdyktig. Det vil si at de involverte avstamningene ikke er under de samme selektive trykk.

Evolusjonær konvergens mot parallellisme

I litteraturen er det vanlig å finne et skille mellom konvergens og parallellisme. Noen forfattere bruker evolusjonsavstanden mellom gruppene som skal sammenlignes for å skille de to begrepene.

Den gjentatte evolusjonen av en egenskap i to eller flere grupper av organismer anses som en parallell hvis lignende fenotyper utvikler seg i beslektede slekter, mens konvergens innebærer utvikling av lignende egenskaper i separate eller relativt fjerne avstamninger.

En annen definisjon av konvergens og parallellisme søker å skille dem i forhold til utviklingsveiene involvert i strukturen. I denne sammenheng produserer konvergent evolusjon lignende egenskaper gjennom forskjellige utviklingsveier, mens parallell evolusjon gjør det gjennom lignende ruter.

Skillet mellom parallell og konvergent evolusjon kan imidlertid være kontroversielt og blir enda mer komplisert når vi går ned på identifiseringen av det molekylære grunnlaget for den aktuelle egenskapen. Til tross for disse vanskene, er de evolusjonære implikasjonene knyttet til begge konseptene betydelige.

Konvergens mot divergens

Selv om utvalg favoriserer lignende fenotyper i lignende miljøer, er det ikke et fenomen som kan brukes i alle tilfeller.

Likheter, sett fra form og morfologi, kan føre til at organismer konkurrerer med hverandre. Som en konsekvens av dette favoriserer utvalg divergens mellom arter som sameksisterer lokalt, og skaper en spenning mellom gradene av konvergens og divergens som forventes for et bestemt habitat.

Personer som er nær og har betydelig nisjeoverlapping er de kraftigste konkurrentene - basert på deres fenotypiske likhet, noe som fører til at de utnytter ressursene på en lignende måte.

I disse tilfellene kan divergent seleksjon føre til et fenomen kjent som adaptiv stråling, der en avstamning gir opphav til forskjellige arter med et stort mangfold av økologiske roller på kort tid. Forholdene som fremmer adaptiv stråling inkluderer blant annet miljø heterogenitet, fravær av rovdyr.

Adaptive stråling og konvergent evolusjon blir betraktet som to sider av den samme "evolusjonsmynten".

På hvilket nivå forekommer konvergens?

Når man forstår forskjellen mellom evolusjonær konvergens og paralleller, oppstår et veldig interessant spørsmål: Når naturlig seleksjon favoriserer utviklingen av lignende egenskaper, forekommer det under de samme genene, eller kan det involvere forskjellige gener og mutasjoner som resulterer i lignende fenotyper?

Basert på bevisene som er generert så langt, ser svaret på begge spørsmålene ut til å være ja. Det er studier som støtter begge argumentene.

Selv om det frem til nå ikke er noe konkret svar på hvorfor noen gener blir "gjenbrukt" i evolusjonær evolusjon, er det empiriske bevis som søker å belyse saken.

Endringer som involverer de samme genene

For eksempel har den gjentatte utviklingen av blomstringstider hos planter, insektmiddelresistens hos insekter og pigmentering i virveldyr og virvelløse dyr vist seg å skje gjennom forandringer som involverer de samme gener.

For visse trekk er det imidlertid bare et lite antall gener som kan endre egenskapen. Ta synet: endringer i fargesyn må nødvendigvis forekomme i endringer relatert til opsingener.

I motsetning til dette, i andre kjennetegn er genene som kontrollerer dem flere. Rundt 80 gener er involvert i blomstringstiden for planter, men endringer har blitt bevist gjennom hele evolusjonen hos bare noen få.

eksempler

I 1997 lurte Moore og Willmer på hvor vanlig fenomenet konvergens er.

For disse forfatterne forblir dette spørsmålet ubesvart. De argumenterer for at det, basert på eksemplene som er beskrevet så langt, er relativt høye nivåer av konvergens. Imidlertid hevder de at det fortsatt er en betydelig undervurdering av evolusjonær konvergens i organiske vesener.

I evolusjonsbøker finner vi et dusin klassiske eksempler på konvergens. Hvis leseren ønsker å utvide sin kunnskap om emnet, kan han konsultere McGhees bok (2011), der han vil finne mange eksempler i forskjellige grupper av livets tre.

Fly i virveldyr

I organiske vesener er et av de mest fantastiske eksemplene på evolusjonær konvergens utseendet på flukt i tre virveldyrstammer: fugler, flaggermus og de nå utdøde pterodaktylene.

Konvergensen i dagens flygende virveldyrgrupper går faktisk utover å ha forhenger modifisert til strukturer som tillater flukt.

En serie fysiologiske og anatomiske tilpasninger deles mellom begge grupper, for eksempel kjennetegn ved å ha kortere tarmer som, antatt, reduserer individets masse under flyturen, noe som gjør det rimeligere og mer affektiv.

Enda mer overraskende har forskjellige forskere funnet evolusjonære konvergenser i grupper av flaggermus og fugler på familienivå.

For eksempel er flaggermus i familien Molossidae lik medlemmer av familien Hirundinidae (svelger og allierte) hos fugler. Begge grupper er preget av hurtig flyging, i store høyder, med lignende vinger.

Tilsvarende konvergerer medlemmer av Nycteridae-familien på forskjellige måter med passerine fugler (Passeriformes). Begge flyr i lave hastigheter, og har evnen til å manøvrere gjennom vegetasjon.

Åååå og gnagere

Et fremragende eksempel på evolusjonær konvergens finnes når man analyserer to grupper av pattedyr: aye-gården og ekornene.

I dag er aye-aye (Daubentonia madagascariensis) klassifisert som en lemuriform primat endemisk for Madagaskar. Deres uvanlige kosthold består i utgangspunktet av insekter.

Således har aye-aye tilpasninger som har vært relatert til dets trofiske vaner, for eksempel akutt hørsel, forlengelse av langfingeren og tennene med voksende fortenner.

Når det gjelder protesen, ligner den på en gnager på flere måter. Ikke bare når fortennene ser ut, de deler også en usedvanlig lik tannformel.

Utseendet mellom de to taxaene er så slående at de første taksonomistene klassifiserte aye-aye, sammen med de andre ekornene, i slekten Sciurus.

referanser

1. Doolittle, RF (1994). Konvergent evolusjon: behovet for å være eksplisitt. Trender i biokjemiske vitenskaper, 19 (1), 15-18.
2. Greenberg, G., & Haraway, MM (1998). Sammenlignende psykologi: En håndbok. Routledge.
3. Kliman, RM (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Academic Press.
4. Losos, JB (2013). Princeton-guiden til evolusjon. Princeton University Press.
5. McGhee, GR (2011). Konvergent evolusjon: begrensede former vakreste. MIT Trykk.
6. Morris, P., Cobb, S., & Cox, PG (2018). Konvergent evolusjon i Euarchontoglires. Biologibrev, 14 (8), 20180366.
7. Rice, SA (2009). Evolution leksikon. Infobase Publishing.
8. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: begreper og anvendelser uten fysiologi. Cengage Learning.
9. Stayton CT (2015). Hva betyr konvergent evolusjon? Tolkningen av konvergens og dens implikasjoner i jakten på grenser for evolusjon. Grensesnittfokus, 5 (6), 20150039.
10. Wake, DB, Wake, MH, & Specht, CD (2011). Homoplasy: fra å oppdage mønster til å bestemme prosess og evolusjonsmekanisme. vitenskap, 331 (6020), 1032-1035.