Odlišná evoluce - Divergent evolution

Darwinovy ​​pěnkavy jsou jasným a slavným příkladem odlišného vývoje, ve kterém rodový druh vyzařuje do řady potomků s podobnými i odlišnými rysy.

Odlišný vývoj nebo odlišný výběr je akumulace rozdílů mezi úzce souvisejícími populacemi v rámci druhu, což vede ke speciaci . Odlišný vývoj se obvykle projevuje, když se dvě populace oddělují geografickou bariérou (například v alopatrické nebo peripatrické speciaci ) a zažívají různé selektivní tlaky, které řídí adaptace na jejich nové prostředí. Po mnoha generacích a neustálém vývoji se populace stávají méně schopnými se navzájem křížit . Americký přírodovědec JT Gulick (1832-1923) jako první použil výraz „divergentní evoluce“, přičemž jeho používání se v moderní evoluční literatuře rozšířilo. Klasické příklady rozdílů v přírodě jsou adaptivní záření z pěnkavy na Galapágách nebo zbarvení rozdíly v populaci druhu, které žijí v různých stanovištích, jako například u kapsy na myších a plotových ještěrky .

Termín lze také použít v molekulární evoluci , například na proteiny, které pocházejí z homologních genů. Jak ortologní geny (vyplývající ze speciační události), tak paralogní geny (vyplývající z duplikace genů ) mohou ilustrovat odlišnou evoluci. Prostřednictvím duplikace genů je možné, že dojde k divergentní evoluci mezi dvěma geny v rámci druhu. Podobnosti mezi druhy, které se rozcházely, jsou způsobeny jejich společným původem, takže takové podobnosti jsou homologie. Naproti tomu konvergentní evoluce nastává, když adaptace vznikla nezávisle a vytváří analogické struktury , jako jsou křídla ptáků a hmyzu.

Vytvoření, definice a použití

Předpokládá se, že termín odlišná evoluce poprvé použil JT Gulick . Rozdílná evoluce se běžně definuje jako to, co nastane, když dvě skupiny stejného druhu vyvinou v rámci těchto skupin různé rysy, aby se přizpůsobily rozdílným environmentálním a sociálním tlakům. Různé příklady takových tlaků mohou zahrnovat predaci, zásoby potravin a soutěž o kamarády. Tympanální uši určitého nočního hmyzu jsou považovány za výsledek potřeby ultrazvukového sluchu, který tympanální uši poskytují, aby slyšel predátory ve tmě. U nočního hmyzu - který se nemusí bát nočních predátorů - často chybí tympanální uši.

Příčiny

Zvířata procházejí odlišným vývojem z mnoha důvodů. Hlavními jsou dravci nebo jejich nepřítomnost, změny v prostředí a doba, kdy jsou některá zvířata nejaktivnější.

Predátoři

Nedostatek dravců - dravých ptáků a savců - pro hnízdo na útesu, které sídlí v Kittiwake, způsobilo, že tato skupina Kittiwake ztratila své předkové mobberské chování, které bylo do té doby vystaveno kvůli ochraně mladých. Chování mobbingu, které normálně projevuje Kittiwake, se ztratí, když se Kittiwake usadí v této oblasti s malou hrozbou predátorů vůči jejich mláďatům. Chování mobbingu bylo původně vyvinuto k ochraně pozemních hnízd obsahujících mláďata před různými predátory, jako jsou plazi, savci a další ptáci.

životní prostředí

Samotná hnízdní oblast na straně útesu byla podobně zodpovědná za to, že koťátka ztratila svoji mobbující mentalitu - draví savci dostatečně malí, aby se vešli na okraj útesu spolu s koťátky a jejich potomci by nebyli schopni vylézt, zatímco draví ptáci by nebyli schopný manévrování poblíž útesu a zároveň je ovlivněn povětrnostními podmínkami oblasti.

Rozdíly

Odlišná evoluce je vždy spojena s konvergentní evolucí, protože jsou si podobné a různé v různých aspektech, například v tom, zda se něco vyvíjí, co se vyvíjí a proč se to vyvíjí. Je poučné porovnávat odlišnou evoluci s konvergentní i paralelní evolucí.

Divergentní versus konvergentní evoluce

Konvergentní evoluce je definována jako podobný vývoj vlastností, ke kterému dochází u dvou jinak odlišných druhů zvířat v důsledku toho, že tyto dva druhy žijí v podobných prostředích s podobnými tlaky na prostředí (jako jsou predátoři a zásobování potravinami). Liší se od odlišného vývoje tím, že se jedná o různé druhy, zatímco vlastnosti, které získají, se od sebe neliší. Příkladem konvergentní evoluce je vývoj rohů u různých druhů pro sparing nad kamarády, zdroji a územím

Divergentní versus paralelní evoluce

Paralelní evoluce je vývoj podobného znaku u druhů pocházejících ze stejného předka. Je to podobné jako u divergentní evoluce v tom, že druhy pocházejí ze stejného předka, ale liší se tím, že vlastnost je stejná, zatímco v odlišné evoluci vlastnost není. Příkladem paralelního vývoje je, že určité druhy stromových žab, „létající“ žáby, jak v rodinách Starého světa, tak v rodinách Nového světa, si vyvinuly schopnost klouzavého letu. Mají „zvětšené ruce a chodidla, plné popruhy mezi všemi prsty na rukou a nohou, boční chlopně kůže na pažích a nohou a sníženou hmotnost na délku čenichu“.

Darwinovy ​​pěnkavy

Jedním z nejslavnějších příkladů odlišného vývoje je případ Darwinových Finchů . Během Darwinových cest na Galapágské ostrovy objevil několik různých druhů pěnkavy, které sdílely společného předka. Žili různou stravou a měli zobáky, které se lišily tvarem a velikostí odrážející jejich stravu. Předpokládalo se, že změny tvaru a velikosti zobáku jsou nutné k podpoře jejich změny ve stravě. Některé pěnkavy Galápagos mají větší a silnější zobáky, se kterými se lámou ořechy. Jiný typ umožňuje ptákovi používat kaktusové trny k napíchnutí hmyzu do kůry stromů.

Odlišný vývoj u psů

Dalším dobrým příkladem odlišného vývoje je původ domácího psa a moderního vlka . Psi i vlci se lišili od společného předka. Podobnost mitochondriálních sekvencí DNA od 162 vlků z různých částí světa a 140 psů 60 různých plemen, odhalená genomickým výzkumem, dále podpořila teorii, že psi a vlci se lišili od sdíleného původu. Psi a vlci mají podobný tvar těla, velikost lebky a formování končetin, což dále podporuje jejich blízkou genetickou výbavu a tím sdílený původ. Například malamuty a husky jsou fyzicky a chováním podobné vlkům. Husky a malamuty mají velmi podobnou velikost těla a tvar lebky. Husky a vlci sdílejí podobné vzory srsti i toleranci vůči chladu. V hypotetických situacích byly simulovány mutace a šlechtitelské události, které ukazují vývoj chování vlka v průběhu deseti generací. Výsledky dospěly k závěru, že i když byla poslední generace vlků poslušnější a méně agresivní, temperament vlků z jedné generace na druhou velmi kolísal.

Viz také

Reference

Další čtení

  • Jonathan B. Losos (2017). Nepravděpodobné destinace: osud, šance a budoucnost evoluce . Riverhead Books. ISBN 978-0399184925.