Врсте еволуције

Сви смо ми хомо овде
Еволуција
Ицон еволутион.свг
Релевантни Хоминиди
Постепена наука
Обични мајмунски послови

Биолошка еволуција током времена може следити неколико различитих образаца. Фактори попут притиска околине и грабежљивости могу имати различите ефекте на начине на које врсте које су им изложене еволуирају. Еволуциони биолози су ове различите обрасце означили као дивергентни , конвергентни , и паралелна еволуција .

Садржај

Дивергентна еволуција

Када људи чују реч „еволуција“, најчешће мисле на дивергентну еволуцију, еволутивни образац у којем се (на пример) две врсте постепено све више разликују. Дивергентна еволуција се дешава када се група из одређене популације развије у нову врсту. Да би се прилагодиле различитим условима животне средине, две групе се развијају у различите врсте због разлика у захтевима које воде околности у окружењу. У великим размерама, дивергентна еволуција могла би да створи тренутну разноликост живота на земљи од првих живих ћелија. У мањем обиму, могао би објаснити еволуцију људи и мајмуна од заједничког претка примата. На молекуларној скали могао би да објасни еволуцију нових каталитичких функција ензима и топологије мембранских протеина.

Дивергентна еволуција и специјација

Ако различити селективни притисци делују на одређени организам, може доћи до великог броја прилагодљивих особина. Ако се узме у обзир само једна структура на организму, ове промене могу или додати првобитну функцију структуре или је могу у потпуности променити. Дивергентна еволуција доводи до специјације или развоја нове врсте. Дивергенција се може јавити у било којој групи сродних организама. Разлике настају из различитих селективних притисака. Било који род биљака или животиња може показати различиту еволуцију. Пример може укључивати разноликост цветних врста у орхидеје . Што је већи број присутних разлика, већа је и дивергенција. Научници претпостављају да то што се две сличне врсте више разилазе указује на дужи временски период током којег је дошло до разилажења.

Примери дивергентне еволуције

Природа нуди много примера дивергентне еволуције.

  • Ако се популација која се слободно крижа на острву раздваја препреком, попут нове реке, с временом се организми могу почети разилазити. Ако супротни крајеви острва имају различите притиске који делују на становништво, то може резултирати различитом еволуцијом.
  • Ако одређена група од птице у популацији других птица исте врсте због необичних колебања ветра скрећу са свог стандардног миграционог колосека, могу завршити у новом окружењу. Ако је извор хране у новом окружењу такав да само птице популације са варијантним кљуном могу да се хране, тада ће се ова особина развијати захваљујући својој селективној предности преживљавања. Исте врсте на изворном географском положају и изворном извору хране не захтевају ово својство кљуна и зато ће се другачије развијати.
  • Дивергентна еволуција се такође догодила у случају црвене лисице и лисице лисице. Док лисица живи у пустињи где јој капут помаже да се прикрије од својих предатора, црвена лисица живи у шумама, где се њен црвени капут стапа са околином. У пустињи клима отежава животиње да елиминишу телесну топлоту. Уши лисице су еволуирале тако да имају већу површину тако да ефикасније могу уклонити вишак телесне топлоте. Различите еволуцијске судбине различитих лисица одређују се првенствено различитим условима околине и захтевима за прилагођавањем, а не генетским разликама. Ако сви припадници врсте живе у истом окружењу, вероватно ће и они слично еволуирати. Дивергентна еволуција потврђена је анализом ДНК где се може показати да су се врсте које су се разишле генетски сличне.
  • Људско стопало еволуирало је тако да се веома разликује од стопала мајмуна, упркос њиховом заједничком предаку примата. Нагађа се да се развила нова врста (људи) јер више није било потребе за замахивањем са дрвећа. Усправно ходање по тлу подстакло је промене стопала које су случајно дале бољу брзину и равнотежу. Ове различите особине су убрзо постале карактеристике које су еволуирале као резултат олакшавања кретања по земљи. Иако су људи и мајмуни генетски слични, њихова различита природна станишта потакла су различита физичка својства да би се развила за опстанак.

Конвергентна еволуција

Конвергентна еволуција изазива потешкоће у областима проучавања као што су упоредна анатомија . Конвергентна еволуција се дешава када врсте различитих предака почињу да деле аналогне особине због заједничког окружења или другог селекционог притиска. Околинске околности које захтевају сличне развојне или структурне промене у сврхе адаптације могу довести до конвергентне еволуције иако се врсте разликују у пореклу. Ове сличности прилагођавања које настају као резултат истих селективних притисака могу да заварају научнике који проучавају природни развој врсте. Конвергентна еволуција такође ствара проблеме палеонтолозима који користе еволуционе обрасце у таксономији или категоризацију и класификацију различитих организама на основу сродности. Често доводи до нетачних односа и лажних еволутивних предвиђања.

Примери конвергентне еволуције

(1) Птеросаур
(2) Слепи миш
(3) Птица

Један од најбољих примера конвергентне еволуције укључује како птице , слепи мишеви и птеросаури (сви различити својти који су еволуирали дуж различитих лоза у различито време) могли су да лете. Важно је да је свака врста развила крила независно. Ове врсте нису еволуирале да би се припремиле за будуће околности, већ је развој лета подстакнут селективним притиском који су наметали слични услови околине, иако су били у различитим временским тачкама. Развојни потенцијал било које врсте није неограничен, пре свега због инхерентних ограничења у генетским могућностима. Сачуване су само промене корисне у смислу адаптације. Ипак, промене услова околине могу довести до мање корисних функционалних структура, попут додатака који су могли постојати пре крила. Још једна промена услова околине могла би резултирати променама додатка како би био кориснији, с обзиром на нове услове.



На пример, крила свих летећих животиња су врло слична јер важе исти закони аеродинамике. Ови закони одређују специфичне критеријуме који регулишу облик крила, величину крила или покрете потребне за лет. Све ове карактеристике зависе од животиње која је укључена или физичког места. Разумевање разлога зашто је свака различита врста развила способност летења ослања се на разумевање могућих функционалних прилагођавања, заснованих на понашању и условима околине којима је врста била изложена. Иако се о изумрлим врстама и бегу могу правити само теорије, с обзиром да се та понашања могу предвидети помоћу фосилних евиденција, ове теорије се често могу тестирати користећи информације прикупљене из њихових остатака. Можда су крила птица или слепих мишева некада била додаци који су се користили у друге сврхе, попут клизања, сексуалног показивања, скакања, заштите или руку за хватање плена.

Још један пример конвергентне еволуције су очи главоношци (лигње и хоботница), које су изузетно сличне онима код људи или других сисара . Међутим, сисари и главоношци су еволуирали очи потпуно одвојено, откако се еволуција кичмењака и бескичмењака разилажила отприлике пре 500 милиона година, када су сва створења била невиђена.

У различитим врстама биљака, које деле исте опрашиваче, многе структуре и методе привлачења врста опрашивача у биљку су сличне. Ове посебне карактеристике омогућиле су репродуктивни успех обе врсте због еколошких аспеката који управљају опрашивањем, а не због сличности које су настале генетским сродством пореклом.

Још један пример конвергентне еволуције је случај мантела и жаба са отровним стрелицама. Жабе отровне стрелице живе у Јужној Америци, мантеле на Мадагаскару. Потпуно су неповезани, али у кожи имају идентичне токсине које добијају од мрава, тотакођесу примери конвергентне еволуције.

Конвергентна еволуција поткрепљена је чињеницом да ове врсте потичу од различитих предака, што је доказано ДНК анализом. Међутим, теже је разумети механизме који доводе до ових сличности у карактеристикама врсте, упркос разликама у генетици.

Ии киуживајући у ужини

Ии ки била диносауруса који су живели пре око 160 милиона година, пронађени у Хебеиу, Кина . Једном је лутало мокрим Јурассиц шуме гинка и четинарског дрвећа, клизећи са једног дрвета на друго. Јединствена карактеристика овог диносауруса је што је летео користећи танку мембрану, слично попут слепих мишева. Ии ки је једини познати диносаурус који ово има, и то је сјајан пример конвергентна еволуција .

Паралелна еволуција

Паралелна еволуција се дешава када неповезани организми развијају исте карактеристике или адаптивне механизме због природе услова у својој околини. Или другачије речено, паралелна еволуција се дешава када слична окружења дају слична прилагођавања. Морфологије (или структурни облик) две или више лоза еволуирају заједно на сличан начин у паралелној еволуцији, уместо да се разилазе или конвергирају у одређеном временском тренутку.

Примери паралелне еволуције

Један пример су сложени обрасци перја који су изгледа независно еволуирали међу многим врло различитим врстама птица.

Молекуларни пример паралелне еволуције је лигандна специфичност репресора и периплазматских протеина који везују шећер.

Паралелна еволуција је приказана у случају тимпаналних и атиманалних уста у јастребова мољаца или врста Спхингидае. Ове инсекти су развили тимпанон, или бубну опну, сличан људима као средство за комуникацију звуком. Звукови индукују вибрације мембране која прекрива тимпанон, познату као бубна опна. Ове вибрације откривају мали протеини на површини бубне опне који се називају слушни рецептори. У оквиру врсте Спхингидае, две различите подгрупе стекле су способност слуха развијањем промена на њиховим устима по изразито независном еволуционом путу.

Истраживање биомеханике слушног система открива да само једна од ових подгрупа има тимпанон. Друга подгрупа је развила другачију структуру уста која нема типанум, али има ушће са функционалним карактеристикама које су у основи исте као и подгрупа са тимпаноном. Еволуцијски значај како су се паралелно развијале способности слуха у две различите подгрупе врсте открива да могу постојати различити механизми који воде до сличних функционалних способности са различитим средствима за стицање истог функционалног својства. За обе подгрупе је слух морао бити важна карактеристика да би врста преживела с обзиром на услове околине.

Паралелна еволуција и специјација

Паралелна специјација је врста паралелне еволуције у којој се репродуктивна некомпатибилност у уско повезаним популацијама одређује особинама које се независно развијају услед прилагођавања различитим окружењима. Ове различите популације су репродуктивно некомпатибилне и мање је вероватно да ће репродуктивно бити изоловане само оне популације које живе у сличним условима околине. На тај начин паралелна специјација сугерише да постоје добри докази о природним селективним притисцима који доводе до специјације, поготово јер је репродуктивна некомпатибилност између сродних популација у корелацији са различитим условима околине, а не географском или генетском удаљеностом.