Параллельная эволюция
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2023 г. ) |
| Часть серии о |
| Эволюционная биология |
|---|
 |
Параллельная эволюция — это сходное развитие признака у разных видов, которые не являются близкородственными, но имеют схожий исходный признак в ответ на одинаковое эволюционное давление. [1] [2]
Параллельная конвергентная и эволюция
Учитывая признак, который встречается в каждой из двух линий, происходящих от определенного предка, теоретически возможно строго определить параллельные и сходящиеся эволюционные тенденции и четко отличить их друг от друга. [2] Однако критерии определения конвергентной эволюции в отличие от параллельной эволюции на практике неясны, поэтому произвольный диагноз является обычным явлением. Когда два вида имеют общий признак, эволюция определяется как параллельная, если известно, что предки имели это сходство; в противном случае он определяется как сходящийся. Однако заявленные условия являются вопросом степени; все организмы имеют общих предков. Ученые расходятся во мнениях относительно того, полезно ли это различие. [3] [4]
сумчатых и эволюция Параллельная плацентарных
Ряд примеров параллельной эволюции предоставляют две основные ветви млекопитающих , плацентарные и сумчатые , которые пошли независимыми эволюционными путями после распада суши, таких как Гондвана, примерно 100 миллионов лет назад. В Южной Америке сумчатые и плацентарные жили в одной экосистеме (до Великого американского обмена ); в Австралии преобладали сумчатые; а в Старом Свете и Северной Америке победу одержали плаценты. Однако во всех этих местах млекопитающие были небольшими и заполняли лишь ограниченные места в экосистеме вплоть до массового вымирания динозавров шестьдесят пять миллионов лет назад. В это время млекопитающие на всех трех участках суши начали приобретать гораздо более широкое разнообразие форм и ролей. Хотя некоторые формы были уникальными для каждой среды обитания, удивительно похожие животные часто появлялись на двух или трех отдельных континентах. Примеры их включают плацентарных саблезубых кошек ( Machairodontinae ) и южноамериканских сумчатых саблезубых кошек. ( Тилакосмилус ) ; тасманийский волк и европейский волк ; а также сумчатые и плацентарные кроты , белки-летяги и (возможно) мыши . [ нужна ссылка ]
Параллельная коэволюция признаков колибри и нектарниц, способствующая экологических созданию гильдий
Колибри и нектарницы, две линии нектароядных птиц в Новом и Старом Свете, параллельно развили набор специализированных поведенческих и анатомических особенностей. Эти черты (форма клюва, пищеварительные ферменты и полет питания и опыления цветов ) позволяют птицам оптимально вписаться в занимаемую ими экологическую нишу , которая формируется набором параллельных признаков птиц. Таким образом, параллельный эволюционный поведенческий синдром у птиц создает возникающую гильдию узкоспециализированных птиц и высокоадаптированных растений, каждое из которых в равной степени использует участие другого в опылении цветов как в Старом, так и в Новом Свете. [5]
Форма клюва нектарифагов, длинная и игольчатая, позволяет им дотянуться до пестика/тычинки цветка и достать нектар внутри. Нектарифаги могут также использовать свои специализированные клювы для кражи нектара цветка - практика, наблюдаемая как у колибри, так и у нектарниц, при которой птица получает нектар, проделывая отверстие в основании трубки венчика вместо того, чтобы вставлять клюв в трубку, как это обычно бывает. , тем самым «отнимая» у цветка нектар, поскольку он не опыляет его взамен. [6]
Нектароядные животные и орнитофильные цветы часто существуют в мутуалистических отношениях между гильдиями, чему способствуют форма птичьего клюва, источник пищи и пищеварительная способность, действующие совместно с формой трубки цветка и адаптацией к опылению парящими или сидящими птицами. Птицы питаются нектаром своими длинными тонкими клювами и при этом собирают на клювы пыльцу; затем эта пыльца переносится на следующий цветок, которым они питаются. Этот мутуализм развивался параллельно между птицами Старого и Нового Света и их соответствующими цветами. [7] Более того, активность пищеварительных ферментов у нектароядных, соответствующая составу нектара в их цветках, по-видимому, развивалась параллельно между растениями и опылителями на разных континентах, поскольку нектароядные линии независимо развили способность переваривать нектар, специфичный для их цветов, что привело к появлению отдельных гильдий. . [7] [8]
Способность нектарифагов переваривать сахарозу намного выше, чем у других таксонов птиц . Эта разница обусловлена аналогично высокой концентрацией сахаразы-изомальтазы , — фермента гидролизующего . сахарозу Активность сахаразы на единицу площади поверхности кишечника, по-видимому, выше у нектароядных, чем у других птиц, а это означает, что эти нектароядные птицы могут переваривать больше сахарозы быстрее, чем другие таксоны. [8] Более того, гипотеза адаптивной модуляции не применима к нектароядным и ферментам, переваривающим сахар, а это означает, что две линии нектароядных не обязательно должны иметь высокие концентрации сахаразы-изомальтазы, даже если они оба едят нектар. Таким образом, параллельное приобретение аналогичной способности к перевариванию сахарозы является разумным выводом, поскольку нет очевидной причины, по которой обе линии разделяют такую высокую концентрацию фермента. [9]
Ссылки [ править ]
- ^ Параллельная эволюция, примером может служить то, что пиротерийцы развили строение тела, подобное хоботным: Интернет-глоссарий по биологии. Архивировано 13 июля 2007 г. в Wayback Machine.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чжан Дж. и Кумар С. 1997. Обнаружение конвергентной и параллельной эволюции на уровне аминокислотной последовательности. Архивировано 3 марта 2016 г. в Wayback Machine . Мол. Биол. Эвол. 14 , 527-36.
- ^ Арендт, Дж.; РЕЗНИК, Д. (январь 2008 г.). «Переосмысление конвергенции и параллелизма: что мы узнали о генетике адаптации?». Тенденции в экологии и эволюции . 23 (1): 26–32. дои : 10.1016/j.tree.2007.09.011 . ПМИД 18022278 .
- ^ Пирс, Т. (10 ноября 2011 г.). «Конвергенция и параллелизм в эволюции: нео-гулдовская теория». Британский журнал философии науки . 63 (2): 429–448. дои : 10.1093/bjps/axr046 .
- ^ Янечек, Степан; Хмель, Криштоф; Уседа Гомес, Гильермо; Янечкова, Петра; Хмелова, Элишка; Сейфова, Зузана; Лума Эвоум, Фрэнсис (февраль 2020 г.). «Экологическое соответствие является достаточным фактором тесного взаимодействия между нектарницами и орнитофильными растениями» . Экология и эволюция . 10 (4): 1784–1793. дои : 10.1002/ece3.5942 . ISSN 2045-7758 . ПМЦ 7042734 . ПМИД 32128116 .
- ^ Хуан Франсиско Орнелас. Зубчатая Томия: адаптация к краже нектара у колибри? The Auk , том 111, выпуск 3, январь 1994 г., страницы 703710.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Янечек, Штепан; Бартош, Майкл; Ньябо, Кевин Яна (22 января 2015 г.). «Конвергентная эволюция систем опыления нектарниц видов Impatiens в тропической Африке и систем колибри Нового Света» . Биологический журнал Линнеевского общества . 115 (1): 127–133. дои : 10.1111/bij.12475 . ISSN 0024-4066 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Маквортер, Тодд Дж.; Рейдер, Джонатан А.; Шондубе, Хорхе Э.; Николсон, Сьюзен В.; Пиншоу, Берри; Флеминг, Патрисия А.; Гутьеррес-Герреро, Йоселин Т.; Мартинес дель Рио, Карлос (июль 2021 г.). «Способность переваривания сахарозы у птиц демонстрирует конвергентную коэволюцию с составом нектара на разных континентах» . iScience . 24 (7): 102717. doi : 10.1016/j.isci.2021.102717 . ISSN 2589-0042 . ПМЦ 8246590 . ПМИД 34235412 .
- ^ Карасов, WH (1 сентября 1992 г.). «Испытания гипотезы адаптивной модуляции для диетического контроля транспорта питательных веществ в кишечнике» . Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 263 (3): R496–R502. дои : 10.1152/ajpregu.1992.263.3.R496 . ISSN 0363-6119 .
- Примечания
- Докинз Р. 1986. Слепой часовщик . Нортон и компания.
- Майр. 1997. Что такое биология. Издательство Гарвардского университета
- Шлютер Д., Э.А. Клиффорд, М. Немети и Дж. С. Маккиннон. 2004. Параллельная эволюция и наследование количественных признаков . Американский натуралист 163: 809–822.
- МакГи, Г. Р. 2011. Конвергентная эволюция: самые красивые ограниченные формы . Венская серия по теоретической биологии, Массачусетский технологический институт, Кембридж (Массачусетс). 322 стр.