Vi er alle Homo her
Evolution

relevante hominider

• Gregor Mendel
• Richard Coyne
• Jerry Coyne

en gradvis videnskab

• Conrad Hal>
• endosymbiose
• sidste universelle fælles forfader
• mutation

almindelig abe forretning

• ung Jordkreationisme
• gammel jordkreationisme
• intelligent design
• mikroevolution vs. Makroevolution

biologisk udvikling over tid kan følge flere forskellige mønstre. Faktorer som miljø og prædationstryk kan have forskellige virkninger på måderne, hvorpå arter, der udsættes for dem, udvikler sig. Evolutionære biologer har mærket disse forskellige mønstre som divergerende, konvergent og parallel udvikling.

Divergent evolution

når folk hører ordet “evolution”, tænker de oftest på divergerende evolution, det evolutionære mønster, hvor (for eksempel) to arter gradvist bliver mere og mere forskellige. Divergerende evolution opstår, når en gruppe fra en bestemt population udvikler sig til en ny art. For at tilpasse sig forskellige miljøforhold udvikler de to grupper sig til forskellige arter på grund af forskelle i de krav, der er drevet af miljøforholdene. I stor skala kunne divergerende evolution give anledning tilskabe den nuværende mangfoldighed af liv på jorden fra de første levende celler. I mindre skala kunne det forklare udviklingen af mennesker og aber fra en fælles primatforfader. På en molekylær skala kan det redegøre for udviklingen af nye katalytiske funktioner i membranproteintopologi.

divergerende evolution og speciering

Hvis forskellige selektive tryk virker på en bestemt organisme, kan der opstå en lang række adaptive træk. Hvis kun en struktur på organismen overvejes, kan disse ændringer enten føje til strukturens oprindelige funktion, eller de kan ændre det helt. Divergerende evolution fører til speciering eller udvikling af en ny art. Divergens kan forekomme i enhver gruppe af beslægtede organismer. Forskellene er produceret fra de forskellige selektive tryk. Enhver slægt af planter eller dyr kan vise divergerende udvikling. Et eksempel kan involvere mangfoldigheden af blomstertyper i orkideerne. Jo større antallet af forskelle der er til stede, jo større er divergensen. Forskere spekulerer i, at jo mere to lignende arter afviger, indikerer en længere periode, hvor divergensen har fundet sted.

eksempler på divergerende evolution

naturen tilbyder mange eksempler på divergerende evolution.

• hvis en frit-interbreeding befolkning på en ø bliver adskilt af en barriere, såsom en ny flod, så over tid organismerne kan begynde at afvige. Hvis de modsatte ender af øen har forskellige pres, der virker på befolkningen, kan dette resultere i divergerende udvikling.
• hvis en bestemt gruppe fugle i en population af andre fugle af samme art afviger fra deres standard vandrende spor på grund af unormale vindfluktuationer, kan de ende i nyt miljø. Hvis fødekilden i de nye omgivelser er sådan, at kun fugle af befolkningen med en variant næb er i stand til at fodre, så vil denne egenskab udvikle sig i kraft af sin selektive overlevelsesfordel. Den samme art i den oprindelige geografiske placering og med den oprindelige fødekilde kræver ikke denne næbegenskab og vil derfor udvikle sig anderledes.
• divergerende udvikling har også fundet sted i tilfælde af den røde ræv og kitreven. Mens kitreven bor i ørkenen, hvor dens frakke hjælper med at skjule den for sine rovdyr, lever den røde ræv i skove, hvor dens røde frakke smelter sammen i omgivelserne. I Ørkenen gør klimaet det vanskeligt for dyr at eliminere kropsvarme. Ørene på kitreven har udviklet sig til at have et større overfladeareal, så det mere effektivt kan fjerne overskydende kropsvarme. De forskellige ræves forskellige evolutionære skæbner bestemmes primært af de forskellige miljøforhold og tilpasningskrav, ikke på genetiske forskelle. Hvis alle medlemmer af en art lever i samme miljø, er det sandsynligt, at de vil udvikle sig på samme måde. Divergerende evolution bekræftes ved DNA-analyse, hvor arter, der har divergeret, kan påvises at være genetisk ens.
• den menneskelige fod udviklede sig til at være meget forskellig fra en abefod, på trods af deres fælles primat forfædre. Det spekuleres i, at en ny art (mennesker) udviklede sig, fordi der ikke længere var behov for at svinge fra træer. Oprejst gang på jorden tilskyndede ændringer i foden, som tilfældigvis gav bedre hastighed og balance. Disse forskellige træk blev snart egenskaber, der udviklede sig med resultatet af at lette bevægelse på jorden. Selvom mennesker og aber er genetisk ens, fremmede deres forskellige naturlige levesteder forskellige fysiske træk for at udvikle sig til overlevelse.

konvergent evolution

konvergent evolution forårsager vanskeligheder inden for studieretninger som komparativ anatomi. Konvergent evolution finder sted, når arter af forskellig herkomst begynder at dele analoge træk på grund af et delt miljø eller andet selektionstryk. Miljøforhold, der kræver lignende udviklingsmæssige eller strukturelle ændringer med henblik på tilpasning, kan føre til konvergent udvikling, selvom arten er forskellig i afstamning. Disse tilpasnings ligheder, der opstår som et resultat af det samme selektive pres, kan være vildledende for forskere, der studerer den naturlige udvikling af en art. Konvergent evolution skaber også problemer for paleontologer ved hjælp af evolutionære mønstre i taksonomi eller kategorisering og klassificering af forskellige organismer baseret på sammenhæng. Det fører ofte til forkerte forhold og falske evolutionære forudsigelser.

eksempler på konvergent evolution

(1) Pterosaur
(2) Bat
(3) Bird

et af de bedste eksempler på konvergent evolution involverer, hvordan fugle, flagermus og pterosaurer (alle forskellige takser, der udviklede sig langs forskellige slægter på forskellige tidspunkter) kom til at være i stand til at flyve. Det er vigtigt, at hver art udviklede vinger uafhængigt. Disse arter udviklede sig ikke for at forberede sig på fremtidige omstændigheder, men snarere blev udviklingen af flyvning induceret af selektivt pres pålagt af lignende miljøforhold, selvom de var på forskellige tidspunkter. Udviklingspotentialet for enhver art er ikke ubegrænset, primært på grund af iboende begrænsninger i genetiske evner. Kun ændringer, der er nyttige med hensyn til tilpasning, bevares. Alligevel kan ændringer i miljøforholdene føre til mindre nyttige funktionelle strukturer, såsom de vedhæng, der kunne have eksisteret før vinger. En anden ændring i miljøforholdene kan resultere i ændringer af appendagen for at gøre det mere nyttigt i betragtning af de nye forhold.

for eksempel er vingerne på alle flyvende dyr meget ens, fordi de samme aerodynamiske love gælder. Disse love bestemmer de specifikke kriterier, der styrer formen for en vinge, størrelsen på vingen eller de bevægelser, der kræves til flyvning. Alle disse egenskaber er uanset det involverede dyr eller den fysiske placering. At forstå årsagen til, at hver enkelt art udviklede evnen til at flyve, er afhængig af en forståelse af de mulige funktionelle tilpasninger baseret på den adfærd og miljøforhold, som arten blev udsat for. Selvom der kun kan laves teorier om uddøde arter og flyvning, da denne adfærd kan forudsiges ved hjælp af fossile optegnelser, disse teorier kan ofte testes ved hjælp af information indsamlet fra deres rester. Måske var Fuglevinger eller flagermus engang vedhæng, der blev brugt til andre formål, såsom svæveflyvning, seksuel visning, Spring, beskyttelse eller arme til at fange bytte.

et andet eksempel på konvergent udvikling er øjnene på blæksprutter (blæksprutte og blæksprutte), som bemærkelsesværdigt ligner dem hos mennesker eller andre pattedyr. Pattedyr og blæksprutter har imidlertid udviklet øjne helt separat, da udviklingen af hvirveldyr og hvirvelløse dyr divergerede for cirka 500 millioner år siden, da alle skabninger var synløse.

i forskellige arter af planter, der deler de samme pollinatorer, er mange strukturer og metoder til at tiltrække de pollinerende arter til planten ens. Disse særlige egenskaber muliggjorde reproduktionssucces for begge arter på grund af de miljømæssige aspekter, der styrer bestøvning, snarere end ligheder afledt ved at være genetisk relateret ved afstamning.

endnu et eksempel på konvergent evolution er tilfældet med manteller og gift-dart frøer. Poison dart frøer lever i Sydamerika, mantellas i Madagaskar. De er helt uafhængige, men har identiske toksiner i deres skind, som de får fra myrer, der også er eksempler på konvergent udvikling.

konvergent evolution understøttes af, at disse arter kommer fra forskellige forfædre, hvilket er bevist ved DNA-analyse. Imidlertid er det vanskeligere at forstå de mekanismer, der medfører disse ligheder i karakteristika for en art, på trods af forskellene i genetik.

Yi nyder en snack

Yi Chi var en dinosaur, der levede omkring 160 millioner år siden, fundet i Hebei, Kina. Det strejfede engang de våde Jurassic skove af ginkgo og nåletræ træer, glider fra et træ til et andet. Det unikke ved denne dinosaur er, at den fløj ved hjælp af en tynd membran, ligesom flagermus. Det er den eneste kendte dinosaur, der har dette, og er et godt eksempel på konvergent evolution.

Parallel evolution

Parallel evolution opstår, når ikke-relaterede organismer udvikler de samme egenskaber eller adaptive mekanismer på grund af arten af deres miljøforhold. Eller angivet forskelligt, parallel udvikling opstår, når lignende miljøer producerer lignende tilpasninger. Morfologierne (eller strukturformen) af to eller flere slægter udvikler sig sammen på en lignende måde i parallel udvikling snarere end divergerende eller konvergerende på et bestemt tidspunkt.

eksempler på parallel udvikling

et eksempel er de komplekse fjerdragtmønstre, der synes at have udviklet sig uafhængigt blandt mange meget forskellige fuglearter.

et molekylært eksempel på Parallel udvikling er ligandspecificiteten af undertrykkere og periplasmiske sukkerbindende proteiner.

Parallel udvikling er eksemplificeret i tilfælde af tympanal og atympanal mouthears i høgemoths eller Sphingidae arter. Disse insekter har udviklet en tympanum eller trommehinde, der ligner mennesker som et middel til at kommunikere gennem lyd. Lyde inducerer vibrationer af en membran, der dækker tympanum, kendt som tympanisk membran. Disse vibrationer detekteres af små proteiner på overfladen af den tympaniske membran kaldet auditive receptorer. Inden for Sphingidae-arten erhvervede to forskellige undergrupper høreevne ved at udvikle ændringer i deres munddele ved en tydelig uafhængig evolutionær vej.

undersøgelse af det auditive systems biomekanik afslører, at kun en af disse undergrupper har en tympanum. Den anden undergruppe har udviklet en anden mundearstruktur, der ikke har en typanum, men har en mundear med funktionelle egenskaber, der i det væsentlige er de samme som undergruppen med tympanum. Den evolutionære betydning af, hvordan hørefunktioner udviklede sig parallelt i to forskellige undergrupper af en art, afslører, at der kan eksistere forskellige mekanismer, der fører til lignende funktionelle evner med forskellige midler til at erhverve den samme funktionelle egenskab. For begge undergrupper skal hørelse have været en vigtig egenskab for arten at overleve i betragtning af miljøforholdene.

Parallel udvikling og speciering

Parallel speciering er en type parallel udvikling, hvor reproduktiv inkompatibilitet i nært beslægtede populationer bestemmes af træk, der uafhængigt udvikler sig på grund af tilpasning til forskellige miljøer. Disse forskellige populationer er reproduktivt uforenelige, og kun populationer, der lever under lignende miljøforhold, er mindre tilbøjelige til at blive reproduktivt isoleret. På denne måde antyder parallel speciering, at der er gode beviser for naturligt selektivt tryk, der fører til speciering, især da reproduktiv uforenelighed mellem beslægtede populationer er korreleret med forskellige miljøforhold snarere end geografiske eller genetiske afstande.

Se også

• evolutionsteori
• makroevolution
• mikroevolution
• taksonomi

bibliografi

bøger

• Merrell, David J. det Adaptive Seascape: evolutionens mekanisme. Minneapolis: University of Minnesota Press, 1994.Gould, Stephen Jay. Strukturen af evolutionsteorien. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2002.
• Ridley, Mark. Udvikling. Cambridge, MA: videnskabelige publikationer, 1993.
• god JM, Hayden CA, hjul TJ. Adaptiv Proteinudvikling og regulatorisk divergens i Drosophila. Mol Biol Evol. 2006 Mar 14
• Yoshikuni Y, Ferrin TE, Keasling JD. Designet divergerende udvikling af funktionen. Natur. 2006 Feb 22
• Rosenblum EB. Konvergent evolution og divergerende udvælgelse: firben på det hvide sand ecotone. Am Nat. 2006 Jan;167(1):1-15.
• Rasmussen, L. E. L., Lee, T. D., Roelofs, V. L., Jang, A., Doyle Davies Jr, G. (1996). Insekt feromon i elefanter. Natur. 379: 684
• J. og Kumar, S. 1997. Påvisning af konvergent og parallel udvikling på aminosyresekvensniveauet. Mol. Biol. Evol. 14, 527-36.
• Daisy, R. 1986. Den Blinde Urmager. Norton & virksomhed.
• Mayr. 1997. Hvad er biologi. Harvard University Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy og J. S. McKinnon. 2004. Parallel evolution and inheritance of quantitative traits. American Naturalist 163: 809–822.

Periodicals

• Berger, Joel, and Kaster, “Convergent Evolution.” Evolution (1979): 33:511.