suntem cu toții Homo aici
evoluție

hominizi relevanți

• Charles Darwin
• Alfred Russel Wallace
• Gregor Mendel
• Richard Dawkins
• Jerry Coyne

o știință graduală

• Conrad Hal Waddington
• Endosimbioză
• ultimul strămoș comun universal
• mutație

afaceri maimuță simplu

• creaționismul pământ tânăr
• creaționismul pământ vechi
• design inteligent
• microevoluție vs. Macroevoluția

evoluția biologică în timp poate urma mai multe modele diferite. Factori precum mediul și presiunile de prădare pot avea efecte diferite asupra modurilor în care evoluează speciile expuse acestora. Biologii evoluționiști au etichetat aceste modele diferite ca evoluție divergentă, convergentă și paralelă.

evoluție divergentă

când oamenii aud cuvântul „evoluție”, ei se gândesc cel mai frecvent la evoluție divergentă, modelul evolutiv în care (de exemplu) două specii devin treptat din ce în ce mai diferite. Evoluția divergentă apare atunci când un grup dintr-o anumită populație se dezvoltă într-o specie nouă. Pentru a se adapta la diferite condiții de mediu, cele două grupuri se dezvoltă în specii distincte datorită diferențelor dintre cerințele determinate de circumstanțele de mediu. Pe scară largă, evoluția divergentă ar putea da nașterecreați diversitatea actuală a vieții pe pământ de la primele celule vii. La o scară mai mică, ar putea explica evoluția oamenilor și a maimuțelor de la un strămoș comun al primatelor. La scară moleculară, ar putea explica evoluția noilor funcții catalitice ale enzimelor și topologiei proteinelor membranare.

evoluție divergentă și speciație

dacă presiuni selective diferite acționează asupra unui anumit organism, poate rezulta o mare varietate de trăsături adaptative. Dacă se ia în considerare o singură structură a organismului, aceste modificări pot adăuga funcția inițială a structurii sau o pot schimba complet. Evoluția divergentă duce la speciație sau la dezvoltarea unei noi specii. Divergența poate apărea în orice grup de organisme înrudite. Diferențele sunt produse din diferitele presiuni selective. Orice gen de plante sau animale poate prezenta o evoluție divergentă. Un exemplu poate implica diversitatea tipurilor florale din orhidee. Cu cât este mai mare numărul de diferențe prezente, cu atât este mai mare divergența. Oamenii de știință speculează că cu cât două specii similare diferă mai mult indică o perioadă mai lungă de timp în care a avut loc divergența.

Exemple de evoluție divergentă

Natura oferă multe exemple de evoluție divergentă.

• dacă o populație care se încrucișează liber pe o insulă devine separată de o barieră, cum ar fi un râu nou, atunci în timp organismele pot începe să divergă. Dacă capetele opuse ale insulei au presiuni diferite care acționează asupra populației, acest lucru poate duce la o evoluție divergentă.
• dacă un anumit grup de păsări dintr-o populație de alte păsări din aceeași specie se abate de la traseul lor migrator standard din cauza fluctuațiilor anormale ale vântului, acestea pot ajunge într-un mediu nou. Dacă sursa de hrană din noul mediu este de așa natură încât numai păsările din populație cu un cioc variant sunt capabile să se hrănească, atunci această trăsătură va evolua în virtutea avantajului său selectiv de supraviețuire. Aceleași specii în locația geografică originală și care au sursa de hrană originală nu necesită această trăsătură de cioc și, prin urmare, vor evolua diferit.
• evoluția divergentă a avut loc și în cazul vulpii roșii și a vulpii kit. În timp ce vulpea kit trăiește în deșert, unde haina îi ajută să o ascundă de prădătorii săi, vulpea roșie trăiește în păduri, unde haina sa roșie se amestecă în împrejurimile sale. În deșert, clima îngreunează animalele să elimine căldura corporală. Urechile vulpii kit au evoluat pentru a avea o suprafață mai mare, astfel încât să poată elimina mai eficient excesul de căldură corporală. Diferitele destine evolutive ale diferitelor vulpi sunt determinate în primul rând de diferitele condiții de mediu și cerințe de adaptare, nu de diferențele genetice. Dacă toți membrii unei specii trăiesc în același mediu, este probabil ca aceștia să evolueze în mod similar. Evoluția divergentă este confirmată de analiza ADN-ului în care speciile care au divergent se pot dovedi a fi similare genetic.
• piciorul uman a evoluat pentru a fi foarte diferit de piciorul unei maimuțe, în ciuda strămoșilor lor primate comune. Se speculează că o nouă specie (oameni) s-a dezvoltat pentru că nu mai era nevoie să se balanseze din copaci. Mersul vertical pe teren a încurajat modificări ale piciorului care s-au întâmplat să ofere o viteză și un echilibru mai bune. Aceste trăsături diferite au devenit în curând caracteristici care au evoluat odată cu facilitarea mișcării pe teren. Deși oamenii și maimuțele sunt similare din punct de vedere genetic, diferitele lor habitate naturale au favorizat diferite trăsături fizice pentru a Evolua pentru supraviețuire.

evolutia convergenta

evolutia convergenta provoaca dificultati in domenii de studiu precum anatomia comparativa. Evoluția convergentă are loc atunci când speciile de strămoși diferiți încep să împărtășească trăsături analoage din cauza unui mediu comun sau a altei presiuni de selecție. Circumstanțele de mediu care necesită modificări de dezvoltare sau structurale similare în scopul adaptării pot duce la o evoluție convergentă, chiar dacă speciile diferă ca descendență. Aceste asemănări de adaptare care apar ca urmare a acelorași presiuni selective pot fi înșelătoare pentru oamenii de știință care studiază evoluția naturală a unei specii. Evoluția convergentă creează, de asemenea, probleme paleontologilor care folosesc modele evolutive în taxonomie sau clasificarea și clasificarea diferitelor organisme bazate pe rudenie. Adesea duce la relații incorecte și predicții evolutive false.

Exemple de evoluție convergentă

(1) Pterosaur
(2) liliac
(3) pasăre

unul dintre cele mai bune exemple de evoluție convergentă implică modul în care păsările, liliecii și pterosaurii (toți taxonii diferiți care au evoluat de-a lungul unor linii distincte în momente diferite) au ajuns să poată zbura. Important, fiecare specie a dezvoltat aripi independent. Aceste specii nu au evoluat pentru a se pregăti pentru circumstanțele viitoare, ci mai degrabă dezvoltarea zborului a fost indusă de presiunea selectivă impusă de condiții de mediu similare, chiar dacă se aflau în momente diferite. Potențialul de dezvoltare al oricărei specii nu este nelimitat, în primul rând datorită constrângerilor inerente ale capacităților genetice. Numai modificările care sunt utile în ceea ce privește adaptarea sunt păstrate. Cu toate acestea, schimbările în condițiile de mediu pot duce la structuri funcționale mai puțin utile, cum ar fi apendicele care ar fi putut exista înainte de aripi. O altă modificare a condițiilor de mediu ar putea duce la modificări ale anexei pentru a o face mai utilă, având în vedere noile condiții.

de exemplu, aripile tuturor animalelor zburătoare sunt foarte asemănătoare, deoarece se aplică aceleași legi ale aerodinamicii. Aceste legi determină criteriile specifice care guvernează forma unei aripi, dimensiunea aripii sau mișcările necesare pentru zbor. Toate aceste caracteristici sunt indiferent de animalul implicat sau de locația fizică. Înțelegerea motivului pentru care fiecare specie a dezvoltat capacitatea de a zbura se bazează pe o înțelegere a posibilelor adaptări funcționale, bazate pe comportamentul și condițiile de mediu la care a fost expusă specia. Deși se pot face doar teorii despre speciile dispărute și zborul, deoarece aceste comportamente pot fi prezise folosind înregistrări fosile, aceste teorii pot fi adesea testate folosind informații colectate din rămășițele lor. Poate că aripile păsărilor sau liliecilor au fost odată anexe folosite în alte scopuri, cum ar fi alunecarea, afișarea sexuală, saltul, protecția sau brațele pentru a captura prada.

Un alt exemplu de evoluție convergentă sunt ochii cefalopodelor (calmar și caracatiță), care sunt remarcabil de asemănători cu cei ai oamenilor sau ai altor mamifere. Cu toate acestea, mamiferele și cefalopodele au evoluat ochii în întregime separat, deoarece evoluția vertebratelor și a nevertebratelor a divergent în urmă cu aproximativ 500 de milioane de ani, când toate creaturile erau fără vedere.

la diferite specii de plante, care împărtășesc aceiași polenizatori, multe structuri și metode de atragere a speciilor polenizatoare la plantă sunt similare. Aceste caracteristici particulare au permis succesul reproductiv al ambelor specii datorită aspectelor de mediu care guvernează polenizarea, mai degrabă decât asemănărilor derivate prin faptul că sunt legate genetic prin descendență.un alt exemplu de evoluție convergentă este cazul mantelelor și broaștelor cu săgeți otrăvitoare. Broaștele otrăvitoare trăiesc în America de Sud, mantelele din Madagascar. Nu au nicio legătură, dar au toxine identice în piele, pe care le obțin de la furnici, care sunt, de asemenea, exemple de evoluție convergentă.

evoluția convergentă este susținută de faptul că aceste specii provin de la strămoși diferiți, lucru dovedit prin analiza ADN. Cu toate acestea, înțelegerea mecanismelor care aduce aceste asemănări în caracteristicile unei specii, în ciuda diferențelor de genetică, este mai dificilă.

Yi qi bucurându-se de o gustare

Yi qi a fost un dinozaur care a trăit în urmă cu aproximativ 160 de milioane de ani, găsit în Hebei, China. Odată a cutreierat pădurile jurasice umede de ginkgo și copaci de conifere, alunecând de la un copac la altul. Caracteristica unică a acestui dinozaur este că a zburat folosind o membrană subțire, la fel ca liliecii. Yi qi este singurul dinozaur cunoscut care are acest lucru și este un exemplu excelent de evoluție convergentă.

evoluție paralelă

evoluție paralelă apare atunci când organismele fără legătură dezvoltă aceleași caracteristici sau mecanisme adaptive datorită naturii condițiilor lor de mediu. Sau declarat diferit, evoluția paralelă apare atunci când medii similare produc adaptări similare. Morfologiile (sau forma structurală) a două sau mai multe linii evoluează împreună într-un mod similar în evoluție paralelă, mai degrabă decât divergente sau convergente la un anumit moment.

Exemple de evoluție paralelă

Un exemplu sunt modelele complexe de penaj care par să fi evoluat independent între multe specii de păsări foarte diferite.

un exemplu molecular de evoluție paralelă este specificitatea ligandului represorilor și proteinelor periplasmice care leagă zahărul.

evoluția paralelă este exemplificată în cazul mouthears-urilor tympanal și atympanal la speciile hawkmoths sau Sphingidae. Aceste insecte au dezvoltat un timpan, sau timpan, similar cu oamenii ca mijloc de comunicare prin sunet. Sunetele induc vibrațiile unei membrane care acoperă timpanul, cunoscut sub numele de membrana timpanică. Aceste vibrații sunt detectate de proteine mici la suprafața membranei timpanice numite receptori auditivi. În cadrul speciilor Sphingidae, două subgrupuri diferite au dobândit capacitatea de auz prin dezvoltarea de modificări ale părților lor bucale printr-o cale evolutivă distinct independentă.

investigarea biomecanicii sistemului auditiv arată că doar unul dintre aceste subgrupuri are un timpan. Celălalt subgrup a dezvoltat o structură diferită a gurii care nu are un Tipan, dar are o gură cu caracteristici funcționale în esență la fel ca subgrupul cu timpanul. Semnificația evolutivă a modului în care capacitățile auditive s-au dezvoltat în paralel în două subgrupuri diferite ale unei specii relevă faptul că pot exista mecanisme distincte care să conducă la capacități funcționale similare cu mijloace diferite pentru dobândirea aceluiași atribut funcțional. Pentru ambele subgrupuri, auzul trebuie să fi fost o caracteristică importantă pentru ca specia să supraviețuiască având în vedere condițiile de mediu.

evoluție paralelă și speciație

speciația paralelă este un tip de evoluție paralelă în care incompatibilitatea reproductivă în populațiile strâns legate este determinată de trăsături care evoluează independent datorită adaptării la medii diferite. Aceste populații distincte sunt incompatibile din punct de vedere reproductiv și numai populațiile care trăiesc în condiții de mediu similare sunt mai puțin susceptibile de a deveni izolate din punct de vedere reproductiv. În acest fel, speciația paralelă sugerează că există dovezi bune pentru presiunile selective naturale care duc la speciație, mai ales că incompatibilitatea reproductivă între populațiile înrudite este corelată cu condiții de mediu diferite, mai degrabă decât cu distanțe geografice sau genetice.

Vezi și

• teoria evoluției
• macroevoluție
• microevoluție
• taxonomie

Bibliografie

Cărți

• Merrell, David J. peisajul marin adaptiv: mecanismul evoluției. Minneapolis: Universitatea din Minnesota Press, 1994.Gould, Stephen Jay. Structura teoriei evolutive. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2002.Ridley, Mark. Evoluție. Cambridge, MA: publicații științifice Blackwell, 1993.
• bun JM, Hayden CA, Wheeler TJ. Evoluția adaptivă a proteinelor și divergența de Reglementare în Drosophila. Mol Biol Evol. 2006 Mar 14
• Yoshikuni Y, Ferrin TE, Keasling JD. Evoluția divergentă proiectată a funcției enzimatice. Natura. 2006 Feb 22
• Rosenblum EB. Evoluție convergentă și selecție divergentă: șopârle la ecotonul nisipurilor albe. Am Nat. 2006 ianuarie;167 (1):1-15.
• Rasmussen, L. E. L., Lee, T. D., Roelofs, W. L., Zhang, A., Doyle Davies Jr ,G. (1996). Feromoni de insecte în elefanți. Natura. 379: 684
• Zhang, J. și Kumar, S. 1997. Detectarea evoluției convergente și paralele la nivelul secvenței de aminoacizi. Mol. Biol. Evol. 14, 527-36.
• Dawkins, R. 1986. Ceasornicarul Orb. Norton & companie.
• Mayr. 1997. Ce este biologia. Universitatea Harvard Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, și 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.