Определение дивергентной эволюции
Дивергентная эволюция – это процесс, посредством которого группы одного и того же общего предка эволюционируют и накапливают различия, что приводит к образованию новых вид.
Дивергентная эволюция может происходить в ответ на изменения в абиотические факторы, например, изменение условий окружающей среды, или когда новый ниша становится доступным. Альтернативно, дивергентная эволюция может иметь место в ответ на изменения в биотические факторы такие как повышенное или пониженное давление от соревнование или хищничество.
Поскольку избирательное давление оказывается на организмы, они должны развивать адаптивные черты, чтобы выжить и сохранить свою репродуктивную способность. Различия могут быть незначительными, такими как изменение формы, размера или функции только одной структуры, или они могут быть более выраженными и многочисленными, что приводит к совершенно другой структуре тела или фенотип.
Дивергентная эволюция ведет к видообразование и работает на основе того, что в пределах Генофонд из Население, Если репродуктивный барьер разделяет две группы внутри популяции, разные гены контролируют различные аспекты организм Способность выживать и воспроизводить увеличение или уменьшение частоты как поток генов ограничено. Аллопатрическое видообразование и перипатрическое видообразование возникает, когда репродуктивный барьер вызван физическим или географическим барьером, таким как река или горный массив. С другой стороны, симпатрическое видообразование и парапатрическое видообразование происходит в пределах одной географической области.
Через дивергентную эволюцию организмы могут развиваться гомологичны структур. Это анатомически сходные структуры, которые присутствуют у общего предка и сохраняются в разошедшихся организмах, хотя и имеют разнородные функции.
Изображение показывает пример гомологичных костей, обнаруженных в передней конечности четырех различных типов млекопитающих.
Обычно предполагается, что большее количество различий между родственными видами указывает на большее время, так как они претерпели расхождение. Однако бывают случаи, когда неродственные организмы независимо эволюционируют аналогичные структуры с похожим внешним видом или функцией. Это известно как конвергентная эволюция.
Примеры расходящейся эволюции
Дарвинс Финчс
Один из самых известных примеров дивергентной эволюции был обнаружен Чарльзом Дарвином и задокументирован в его книге «Происхождение видов».
При посещении Галапагосских островов Дарвин отметил, что на каждом из островов проживает популяция вьюрков, принадлежащих к одному таксономическому семейству. Однако популяции птиц на каждом острове отличались от популяций на близлежащих островах по форме и размеру клювов.
Дарвин предположил, что каждый из видов птиц первоначально принадлежал к одному общему виду предков, который подвергся изменениям своих свойств в зависимости от типа источника пищи, доступного на каждом острове. Например, птицы, которые питались семенами и орехами, развивали большие клюшки, в то время как пожиратели кактусов развивали более длинные клювы, и более тонкие клювы развивались у птиц, которые питались, собирая насекомых с деревьев.
Когда исконная форма зябликов первоначально колонизировала каждый остров, каждая группа содержала особей, которые были в состоянии лучше приспособиться к условиям и доступному источнику пищи. Эти люди выжили и размножились в своей новой среде обитания. При этом гены, которые контролировали определенные благоприятные аспекты (например, более длинные клювы, подходящие для доступа к нектару глубоко внутри цветов), были распределены по всему ген бассейн, в то время как люди без привилегированных особенностей вымерли. Это процесс естественный отбор.
Случай «Дарвина Финча» (птицы на самом деле принадлежат к семейству танагеров и не являются настоящими зябликами) является примером адаптивное излучение, которая является формой расходящейся эволюции.
Эволюция приматов
Все приматы на Земле произошли от одного общего предка, скорее всего, от приматоподобного насекомоядного млекопитающего, которое обитало около 65 миллионов лет назад в мезозойскую эру. В то время континенты мира были в основном связаны. Ископаемые данные свидетельствуют о том, что эти примитивные животные жили древесной жизнью, с хорошим зрением и руками и ногами, приспособленными для лазания по деревьям.
Около 55 миллионов лет назад появились первые настоящие приматы, которые разошлись между просимианами и обезьянами.
Просемянские предки в основном напоминали современных просимианцев, к которым относятся лемуры (эндемичные для Мадагаскара), лори, тарсиры и кустарники. Они с маленьким мозгом и относительно маленьким телом, с мокрым носом, похожим на нос собаки. Они часто ведут ночной образ жизни с чертами тела, которые считаются «примитивными» по сравнению с другими приматами.
Следующая большая дивергенция произошла около 35 миллионов лет назад в другой филогенетической ветви приматов, обезьян. Это событие привело к расхождению общего предка всех обезьян Нового Света и обезьян Старого Света.
Предполагается, что две группы претерпели дивергентную эволюцию вследствие аллопатрического видообразования. Поскольку к этому моменту континенты Америки и Евразии были разделены, раскол мог быть вызван случайной миграцией через Атлантический океан.
Обезьяны Нового Света или Platyrrhines, родом из Центральной и Южной Америки, а также Мексики. У них развились плоские носы и цепкие хвосты, которые выступают в качестве пятой конечности и способны цепляться за деревья и ветви. К ним относятся знакомые семейства, такие как капуцины и обезьяны-пауки (семья: Cebidae), мартышки (Callitrichidae) и ревуны (Atelidae).
Общий предок обезьян Старого Света и обезьян распался около 25 миллионов лет назад. Обезьяны Старого Света, или Катаррини, являются родными для Африки и Азии, демонстрируя ряд различных приспособлений ко многим типам среды обитания, от тропических лесов до саванн, гор и кустарников. Существуют как наземные, так и древесные катаррины, многие из которых знакомы, например макаки род : Macaca), бабуины (Papio) и лангуры (Semnopithecus).
Обезьяны, или Hominoidea, далее разделились на две группы: меньшие обезьяны, такие как гиббоны (семейство: Hylobatidae), которые являются родными для Азии, и великие обезьяны (Hominidae), которые являются родными для Европы, Африки и Азии, и включают орангутаны (род: Понго), горилл (горилла), шимпанзе (пан) и людей (гомо).
Важно помнить, что современные приматы, которых мы видим сегодня, не развиты друг от друга, несмотря на их сходство (например, великие обезьяны не произошли от более мелких обезьян), но что они произошли от одного общего предка, который образовал два разных вида через расходящуюся эволюцию.
Кит лиса родом из западной части Северной Америки и адаптирована к пустынным условиям; у него песчаная окраска и большие уши, которые помогают ему отводить избыточное тепло тела.
Песец родом из Арктики и обитает в биоме арктической тундры Северного полушария. Лучше всего приспособленный к холодному климату, он имеет густой мех, который зимой белый, а летом коричневый, а также небольшую круглую форму тела, сводящую к минимуму потери тепла.
Отойдя от недавнего общего предка, оба этих вида должны были приспособиться к своим чрезвычайно различным средам обитания. Они превратились в два вида, которые явно очень различаются с точки зрения их ушей и шерсти, хотя они все еще сохраняют большинство своих наследственных черт.
- Конвергентная эволюция – Процесс, посредством которого виды, которые не тесно связаны, независимо эволюционируют функционально или визуально сходными структурами.
- Параллельная Эволюция – Процесс, в котором родственные, но разные виды независимо развивают похожие структуры.
- видообразование – Процесс, в котором формируются новые и отличные виды.
- Естественный отбор – Процесс, в котором виды, которые лучше приспособлены к окружающей среде, выживают и размножаются, тогда как те, которые дезадаптированы, этого не делают.
викторина
1. Структуры, присутствующие у общего предка двух видов и сохраняющие свое эволюционное происхождение, хотя и с другой формой или функцией, известны как:A. Аналогичные структуры B. Гомологичные структуры C. Дивергентные структурыD. Рудиментарные структуры
Ответ на вопрос № 1
В верно. Гомологичными структурами являются кости или органы, которые появляются у разных организмов, что указывает на происхождение от общего предка. Примером является структура кости человеческой руки, кошачьей ноги, лошадиной ноги и плавника дельфина.
2. Адаптивное излучение, наблюдаемое в случае галапагосских зябликов, является результатом:A. Высокий уровень миграции между островамиB. Разработка аналогичных структурC. Популяции птиц адаптируются к заполнению имеющихся нишD. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 2
С верно. Адаптивное излучение, являющееся одной из форм конвергентной эволюции, наблюдаемой у галапагосских вьюрков, является результатом нишевой адаптации. Зяблики из-за естественного отбора создали гомологичную структуру клюва от общего предка.
3. Какое из следующих утверждений верно?A. Люди более развиты, чем шимпанзеB. Обезьяны Нового Света произошли от Обезьян Старого СветаC. Гориллы и лемуры имеют общего предкаD. Симианцы произошли от просимианцев
Ответ на вопрос № 3
С верно. Все приматы имеют общего предка. Все современные существа, которых мы знаем сегодня, являются продуктом отдельной филогенетической линии и не развиты друг от друга.