Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Специфика конвергентной эволюции и основные механизмы конвергенции
Содержание:
Специфика конвергентной эволюции
Конвергенция в биологии является разновидностью эволюционного процесса, которая формирует сходство между организмами различных систематических групп, обитающих в схожих условиях или относящихся к одной экологической гильдии.
Эволюция живой природы — процесс сложный и многогранный. Исследованием эволюции занимались и занимаются большое количество ученых. Наиболее значимый в этой области труд — эволюционная теория Дарвина, которому принадлежат наиболее актуальные выводы.
Также конвергенция в биологии рассматривается как схождение признаков неблизкородственных групп. Еще конвергенция в биологии — это процесс приобретения живыми организмами общих черт строения, которые являются результатом продолжительного нахождения в похожих условиях, а также однонаправленного действия естественного отбора. В случае выполнения органами одной и той же функции, им свойственно приобретение схожего строения.
Важно отметить, что конвергентному сходству не характерен глубокий характер.
В числе основных причин конвергентной эволюции — схожие условия обитания живых организмов. В результате такой эволюции приобретается высокая степень сходства, но она основывается не на родстве организмов, а на наличии закрепленного генетически одинакового набора признаков.
Наиболее распространенный пример конвергентной эволюции — формирование схожей формы тела у хищных акул, зубатых акул и ихтиозавров.
По принципу конвергентной эволюции происходило развитие плавающих рептилий и современных млекопитающих. В подтверждение этого — видоизменение передних конечностей млекопитающих в плавники, а задних — в хвост или хвостовой плавник.
Многие понимают под конвергенцией систему формирования органов или систем органов (признаков), выполняющих схожую функцию — оно происходит у неродственных либо далеких друг от друга филогенетически организмов.
Основные механизмы конвергенции
Конвергенция и параллелизм
Признаки, по которым конвергенция отличается от параллелизма:
- параллелизм свойственен родственным друг другу группам организмов. В более узкой систематической группе живых организмов вероятность появления параллелизма намного выше;
- конвергенции свойственен избирательный характер и распространение на отдельные органы. Этот процесс всегда анализируется в соответствии с дивергенцией — в противопоставление этому эволюционному процессу, означающему расхождение признаков;
- при протекании конвергенции в системе живой природы, органы, не затронутые ею, не меняют изначальное свое состояние и различия, поддерживаемые дивергентной эволюцией.
Классический пример конвергенции — сходство организмов, населяющих водную среду. При этом, конвергентное сходство наблюдается и среди представителей растительного мира.
Говоря о примерах конвергенции среди представителей различных классов, можно указать следующие:
- броненосцы и самки тараканов в случае опасности сворачиваются в шар;
- у растений засушливых мест обитания появляются аналогичные органы (колючки и др).
В формировании конвергентной эволюции большую роль играют мутации в неродственных генах, а также наличие мутационных процессов в ортологичных генах. Эти факты можно легко подтвердить научно. Такие процессы происходят потому, что сложно представить случайное идентичное изменение в конкретных генах — их число превышает сотни тысяч. Изучение конвергенции генетиками ведется в области поиска альтернативных механизмов построения одних и тех же признаков.
Понимание природы конвергенции облегчилось, когда генетики обратили внимание на эхолокацию: признак, который есть у различных групп организмов. Полученная информация применяется не только в теории, но и на практике.
Эхолокация является способом, с помощью которого положение объекта определяется временем задержки возвращений отраженной волны.
В случае звуковых волн речь идет о звуколокации. Такой признак свойственен летучим мышам, дельфинам, отдельным насекомым. Очевидно, что летучие мыши и дельфины — не близкородственные организмы. И это прямое подтверждение конвергентной эволюции.
Сумчатые и плацентарные млекопитающие
Изолированные на африканском континенте сумчатые млекопитающие — яркий пример конвергентной эволюции. Они преобладали в этой местности на протяжении долгого времени. Их исчезновение в других частях света связано с тем, что ни не могли конкурировать с плацентарными млекопитающими.
Довольно привлекательные условия для эволюционного процесса наблюдаются в Австралии. Именно здесь появилось множество видов сумчатых, которые заполнили собственные экологические ниши. Наблюдается заметное сходство между сумчатыми и плацентарными млекопитающими.
В Австралии обитает свой волк — тасманский. Также есть свои коты и мыши, а также муравьеды и ленивцы.
Летающего фаланджера можно сравнить с летающей белкой, а вомбата — со свиньей.
У сумчатых и плацентарных млекопитающих — общая родословная и близкое прошлое. Но важно, что конвергентная эволюция затрагивает существ, не связанных между собой. К примеру, насекомые и птицы в эволюционном развитии находятся далеко друг от друга, однако и они имеют конвергентные признаки, такие как схожесть размеров и наличие крыльев.
Можно отметить в качестве еще одного примера конвергентной эволюции схожесть клюва утки, которая является птицей, и утконоса, который относится к классу млекопитающих. Их питание основано на просеивании грязи, с чем отлично справляется сплюснутая морда. Отсюда и внешняя схожесть их голов.
Наличие конвергентной эволюции — факт, не требующий особых доказательств. Благодаря ее исследованиям можно делать выводы о развитии определенной группы живых организмов.
Навигация по статьям