Konwergencja, dywergencja i inne schematy ewolucji

Konwergencja, dywergencja i inne schematy ewolucji

W tej krótkiej notce postaramy się określić dlaczego skrzydła ważki i skrzydła wróbla to zupełnie inna para kaloszy i jak całe środowisko służy procesowi ewolucji gatunków.

Radiacja adaptacyjna

W historii życia wielokrotnie się zdarzało, że organizmy były zmuszone do nagłego, szybkiego dostosowania się do środowiska. Takie gwałtowne zmiany to tzw. radiacja adaptacyjna. Weźmy za przykład słynne zięby Darwina. Stanowiły one kiedyś jeden gatunek, który rozprzestrzenił się po wielu małych wysepkach Galapagos. Okazało się, że na różnych wyspach można było spotkać różne pożywienie, do którego zięby nie były dostosowane. Na każdej z wysp nastąpiły szybkie zmiany ewolucyjne, które sprawiły, że dzioby zięb dostosowały się do różnych rodzajów pokarmu.

Darwin's_finches_by_Gould

Organizmy jako takie bardzo przypominały siebie nawzajem, co z resztą zwróciło uwagę Darwina. Mówiąc dokładniej, radiacja adaptacyjna to wielokierunkowe rozdzielanie się gatunku wyjściowego na wiele innych gatunków w odpowiedzi na wymuszoną zmianę niszy ekologicznej. Warto zwrócić uwagę, że tutaj zdobycz ewolucyjna pozwoliła na kolonizację nowych siedlisk, nie zaś umocniła populację w jej obecnym siedlisku. Podobną adaptacją były jaja owodniowe u gadów, które to pozwoliły im skolonizować ląd.

Ewolucja zbieżna (konwergencja)

Organizmy dostosowują się do swojego środowiska. Nie jest więc dziwne, że czasami stawiają na podobne rozwiązania, mimo że nie są ze sobą (blisko) spokrewnione. Stąd skrzydła ma zarówno ważka, jak i wróbel, mimo że te narządy mają inne pochodzenie i powstały niezależnie od siebie. Taki schemat ewolucyjny jest możliwy ze względu na podobieństwo środowisk, w jakim żyją populacje tych organizmów. Nazywany to zjawisko konwergencją (cząstka ko- zawsze oznacza coś robione wspólne, jak kooperacja, komensalizm, kopulacja, tak tutaj organizmy mają „wspólne”, czy też zbieżne dostosowania). Narządy powstałe w wyniku ewolucji zbieżnej, czyli na przykład skrzydła ważki i wróbla, to narządy analogiczne. Analogiczne, bo pełnią analogiczne funkcje, ale mają różne pochodzenie (są w ciele wytworem czego innego).

Przykłady konwergencji:

  • Płetwy łososia i delfina,
  • Oko kałamarnicy i krowy,
  • Barwne okwiaty u kwiatów i słonecznika.

Ewolucja rozbieżna (dywergencja)

Jeżeli mamy ewolucję zbieżną, to możemy mieć też ewolucję rozbieżną, czyli dywergencję (dy(s)- zawsze oznacza jakiś rozdział, nierówność, jak w dysocjacji i dysproporcji). Polega ona na tym, że te same organy ulegają specjalizacji w kierunku pełnienie różnych funkcji. Na przykład ręce u ludzi mają to samo pochodzenie jak kończyny przednie konia, jednak koń używa swoich kończyn przednich do czegoś zupełnie innego niż człowiek używa rąk. Narządy o tym samym pochodzeniu, ale które uległy specjalizacji do pełnienia różnych funkcji, nazywamy narządami homologicznymi (homo- oznacza „taki sam”, tutaj użyta ta cząstka wskazuje na to samo pochodzenie narządów homologicznych).

Przykłady dywergencji:

  • Kości łuku skrzelowego ryb i kosteczki słuchowe,
  • Łuski gadów i pióra ptaków,
  • Zęby wilka i krowy,
  • Płetwy ryb i odnóża gadów.

Koewolucja

Koewolucji nie należy mylić z konwergencją. Pomimo że obie posiadają cząstkę ko-, to konwergencja dotyczy specjalizacji narządów to tej samej funkcji, a koewolucja oznacza dokładnie wspólną ewolucję. Dotyczy ona sytuacji, kiedy dwa niespokrewnione (blisko) gatunki wzajemnie wywierają na siebie presję ewolucyjną. Może mieć to zarówno charakter antagonistyczny, jak i nieantagonistyczny. Charakter antagonistyczny ma wieczny ewolucyjny „wyścig zbrojeń” między drapieżnikiem i ofiarą. Obydwie strony muszą wzajemnie się do siebie dostosowywać, bo jeżeli któraś przestałaby się rozwijać, zostałaby szybko zdominowana przez tę drugą. Tak więc czym szybciej antylopa ucieka, tym szybciej lew musi ją gonić. Określa się to jako hipoteza Czerwonej Królowej, bo w „Alicji po drugiej stronie lustra” powiedziała ona „Tutaj (…), aby utrzymać się w tym samym miejscu, trzeba biec ile sił”. Nieantagonistyczny charakter ma koewolucja owadów i kwiatów. Kwiaty dostosowują się do wabienia owadów, owady do czerpania z kwiatów. Im dłużej to trwa, tym bardziej gatunki stają się wobec siebie zależne.

aaron-burden-398671-unsplash

Bibliografia

  • Bukała, B. (2013). Biologia. Ewolucjonizm. Kraków: Wydawnictwo Szkolne Omega.
Licencja Creative Commons


Konwergencja, dywergencja i inne schematy ewolucji by Stowarzyszenie Evviva l’arte / Jakub Jędrusiak is licensed under a Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowe License.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *