Эволюцияның параллель дамуы: Туыс емес түрлерде ұқсас белгілердің пайда болуы, эволюциялық қысымға жауап ретінде. Сүтқоректілердегі мысалдар қарастырылған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Түрлердің әртүрлі дамуында ұқсас эволюция
Similar evolution in distinct species
Параллель эволюция – жақын туыс емес, бірақ ұқсас эволюциялық қысымға жауап ретінде ұқсас бастапқы қасиеттерге ие түрлердегі белгілі бір қасиеттің ұқсас дамуы.
Parallel evolution is the similar development of a trait in distinct species that are not closely related, but share a similar original trait in response to similar evolutionary pressure.
Параллель және конвергентті эволюция
Белгіленген ата тектен шыққан екі тармақта кездесетін белгіні қарастыра отырып, теориялық тұрғыда параллель және конвергентті эволюциялық бағыттарды нақты анықтау және оларды бір-бірінен айқын ажыратуға болады.
Given a trait that occurs in each of two lineages descended from a specified ancestor, it is possible in theory to define parallel and convergent evolutionary trends strictly, and distinguish them clearly from one another.
Мурсупиалдар мен плаценталардың қатар эволюциясы
Параллель эволюцияның көптеген мысалдарын сүтқоректілердің екі негізгі тармағы – плаценталылар мен сумкалылар көрсетеді, олар шамамен 100 миллион жыл бұрын Гондвана сияқты құрлықтардың бөлінуінен кейін тәуелсіз эволюциялық жолдарды ұстанды. Оңтүстік Америкада сумкалылар мен плаценталылар экожүйені бөлісті (Ұлы Америкалық алмасудан бұрын); Австралияда сумкалылар басымдық танытты; ал Ескі Дүние мен Солтүстік Америкада плаценталылар жеңіске жетті. Дегенмен, барлық осы аймақтарда сүтқоректілердің саны аз болды және олар экожүйеде тек шектеулі орындарды ғана иеленді, динозаврлардың 65 миллион жыл бұрын жаппай қырылуына дейін. Осы кезде үш құрлықтағы сүтқоректілер әртүрлі формалар мен рөлдерді қабылдай бастады. Кейбір түрлер әр ортаға тән болғанымен, екі немесе үш бөлек континентте таңғаларлықтай ұқсас жануарлар пайда болды. Мысалдарға плаценталық семсер тісті мысықтар (Machairodontinae) және Оңтүстік Американың сумкалы семсер тісті мысығы (Thylacosmilus); Тасманиялық қасқыр және Еуропалық қасқыр; сондай-ақ сумкалы және плаценталық тышқандар, ұшатын еліктер және (күдіксіз) егеуқұйрықтар жатады.
A number of examples of parallel evolution are provided by the two main branches of the mammals, the placentals and marsupials, which have followed independent evolutionary pathways following the break up of land masses such as Gondwanaland roughly 100 million years ago. In South America, marsupials and placentals shared the ecosystem (before the Great American Interchange); in Australia, marsupials prevailed; and in the Old World and North America the placentals won out. However, in all these localities mammals were small and filled only limited places in the ecosystem until the mass extinction of dinosaurs sixty five million years ago. At this time, mammals on all three landmasses began to take on a much wider variety of forms and roles. While some forms were unique to each environment, surprisingly similar animals have often emerged in two or three of the separated continents. Examples of these include the placental sabre toothed cats (Machairodontinae) and the South American marsupial sabre tooth (Thylacosmilus); the Tasmanian wolf and the European wolf; likewise marsupial and placental moles, flying squirrels, and (arguably) mice.
Экологиялық гильдияларға ықпал ететін колибрилер мен күнқұстар арасындағы қасиеттердің қатар эволюциясы
Жаңа және Ескі әлемдегі екі нектармен қоректенетін құс тұқымдасы – колибрилер мен күнқұстар – қатар дамып, ерекше мінез-құлық және анатомиялық белгілер жиынтығын қалыптастырған. Бұл белгілер (мүңкіш пішіні, ас қорыту ферменттері және ұшу) құстарға гүлдермен қоректену және тозаңдану экологиялық нишасына оңтайлы бейімделуге мүмкіндік береді, бұл құстардың қатар дамыған белгілерінің жиынтығымен анықталады. Осылайша, құстар ішіндегі қатар дамыған мінез-құлық синдромы жоғары мамандандырылған құстар мен жоғары бейімделген өсімдіктердің пайда болатын тобын құрайды, олардың әрқайсысы Ескі және Жаңа әлемде гүлдердің тозаңдануына қатысудан пайда табады. Нектармен қоректенетін құстардың мүңкіші ұзын және ине тәрізді болып келеді, бұл оларға гүлдің аналық/аталық торабына жетіп, ішіндегі нектарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Нектармен қоректенушілер нектарды ұрлауға да қабілетті, бұл колибрилер мен күнқұстардың екеуінде де кездесетін практика, онда құс гүлдің түтігі арқылы мүңкішін енгізудің орнына гүлдің төңкеріш түтігінің табанында тесік жасап нектар алады, осылайша гүл тозаңдануға қол жеткізбегендіктен «нектарды ұрлайды». Нектармен қоректенетін құстар мен орнитофильді гүлдер көбінесе құстың мүңкіш пішіні, тамақ көзі және ас қорыту қабілетімен бірге гүлдің түтік пішінімен және құстардың көтеріліп немесе қондырып тозаңдануға бейімделуімен жеңілдетілген өзара пайдалы қатынастарда болады. Құстар ұзын, жұқа мүңкіштерімен нектарды сорып ішеді, соның салдарынан мүңкіштерінде тозаң жинап алады, ал бұл тозаң олар келесі гүлмен қоректенгенде сол гүлге ауысады. Бұл өзара пайдалы қатынас Ескі және Жаңа әлем құстары мен олардың гүлдері арасында қатар дамыды. Сонымен қатар, нектармен қоректенетін құстардағы нектар құрамына сәйкес келетін ас қорыту ферменттерінің белсенділігі құрлықтардағы өсімдіктер мен тозаңдаушылар арасында қатар дамыған сияқты көрінеді, өйткені нектармен қоректенетін құстар өз гүлдеріне тән нектарды қорыту қабілетін өздігінен дамытты, нәтижесінде ерекше топтар пайда болды. Сонымен қатар, адаптивті модуляция гипотезасы нектармен қоректенетін құстар мен қантты қорытатын ферменттерге қатысты қолданылмайды, яғни екі нектармен қоректенетін құстың екеуі де нектар жесе де, олардың екеуінде де сахароза изомальтазаның жоғары концентрациясы болуы міндетті емес. Осылайша, сахарозаны қорыту қабілетінің ұқсас қатар дамыған болуы ақылға қонымды қорытынды, өйткені екі топтың осы жоғары фермент концентрациясын бөлісуіне ешқандай себеп көрінбейді.
Hummingbirds and sunbirds, two nectarivorous bird lineages in the New and Old Worlds have parallelly evolved a suite of specialized behavioral and anatomical traits. These traits (bill shape, digestive enzymes, and flight) allow the birds to optimally fit the flower feeding and pollination ecological niche they occupy, which is shaped by the birds' suites of parallel traits. Thus, a parallel coevolved behavioral syndrome within the birds creates an emergent guild of highly specialized birds and highly adapted plants, each exploiting the other's involvement in the flowers' pollination in the Old World and New World alike. The bill shape of nectarivores, being long and needle like, allows them to reach down a flower's pistil/stamen and get at the nectar within. Nectarivores may also use their specialized bills to engage in nectar robbing, a practice seen in both hummingbirds and sunbirds in which the bird gets nectar by making a hole in the base of the flower's corolla tube instead of inserting its bill through the tube as is standard, thus "robbing" the flower of nectar since it is not pollinated it in return. Nectarivores and ornithophilous flowers often exist in mutualistic guild relationships facilitated by the bird's bill shape, food source, and digestive ability acting in concert with the flower's tube shape and adaptation to pollination by hovering or perching birds. The birds eat nectar using their long, thin bills and, in so doing, collect pollen on their bills; this pollen is then transferred to the next flower they feed on. This mutualism coevolved in parallel between the Old World and New World birds and their respective flowers. Moreover, the digestive enzyme activity in nectarivores matching the nectar composition in their respective flowers appears to have coevolved in parallel between plants and pollinators across continents, as the nectarivorous lineages independently evolved the ability to digest the nectar specific to their flowers, resulting in distinct guilds. Moreover, the Adaptive Modulation Hypothesis does not apply for nectarivores and sugar digesting enzymes, meaning that two lineages of nectarivores should not necessarily both have high sucrase isomaltase concentrations even though they both eat nectar. Thus, parallel acquisition of analogous sucrose digestive capability is a reasonable conclusion because there is no apparent cause for the two lineages to share this high enzyme concentration.