Evolusi konvergen dalam isi dan contohnya



itu evolusi konvergen adalah munculnya kesamaan fenotipik dalam dua atau lebih garis keturunan, secara mandiri. Secara umum, pola ini diamati ketika kelompok yang terlibat dikenakan lingkungan, lingkungan mikro, atau mode kehidupan yang serupa yang menghasilkan tekanan selektif yang setara..

Dengan demikian, fitur fisiologis atau morfologis yang dimaksud meningkatkan kecukupan biologis (kebugaran) dan kemampuan bersaing dalam kondisi ini. Ketika konvergensi terjadi di lingkungan tertentu, dapat disimpulkan bahwa fitur ini adalah tipe adaptif. Namun, studi lebih lanjut diperlukan untuk memverifikasi fungsionalitas sifat tersebut, melalui bukti untuk mendukung bahwa, pada dasarnya, itu meningkatkan kebugaran dari populasi.

Di antara contoh yang paling menonjol dari evolusi konvergen kita dapat menyebutkan penerbangan dalam vertebrata, mata pada vertebrata dan invertebrata, bentuk fusiform pada ikan dan mamalia air, antara lain..

Indeks

  • 1 Apa itu evolusi konvergen??
    • 1.1 Definisi umum
    • 1.2 Mekanisme yang disarankan
    • 1.3 Implikasi evolusi
  • 2 Konvergensi evolusi versus paralelisme
  • 3 Konvergensi versus divergensi
  • 4 Pada tingkat apa konvergensi terjadi??
    • 4.1 Perubahan yang melibatkan gen yang sama
  • 5 Contoh
    • 5.1 Penerbangan dalam vertebrata
    • 5.2 Aye-aye dan hewan pengerat
  • 6 Referensi

Apa evolusi konvergen??

Bayangkan kita mengenal dua orang yang secara fisik sangat mirip satu sama lain. Keduanya memiliki tinggi, warna mata, dan rambut yang sama. Fitur-fiturnya juga mirip. Kita mungkin akan berasumsi bahwa kedua orang itu adalah saudara laki-laki, sepupu atau mungkin, saudara jauh.

Meskipun demikian, tidak mengherankan untuk mengetahui bahwa tidak ada hubungan kekerabatan yang erat antara orang-orang dalam contoh kita. Hal yang sama terjadi, dalam skala besar, dalam evolusi: kadang-kadang bentuk serupa tidak memiliki nenek moyang yang sama.

Yaitu, sepanjang evolusi, sifat-sifat yang serupa dalam dua atau lebih kelompok dapat diperoleh dalam a mandiri.

Definisi umum

Ahli biologi menggunakan dua definisi umum untuk konvergensi atau konvergensi evolusi. Kedua definisi tersebut mensyaratkan bahwa dua atau lebih garis keturunan mengembangkan karakter yang mirip satu sama lain. Definisi ini biasanya mengintegrasikan istilah "kemerdekaan evolusioner", bahkan jika itu implisit.

Namun, definisi berbeda dalam proses evolusi spesifik atau mekanisme yang diperlukan untuk mendapatkan pola.

Beberapa definisi konvergensi yang tidak memiliki mekanisme adalah sebagai berikut: "evolusi independen dengan karakteristik yang sama dari sifat leluhur", atau "evolusi karakteristik serupa dalam garis keturunan evolusi independen".

Mekanisme yang disarankan

Sebaliknya, penulis lain lebih suka mengintegrasikan mekanisme dalam konsep evolusi bersama, untuk menjelaskan polanya.

Sebagai contoh, "evolusi independen dari fitur serupa pada organisme yang terkait jauh karena munculnya adaptasi terhadap lingkungan atau bentuk kehidupan yang serupa".

Kedua definisi tersebut banyak digunakan dalam artikel ilmiah dan literatur. Gagasan penting di balik konvergensi evolusioner adalah untuk memahami bahwa leluhur bersama dari garis keturunan yang terlibat memiliki keadaan awal berbeda.

Implikasi evolusi

Mengikuti definisi konvergensi yang mencakup mekanisme (disebutkan dalam bagian sebelumnya), ia menjelaskan kesamaan fenotip berkat kesamaan tekanan selektif yang dialami taksa..

Di bawah cahaya evolusi, ini ditafsirkan dalam hal adaptasi. Artinya, fitur yang diperoleh berkat konvergensi adalah adaptasi untuk media tersebut, karena akan meningkatkan, dalam beberapa cara, kebugaran.

Namun, ada beberapa kasus di mana terjadi konvergensi evolusioner dan sifatnya tidak adaptif. Artinya, garis keturunan yang terlibat tidak berada di bawah tekanan selektif yang sama.

Konvergensi evolusi versus paralelisme

Dalam literatur biasanya menemukan perbedaan antara konvergensi dan paralelisme. Beberapa penulis menggunakan jarak evolusi antara kelompok untuk dibandingkan untuk memisahkan dua konsep.

Evolusi berulang suatu sifat dalam dua atau lebih kelompok organisme dianggap paralelisme jika fenotipe yang sama berevolusi dalam garis keturunan terkait, sementara konvergensi melibatkan evolusi sifat serupa dalam garis keturunan yang terpisah atau relatif jauh..

Definisi lain tentang konvergensi dan paralelisme berusaha memisahkan mereka dalam hal jalur pengembangan yang terlibat dalam struktur. Dalam konteks ini, evolusi konvergen menghasilkan karakteristik yang sama dengan rute pengembangan yang berbeda, sedangkan evolusi paralel melakukannya dengan cara yang sama.

Namun, perbedaan antara evolusi paralel dan konvergen dapat menjadi kontroversial dan menjadi lebih rumit ketika kita turun ke identifikasi basis molekuler dari sifat tersebut. Terlepas dari kesulitan-kesulitan ini, implikasi evolusioner yang terkait dengan kedua konsep itu substansial.

Konvergensi versus divergensi

Meskipun seleksi mendukung fenotipe yang serupa di lingkungan yang sama, itu bukan fenomena yang dapat diterapkan dalam semua kasus.

Kesamaan, dari sudut pandang bentuk dan morfologi, dapat menyebabkan organisme bersaing satu sama lain. Sebagai akibatnya, seleksi mendukung perbedaan antara spesies yang hidup berdampingan secara lokal, menciptakan ketegangan antara derajat konvergensi dan divergensi yang diharapkan untuk habitat tertentu..

Individu yang dekat dan memiliki tumpang tindih yang signifikan dari ceruk, adalah pesaing paling kuat - berdasarkan kesamaan fenotipik mereka, yang mengarahkan mereka untuk mengeksploitasi sumber daya dengan cara yang sama.

Dalam kasus ini, seleksi divergen dapat menyebabkan fenomena yang dikenal sebagai radiasi adaptif, di mana garis keturunan menimbulkan spesies yang berbeda dengan keragaman besar peran ekologis dalam waktu singkat. Kondisi yang mendukung radiasi adaptif mencakup heterogenitas lingkungan, tidak adanya predator, antara lain.

Radiasi adaptif dan evolusi konvergen dianggap sebagai dua sisi dari "mata uang evolusi" yang sama.

Pada tingkat apa konvergensi terjadi??

Memahami perbedaan antara konvergensi evolusioner dan paralelisme, muncul pertanyaan yang sangat menarik: ketika seleksi alam mendukung evolusi sifat yang sama, apakah itu terjadi di bawah gen yang sama, atau dapatkah mereka melibatkan gen dan mutasi berbeda yang menghasilkan fenotipe yang serupa??

Menurut bukti yang dihasilkan sejauh ini, jawaban untuk kedua pertanyaan itu tampaknya ya. Ada studi yang mendukung kedua argumen.

Meskipun sampai sekarang tidak ada jawaban konkret mengapa beberapa gen "digunakan kembali" dalam evolusi evolusi, ada bukti empiris yang berupaya menjelaskan masalah ini..

Perubahan melibatkan gen yang sama

Sebagai contoh, telah ditunjukkan bahwa evolusi berulang kali berbunga pada tanaman, resistensi terhadap insektisida pada serangga, dan pigmentasi pada vertebrata dan invertebrata telah terjadi melalui perubahan yang melibatkan gen yang sama..

Namun, untuk sifat-sifat tertentu, hanya sejumlah kecil gen yang dapat mengubah sifat tersebut. Ambil contoh kasus: perubahan dalam penglihatan warna harus selalu terjadi dalam perubahan yang terkait dengan gen opsin.

Sebaliknya, dalam karakteristik lain gen yang mengendalikannya lebih banyak. Pada saat pembungaan tanaman melibatkan sekitar 80 gen, tetapi hanya beberapa perubahan yang telah dibuktikan sepanjang evolusi dalam beberapa.

Contohnya

Pada tahun 1997, Moore dan Willmer bertanya pada diri sendiri seberapa umum fenomena konvergensi.

Bagi para penulis ini, pertanyaan ini tetap tidak terjawab. Mereka berpendapat bahwa, menurut contoh-contoh yang dijelaskan sejauh ini, ada tingkat konvergensi yang relatif tinggi. Namun, mereka berpendapat bahwa masih ada perkiraan yang terlalu rendah dari konvergensi evolusi pada makhluk organik.

Dalam buku-buku evolusi kita menemukan selusin contoh konvergensi klasik. Jika pembaca ingin memperluas pengetahuannya tentang subjek, ia dapat membaca buku McGhee (2011), di mana ia akan menemukan banyak contoh dalam berbagai kelompok pohon kehidupan yang berbeda..

Penerbangan di vertebrata

Pada makhluk organik, salah satu contoh paling mencolok dari konvergensi evolusi adalah munculnya penerbangan dalam tiga garis keturunan vertebrata: burung, kelelawar, dan pterodactyl yang sudah punah..

Faktanya, konvergensi dalam kelompok vertebrata terbang saat ini melampaui modifikasi anggota tubuh depan pada struktur yang memungkinkan penerbangan.

Serangkaian adaptasi fisiologis dan anatomi dibagi antara kedua kelompok, seperti karakteristik memiliki usus pendek yang, mungkin, mengurangi massa individu selama penerbangan, sehingga lebih murah dan lebih efektif..

Yang lebih mengejutkan, para peneliti yang berbeda telah menemukan konvergensi evolusioner dalam kelelawar dan kelompok burung di tingkat keluarga.

Misalnya, kelelawar dari keluarga Molossidae mirip dengan anggota keluarga Hirundinidae (menelan dan sekutu) pada burung. Kedua kelompok ditandai oleh penerbangan cepat, di ketinggian, menunjukkan sayap yang sama.

Demikian pula, anggota keluarga Nycteridae bertemu dalam beberapa aspek dengan burung passerine (Passeriformes). Keduanya terbang dengan kecepatan rendah, dan memiliki kemampuan bermanuver di dalam vegetasi.

Aye-aye dan tikus

Contoh penting konvergensi evolusioner ditemukan ketika menganalisis dua kelompok mamalia: aye-ayer dan tupai.

Hari ini, aye-aye (Daubentonia madagascariensis) diklasifikasikan sebagai endemik lemuriform primata ke Madagaskar. Makanannya yang tidak biasa pada dasarnya terdiri dari serangga.

Dengan demikian, aye-aye memiliki adaptasi yang telah dikaitkan dengan kebiasaan trofiknya, seperti pendengaran akut, pemanjangan jari tengah dan gigi palsu dengan gigi seri yang semakin meningkat..

Dalam hal pertumbuhan gigi, gigi menyerupai beberapa binatang pengerat. Tidak hanya dalam penampilan gigi seri, mereka juga berbagi formula gigi yang sangat mirip.

Penampilan antara kedua taksa begitu mencolok, sehingga taksonomi pertama mengklasifikasikan aye-aye, bersama dengan tupai lainnya, dalam genus Sciurus.

Referensi

  1. Doolittle, R. F. (1994). Evolusi konvergen: kebutuhan untuk menjadi eksplisit. Tren dalam ilmu biokimia, 19(1), 15-18.
  2. Greenberg, G., & Haraway, M. M. (1998). Psikologi komparatif: Buku pegangan. Rutekan.
  3. Kliman, R. M. (2016). Ensiklopedia Biologi Evolusi. Pers Akademik.
  4. Losos, J. B. (2013). Panduan Princeton untuk evolusi. Princeton University Press.
  5. McGhee, G. R. (2011). Evolusi konvergen: bentuk terbatas yang paling indah. MIT Press.
  6. Morris, P., Cobb, S., & Cox, P. G. (2018). Evolusi konvergen dalam Euarchontoglires. Surat Biologi, 14(8), 20180366.
  7. Rice, S. A. (2009). Ensiklopedia evolusi. Penerbitan Infobase.
  8. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: konsep dan aplikasi tanpa fisiologi. Belajar Cengage.
  9. Stayton C. T. (2015). Apa arti evolusi konvergen? Interpretasi konvergensi dan implikasinya dalam pencarian batasan evolusi. Fokus antarmuka, 5(6), 20150039.
  10. Wake, D. B., Wake, M. H., & Specht, C. D. (2011). Homoplasy: dari mendeteksi pola hingga menentukan proses dan mekanisme evolusi. sains, 331(6020), 1032-1035.