Дивергентная эволюция это кратко
Обновлено: 02.07.2024
Эволюционная форма групп живых организмов делится на дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.
1. Дивергенция — расхождение признаков внутри вида, которое приводит к образованию новых группировок особей. Чем больше различаются живые организмы по строению, способу существования, тем больше расходятся они на более разнообразные пространства. Обычно одну область или участок занимают животные с одинаковой потребностью к качеству и запасу пищи. Через определенное время, когда запас пищи заканчивается, животные вынуждены поменять местообитание, переселяться на новые места. Если на одной территории обитают животные с различной потребностью к условиям среды, то конкуренция между ними ослабевает. Так, Ч. Дарвин определил, что в природе на участке в 1 м2 встречается до 20 видов растений, принадлежащих к 18 родам и 8 семействам. В процессе дивергенции от зачинающейся популяции расходятся как бы ветви дерева нескольких форм. Например, можно назвать семь видов оленей, сформировавшихся в результате дивергенции: пятнистый олень, марал, северный олень, лось, косуля, лань, кабарга (рис. 37).
Рис. 37. Многообразие видов оленей, возникших в результате дивергенции: 1 — пятнистый олень; 2 — марал; 3 — лань; 4 — северный олень; 5 — лось; 6' — косуля; 7 — кабарга
Под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений одни формы выживают, другие вымирают. Процессы вымирания и дивергенции тесно связаны между собой. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодовитое потомство и выживать в процессе естественного отбора, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно редеют и вымирают.
В результате дивергенции популяция одного вида подразделяется на подвиды. Подвид, образовавшийся под действием естественного отбора, по признакам наследственного изменения превращается в вид.
2. Конвергенция — приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп. Например, у акулы (класс рыб), ихтиозавров (класс пресмыкающихся), дельфинов (класс млекопитающих) формы тела сходны. Это связано с тем, что у них одинаковые среда обитания (вода) и условия жизни. Хамелеон и лазающая агама, относящиеся к разным подотрядам, внешне очень похожи. Сходство различных систематических групп обусловлено жизнью в сходной среде обитания. У организмов, обитающих в воздухе, имеются крылья. Крылья птицы и летучей мыши — измененные передние конечности, а крылья бабочки — выросты тела. Явление конвергенции широко распространено в животном мире.
3. Параллелизм (греч. parallelos — "рядом идущий") — эволюционное развитие генетически близких групп, заключающееся в независимом приобретении ими сходных черт строения на основании особенностей, унаследованных от общих предков. Параллелизм широко распространен среди различных групп организмов в процессе их исторического развития (филогенеза).
Например, приспособление к водному образу жизни в эволюции ластоногих развивалось в трех направлениях. У китообразных и ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени) в результате перехода к водному образу жизни, независимо друг от друга, появилось приспособление к воде — ласты. Преобразование передних крыльев у многих групп крылатых насекомых в надкрылья, развитие у кистеперых рыб признаков земноводных, возникновение признаков млекопитающих у зверозубых ящериц и т. д. Сходство в параллелизме указывает на единство происхождения организмов и наличие сходных условий существования.
Эволюция — необратимый процесс. У каждого организма, приспособленного к новым условиям, измененный орган исчезает. Вернувшись в прежнюю среду обитания, исчезнувший орган не восстанавливается. Еще Ч. Дарвин писал о необратимости эволюции: "Если даже среда обитания полностью повторяется, то вид никогда не может вернуться к прежнему состоянию". Например, дельфины, киты никогда не становились рыбами. При переходе наземных животных в водную среду конвергентно изменяются конечности — при этом конвергенция участвует лишь в изменении внешнего строения органов.
Во внутреннем строении плавников дельфина, кита сохранены признаки пятипалой конечности млекопитающих. Так как мутация приводит к обновлению генофонда популяции, она никогда не повторяет генофонд прошлого поколения. Так, если на каком-то этапе от примитивных земноводных возникли пресмыкающиеся, то пресмыкающиеся не могут вновь дать начало земноводным.
На стебле вечнозеленого кустарника — иглицы имеются блестящие толстые листья. На самом деле это видоизмененные ветви. Настоящие чешуевидные листья располагаются в центральной части этих видоизмененных стеблей. Ранней весной из пазухи чешуек появляются цветы, из которых в дальнейшем развиваются плоды.
Листья у иглицы исчезли еще в древности, в процессе приспособления к засухе. Затем при переходе опять в водную среду вместо листьев у них появились ветви, похожие на листья.
Неоднородность эволюции. В течение нескольких сотен миллионов лет на Земле существуют в неизменном виде саблехвост, кистеперые рыбы, гаттерия. Их называют "живыми ископаемыми". Однако некоторые растения и животные изменяются быстро. Например, на Филиппинах и в Австралии за 800 тыс. лет появилось несколько новых родов грызунов. Приблизительно за 20 млн. лет на Байкале возникло 240 видов раков, принадлежащих к 34 новым родам. Темпы эволюции не определяются астрономическим временем. Возникновение нового вида определяется необходимым числом поколений и приспособленностью.
Темпы эволюции снижаются и замедляются в одинаковых устойчивых условиях среды (глубоководные океаны, пещерные воды). На островах, где мало хищников, естественный отбор идет очень медленно. Наоборот, где проходит интенсивный отбор, эволюция также протекает быстрее. Например, в 30-х годах XX в. против вредителей использовали ядовитый препарат (ДДТ). Через несколько лет появились устойчивые к препарату формы, которые быстро распространились на Земле. Широкое применение антибиотиков — пенициллина, стрептомицина, грамицидина — в 40—50-х годах XX в. привело к появлению устойчивых форм микроорганизмов.
Дивергенция. Конвергенция. Параллелизм. Необратимый процесс. "Живые ископаемые".
1.Эволюционные формы групп живых организмов: дивергенция, конвергенция, параллелизм.
2.Эволюция — необратимый процесс, т. е. исчезнувший вид или орган никогда не может вернуться к прежнему состоянию.
3.Темпы эволюции меняются.
1.Объясните на примере процесс дивергенции.
2.Опишите конвергенцию, разберите ее на примере.
1.Объясните необратимость эволюции на примерах растений.
2.В чем причина исчезновения некоторых форм, приобретенных во время дивергенции?
1.Докажите на примере неоднородность эволюции.
2.Разберите с помощью схемы или таблицы дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.
Дивергенция — это определенный тип эволюционного развития, в ходе которого под влиянием разнообразных факторов у организмов развиваются отличные от предковой формы признаки.
Полное понимание и трактовка дивергенции в биологии невозможна без определения понятия конвергенции. Дивергенция и конвергенция всегда стоят рядом.
Что такое конвергенция?
Конвергенция — это такой тип эволюционного развития, в ходе которого биологически непохожие друг на друга организмы приобретают ряд общих признаков на основании их приспособления к общим условиям существования.
Согласно теории эволюции, развитие всех живых организмов на нашей планете происходило в направлении от более простого к более сложному. Возникает закономерный вопрос: если такое развитие продолжалось достаточно долго, то откуда сегодня в природе такое видовое разнообразие организмов? Большинство ученых для объяснения этого явления используют понятия конвергенции и дивергенции.
Эти понятия — отражение комплекса особенностей и закономерностей развития видов.
Теория эволюции говорит об естественном процессе изменения живых организмов до нового уровня — качественно, в первую очередь. Именно дивергенция с конвергенцией и приводят к такому результату.
В основе современной эволюционной теории лежит гипотеза Дарвина, указывающая на существование механизма естественного отбора и влияния определенных факторов — мутаций, дрейфа генов, смены частоты аллелей внутри популяции.
Большинство ученых убеждено, что возникновение эволюционных направлений связано с принадлежностью предковых форм организмов к различным родственным группам. Эволюционных механизмов существует огромное множество, но самыми главными считаются конвергенция с дивергенцией.
Дивергенция и конвергенция в биологии присутствуют в эволюции органического мира с равной степенью вероятности, нуждаются в продолжительном изучении и объяснении.
Смысл процессов и биологическое значение
Дивергенция в биологии как эволюционный процесс характеризуется некоторыми особенностями:
Дивергенция и физика в данном случае никак не связаны.
Примеров дивергенции в биологии полно. Все потому, что это явление проявляется в процессе борьбы за существование: с каждым новым приобретенным признаком острота конкурентной борьбы снижается. Образованные в результате популяции занимают специфические экологические ниши, что позволяет им не затрагивать других особей.
Также дивергенция в некоторых случаях является следствием изоляции.
Дивергенция как явление может происходить на разных таксономических уровнях: рода, вида, отряда. И отследить ее не составляет труда.
Примеры дивергенции можно наблюдать на разделении класса млекопитающих: на грызунов, хоботных, приматов, китообразных и т. д. А еще в качестве примеров можно привести изменение формы листьев, преобразование их в колючки (у суккулентов). И это далеко не все примеры дивергенции.
Конвергенци наблюдается при рассмотрении достаточно далеких друг от друга организмов. Она проявляется в схожести некоторых признаков у организмов, которые являются систематически разными. Этот вариант образования новых видов тоже связан с естественным отбором. Однако в результате представители разных классов, отрядов и видов получают похожие черты в строении. Чаще всего это объясняется одной и той же средой существования и похожим образом жизни.
Однако в результате конвергенции возникающая схожесть не распространяется на все тело. Речь может идти только о схожести органов, которые участвуют в процессе приспособления к условиям окружающей среды. Поэтому можно говорить об узком характере приспособленности — и очень конкретном.
Какие органы возникают в результате конвергенции?
Яркий пример — животные, которые передвигаются по воздуху. У них появляются видоизмененные конечности в виде крыльев. Тем не менее некоторые из этих животных принадлежат к позвоночным, а другие — к насекомым.
У животных, обитающих в воде, обычно обтекаемая форма тела. Из этого следует, что форма тела у дельфинов, китов и рыб — результат конвергенции. Кстати, внешнее сходство акул, китов и дельфинов было поводом причислять их к рыбам.
Крылья летучих мышей, птиц и насекомых — еще один пример конвергенции и результат их образа жизни.
Если сравнивать конвергенцию и дивергенцию в биологии, то прослеживаются определенные закономерности:
- возникновение дивергенции связано с проживанием особей на обширном ареале и их приспосабливанием к условиям окружающей среды. Возникновение конвергенции связано с обитанием организмов в среде со схожими условиями;
- выражение дивергенции — различия между первоначально схожими популяциями. Конвергенция возникает у особей, между которыми отсутствует родственная связь;
- оба эволюционных варианта связаны с неодинаковым направлением естественного отбора в разных частях видового ареала.
Борьба за существование поддерживает дивергенцию и гарантирует более полное использование условий окружающей среды. В случае с конвергенцией — это всего лишь отражение возможностей организмов адаптироваться в условиях среды, не обладающей разнообразием.
Благодаря дивергенции увеличивается разнообразие форм жизни, формируются гомологичные органы — у них одинаковое происхождение вне зависимости от выполняемых функций.
В отличие от дивергенции, конвергенция является причиной формирования аналогичных органов, выполняющих одни и те же функции и имеющие внешнее сходство. Однако происхождением они различаются.
Конвергенция и дивергенция происходят внутри эволюционного процесса, имеют разную степень вероятности и во всех случаях приводят к видовому изменению.
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
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.
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.
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.
Разница между конвергентной и дивергентной эволюцией - Разница Между
Содержание:
Главное отличие - конвергентное против дивергентного развития
Эволюция - это процесс, благодаря которому современные организмы, такие как растения и животные, развились из прошлых организмов. Существует три механизма эволюции, известных как конвергентная эволюция, дивергентная эволюция и параллельная эволюция. главное отличие между конвергентной эволюцией и дивергентной эволюцией является то, что конвергентная эволюция - это развитие сходных черт у двух видов с различным происхождением предков, тогда как дивергентная эволюция - это процесс, в котором два разных вида имеют общего предка.
Ключевые области покрыты
1. Что такое конвергентная эволюция
- определение, особенности, примеры
2. Что такое расходящаяся эволюция
- определение, особенности, примеры
3. В чем сходство конвергентной и дивергентной эволюции
- Краткое описание общих черт
4. В чем разница между конвергентной и дивергентной эволюцией?
- Сравнение основных различий
Ключевые слова: аналогичные структуры, общий предок, конвергентная эволюция, дивергентная эволюция, эволюция, структура передних конечностей, гомологичные структуры, параллельная эволюция
Что такое конвергентная эволюция?
Развитие сходных структур внутри разных видов, которые живут в одной среде, известно как конвергентная эволюция. Например, крыло является приспособлением к полету. Крылья могут быть найдены в летучих мышах, а также насекомых. Крылья летучих мышей и крылья насекомых развиваются из совершенно разных оригинальных структур. Таким образом, конвергентная эволюция вызывает сходные структуры в разных линиях организмов. Эти похожие структуры называются аналогичные структуры, Другим примером сходящейся эволюции является форма тела дельфинов и акул. Хотя дельфины и акулы являются отдаленно родственными животными, их формы тела приспособлены для быстрого плавания. Таким образом, окружающая среда заставляет фенотип отдаленно связанных организмов становиться аналогичными.
Рисунок 1: Конвергентная эволюция формы тела акулы и дельфина
Развитие глаза позвоночных, головоногих и крылатых - еще один пример конвергентной эволюции.
Что такое дивергентная эволюция
Дивергентная эволюция - это процесс развития двух или более видов от общего предка. Ветвление начинается с селективного размножения естественных или искусственно выбранных признаков, которое происходит со временем. Таким образом, дивергентная эволюция - это процесс макроэволюции, создающий большее разнообразие видов в биосфере. Дивергентная эволюция производит важные изменения в людях для их выживания в изменяющейся среде. Стихийные бедствия, такие как вулканы, изменение климата и распространение болезней, могут вызвать расхождение в эволюции. Самые полезные черты будут выбраны путем естественного отбора. Адаптивное излучение это тип микроэволюции, которая приводит к дивергентной эволюции. Производство новых видов путем дивергентной эволюции называется видообразование, Физические барьеры, а также биологические или репродуктивные различия в популяции будут препятствовать размножению популяции друг с другом. Это увеличит скорость расходящейся эволюции.
Рисунок 2: Структура передних конечностей позвоночных
Зяблики Дарвина, которые живут на Галапагосских островах, являются примером дивергентной эволюции. Эти зяблики расходятся с общим предком и в настоящее время они адаптированы к различным диетам, которые вызывают изменения в их размере и форме тела. Эволюция передних конечностей млекопитающих является одним из наиболее распространенных примеров дивергентной эволюции. Схожая структура костей передних конечностей людей, кошек, летучих мышей и китов указывает на то, что они произошли от общего предка. Структуры передних конечностей нескольких позвоночных животных показаны в фигура 2.
Сходства между конвергентной и дивергентной эволюцией
И конвергентная, и дивергентная эволюция способствовали развитию нынешних организмов из прошлых организмов.
Разница между конвергентной и дивергентной эволюцией
Определение
Конвергентная эволюция: Конвергентная эволюция - это процесс, посредством которого у отдаленно родственных видов развиваются сходные структуры в виде адаптации к окружающей среде.
Дивергентная эволюция: Дивергентная эволюция - это процесс, посредством которого скрещивающийся вид расходится на два или более потомственных вида.
Среда
Конвергентная эволюция: Оба вида живут в одной среде.
Дивергентная эволюция: Два вида живут в разных средах, чем их предок.
Значимость
Конвергентная эволюция: Неродственные организмы проявляют сходство при адаптации к общей среде.
Дивергентная эволюция: Расхождение двух разных видов приводит к тому, что два вида становятся менее похожими на общего предка.
Развивающиеся структуры
Конвергентная эволюция: Конвергентная эволюция происходит через развитие аналогичных структур.
Дивергентная эволюция: Дивергентная эволюция происходит через развитие гомологичных структур.
Примеры
Конвергентная эволюция: Страусы, Реи и Эму являются примерами конвергентной эволюции.
Дивергентная эволюция: Динозавры, зяблики Дарвина и структуры передних конечностей позвоночных - примеры дивергентной эволюции.
Заключение
Конвергентная эволюция и дивергентная эволюция - это два типа процессов, которые вносят изменения в организмы, позволяя организму адаптироваться к окружающей среде. В конвергентной эволюции аналогичные структуры развиваются у отдаленно связанных видов, которые живут в одной среде. В дивергентной эволюции два или более новых вида рождаются из общего предка путем развития гомологичных структур. В этом главное отличие конвергентной и дивергентной эволюции.
Читайте также: