聚合进化

趋同进化生物学中的一个过程。它发生在来自不相关品系的两个物种发展出相同的性状或特征。发生这种情况是因为它们生活在类似的栖息地,并且必须发展出解决同类问题的方法。

性状的相似性可以通过两种方式发生。两个物种都可能从一个共同的祖先那里获得该性状。在这种情况下,结构是同源的。一个例子是四足动物的肢体,它是由泥盆纪晚期/石炭纪早期的早期四足动物继承的,距今约3.6亿年。另一方面,两者可能是对其栖息地的类似条件的独立适应。在这种情况下,这些结构是类似的。趋同的进化导致了类似的特征。

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这两个肉质植物属,Euphorbia和Astrophytum,只有远距离的关系。它们独立地汇聚在一个非常相似的身体形态上Zoom
这两个肉质植物属,Euphorbia和Astrophytum,只有远距离的关系。它们独立地汇聚在一个非常相似的身体形态上

例子

  • 翅膀:昆虫鸟类蝙蝠龙的翅膀在某种程度上是相似的。特别是,它们都很薄,很结实,有很宽的表面积。翅膀可以以有规律的方式进行机械运动,从而产生升力;等等。在每一种情况下,翅膀都是单独进化的,所以它们的形式反映了某些物理上的必要性。这三种较大的动物都有绝缘和温度调节功能,因此新陈代谢率很高。这也是飞行的需要,因为飞行需要大量的能量。
  • 眼睛:趋同进化最著名的例子之一是头足类(如乌贼)、脊椎动物(如哺乳动物)和刺胞动物如箱形水母)的照相机眼。它们的最后一个共同祖先有一个简单的感光点,但一系列的过程导致这一结构逐步完善为先进的照相机眼。尽管器官的性质很复杂,但这些结构在大多数方面都很相似,这说明可能有一些生物挑战有一个最佳解决方案。
  • 食花蜜者。来自不同国家不同的四组鸣禽专门吃花蜜。它们是蜂鸟(Trochilidae;美洲);太阳鸟(Nectariniidae;南非);食蜜鸟(Meliphagidae;澳大利亚);和食蜜鸟(Drepanididae;夏威夷)。p224它们有类似的适应性,因为它们都用舌头来吃中心的花蜜
  • 旧世界和新世界的秃鹰来自不同的家族,尽管是相关的。旧世界的秃鹰来自Accipitridae科,该科还包括风筝。旧世界的秃鹰只靠视觉寻找尸体。新世界秃鹰属于Cathartidae科,既使用气味,也使用视觉。它们都是大型的翱翔鸟类,专门以死尸为食。它们有强大的喙,长的无羽毛的脖子,强烈的胃酸,广泛的嗉囊,以便在吃东西时储存食物,等等。这些特征都是独立进化的。
  • 大型、快速移动的水生动物的形状倾向于鱼雷形状:金枪鱼鲨鱼海豚虎鲸鱼龙都有类似的形状。这种流线型的形状可以减少它们在水中移动的阻力。一些(鱼龙、鲨鱼)的鳍出现在身体的相同位置。它们从非常不同的出发点达到了这种形状。
  • 剑齿虎的生活方式在哺乳动物中至少独立进化了五次。

收敛性进化的例子极多:它是进化的一个重要特征。

平行ophyly

平行性是一种特殊的情况,即两个或多个具有密切共同祖先的品系独立获得相同的特征。东非坦噶尼喀湖的慈鲷鱼在六个不同的品系中形成了相同的摄食方法。有柄的眼睛不规则地、独立地出现在针叶中。它们显然继承了这种眼睛的遗传能力。这种能力只在某些品系中被选择。p62, 225

问题和答案

问:什么是趋同进化?
答:趋同进化是生物学中的一个过程,来自不同品系的两个物种由于生活在类似的栖息地,不得不发展出解决同类问题的方法,从而发展出相同的性状或特征。

问:为什么会发生趋同进化?
答:它的发生是因为两个物种生活在相似的栖息地,必须发展出解决同类问题的方法。

问:性状的相似性如何发生?
答:性状的相似性可以通过两种方式发生。两个物种都可能从一个共同的祖先那里获得该性状,或者都可能是对其栖息地中类似条件的独立适应。

问:什么是同源结构?
答:同源结构是指由于两个物种都从共同的祖先那里获得了性状而具有相似性的结构。

问:请举出一个同源结构的例子。
答:同源结构的一个例子是四足动物的肢体,它是由泥盆纪晚期/石炭纪早期的早期四足动物继承而来的,距今约3.6亿年。

问:什么是类似结构?
答:类似结构是指那些因独立适应其栖息地的类似条件而具有相似性的结构。

问:趋同进化会导致什么?
答:趋同进化导致了类似的特征。

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