Konwergencja i rozbieżność w biologii. Istota i przykłady zjawisk

Zgodnie z teorią ewolucji, wszystkie żyjące istoty na Ziemi rozwijały się od najprostszych form do bardziej złożonych. Ale gdyby wszystko przemieszczało się wzdłuż jednej prostej, skąd pochodziły różnorodne gatunki i populacje? Rozbieżność i konwergencja mogą wyjaśnić to zjawisko. W biologii te pojęcia oznaczają cechy i wzorce rozwoju gatunków.

Cechy teorii ewolucyjnej

Podstawową teorią rozwoju życia na naszej planecie, wspieraną przez naukę, jest teoria ewolucji. Pierwsze przepisy i prawa zostały sformułowane w XVII wieku. Oznacza to długi, naturalny proces zmian żywych organizmów na zupełnie nowy poziom.

Teoria zakłada rozwój organizmów od najprostszych do najbardziej złożonych form, którym towarzyszyły mutacje genetyczne, adaptacje, wyginięcie i tworzenie się gatunków. Współczesna teoria opiera się na założeniach Charlesa Darwina na temat naturalnego doboru i genetyki populacji danych o mutacjach, drganiach genetycznych, zmianach alleli.

Ewolucja zakłada istnienie wspólnego korzenia w żywych organizmach, od których ich rozwój się rozpoczął. W takim przypadku założenie jednej lub pary przodków nie jest konieczne. Naukowcy twierdzą, że mogą istnieć więcej organizmów przodków, ale wszyscy należący do powiązanych grup.

Głównymi prawidłowościami, które doprowadziły do ewolucji, są zbieżności i rozbieżności. W biologii, przykłady i cechy tych procesów opisuje Charles Darwin. Więcej szczegółów na temat tego, czym one są, poniżej.

Różnorodność biologiczna

Z języka łacińskiego termin ten jest tłumaczony jako "rozbieżność" i może być używany nie tylko do żyjącej natury. Rozbieżność w biologii oznacza pojawienie się różnicy w oznakowaniach organizmów. W istocie jest to wielokierunkowa zmienność wynikająca z adaptacji żywych istot do różnych warunków.

Ukazuje się w zmianach części ciała lub niektórych organów oraz nabywaniu częściowo nowych funkcji i możliwości. Różnorodność biologiczna jest zjawiskiem powszechnym. Wydaje się to w wyniku naturalnego selekcji, czyli walki o istnienie. Nabycie znaków ogranicza konkurencję – każda nowa populacja może zajmować niszę ekologiczną bez wpływu na inne osoby. Wynika to również z izolacji.

Rozbieżność może wystąpić na poziomie gatunku, rodzaju, rodziny i porządku. Z jej pomocą na przykład klasa ssaków została podzielona na gryzonie, drapieŜniki, szyjki, walenie, naczelne i inne oddziały. Z kolei zerwali się na mniejsze grupy, które różnią się strukturą zewnętrzną i wewnętrzną.

Różnice w biologii: przykłady

Rozbieżność prowadzi do pojawienia się organizmów o innej strukturze, należących do tej samej grupy systematycznej. Jednak mają one wspólną podstawę, zmutowane części ciała spełniają te same funkcje. Na przykład uszy pozostają uszami, tylko w niektórych stają się wydłużone, inni mają zaokrąglone skrzydła, niektóre ptaki mają krótkie skrzydła, inni mają długie skrzydła.

Dobrym przykładem jest pojawienie się kończyn u ssaków. W różnych gatunkach różnią się one w zależności od trybu życia i siedliska. Tak więc feloty mają miękkie poduszki na łapach, a ssaki naczelne mają długie i ruchome palce, aby chwytać gałęzie, lwy rozwinięte w lewie morskie , kopyta krów. Aby zrozumieć, co różni się w biologii, możesz skorzystać z przykładowego planu rozmycia. Motyle tej rodziny jedzą różne potrawy na etapie gąsienicy: niektóre jedzą kapustę, inne – rzepy, inne – buraki, itp.

W roślinach rozbieżność cech przejawia się w postaci liści. W kaktusach stały się cierniami, barberry rozwijała igły. Ponadto rozbieżności można śledzić na poziomie systemu korzeniowego. Niektóre rośliny mają korzenie ssące, ziemniaki mają bulwy, dodawały grubości w burakach i marchwi i zamienione w rośliny korzeniowe.

Konwergencja

Jeśli rozbieżność jest charakterystyczna dla organizmów pokrewnych, z kolei konwergencja jest obserwowana w odległych grupach. Ukazuje się w podobieństwie cech w systematycznie różnych organizmach. Podobnie jak rozbieżność, pojawiła się w wyniku selekcji naturalnej, ale w tym przypadku jest ona ukierunkowana równie w różnych gatunkach, zamówieniach itd.

Zwierzęta lub rośliny, które należą do zupełnie odmiennych klas, posiadają takie same właściwości w strukturze i narządach. Wynika to z ogólnego siedliska lub podobieństwa stylu życia. Ale ich podobieństwo nie rozciąga się na całe ciało, konwergencja dotyczy tylko tych narządów, które są konieczne do dostosowania się do określonych warunków.

Tak więc zwierzęta poruszające się po powietrzu mają skrzydła. Ale niektórzy mogą odnosić się do owadów, inni mogą odwoływać się do kręgowców. Organizmy zamieszkujące wodę mają usprawniony kształt ciała, chociaż niekoniecznie są ze sobą powiązane.

Przykłady konwergencji

Kształt ciała delfinów, wielorybów i ryb to typowa konwergencja. Ze względu na ich zewnętrzne podobieństwo do rekinów, wieloryby i delfiny zostały po raz pierwszy umieszczone wśród ryb. Później udowodniono, że są ssakami, ponieważ oddychają w płucach, rodzą się przez płodność i mają wiele innych oznak.

Jako przykład zbieżności można przynieść skrzydło nietoperzy, ptaki i owady. Obecność tych organów jest związana z trybem życia zwierząt, które są poruszane drogą lotu. W tym przypadku wygląd i konstrukcja skrzydeł znacznie się różnią.

Innym przykładem jest obecność skrzela w rybach iw mięczakach. Czasem konwergencja manifestuje się w braku jakichkolwiek narządów. Tak więc na niektórych wyspach wulkanicznych żyją bezkrzydłe motyle, muchy i inne owady.