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词条 趋同进化
释义

§ 表现现象

趋同进化现象是相当普遍的,固着生活的无脊椎动物,如腔肠动物门的珊瑚、甲壳类的藤壶、棘皮动物门的海百合等都有相似的辐射对称躯体构型;生活在水中的脊椎动物,如哺乳纲的鲸和海豚、爬行类的鱼龙等都具有与鱼类相似的体型。

§ 证明

1.65亿年前远古哺乳动物长着现代哺乳动物的牙齿,印证了趋同进化说

2007年,中国内蒙古地区发现1.65亿年前生活在侏罗纪时期的一种哺乳动物,这是一种类似于现今小负鼠的皮毛动物,这种远古哺乳动物被命名为“Pseudotribos robustus”,它的体长为5英寸,体重为20-30克,虽然它们长着强而有力的四肢,有能力用锋利的爪子挖掘土地,但这种在地面上生活的动物很可能以虫子和昆虫为主要食物来源。

令科学家们真正惊奇的是这种远古动物的牙齿,它非常类似于现代哺乳动物的“三尖齿”(tribosphenic teeth),这些远古哺乳动物的“准三尖齿”仅在切齿和磨齿的位置上有些不同,据悉,现代哺乳动物的三尖齿薄而耐磨。

古生物学家之前曾认为三尖齿是在所有哺乳动物出现之后才进化形成的。但是2001年骆西泽和研究人员暗示三尖齿进化的时间要更早一些,三尖齿属于单孔类动物的特征,单孔类动物是远古蛋生哺乳动物的一支,它们包括:鸭嘴兽、从有袋动物和胎盘哺乳动物进化分离的物种。

目前发现的1.65亿年前化石提示了在与恐龙同时期侏罗纪的哺乳动物牙齿进化演变已变得复杂许多,这进一步支持了哺乳动物三尖齿的“趋同进化”的假设。这种远古哺乳动物的“准三尖齿”和现代哺乳动物的三尖齿很好地说明了趋同进化现象,处于不同进化时期的物种都表现出了切齿和磨齿对进食方式的最佳适应性。

§ 与平行进化区别

当两种或两类已有分歧的生物遇到了相似的环境,并因同向的适应进化而独立地进化出相似的特征,就称为平行或平行进化。平行进化与趋同进化的区分,主要是看后裔与祖先的状况,若后裔之间的相似程度大于祖先之间的相似程度,则是趋同;若后裔之间的相似程度与祖先之间的相似程度基本一致,则是平行。

§ 相互交往

科学界对于不同物种能否在相互社会交往中产生“趋同进化”一直颇有争议,但英国的一项最新研究发现,南美洲的两种不同鸟类却因解决“领土争端”的需要而进化出了相应的“通用语”,这就像人类和猩猩居然可以用同一种语言来讨论问题一样。

研究显示彼此争夺空间和资源的不同物种可以因社会交往而产生“趋同进化”,但这种趋同性会被其他方面进化出的不同特点所抵消,如羽毛颜色的不同等,这样可以避免种间杂交繁殖等不利后果。

§ 蝴蝶提供趋同进化机制新线索

最近,来自加州大学欧文分校的助理教授R.Reed及其团队通过努力解决了趋同进化的部分问题。他们在西番莲蝶(passion vine butterfly)的各种变种中识别出一段名为optix的独立基因,这段基因负责蝴蝶翅膀的红色图案。研究持续了十年时间,Reed说,这是人类第一次从基因层面观察伪装与趋同进化如何发生,我们发现,相同基因同样控制着其他亲缘关系较远的蝴蝶的红色图案进化。这与其他诸多生物种类相似,进化都是由相对较小的一部分基因所控制。在成千上万种基因组中,仅有一小部分对进化的不断进行起着绝对作用。

研究者花费几年时间在热带地区的大型网箱中进行蝴蝶的培养与杂交,以此来绘制控制颜色图案的基因谱。原加州大学博士后R.Papa在显微解剖镜下观察蝴蝶翅膀的基因表达,以此完善了基因组的分析和绘制方法。

在基因组的部分区域内找到颜色图案与基因表达的关系,是一个不小的突破,并最终导致optix基因的发现。杂交地带(hybrid zone)内群落遗传学的研究同样证实了研究结果,在杂交地带中,同一种类的不同颜色类型个体间能够自由地杂交。

生物学家常常疑惑,控制进化的基因真的就这么少吗?而此项关于蝴蝶的研究,就非常完美地表明一个基因是如何控制自然界不同类型的进化。研究者的下一步研究目标是解释为何这一特定基因能够引起如此快速的进化。[1]

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更新时间:2024/12/19 6:17:56