Дивергенция - это в биологии что такое? Примеры дивергенции

Дивергенция в биологии - что это такое? В некоторых случаях популяции, проживающие в экологически различных периферийных средах, могут проявлять генетические отличия от оставшейся части популяции, особенно там, где имеется большое разнообразие видов. Генетическая дивергенция - это в биологии процесс, при котором две или более популяции предкового вида независимым образом накапливают генетические изменения (мутации), чтобы произвести способное к выживанию потомство. Генетические различия среди дивергентных популяций могут включать мутации, не влияющие на фенотип, а также приводить к значительным морфологическим и физиологическим изменениям.

Генетическая дивергенция

На уровне молекулярной генетики дивергенция в биологии - это генетические изменения, происходящие в результате видообразования. Тем не менее исследователи утверждают, что маловероятным является то, что подобное явление было следствием одноразовой и значительной доминантной мутации в генетическом локусе. Если бы это было возможным, то эти мутации не могли бы быть переданы следующим поколениям. Следовательно, более вероятным является вариант последовательной репродуктивной изоляции, которая является результатом множественных мелких мутаций в процессе эволюции.

Дивергентная эволюция

Согласно теории эволюции, дивергенция в биологии - это относительное явление, при котором изначально подобные популяции накапливают различия в процессе эволюционного развития и постепенно становятся все более отчетливыми. Этот процесс также известен как "расхождение" и был описан в "Происхождении видов" (1859). Еще до Дарвина многие линии отхождения от центрального видового типа были описаны Альфредом Расселом Уоллесом в 1858 году. Согласно традиционной теории эволюции, дивергенция служит двум основным целям:

• Она позволяет данному типу организма выжить в измененном виде за счет использования новых биологических ниш.
• Это увеличение разнообразия повышает адаптационные возможности молодого поколения к разнообразным средам обитания.

Эти предположения являются чисто гипотетическими, так как доказать их экспериментально очень трудно и практически невозможно.

Молекулярная дивергенция

Что это такое с точки зрения молекулярной биологии? Это доля нуклеотидов, отличающихся между собой двумя сегментами ДНК. Также может различаться процент аминокислот между двумя полипептидами. Термин "дивергенция" используется в этом контексте, так как существует предположение о том, что две молекулы являются потомками одной родоначальной молекулы. В процессе эволюции наблюдается не только расхождение, но и слияние событий, таких как гибридизация и горизонтальный перенос. И такие события происходят значительно чаще. Молекулярные механизмы эволюционной дивергенции генетического материала включают в себя нуклеотидные замены, удаления, вставки, хромосомные рекомбинации, транспозиции и инверсии, дупликации, преобразования и горизонтальный перенос генов. Число нуклеотидных замен является простой и полезной мерой степени дивергенции между двумя последовательностями. На самом деле существует несколько методов, доступных для оценки числа нуклеотидных замен и построения филогенетического дерева, отображающего путь расхождения в процессе эволюции.

Аналог конвергенции

Дивергенция в биологии - это аналог эволюционной конвергенции, во время которой организмы, имеющие непохожих предков, стали похожими из-за естественного отбора. Например, мухи и птицы эволюционировали, чтобы быть похожими, в том смысле, что они имеют крылья и могут летать, хотя их нелетающие предки были совершенно другие. На самом деле эти двое принадлежат к разным биологическим типам. Дивергенция в биологии - это эволюционное событие, в котором возникло два морфологических или молекулярных признака от общего предка. Эти характеристики были изначально одинаковые, но стали разнородные в процессе эволюции. В случае расхождения должна быть определенная степень сходства между двумя чертами, чтобы выдвинуть предположение о том, что имелся общий предок. Для сближения, наоборот, должна присутствовать определенная несхожесть, так как определенные черты были заимствованы у совершенно независимых предков. Таким образом, различия между дивергенцией и конвергенцией являются трудно устанавливаемыми.

Дивергенция в биологии: картинки

Дивергентная эволюция (от лат. divergentia — расхождение), как правило, является следствием диффузии одного и того же вида в разных и изолированных средах. Можно привести следующие примеры: большинство существ на планете имеют верх­ние конечно­сти, у людей и приматов - это руки, у по­зво­ноч­ных - лапы, у птиц - кры­лья, у рыб - плавники и так далее. Все эти ор­га­ны используются живыми организмами по-разному, однако про­ис­хож­де­ние их является идентичным. Дивергенция может возникать в любой группе родственных организмов. Чем больше количество имеющихся различий, тем больше расхождение. И таких примеров в природе существует великое множество, например, лисица. Если ее местом обитания является пустыня, то и шерсть животного определенного цвета помогает замаскироваться от хищников. Рыжая лиса обитает в лесах, где "красное пальто" сочетается с местными пейзажами. В пустыне жара делает трудным теплообмен, поэтому уши у лисицы эволюционировали до больших размеров, таким образом организм избавляется от лишнего тепла. Решающее значение при этом имеют прежде всего различные условия окружающей среды и требования к адаптации, а не генетические различия. Если бы они обитали в одинаковой среде, вполне вероятно, что они бы развивались аналогичным образом. Дивергентная эволюция - это подтверждение генетической близости.

Дивергенция в природе: примеры

Эволюция - это процесс, в котором организмы изменяются с течением времени. Главной особенностью является то, что все это происходит очень медленно и занимает тысячи или даже миллионы лет. Дивергенция в биологии - что это? Рассмотрим, например, изменение в организме человека: кто-то высокий, кто-то низкий, некоторые имеют рыжие волосы, другие - черные, есть светлокожие, есть темнокожие. Подобно людям, другие живые организмы также имеют много вариаций в пределах одной популяции.

Дивергенция - это в биологии (примеры это наглядно показывают) процесс накопления необходимых для выживания генных трансформаций. Можно привести такой пример из реальной жизни. На Галапагосских островах есть много видов вьюрков. Когда Чарльз Дарвин посетил эти места, он отметил, что эти животные и вправду похожи, но некоторые ключевые отличия у них все же имеются. Это размер и форма их клювов. Их общий предок претерпел адаптивную радиацию, способствуя, таким образом, развитию новых видов. Например, на одном острове, где семена были в изобилии, клювы птиц как нельзя лучше подходили к поеданию такого вида пищи. На другом острове строение клюва помогало животному поедать насекомых. В конце концов, появилось много новых видов, и каждый имел свои уникальные особенности.

Дивергентная эволюция происходит, когда речь идет о появлении нового биологического вида. Как правило, это необходимо для того, чтобы адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Хорошим примером служит нога человека, которая сильно отличается от ноги обезьяны, несмотря на их общего предка - примата. Новый вид (в данном случае люди) развился, потому что больше не было необходимости лазать по деревьям. Прямохождение произвело необходимые изменения в стопе для улучшения скорости, баланса и уверенного движения по земной поверхности. Хотя люди и обезьяны генетически схожи, у них развились различные физические черты, необходимые для выживания.