33.7: Convergent Evolution
33.7: Convergentie-evolutie
Evolution shapes the features of organisms over time, ensuring that they are suited for the environments in which they live. Sometimes, selection pressure leads to the rise of similar but unrelated adaptations in organisms with no recent common ancestors, a process known as convergent evolution.
The structures that arise from convergent evolution are called analogous structures. They are similar in function even if they are dissimilar in structure. Further, structures can be analogous while also containing homologous features - those inherited from a common ancestor. Birds and bats have analogous wings, but the forelimb bones within their wings are homologous, adapted from a distant four-limbed ancestor. The wings of butterflies, on the other hand, are analogous to those of birds and bats, but they are not homologous.
Sometimes it is clear when two organisms share traits as a result of convergent evolution, as in the case of bird, bat, and butterfly wings, but at other times it is less obvious. To determine whether traits are analogous and thus the result of convergent evolution or homologous and the result of shared ancestry, scientists can examine the DNA sequences of the organisms in question.
Dolphins and many bats use echolocation to navigate and hunt. DNA sequence data has indicated that the gene Prestin, which encodes a protein in the mammalian cochlea hypothesized to confer high-frequency hearing, has evolved in a convergent manner across less-related bats and in a similar manner in dolphins.
Structurally-similar toxins and venoms in different species provides another example where DNA sequence data is critical for identifying whether a trait is analogous or homologous.
Evolutie vormt de kenmerken van organismen in de loop van de tijd en zorgt ervoor dat ze geschikt zijn voor de omgeving waarin ze leven. Soms leidt selectiedruk tot de opkomst van vergelijkbare maar niet-gerelateerde aanpassingen in organismen zonder recente gemeenschappelijke voorouders, een proces dat bekend staat als convergente evolutie.
De structuren die voortkomen uit convergente evolutie worden analoge structuren genoemd. Ze zijn vergelijkbaar in functie, zelfs als ze verschillen in structuur. Verder kunnen structuren analoog zijn terwijl ze ook homologe kenmerken bevatten - die zijn geërfd van een gemeenschappelijke voorouder. Vogels en vleermuizen hebben analoge vleugels, maar de voorpootbeenderen in hun vleugels zijn homoloog, aangepast van een verre voorouder met vier ledematen. De vleugels van vlinders zijn daarentegen analoog aan die van vogels en vleermuizen, maar ze zijn niet homoloog.
Soms is het duidelijk wanneer twee organismen eigenschappen delen als gevolg van convergente evolutie, zoals in het geval van vogel-, vleermuis- en vlindervleugels, maareh keer is het minder duidelijk. Om te bepalen of eigenschappen analoog zijn en dus het resultaat van convergente evolutie of homoloog en het resultaat van gedeelde afkomst, kunnen wetenschappers de DNA-sequenties van de organismen in kwestie onderzoeken.
Dolfijnen en veel vleermuizen gebruiken echolocatie om te navigeren en te jagen. DNA-sequentiegegevens hebben aangetoond dat het gen Prestin , dat codeert voor een eiwit in het slakkenhuis van zoogdieren waarvan wordt verondersteld dat het hoogfrequent gehoor verleent, op een convergerende manier is geëvolueerd bij minder verwante vleermuizen en op een vergelijkbare manier bij dolfijnen.
Structureel vergelijkbare toxines en giffen in verschillende soorten is een ander voorbeeld waarbij DNA-sequentiegegevens van cruciaal belang zijn om te bepalen of een eigenschap analoog of homoloog is.
