수렴진화

진화는 시간이 지남에 따라 유기체의 특징을 형성하여 그들이 사는 환경에 적합하게 만듭니다. 때로는 선택압(selection pressure)이 최근 공통 조상이 없는 유기체 사이에서 서로 유사하지만, 직접적인 연관은 없는 적응(adaptation)의 증가로 이어지는데, 이는 수렴진화(convergent evolution)라고 알려진 과정입니다.

수렴진화에서 발생하는 구조를 상사기관(analogous structure)이라고 합니다. 이 경우 구조는 달라도 기능은 비슷합니다. 나아가 구조도 유사하고 공통 조상으로부터 물려받은 특징을 가진 상동기관(homologous structure)도 있습니다. 새와 박쥐는 상사적 날개를 가지고 있지만, 날개 안의 앞다리뼈는 멀리 있는 네발동물 조상으로부터 적응된 상동적 특징입니다. 반면에, 나비의 날개는 새와 박쥐의 날개와 상사적이지만, 상동적이진 않습니다.

새, 박쥐, 나비 날개의 경우처럼 두 유기체가 특성을 공유할 때, 그 현상이 수렴진화의 결과인지는 명백할 때도 있고 때론 그렇지 않을 때도 있습니다. 따라서 과학자들은 상사적 특성이 수렴진화의 결과인지 공통 조상에게서 물려받은 상동기관인지 알아보기 위해, 해당 유기체의 DNA 서열을 분석할 수 있습니다.

돌고래와 여러 박쥐는 항행과 사냥을 위해 반향정위(echolocation)를 사용합니다. DNA 서열 분석 데이터는 고주파 청력을 부여한다고 가정된 Prestin 유전자(포유류 달팽이관 단백질을 암호화)가 서로 연관성이 적은 박쥐들을 가로질러 수렴진화했고, 돌고래에서도 비슷한 방식으로 수렴진화했다는 것을 보여주었습니다.

DNA 서열 데이터는 또한 다양한 종의 구조적으로 유사한 독소와 독이 상사적인지 상동적인지 여부를 확인하는 데 쓰일 수도 있습니다.