Дивергенция и конвергенция в биологии

Понятие дивергенции

Согласно теории эволюции, развитие организмов на Земле шло по направлению от простого к сложному. Ученные объясняют видовое разнообразие организмов процессами дивергенции и конвергенции. В биологии, оба понятия характеризуют комплекс особенностей развития видов. Принцип дивергенции для объяснения разнообразия видов в природе использовал Чарльз Дарвин.

Дивергентная эволюция:

• проявляется как различие между изначально схожими популяциями;
• возникает, если вид приспосабливается к меняющимся условиям жизни;
• в разных частях ареала вида естественный отбор идет в разном направлении;
• приводит к морфологическим преобразованиям, расширяющим адаптивные возможности организмов живых существ.

Дивергенция в биологии проявляется в борьбе за существование. Каждый приобретенный признак снижает остроту конкурентной борьбы. Новые популяции занимают свои экологические ниши, при этом не затрагивают представителей других особей. Дивергенция происходит на различных уровнях таксономических единиц биологической систематики: рода, вида, отряда.

Примеры дивергенции

Чаще всего, один участок территории занимают животные со схожими потребностями в пище. Спустя время, запасы пищи истощаются и животным приходится искать новые территории. Если на одном месте обитают животные, потребности к условиям окружающей среды у которых различаются, тогда конкуренция между ними будет минимальная.

Примерами дивергенции являются:

• подвиды вьюрков на островах архипелага Галапагос;
• разные виды оленей: косуля, кабарга, пятнистый олень, марал, северный олень, лань;
• медведи;
• разные крылья насекомых.

Дивергенция напрямую связана с естественным отбором. Постепенно вымирают одни виды и выживают другие. Группы организмов, которые максимально отличаются по признакам, имеют большие шансы выжить при естественном отборе и оставить потомство. Между промежуточными особями конкуренция выше, со временем их становится меньше.

Понятие конвергенции

Конвергенция в биологии — это схожесть систематических групп организмов, обитающих в похожих условиях. Новые виды образуются в результате естественного отбора. При этом представители разных классов приобретают схожие черты строения, которые нужны для приспособления к природным условиям. Конвергенция касается только органов, которые необходимы для жизни в определенных условиях среды. Сходство организмов основано не на родстве, а на наборе признаков, которые появились независимо в разных группах.

Примеры конвергенции

Классический пример конвергенции – возникновение сходных форм тела обитаемых в воде организмов: акуловых, дельфинов и ихтиозавров. Дельфины относятся к млекопитающим, ихтиозавры – к пресмыкающимся и акулы из класса рыб обладают похожей формой тела. Они обитают в одинаковой среде и имеют близкие условия существования.

Примерами конвергенции в биологии также являются:

• внешние сходства у лазающей агамы и хамелеона. Такое сходство объясняется аналогичной средой обитания;
• организмы, которые перемещаются по воздуху, имеют крылья. Одни относятся к позвоночным, а другие к насекомым. У бабочки – в виде выростов тела, измененные передние конечности у летучих мышей и птиц.

Определение параллелизма в биологии

Причиной может быть похожая мутация одних и тех же генов у отличающихся видов. Согласно закону гомологических рядов изменчивости наследственности Н.И. Вавилова, родственные виды обладают аналогичными радами наследственной изменчивости.

Похожие признаки могут образовываться у родственных видов параллельно и независимо. Например, в развитии и приспособлении ластоногих к водной среде обитания существует три направления развития.

Приспосабливаясь к жизни в воде, ластоногие и китообразные (моржи, тюлени), не зависимо друг от друга приобрели ласты. В параллелизме сходство – это подтверждение единства происхождения, наличия похожих условий существования.

Дивергенция, конвергенция и параллелизм: таблица

Способы осуществления макроэволюции
Дивергенция	Параллелизм	Конвергенция
Отличающиеся признаки у родственных организмов в разных условиях обитания	Аналогичные признаки у родственных, но живущих в разное время организмов	Аналогичные признаки у неродственных организмов в схожих условиях обитания
Формируются гомологичные органы		Формируются аналогичные органы

Закономерности эволюции: конвергенция, дивергенция

• дивергенция появляется там, где особи занимают большую территорию и приспосабливаются к изменяющимся природным условиям. В свою очередь, конвергенция возникает, когда организмы обитают в похожих условиях среды;
• дивергенция выражается в различиях между похожими первоначально популяциями, конвергенция формируется у не обладающих родственных связями организмами;
• оба направления эволюции определены разными векторами естественного отбора в различных частях видового ареала.

Дивергенция обеспечивает лучшее использование природной среды и поддерживается борьбой за существование. Конвергенция характеризуется возможностью организмов приспосабливаться к тем условиям, которые не отличаются разнообразием. В результате дивергенции формируются гомологичные органы, единого происхождения.

Конвергенция вызывает появление похожих органов с одинаковыми функциями и внешними свойствами, и отличающихся по происхождению.

Рассмотрев примеры дивергенции и конвергенции в биологии, можно сделать вывод, что оба эволюционных процесса происходят с равной степенью вероятности и приводят к изменению видов.