収斂進化は独立して二つ以上の系統における表現型の類似の登場です。一般に、このパターンは、関係するグループが同様の環境、微小環境、または同等の選択圧に変換される生活様式にさらされたときに観察されます。
したがって、問題の生理学的または形態学的特性は、そのような条件下での生物学的適合性（フィットネス）と競争力を高めます。特定の環境で収束が発生すると、この特性が適応型であると直感することができます。ただし、特性の機能を検証するためには、さらなる調査が必要であり、実際に母集団の適合性を高めることを裏付ける証拠を使用します。
イルカと魚竜の両方に共通する特徴の例。2つは非常に似ていますが、系統的に言えばそれらは非常に遠く、そこで言及されている特性は独立して取得されました。
出典：懐疑的な見解、ウィキメディア・コモンズより
収束進化の最も注目すべき例には、脊椎動物の飛翔、脊椎動物と無脊椎動物の目、魚や水生哺乳類の紡錘体などがあります。
収束進化とは何ですか？
物理的に非常に似ている2人の人に出会ったとしましょう。どちらも身長、目の色、髪の色が同じです。それらの機能も同様です。おそらく、この2人は兄弟、いとこ、またはおそらく遠い親戚だと思います。
それにもかかわらず、私たちの例では、人々の間に密接な家族関係がないことを知って驚くことではありません。大規模な進化においても同じことが当てはまります。時には、類似した形式がより最近の共通の祖先を共有しないことがあります。
つまり、進化を通じて、2つ以上のグループで類似している特性を個別に取得できます。
一般的な定義
生物学者は、進化的収束または収束の2つの一般的な定義を使用します。どちらの定義でも、2つ以上の系統が互いに類似した特性を進化させることが必要です。定義には、暗黙のうちに、通常、「進化的独立」という用語が組み込まれています。
ただし、定義を取得するには、パターンを取得するために必要な特定の進化プロセスまたはメカニズムが異なります。
メカニズムのない収束のいくつかの定義は次のとおりです。「祖先の特性からの類似した特性の独立した進化」、または「独立した進化系統における類似した特性の進化」。
推奨されるメカニズム
対照的に、他の著者は、パターンを説明するために、メカニズムを共進化の概念に統合することを好みます。
たとえば、「類似の環境または生命体への適応の出現による、遠縁の生物における類似の形質の独立した進化」。
どちらの定義も科学論文や文献で広く使用されています。進化的収束の背後にある重要なアイデアは、関係する系統の共通の祖先が異なる初期状態を所有していたことを理解することです。
進化的含意
メカニズムを含む収束の定義（前のセクションで説明）に従って、分類群が経験している選択圧の類似性のおかげで、表現型の類似性が説明されます。
進化の観点から、これは適応の観点から解釈されます。つまり、収束のおかげで得られる特性は、何らかの形でそれらの適合性を高めるため、その環境への適応です。
ただし、進化の収束が発生し、その特性が適応的でない場合があります。つまり、関係する系統は同じ選択圧の下にありません。
進化的収束と並列性
文献では、収束と並列処理の違いがよく見られます。一部の著者は、2つの概念を分離するために、比較するグループ間の進化距離を使用しています。
類似の表現型が関連する系統で進化する場合、生物の2つ以上のグループでの特性の反復進化は平行と見なされますが、収束には別の系統または比較的離れた系統での同様の特性の進化が含まれます。
収束と並列処理の別の定義では、構造に含まれる開発パスの観点からそれらを分離しようとしています。このコンテキストでは、収束進化は異なる発生経路を通じて同様の特性を生成しますが、並行進化は同様の経路を通じて生成します。
ただし、平行進化と収束進化の違いは物議を醸す可能性があり、問題の形質の分子基盤の特定に進むとさらに複雑になります。これらの困難にもかかわらず、両方の概念に関連する進化的含意はかなりのものです。
収束と発散
選択は、同様の環境で同様の表現型を優先しますが、すべての場合に適用できる現象ではありません。
形状と形態の観点から見ると、類似点は生物同士を競争させる可能性があります。この結果として、選択は、局所的に共存する種間の分岐を優先し、収束の程度と特定の生息地に期待される分岐の間に緊張を生み出します。
近くにあり、ニッチの重複が著しい個人は、最も表現力のある類似性に基づいて最も強力な競争相手です。
これらの場合、選択の相違により、適応放射線と呼ばれる現象が発生する可能性があります。この場合、血統は、さまざまな種を生み出し、さまざまな生態学的役割を短時間でもたらします。適応放射線を促進する条件には、環境の不均一性、捕食者の不在などがあります。
適応放射と収束進化は、同じ「進化コイン」の両面と見なされます。
収束はどのレベルで発生しますか？
進化的収束と類似点の違いを理解する上で、非常に興味深い問題が発生します。自然淘汰が類似の形質の進化を支持する場合、同じ遺伝子の下で発生しますか、それとも類似の表現型をもたらす異なる遺伝子と変異を伴いますか？
これまでに生成された証拠に基づくと、両方の質問に対する答えは「はい」のようです。両方の議論を支持する研究があります。
これまでのところ、進化の進化において一部の遺伝子が「再利用」される理由について具体的な答えはありませんが、問題を解明しようとする実証的な証拠があります。
同じ遺伝子を含む変化
たとえば、植物の開花時期、昆虫の殺虫剤への耐性、脊椎動物と無脊椎動物の色素沈着の繰り返しの進化は、同じ遺伝子が関与する変化を通じて起こることが示されています。
ただし、特定の特性では、少数の遺伝子のみが特性を変更できます。視覚の場合を考えてみてください。色覚の変化は、オプシン遺伝子に関連する変化で必然的に発生するはずです。
対照的に、他の特性では、それらを制御する遺伝子の数が多くなります。植物の開花時期には約80の遺伝子が関与していますが、進化の過程で変化が確認されているのはごくわずかです。
例
1997年、ムーアとウィルマーは収束の現象がどれほど一般的であるか疑問に思いました。
これらの著者にとって、この質問は未解決のままです。彼らは、これまでに説明した例に基づいて、比較的高いレベルの収束があると主張します。しかしながら、彼らは、有機的存在における進化的収束の重要な過小評価がまだあると主張している。
進化の本には、収束の典型的な例が12個あります。読者がこの主題に関する知識を拡張したい場合は、McGheeの本（2011）を参照してください。人生の木のさまざまなグループで多数の例が見つかります。
脊椎動物の飛行
有機生物において、進化的収束の最も印象的な例の1つは、鳥、コウモリ、そして現在は絶滅したテロダクティルズの3つの脊椎動物系統における飛行の出現です。
実際、今日の飛行脊椎動物グループの収束は、前肢を飛行を可能にする構造に変更しただけではありません。
一連の生理学的および解剖学的な適応が両方のグループ間で共有されます。たとえば、飛行中に個体の質量が減ると推定され、より短い腸を持っているという特徴により、より安価でより感情的になります。
さらに驚くべきことに、さまざまな研究者がコウモリと鳥のグループ内で家族レベルで進化の収束を発見しました。
たとえば、Molossidae科のコウモリは、鳥類のHirundinidae科（ツバメと仲間）のメンバーに似ています。両方のグループの特徴は、高高度での高速飛行であり、同様の翼を示しています。
同様に、Nycteridae科のメンバーは、スズメ目の鳥（Passeriformes）とさまざまな点で収束します。どちらも低速で飛行し、植生を操縦する能力があります。
アイアイとげっ歯類
哺乳類の2つのグループを分析すると、進化的収束の顕著な例が見られます。アイ昨日とリスです。
今日、アイアイ（Daubentonia madagascariensis）は、マダガスカルに固有のレムリフォーム霊長類として分類されています。彼らの珍しい食事は基本的に昆虫でできています。
したがって、アイアイは、急性聴覚、中指の伸び、切歯の成長を伴う歯など、その栄養習慣に関連する適応があります。
義歯に関しては、いくつかの点でげっ歯類に似ています。切歯の見た目だけでなく、非常に似通った歯科用処方も共有しています。
2つの分類群の間の外観は非常に印象的で、最初の分類学者はSciurus属で他のリスとともにアイアイを分類しました。
参考文献
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