homoplasy(ギリシャ語の意味「ホモ」から同じことを、そして「plasis」という意味仕方、同じフォーム)は2種以上によって共有基盤であるが、この機能は、彼らの共通の祖先には存在しません。同種異形成を定義するための基礎は、進化的独立です。
構造間の同種異形成は、収束進化、平行性、または進化的逆転の結果です。概念は、種のグループによって共有される特性または特徴が共通の祖先から受け継がれた相同性の概念と対照的です。
収束進化:写真では、イルカに非常によく似た魚類の生態が観察されています。出典:作成者:Dmitry Bogdanov
同形成とは何ですか?
比較解剖学の分野では、生物の部分間の類似性を、祖先、機能、および外観の観点から評価できます。
Kardong(2006)によれば、2人の登場人物が共通の起源を持つ場合、それらは同族として指定されます。機能的に類似している場合、2つのプロセスは類似していると言えます。最後に、構造の外観が類似している場合、それは同種異形成です。
ただし、他の著者は、共通の起源を持たない2つ以上の種の間の類似性を包括する概念(類推と重なる)に広い意味を与えます。このコンセプトでは、イベントの進化的独立性が際立っています。
用語の由来
歴史的に、これら3つの用語はダーウィン以前の時代から進化的な意味を持たずに使用されていました。ダーウィンの到来と進化論の指数的発展の後、用語は新しい色相を獲得し、類似性は進化の観点から解釈されました。
ホモプラシアは、1870年にランケスターによって造られた用語であり、異なる系統における類似した特性の独立した増加を指します。
ジョージゲイロードシンプソン氏は、類似性、模倣、ランダム類似性の類似性の違いを提案しましたが、今日ではそれらが収束の例と見なされています。
同種異形成の種類
伝統的に、同種異形成は、収束進化、進化的類似、および進化的逆転に分類されてきました。
Patterson(1988)によるレビューでは、用語convergenceおよびparallelsの使用を明確にすることを目指しています。これらの用語はしばしば混乱したり、誤解されたりする可能性があるためです。一部の著者にとって、その区別は恣意的であり、彼らは一般的な用語の同形成を使用することを好む。
他の人たちは、用語間の区別はあまり明確ではないが、それらは主に関係する種の間の関係が異なると示唆しています。この見解によれば、同様の特性を示す系統が離れている場合、それは収束です。対照的に、系統が密接に関連している場合、それは平行です。
3番目のタイプは逆転であり、特性が進化し、その後、時間の経過とともに、初期または祖先の状態に戻ります。たとえば、イルカや他のクジラ目は、数百万年前に進化してきた潜在的な水生祖先を連想させる、泳ぐのに最適な体を進化させてきました。
形態学レベルでの逆転は通常まれであり、特定が困難です。ただし、分子進化の逆転-つまり、遺伝子のレベルで-は非常に頻繁です。
同形成:進化の歴史の再構築前の課題
異なる系統の進化の歴史を再構築するとき、どの特性が相同であり、どれが単純な相同性であるかを知ることが不可欠です。
ホモプラシーによって導かれるグループ間の関係を評価すると、誤った結果が得られます。
たとえば、哺乳類、クジラ、魚を修正されたひれ状の手足で評価すると、魚とクジラは両方のグループが哺乳類よりも相互に関連しているという結論に達します。
私たちはこれらのグループの歴史を先験的に知っているので-クジラは哺乳類であることを知っています-この仮想的な系統(魚とクジラの密接な関係)は間違いであると簡単に結論付けることができます。
ただし、関係が明確でないグループを評価する場合、ホモプラシーは、解明するのが容易ではない不便さを引き起こします。
なぜホモプラシーが存在するのですか?
これまで、私たちは自然の中で「外見はだまされている可能性がある」ことを理解してきました。多少似ているすべての生物が関連しているわけではありません。2人の人間が物理的に非常に似ているのと同じように、関連していません。驚いたことに、この現象は自然界では非常に一般的です。
しかし、なぜそれが提示されるのでしょうか?ほとんどの場合、同種異形成は同様の環境への適応として発生します。つまり、両方の系統は同様の選択圧力を受け、同じ方法で「問題」を解決することになります。
クジラと魚の例に戻りましょう。これらの系統は著しく分離していますが、どちらも水生生物に直面しています。したがって、自然選択は、水域内を効率的に移動する紡錘状のフィン付きボディを優先します。
再構築の概念:深い相同性
生物学の発展におけるあらゆる進歩は、進化のための新しい知識につながります-そして、分子生物学も例外ではありません。
新しいシーケンシング技術により、膨大な数の遺伝子とその関連製品が特定されました。さらに、進化的発生生物学もこれらの概念の近代化に貢献しています。
1977年、ショーンキャロルと共同研究者は深い相同性の概念を開発しました。これは、異なる系統の構造の成長と発達が共通の祖先から受け継いだ同じ遺伝的メカニズムを持っている条件として定義されます。
無脊椎動物と脊椎動物の目の例を見てみましょう。目は、さまざまな動物グループで見られる複雑な視細胞です。しかし、これらの動物の共通の祖先が複雑な目を持っていなかったことは明らかです。私たちの目と頭足類の目について考えてみましょう。それらは根本的に異なります。
違いにもかかわらず、眼は深い祖先を共有しています。なぜなら、オプシンは祖先のオプシンから進化し、すべての眼の発達は同じ遺伝子Pax 6によって制御されているためです。
それで、目は同種ですか、それとも収束していますか?答えは両方です。状況を評価するレベルによって異なります。
哺乳類と有袋類:収束の放射
同種異形成の例は自然にたくさんあります。最も興味深いものの1つは、アメリカの胎盤哺乳類とオーストラリアの有袋類の間の収束です。1億3000万年以上前に分岐した2つの系統です。
どちらの環境でも、非常によく似た形状が見つかります。オーストラリアの形態学と生態学の観点から、各哺乳類には「同等の」ものがあるようです。つまり、哺乳類がアメリカで、オーストラリアで占めるニッチは、同様の有袋類によって占められています。
アメリカのほくろはオーストラリアの有袋類のほくろ、ナンバトのアリクイ(Myrmecobius fasciatus)、ネズミの有袋類のマウス(Dasyuridae科)、キツネザルのククス(Phalanger maculatus)、オオカミのタスマニアオオカミなどに対応しています。
参考文献
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