Проживающие в экологически различных периферийных средах, могут проявлять генетические отличия от оставшейся части популяции, особенно там, где имеется большое разнообразие видов. Генетическая дивергенция - это в биологии процесс, при котором две или более популяции предкового вида независимым образом накапливают генетические изменения (мутации), чтобы произвести способное к выживанию потомство. Генетические различия среди дивергентных популяций могут включать мутации, не влияющие на фенотип, а также приводить к значительным морфологическим и физиологическим изменениям.
Генетическая дивергенция
На уровне молекулярной генетики дивергенция в биологии - это генетические изменения, происходящие в результате видообразования. Тем не менее исследователи утверждают, что маловероятным является то, что подобное явление было следствием одноразовой и значительной доминантной мутации в генетическом локусе. Если бы это было возможным, то эти мутации не могли бы быть переданы следующим поколениям. Следовательно, более вероятным является вариант последовательной репродуктивной изоляции, которая является результатом множественных мелких мутаций в процессе эволюции.
Дивергентная эволюция
Согласно теории эволюции, дивергенция в биологии - это относительное явление, при котором изначально подобные популяции накапливают различия в процессе эволюционного развития и постепенно становятся все более отчетливыми. Этот процесс также известен как "расхождение" и был описан в "Происхождении видов" (1859). Еще до Дарвина многие линии отхождения от центрального видового типа были описаны Альфредом Расселом Уоллесом в 1858 году. Согласно традиционной теории эволюции, дивергенция служит двум основным целям:
- Она позволяет данному типу организма выжить в измененном виде за счет использования новых биологических ниш.
- Это увеличение разнообразия повышает адаптационные возможности молодого поколения к разнообразным средам обитания.
Эти предположения являются чисто гипотетическими, так как доказать их экспериментально очень трудно и практически невозможно.
Молекулярная дивергенция
Что это такое с точки зрения молекулярной биологии? Это доля нуклеотидов, отличающихся между собой двумя сегментами ДНК. Также может различаться процент аминокислот между двумя полипептидами. Термин "дивергенция" используется в этом контексте, так как существует предположение о том, что две молекулы являются потомками одной родоначальной молекулы. В процессе эволюции наблюдается не только расхождение, но и слияние событий, таких как гибридизация и горизонтальный перенос. И такие события происходят значительно чаще. Молекулярные механизмы эволюционной дивергенции генетического материала включают в себя нуклеотидные замены, удаления, вставки, хромосомные рекомбинации, транспозиции и инверсии, дупликации, преобразования и горизонтальный перенос генов. Число нуклеотидных замен является простой и полезной мерой степени дивергенции между двумя последовательностями. На самом деле существует несколько методов, доступных для оценки числа нуклеотидных замен и построения филогенетического дерева, отображающего путь расхождения в процессе эволюции.
Аналог конвергенции
Дивергенция в биологии - это аналог эволюционной конвергенции, во время которой организмы, имеющие непохожих предков, стали похожими из-за естественного отбора. Например, мухи и птицы эволюционировали, чтобы быть похожими, в том смысле, что они имеют крылья и могут летать, хотя их нелетающие предки были совершенно другие. На самом деле эти двое принадлежат к разным биологическим типам. Дивергенция в биологии - это эволюционное событие, в котором возникло два морфологических или молекулярных признака от общего предка. Эти характеристики были изначально одинаковые, но стали разнородные в процессе эволюции. В случае расхождения должна быть определенная степень сходства между двумя чертами, чтобы выдвинуть предположение о том, что имелся общий предок. Для сближения, наоборот, должна присутствовать определенная несхожесть, так как определенные черты были заимствованы у совершенно независимых предков. Таким образом, различия между дивергенцией и конвергенцией являются трудно устанавливаемыми.
Дивергенция в биологии: картинки
Дивергентная эволюция (от лат. divergentia — расхождение), как правило, является следствием диффузии одного и того же вида в разных и изолированных средах. Можно привести следующие примеры: большинство существ на планете имеют верх-ние конечно-сти, у людей и приматов - это руки, у по-зво-ноч-ных - лапы, у птиц - кры-лья, у рыб - плавники и так далее. Все эти ор-га-ны используются живыми организмами по-разному, однако про-ис-хож-де-ние их является идентичным. Дивергенция может возникать в любой группе родственных организмов. Чем больше количество имеющихся различий, тем больше расхождение. И таких примеров в природе существует великое множество, например, лисица. Если ее местом обитания является пустыня, то и шерсть животного определенного цвета помогает замаскироваться от хищников. Рыжая лиса обитает в лесах, где "красное пальто" сочетается с местными пейзажами. В пустыне жара делает трудным теплообмен, поэтому уши у лисицы эволюционировали до больших размеров, таким образом организм избавляется от лишнего тепла. Решающее значение при этом имеют прежде всего различные условия окружающей среды и требования к адаптации, а не генетические различия. Если бы они обитали в одинаковой среде, вполне вероятно, что они бы развивались аналогичным образом. Дивергентная эволюция - это подтверждение генетической близости.
Дивергенция в природе: примеры
Эволюция - это процесс, в котором организмы изменяются с течением времени. Главной особенностью является то, что все это происходит очень медленно и занимает тысячи или даже миллионы лет. Дивергенция в биологии - что это? Рассмотрим, например, изменение в организме человека: кто-то высокий, кто-то низкий, некоторые имеют рыжие волосы, другие - черные, есть светлокожие, есть темнокожие. Подобно людям, другие живые организмы также имеют много вариаций в пределах одной популяции.
Дивергенция - это в биологии (примеры это наглядно показывают) процесс накопления необходимых для выживания генных трансформаций. Можно привести такой пример из реальной жизни. На Галапагосских островах есть много видов вьюрков. Когда Чарльз Дарвин посетил эти места, он отметил, что эти животные и вправду похожи, но некоторые ключевые отличия у них все же имеются. Это размер и форма их клювов. Их общий предок претерпел адаптивную радиацию, способствуя, таким образом, развитию новых видов. Например, на одном острове, где семена были в изобилии, клювы птиц как нельзя лучше подходили к поеданию такого вида пищи. На другом острове строение клюва помогало животному поедать насекомых. В конце концов, появилось много новых видов, и каждый имел свои уникальные особенности.
Дивергентная эволюция происходит, когда речь идет о появлении нового биологического вида. Как правило, это необходимо для того, чтобы адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Хорошим примером служит нога человека, которая сильно отличается от ноги обезьяны, несмотря на их общего предка - примата. Новый вид (в данном случае люди) развился, потому что больше не было необходимости лазать по деревьям. Прямохождение произвело необходимые изменения в стопе для улучшения скорости, баланса и уверенного движения по земной поверхности. Хотя люди и обезьяны генетически схожи, у них развились различные физические черты, необходимые для выживания.
Согласно теории эволюции, все живые существа на Земле развивались от простейших форм к более сложным. Но если все двигалось по одной прямой, откуда тогда взялось такое разнообразие видов и популяций? Объяснить это явление может дивергенция и конвергенция. В биологии эти понятия обозначают особенности и закономерности развития видов.
Особенности эволюционной теории
Основная теория о развитии жизни на нашей планете, которую поддерживает наука, - это теория эволюции. Первые её положения и законы были сформулированы в XVII веке. Она подразумевает длительный естественный процесс изменений живых организмов до качественно нового уровня.
Теория предполагает развитие организмов от простейших до наиболее сложных форм, которое сопровождалось генетическими мутациями, адаптациями, вымиранием и образованием видов. Современная теория основывается на предположениях Чарльза Дарвина о естественном отборе и данных популяционной генетики о мутациях, генетических дрейфах, изменении частоты аллелей.
Эволюция подразумевает наличие у живых организмов общего корня, с которого и началось их развитие. При этом предположение об одном или паре прародителей необязательно. Ученые утверждают, что организмов-предков могло быть и больше, но все они принадлежали к родственным группам.
Главными закономерностями, по которым протекала эволюция, являются конвергенция и дивергенция. В биологии примеры и особенности этих процессов описал Чарльз Дарвин. Подробнее о том, что они представляют собой, расскажем ниже.
Дивергенция в биологии
С латинского языка термин переводится как «расхождение» и может использоваться не только по отношению к живой природе. Дивергенция в биологии означает возникновение различия признаков у организмов. По своей сути это разнонаправленная изменчивость, которая возникает вследствие адаптации живых существ к разным условиям.
Она проявляется в изменении частей тела или некоторых органов и приобретении ими частично новых функций и возможностей. Дивергенция в биологии - обычное явление. Она появляется в результате естественного отбора, то есть борьбы за существование. Приобретение признаков уменьшает конкуренцию - каждая новая популяция может занять свою экологическую нишу, не затронув других особей. Она также возникает в результате изоляции.
Дивергенция может происходить на уровне вида, рода, семейства и отряда. С её помощью, например, класс млекопитающих разделился на грызунов, хищных, хоботных, китообразных, приматов и другие отряды. Они, в свою очередь, распались на более мелкие группы, которые отличаются внешним и внутренним строением.
Дивергенции в биологии: примеры
Дивергенция приводит к тому, что появляются различные по строению организмы, которые принадлежат к одной систематической группе. Однако у них остается общая основа, видоизменившиеся части тела выполняют те же функции. Например, уши остаются ушами, только у одних они стали более вытянутыми, у других округлыми, крылья у одних птиц короткие, у других длинные.
Наглядным примером является вид конечностей у млекопитающих. У разных видов они отличаются в зависимости от способа жизни и среды обитания. Так, у кошачьих на лапах есть мягкие подушечки, а у приматов длинные и подвижные пальцы для захвата веток, у развились ласты, у коров - копыта. Понять, что такое дивергенция в биологии, можно на примере белянок. Бабочки этого семейства питаются разной пищей на стадии гусеницы: одни едят капусту, другие - репу, третьи - свеклу и т. д.
У растений расхождение признаков проявляется в форме листьев. У кактусов они стали колючками, у барбариса развились иглы. Также дивергенция прослеживается на уровне корневой системы. Некоторые растения имеют корни-присоски, у картофеля это клубни, у свеклы и моркови они прибавили толщины и превратились в корнеплоды.
Конвергенция
Если дивергенция характерна для родственных организмов, то конвергенция, наоборот, наблюдается у отдаленных групп. Она проявляется в у систематически разных организмов. Как и дивергенция, появилась в результате естественного отбора, но в этом случае он направлен одинаково у разных видов, отрядов и т. д.
Животные или растения, которые принадлежат к абсолютно разным классам, приобретают одинаковые по строению и функциям органы. Это обусловлено общей средой обитания или схожестью образа жизни. Но их схожесть не распространяется на все тело, конвергенция затрагивает только те органы, которые необходимы для приспособленности к определенным условиям.
Так, животные, которые перемещаются по воздуху, имеют крылья. Но одни могут относиться к насекомым, а другие - к позвоночным. Обитающие в воде организмы имеют обтекаемую форму тела, хотя и не обязательно являются родственными друг другу.
Примеры конвергенции
Форма тела дельфинов, китов и рыб - типичная конвергенция. Из-за внешней схожести с акулами киты и дельфины вначале причислялись к рыбам. Позже было доказано, что они - млекопитающие, так как дышат легкими, появляются на свет путем живорождения и имеют ряд других признаков.
В качестве примера конвергенции можно привести крылья у летучих мышей, птиц и насекомых. Наличие этих органов связано со способом жизни животных, которые перемещаются при помощи полета. При этом вид и строение крыльев у них существенно отличаются.
Еще один пример - наличие жабр у рыб и у моллюсков. Иногда конвергенция проявляется и в отсутствии каких-либо органов. Так, на некоторых вулканических островах обитают бескрылые бабочки, мухи и другие насекомые.
Конвергенция (от лат. Converge - сближаюсь, схожусь) в биологии, схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. Вследствие К. органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение. Например, у плавающих ископаемых пресмыкающихся ихтиозавров и у млекопитающих дельфинов форма тела и передних конечностей в процессе эволюции приобрела конвергентное сходство с формой тела и плавниками рыб (рис. см. при статье Аналогия в биологии). Конвергентное сходство никогда не бывает глубоким. Ср. Дивергенция . А. А. Махотин.
- - convergence - .Hезависимое развитие сходных признаков у организмов, относящихся к разным таксономическим группам, в сходных условиях внешней среды...
Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь
- - конверге́нция, процесс развития в сходном направлении отдельных признаков, свойств и структур у организмов неблизкородственных таксономических групп. К. ...
Ветеринарный энциклопедический словарь
- - сходство признаков, возникающее в процессе эволюции у филогенетически отдаленных растений в результате существования их в сходных условиях среды и одинаково направленного естественного отбора...
Словарь ботанических терминов
- - сходство признаков, возникающее в процессе эволюции у филогенетически отдаленных растений в результате их развития в одинаковых экологических условиях...
Анатомия и морфология растений
- - отрицательная дивергенция, характеристика сходимости воздушных потоков. Конвергентная зона - зона сходимости ветров. Конвергенция скорости ветра обусловлена действием трения...
Словарь ветров
- - одна из социологических концепций, выдвинутых в 50-60 гг. на Западе, обосновывающая "неизбежность" в век НТР не только сближения двух социальных систем - капитализма и социализма в их основных чертах, но и их...
Терминологический словарь библиотекаря по социально-экономической тематике
- - независимое развитие сходных признаков у разных групп организмов к сходным условиям внеш. среды...
Биологический энциклопедический словарь
- - I Конверге́нция в биологии - сходство формы тела, строения органов движения, органов чувств и других признаков у относительно далеких по происхождению групп организмов, возникающее в процессе эволюции как результат...
Медицинская энциклопедия
- - образование продуктов сходного типа из разл. источников и разл. путями. 1. В петрологии К. - формирование близких по составу и структуре г. п. в результате разл. петрогенетических процессов...
Геологическая энциклопедия
- - приобретение некоторого признака двумя различными и отдаленными таксонами, но обитающими в сходных природных условиях...
Экологический словарь
- - лат.Convergero - сходиться - в социологии - процесс постепенного сближения противоположных социальных систем...
Словарь бизнес терминов
-
Финансовый словарь
- - сближение в сторону слияния, устойчивого равновесия и развития...
Большой экономический словарь
- - Сближение экономики двух и более стран по различным показателям...
Экономический словарь
- - сближение различных экономических систем, стирание различий между ними, обусловленное общностью социально-экономических проблем и наличием единых объективных закономерностей развития...
Энциклопедический словарь экономики и права
- - I Конверге́нция в биологии, схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково...
Большая Советская энциклопедия
"Конвергенция (в биологии)" в книгах
автора Стил ЭдвардКонвергенция признака.
автора Дарвин ЧарльзКОНВЕРГЕНЦИЯ
Из книги Эволюция автора Дженкинс МортонВидообразование и конвергенция
Из книги Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция автора Стил ЭдвардВидообразование и конвергенция Теперь нам бы хотелось обсудить значение ламарковской гипотезы об обратной связи сомы и зародышевой линии для теории видообразования и конвергенции. Помимо катастрофического исчезновения видов, например, из-за падения метеоритов или
Конвергенция признака.
Из книги О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь автора Дарвин ЧарльзКонвергенция признака. М-р Г. Ч. Уотсон (Н. С. Watson) полагает, что я переоценил значение дивергенции признака (которое он, по-видимому, все же допускает) и что так называемая конвергенция также играла известную роль. Если каждый из двух видов, принадлежащих к двум различным,
КОНВЕРГЕНЦИЯ
Из книги Эволюция автора Дженкинс МортонКОНВЕРГЕНЦИЯ Конвергенция (конвергентная эволюция) - это возникновение сходства в строении у далеких по происхождению групп организмов в результате обитания в аналогичных экологических условиях. Примером конвергенции может служить развитие крыльев у позвоночных и
КОНВЕРГЕНЦИЯ ИЛИ ДИВЕРГЕНЦИЯ
Из книги Практика управления человеческими ресурсами автора Армстронг МайклКОНВЕРГЕНЦИЯ ИЛИ ДИВЕРГЕНЦИЯ Вопрос, с которым сталкиваются все международные компании, – это степень, в которой их политика должна «совпадать» по всему миру (т. е. быть в основном одинаковой во всех местах) или «расходиться» (т. е. отличаться, в зависимости от местных
Тенденция № 7: конвергенция
Из книги Озарение. Как выйти за границы привычного и увидеть в переменах новые возможности для бизнеса автора Буррус ДаниэльТенденция № 7: конвергенция Некоторые, а то и все тенденции, о которых мы говорили, имеют свойство переплетаться, однако от этого их развитие только усиливается. Фактически благодаря этому обстоятельству конвергенция и попала в список отдельных потоков в бурном течении
Смертельная конвергенция
Из книги Война и антивойна автора Тоффлер ЭлвинСмертельная конвергенция Возьмем прежде всего дальность. В течение всей истории военные старались увеличить дальнобойность своего оружия. Описывая войну четвертого столетия до нашей эры, историк Диодор Сицилийский сообщает, что греческий генерал Ификрат, сражаясь на
10.4. Конвергенция к неизбежному
Из книги Далекое будущее Вселенной [Эсхатология в космической перспективе] автора Эллис Джордж10.4. Конвергенция к неизбежному Анализируя реалии эволюции, Смит и Моровиц вводят понятие так называемой «жизненной игры» - основных правил биологического существования. Трудно представить себе, чтобы эти правила не соблюдались во всей вселенной. Однако, как отмечают
Конвергенция
Из книги Диссиденты, неформалы и свобода в СССР автора Шубин Александр ВладленовичКонвергенция Помимо «Нового мира» штабом интеллигентской фронды в середине 60-х гг. была Академия наук.В 1964 г. под влиянием книги Ж. Медведева о притеснениях генетиков при Лысенко группа академиков-антисталинцев выступила против избрания лысенковца Н. Нуждина членом АН.
Конвергенция (в биологии)
БСЭКонвергенция (в языкознании)
Из книги Большая Советская Энциклопедия (КО) автора БСЭКонвергенция (физиологич.)
Из книги Большая Советская Энциклопедия (КО) автора БСЭ3.7 Конвергенция
Из книги Интеллектуальная собственность в бизнесе: изобретение, товарный знак, ноу-хау, фирменный бренд... автора Дашян Микаэл3.7 Конвергенция В отличие от законодательства некоторых зарубежных стран законодательство Российской Федерации не исключает конвергенции объектов интеллектуальной собственности, т.е. возникновения одновременной правовой защиты со стороны различных объектов