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趋同演化与 divergent 演化的区别是什么?

物种以惊人相似或截然不同的方式适应和进化。揭示趋同进化和趋异进化之间的不同路径。

Avery Hurt
作者艾弗里·赫特
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图片来源:Getty Images Plus/cagkansayin

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进化论是查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士在19世纪提出的,此后经过多次完善,是科学中最有力的理论之一。

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来自广泛学科的证据支持了该理论的基本原理。或者,正如古生物学家和科学史学家斯蒂芬·杰伊·古尔德在该杂志1981年5月印刷版的一篇文章中所说,进化论是“所有科学中最有记载、最引人入胜、最令人兴奋的概念之一”。

对于我们其他人来说,进化中一个有趣且有时令人困惑的方面是趋同进化和趋异进化之间的区别。这里有一个快速解释。

有修改的下降

(图片来源:Nicku/Shutterstock)

在深入探讨进化的不同途径之前,我们首先需要了解查尔斯·达尔文的进化论。达尔文称其为“有修改的下降”的理论,是科学中最优雅同时也是最复杂的理论之一。

它的优雅之处在于其简洁性——它基本上指出,物种会随着时间的推移而变化,以适应其环境。它的复杂之处在于这些适应发生的方式,其细节至今仍给科学家带来挑战和乐趣。


阅读更多:为什么加拉帕戈斯的达尔文岛不对游客开放?


什么是趋异进化?

趋异进化,即不同物种从共同祖先分化的过程,可能就是当你听到“进化”这个词时首先想到的。

这种进化形式发生在一个生物群落与同物种的其他生物群落隔离时。在动物中,这通常发生在一个群体迁移到不同区域,或者一个自然事件,例如河流改道,将两个群体分开。

这两个群体会根据环境的需求逐渐发展出不同的形态或特征。例如,新环境可能有不同的捕食者。这将导致该区域的动物发展出不同的特征来避免这些捕食者。

经过许多代之后,这两个群体变得足够不同,以至于它们成为两个不同的物种,无法再进行杂交。

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阅读更多:物种形成如何推动进化?


趋异进化实例

(图片来源:Myra Wippler/Shutterstock)

趋异进化的经典例子是达尔文雀。(它们实际上是一种美洲雀,而不是真正的雀,但这不影响论证。)当达尔文于1835年访问加拉帕戈斯群岛时,他注意到,尽管它们源于共同祖先,但每个岛屿上的鸟类都有该岛独有的喙。

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喙的形状取决于鸟类吃什么。以坚果和种子为食的鸟类有大而坚硬的喙,非常适合敲开坚果和压碎坚硬的种子。以昆虫为食的鸟类有细长的喙,非常适合从树皮上啄食昆虫。

狗和狼是趋异进化的另一个例子。这两个物种源于共同祖先,但现在是不同的物种。由于这个共同祖先,狗和狼在外观和行为上非常相似。


阅读更多:狗与人类共同进化,这是其他物种所没有的


什么是趋同进化?

另一方面,趋同进化发生在两个或更多不同物种发展出相似的形态或特征,而这些特征**并非**源于共同祖先。

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相反,选择压力导致多个物种——有时是各种各样的物种——对相似问题产生相似的解决方案。趋同进化特别引人入胜,因为它展示了自然选择如何以相似的方式解决问题。


阅读更多:进化只考虑一件事,那就是螃蟹


趋同进化实例

(图片来源:Shutterstock/Ondrej Prosicky)

Shutterstock/Ondrej Prosicky

趋同进化的经典例子是飞行。蝙蝠、鸟类和昆虫都发展出了飞行的能力。这并非源于共同祖先,而是对同一系列问题(即逃避捕食者、寻找食物、配偶以及安全的居住和繁殖场所)的相似解决方案。

然而,这些截然不同的物种在解决这些问题的方式上存在一些重要差异。蝙蝠(哺乳动物)的翅膀是由覆盖在动物手臂和手指上的皮肤形成的。另一方面,鸟类有羽毛翅膀。在昆虫中,外骨骼进化成了翅膀。

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进化所走的路线取决于许多因素。进化利用它所拥有的,而对于进化来说,关键在于什么有效。


阅读更多: 动物是如何进化出如此丰富的色彩的?

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  • Avery Hurt

    Avery Hurt

    Avery Hurt 是一位自由科学记者,经常为 Discover Magazine 撰稿,报道神经科学、昆虫和微生物等主题的科学研究。

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