Divergentie in biologie - wat is het? In sommige gevallen kunnen populaties die in ecologisch verschillende perifere omgevingen leven genetische verschillen vertonen met de rest van de populatie, vooral wanneer er een grote diversiteit aan soorten is. Genetische divergentie is een biologisch proces waarbij twee of meer populaties van een voorouderlijke soort onafhankelijk genetische veranderingen (mutaties) accumuleren om overleefbare nakomelingen te produceren. Genetische verschillen tussen uiteenlopende populaties kunnen mutaties omvatten die het fenotype niet beïnvloeden, evenals leiden tot significante morfologische en fysiologische veranderingen.
Genetische divergentie
Op het niveau van de moleculaire genetica zijn divergentie in de biologie de genetische veranderingen die optreden als gevolg van soortvorming. De onderzoekers stellen echter dat het onwaarschijnlijk is datdat een dergelijk fenomeen het resultaat was van een eenmalige en significante dominante mutatie op een genetische locus. Als het mogelijk was, zouden deze mutaties niet kunnen worden doorgegeven aan de volgende generaties. Daarom is de variant van sequentiële reproductieve isolatie waarschijnlijker, die het resultaat is van meerdere kleine mutaties in het evolutieproces.
Divergente evolutie
Volgens de evolutietheorie is divergentie in de biologie een relatief fenomeen waarbij aanvankelijk vergelijkbare populaties verschillen opstapelen in de loop van de evolutionaire ontwikkeling en geleidelijk duidelijker worden. Dit proces staat ook bekend als "divergentie" en werd beschreven in On the Origin of Species (1859). Zelfs vóór Darwin werden in 1858 door Alfred Russel Wallace veel lijnen van afwijking van het centrale soorttype beschreven. Volgens de traditionele evolutietheorie dient divergentie twee hoofddoelen:
- Het stelt dit type organisme in staat om in een veranderde vorm te overleven door nieuwe biologische niches te exploiteren.
- Deze toename in diversiteit verbetert het aanpassingsvermogen van de jongere generatie aan verschillende habitats.
Deze veronderstellingen zijn puur hypothetisch, omdat het erg moeilijk en bijna onmogelijk is om ze experimenteel te bewijzen.
Moleculaire divergentie
Wat is het in termen van moleculaire biologie? Dit is het aantal nucleotiden dat van elkaar verschilt door twee DNA-segmenten. Het percentage kan ook variëren.aminozuren tussen twee polypeptiden. De term "divergentie" wordt in deze context gebruikt omdat er wordt aangenomen dat twee moleculen afstammelingen zijn van één oudermolecuul. In het evolutieproces is er niet alleen een divergentie, maar ook een samensmelting van gebeurtenissen, zoals hybridisatie en horizontale overdracht. En dergelijke gebeurtenissen komen veel vaker voor. De moleculaire mechanismen van evolutionaire divergentie van genetisch materiaal omvatten nucleotidesubstituties, deleties, inserties, chromosomale recombinaties, transposities en inversies, duplicaties, transformaties en horizontale genoverdracht. Het aantal nucleotidesubstituties is een eenvoudige en bruikbare maat voor de mate van divergentie tussen twee sequenties. In feite zijn er verschillende methoden beschikbaar om het aantal nucleotidesubstituties te schatten en een fylogenetische boom te construeren die het evolutionaire pad van divergentie laat zien.
Analoog van convergentie
Divergentie in de biologie is analoog aan evolutionaire convergentie, waarbij organismen met ongelijke voorouders door natuurlijke selectie op elkaar gingen lijken. Vliegen en vogels zijn bijvoorbeeld geëvolueerd om vergelijkbaar te zijn, in de zin dat ze vleugels hebben en kunnen vliegen, ook al waren hun niet-vliegende voorouders totaal verschillend. In feite behoren deze twee tot verschillende biologische typen. Een divergentie in de biologie is een evolutionaire gebeurtenis waarbij twee morfologische of moleculaire eigenschappen voortkwamen uit een gemeenschappelijke voorouder. Deze kenmerken waren oorspronkelijk hetzelfde, maar werdenheterogeen in de loop van de evolutie. In het geval van een discrepantie, moet er een zekere mate van overeenkomst zijn tussen de twee eigenschappen om te suggereren dat er een gemeenschappelijke voorouder was. Voor toenadering daarentegen moet er een zekere ongelijkheid zijn, aangezien bepaalde kenmerken zijn ontleend aan volledig onafhankelijke voorouders. Het verschil tussen divergentie en convergentie is dus moeilijk vast te stellen.
Divergentie in biologie: foto's
Divergente evolutie (van het Latijnse divergentia - divergentie) is in de regel een gevolg van de verspreiding van dezelfde soort in verschillende en geïsoleerde omgevingen. De volgende voorbeelden kunnen worden gegeven: de meeste wezens op de planeet hebben bovenste ledematen, mensen en primaten hebben armen, gewervelde dieren hebben poten, vogels hebben vleugels, vissen hebben vinnen, enzovoort. Al deze organen worden op verschillende manieren door levende organismen gebruikt, maar hun oorsprong is identiek. Divergentie kan voorkomen in elke groep verwante organismen. Hoe groter het aantal aanwezige verschillen, hoe groter de discrepantie. En er zijn heel veel van dergelijke voorbeelden in de natuur, bijvoorbeeld een vos. Als zijn leefgebied de woestijn is, helpt de vacht van een dier met een bepaalde kleur om zich te vermommen voor roofdieren. De rode vos leeft in de bossen, waar de "rode vacht" wordt gecombineerd met het lokale landschap. In de woestijn maakt de hitte de warmteoverdracht moeilijk, dus de oren van de vos zijn geëvolueerd tot grote maten, zodat het lichaam overtollige warmte kwijtraakt. Doorslaggevend daarbij is degewoon verschillende omgevingsomstandigheden en aanpassingsvereisten, geen genetische verschillen. Als ze in dezelfde omgeving hadden geleefd, zouden ze waarschijnlijk op een vergelijkbare manier zijn geëvolueerd. Uiteenlopende evolutie is een bevestiging van genetische nabijheid.
Divergentie in de natuur: voorbeelden
Evolutie is het proces waarbij organismen in de loop van de tijd veranderen. Het belangrijkste kenmerk is dat dit allemaal heel langzaam gebeurt en duizenden of zelfs miljoenen jaren duurt. Divergentie in de biologie - wat is het? Denk bijvoorbeeld aan een verandering in het menselijk lichaam: iemand is lang, iemand is klein, sommigen hebben rood haar, anderen zijn zwart, sommigen hebben een lichte huidskleur, sommigen hebben een donkere huidskleur. Net als mensen hebben andere levende organismen ook veel variaties binnen dezelfde populatie.
Divergentie is in de biologie (voorbeelden laten dit duidelijk zien) het proces van accumulatie van gentransformaties die nodig zijn om te overleven. Een voorbeeld uit het echte leven kan worden gegeven. Er zijn veel soorten vinken op de Galapagos-eilanden. Toen Charles Darwin deze plaatsen bezocht, merkte hij op dat deze dieren inderdaad op elkaar lijken, maar dat ze toch enkele belangrijke verschillen hebben. Dit is de grootte en vorm van hun snavels. Hun gemeenschappelijke voorouder onderging een adaptieve straling en droeg zo bij aan de ontwikkeling van nieuwe soorten. Op een eiland waar zaden in overvloed waren, waren bijvoorbeeld de snavels van vogels het meest geschikt om dit soort voedsel te eten. Op een ander eiland hielp de structuur van de snavel het dierinsecten eten. Er zijn immers veel nieuwe soorten ontstaan, elk met zijn eigen unieke kenmerken.
Divergente evolutie vindt plaats als het gaat om de opkomst van een nieuwe biologische soort. Dit is in de regel nodig om zich aan verschillende omgevingsomstandigheden aan te passen. Een goed voorbeeld is de menselijke voet, die heel anders is dan de apenvoet, ondanks hun gemeenschappelijke primaat-voorouder. Er ontstond een nieuwe soort (in dit geval de mens) omdat het niet langer nodig was om in bomen te klimmen. Bipedalisme veroorzaakte de nodige veranderingen in de voet om de snelheid, balans en zelfverzekerde beweging op het aardoppervlak te verbeteren. Hoewel mensen en apen genetisch vergelijkbaar zijn, hebben ze verschillende fysieke eigenschappen ontwikkeld die nodig zijn om te overleven.
