Divergente Evolutie Definitie
Divergente evolutie is het proces waarbij groepen van dezelfde gemeenschappelijke voorouder evolueren en verschillen accumuleren, resulterend in de vorming van nieuwe soorten.
Divergente evolutie kan plaatsvinden als een reactie op veranderingen in abiotische factoren, zoals een verandering in milieuomstandigheden, of wanneer een nieuwe niche beschikbaar komt. Anderzijds kan divergente evolutie plaatsvinden als reactie op veranderingen in biotische factoren, zoals toegenomen of afgenomen druk van concurrentie of predatie.
Als er selectieve druk op organismen wordt uitgeoefend, moeten zij aanpassingskenmerken ontwikkelen om te overleven en hun reproductieve fitheid te behouden. Verschillen kunnen klein zijn, zoals de verandering in vorm, grootte of functie van slechts één structuur, of ze kunnen meer uitgesproken en talrijk zijn, resulterend in een volledig andere lichaamsstructuur of fenotype.
Divergente evolutie leidt tot soortvorming, en werkt op basis van het feit dat er variatie is binnen de genenpool van een populatie. Als een voortplantingsbarrière twee groepen binnen een populatie scheidt, nemen verschillende genen die de diverse aspecten van het vermogen van een organisme om te overleven en zich voort te planten beheersen, in frequentie toe of af naarmate de genenstroom wordt beperkt. Allopatrische speciatie en peripatrische speciatie doen zich voor wanneer de voortplantingsbarrière wordt veroorzaakt door een fysieke of geografische barrière, zoals een rivier of een bergketen. Anderzijds vinden sympatrische en parapatrische speciatie plaats binnen hetzelfde geografische gebied.
Door divergente evolutie kunnen organismen homologe structuren ontwikkelen. Dit zijn anatomisch gelijksoortige structuren, die in de gemeenschappelijke voorouder aanwezig zijn en in de gedivergeerde organismen blijven bestaan, hoewel ze verschillende functies hebben ontwikkeld.
De afbeelding toont een voorbeeld van de homologe botten die in de voorpoot van vier verschillende soorten zoogdieren worden aangetroffen.
In het algemeen wordt gespeculeerd dat een groter aantal verschillen tussen verwante soorten erop wijst dat er meer tijd is verstreken sinds zij divergentie ondergingen. Er zijn echter gevallen waarin niet-verwante organismen onafhankelijk van elkaar analoge structuren met een vergelijkbaar uiterlijk of een vergelijkbare functie ontwikkelen. Dit staat bekend als convergente evolutie.
Voorbeelden van divergente evolutie
Darwin’s vinken
Een van de beroemdste voorbeelden van divergente evolutie werd waargenomen door Charles Darwin, en gedocumenteerd in zijn boek On the Origin of Species.
Tijdens een bezoek aan de Galapagos Eilanden merkte Darwin op dat elk van de eilanden een populatie vinken had die tot dezelfde taxonomische familie behoorde. Echter, de vogelpopulaties op elk eiland verschilden van die op nabijgelegen eilanden in de vorm en grootte van hun snavels.
Darwin suggereerde dat elk van de vogelsoorten oorspronkelijk had behoord tot een enkele gemeenschappelijke voorouder soort, die wijzigingen had ondergaan van zijn kenmerken op basis van het type voedselbron beschikbaar op elk eiland. Zo ontwikkelden de vogels die zich met zaden en noten voedden grote, brekende snavels, terwijl cactuseters langere snavels ontwikkelden, en fijnere snavels bij vogels die zich voedden door insecten uit bomen te plukken.
Toen de voorouderlijke vorm van vinken aanvankelijk elk eiland koloniseerde, bevatte elke groep individuen die in staat waren zich beter aan te passen aan de omstandigheden en de beschikbare voedselbron. Deze individuen overleefden en plantten zich voort in hun nieuwe habitat. Daarbij werden de genen die bepaalde gunstige aspecten beheersten (b.v. langere snavels die geschikt waren om nectar diep in de bloemen te bereiken) over de hele genenpool verspreid, terwijl de individuen zonder gunstige kenmerken uitstierven. Dit is het proces van natuurlijke selectie.
Het geval van de “Darwinvinken” (de vogels behoren eigenlijk tot de familie van de vinkachtigen en zijn geen echte vinken) is een voorbeeld van adaptieve radiatie, wat een vorm van divergente evolutie is.
Adaptieve radiatie komt veel voor in archipels zoals de Galapagos-eilanden en Hawaii, maar ook op metaforische “eilandhabitats” zoals bergketens. Dit komt doordat de genenstroom tussen eilanden beperkt is als de migratie niet constant is; de omvang van het effect hangt echter af van het verspreidingsvermogen van het organisme.
De evolutie van primaten
Alle primaten op aarde zijn geëvolueerd uit één gemeenschappelijke voorouder, hoogstwaarschijnlijk een primaatachtig, insectivoor zoogdier, dat ongeveer 65 miljoen jaar geleden in het Mesozoïcum leefde. In die tijd waren de continenten van de wereld grotendeels met elkaar verbonden. Fossiel bewijs suggereert dat deze primitieve dieren in bomen leefden, met een goed gezichtsvermogen en handen en voeten die waren aangepast aan het klimmen in bomen.
Rond 55 miljoen jaar geleden ontwikkelden zich de eerste echte primaten, die uiteenvielen in de halfapen en apen.
De voorouderlijke halfapen leken het meest op de moderne halfapen, waartoe de lemuren (endemisch op Madagaskar), lorissen, tarsiers en bushbaby’s behoren. Zij hebben kleine hersenen en een relatief klein lichaam, met een natte neus die lijkt op die van een hond. Ze zijn vaak nachtdieren, met lichaamskenmerken die in vergelijking met andere primaten als “primitief” worden beschouwd.
De volgende grote divergentie vond ongeveer 35 miljoen jaar geleden plaats in de andere fylogenetische tak van de primaten, de apen. Deze gebeurtenis resulteerde in de divergentie van de gemeenschappelijke voorouder van alle apen uit de Nieuwe Wereld en die uit de Oude Wereld.
Verder wordt gespeculeerd dat de twee groepen een divergente evolutie ondergingen als gevolg van allopatrische speciatie. Aangezien de continenten Amerika en Eurazië op dat moment van elkaar gescheiden waren, zou de splitsing veroorzaakt kunnen zijn door een toevallige migratie over de Atlantische Oceaan.
De Java-apen of Platyrrhines, komen van nature voor in Midden- en Zuid-Amerika, en ook in Mexico. Zij hebben een platte neus en een grijpstaart, die als een vijfde ledemaat fungeert en waarmee zij zich aan bomen en takken kunnen vastgrijpen. Tot deze familie behoren bekende families als kapucijnapen en spinapen (familie: Cebidae), penseelaapjes (Callitrichidae) en brulapen (Atelidae).
De gemeenschappelijke voorouder van de apen uit de Oude Wereld en de mensapen splitste zich ongeveer 25 miljoen jaar geleden af. Oude-wereldapen, of Catarrhini, komen oorspronkelijk uit Afrika en Azië en vertonen een reeks verschillende aanpassingen aan vele soorten habitats, van regenwouden tot savanne, bergen en struikgewas. Er zijn zowel terrestrische als boombewonende Catarrhini, waarvan er vele bekend zijn, zoals de makaken (geslacht: Macaca), bavianen (Papio) en langoeren (Semnopithecus).
Het is belangrijk om te onthouden dat de moderne primaten die we tegenwoordig zien, ondanks hun overeenkomsten niet uit elkaar zijn geëvolueerd (zo zijn mensapen niet geëvolueerd uit mensapen), maar dat ze afstammen van één gemeenschappelijke voorouder die via divergente evolutie twee verschillende soorten heeft gevormd.
De kitvos en de poolvos Vos
Twee soorten die zeer nauw verwant zijn en een uiteenlopende evolutie hebben doorgemaakt, zijn de kitvos (Vulpes macrotis) en de poolvos (Vulpes lagopus).
De kitvos komt oorspronkelijk uit het westen van Noord-Amerika en is aangepast aan woestijnomgevingen; hij heeft een zandkleur en grote oren, die hem helpen overtollige lichaamswarmte af te voeren.
De poolvos komt oorspronkelijk uit de Arctische gebieden en leeft in het Arctische toendra-bioom van het noordelijk halfrond. Hij is het best aangepast aan koude klimaten, heeft een dikke vacht, die wit is in de winter en bruin in de zomer, en een kleine, ronde lichaamsvorm die warmteverlies minimaliseert.
Door af te stammen van een recente gemeenschappelijke voorouder, hebben beide soorten zich moeten aanpassen aan hun uiterst verschillende habitats. Ze zijn geëvolueerd tot twee soorten die duidelijk zeer verschillend zijn in termen van hun oren en vacht, hoewel ze nog steeds het merendeel van hun voorouderlijke kenmerken behouden.
- Convergente evolutie – Het proces waarbij soorten die niet nauw verwant zijn, onafhankelijk van elkaar functioneel of visueel vergelijkbare structuren ontwikkelen.
- Parallelle evolutie – Het proces waarbij verwante, maar verschillende soorten onafhankelijk van elkaar vergelijkbare structuren ontwikkelen.
- Soortsvorming – Het proces waarbij nieuwe en verschillende soorten worden gevormd.
- Natuurlijke selectie – Het proces waarbij soorten die beter aan hun omgeving zijn aangepast, overleven en zich voortplanten, terwijl soorten die slecht aangepast zijn, dat niet doen.
Quiz
1. De structuren die aanwezig zijn in de gemeenschappelijke voorouder van twee soorten en die blijven bestaan in hun geëvolueerde lijn, zij het met een andere vorm of functie, staan bekend als:
A. Analoge structuren
B. Homologe Structuren
C. Divergente structuren
D. Vestigiale structuren
2. De adaptieve radiatie die in het geval van de Galapagosvinken is waargenomen, is een gevolg van:
A. Hoge frequentie van migratie tussen eilanden
B. De ontwikkeling van analoge structuren
C. Populaties van vogels die zich aanpassen om beschikbare niches te vullen
D. Al het bovenstaande
3. Welke van de volgende beweringen is waar?
A. Mensen zijn meer geëvolueerd dan chimpansees
B. Nieuwe Wereld Apen zijn geëvolueerd uit Oude Wereld Apen
C. Gorilla’s en Lemuren hebben een gemeenschappelijke voorouder
D. Simians zijn geëvolueerd uit halfapen