التطور المتوازي

التطور المتوازي هو تطور مماثل لصفة ما في أنواع مختلفة غير وثيقة الصلة، ولكنها تشترك في صفة أصلية مماثلة استجابةً لضغط تطوري مماثل. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

التطور التقاربي هو التطور المستقل لسمات متشابهة في أنواع تنتمي إلى سلالات مختلفة. بافتراض وجود سمة مشتركة بين سلالتين تنحدران من سلف محدد، فمن الممكن نظريًا تحديد اتجاهات التطور المتوازية والمتقاربة بدقة، والتمييز بينهما بوضوح. ^{[ 2 ]} مع ذلك، فإن معايير تعريف التطور التقاربي مقابل التطور المتوازي غير واضحة عمليًا، مما يجعل التشخيص التعسفي شائعًا. عندما يشترك نوعان في سمة معينة، يُعرَّف التطور بأنه متوازي إذا كان من المعروف أن الأسلاف قد تشاركوا هذه السمة؛ وإلا، يُعرَّف بأنه تقاربي. لكن هذه الشروط نسبية؛ فجميع الكائنات الحية تشترك في أسلاف مشتركة. ويختلف العلماء حول جدوى هذا التمييز. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تُقدم فروع الثدييات الرئيسية ، المشيميات والجرابيات ، أمثلة عديدة على التطور المتوازي ، إذ سلكت هذه الفروع مسارات تطورية مستقلة عقب تفكك كتل أرضية مثل قارة غوندوانا قبل نحو 100 مليون سنة. ففي أمريكا الجنوبية ، تقاسمت الجرابيات والمشيميات النظام البيئي (قبل التبادل الأمريكي العظيم )؛ وفي أستراليا ، سادت الجرابيات؛ وفي العالم القديم وأمريكا الشمالية، انتصرت المشيميات. مع ذلك، في جميع هذه المناطق، كانت الثدييات صغيرة الحجم وتشغل مواقع محدودة في النظام البيئي حتى انقراض الديناصورات الجماعي قبل 65 مليون سنة. في ذلك الوقت، بدأت الثدييات في الكتل الأرضية الثلاث تتخذ أشكالًا وأدوارًا أكثر تنوعًا. وبينما كانت بعض الأشكال فريدة لكل بيئة، فقد ظهرت حيوانات متشابهة بشكل لافت في اثنتين أو ثلاث من القارات المنفصلة. وتشمل الأمثلة على ذلك القطط ذات الأسنان السيفية المشيمية ( Machairodontinae ) والقطط ذات الأسنان السيفية الجرابيات في أمريكا الجنوبية ( Thylacosmilus ) ؛ والذئب التسماني والذئب الأوروبي ؛ وكذلك الخلد الجرابي والمشيمي ، والسناجب الطائرة ، والفئران (ربما) .

تطورت طيور الطنان وطيور الشمس ، وهما سلالتان من الطيور المتغذية على الرحيق في العالمين القديم والجديد، بشكل متوازٍ مجموعة من السمات السلوكية والتشريحية المتخصصة . تسمح هذه السمات (شكل المنقار، والإنزيمات الهاضمة، والقدرة على الطيران ) للطيور بالتكيف الأمثل مع البيئة الإيكولوجية التي تشغلها، والتي تتشكل بفعل مجموعة السمات المتوازية لدى هذه الطيور. وهكذا، يخلق هذا التطور السلوكي المتوازي بين الطيور مجموعة ناشئة من الطيور المتخصصة للغاية والنباتات المتكيفة للغاية، حيث يستغل كل منهما دور الآخر في تلقيح الأزهار في العالمين القديم والجديد على حد سواء. ^{[ 5 ]}

يُمكّن شكل منقار الطيور آكلة الرحيق، الطويل والمدبب كالإبرة، من الوصول إلى مدقة/سداة الزهرة واستخراج الرحيق منها. وقد تستخدم هذه الطيور مناقيرها المتخصصة أيضاً لسرقة الرحيق ، وهي ممارسة شائعة لدى كل من الطيور الطنانة وطيور الشمس، حيث تحصل الطيور على الرحيق عن طريق إحداث ثقب في قاعدة أنبوب التويج بدلاً من إدخال منقارها عبر الأنبوب كما هو معتاد، وبالتالي "تسرق" الزهرة الرحيق لعدم تلقيحها. ^{[ 6 ]}

غالبًا ما توجد الطيور التي تتغذى على الرحيق والأزهار التي تتلقح بواسطة الطيور في علاقات تكافلية، تُسهّلها خصائص منقار الطائر، ومصدر غذائه، وقدرته على الهضم، بالتزامن مع شكل أنبوب الزهرة وتكيفها مع التلقيح بواسطة الطيور المحلقة أو الجاثمة. تتغذى الطيور على الرحيق باستخدام مناقيرها الطويلة والرفيعة، وتجمع حبوب اللقاح على مناقيرها؛ ثم تُنقل هذه الحبوب إلى الزهرة التالية التي تتغذى عليها. وقد تطورت هذه العلاقة التكافلية بالتوازي بين طيور العالم القديم والعالم الجديد وأزهارها. ^{[ 7 ]} علاوة على ذلك، يبدو أن نشاط الإنزيمات الهاضمة لدى الطيور التي تتغذى على الرحيق، والذي يتوافق مع تركيبة الرحيق في أزهارها، قد تطور بالتوازي بين النباتات والملقحات عبر القارات، حيث طورت سلالات الطيور التي تتغذى على الرحيق بشكل مستقل القدرة على هضم الرحيق الخاص بأزهارها، مما أدى إلى ظهور مجموعات متميزة. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

تتفوق قدرة الطيور المتغذية على الرحيق على هضم السكروز بشكل كبير على قدرة أنواع الطيور الأخرى . ويعود هذا الاختلاف إلى تركيز عالٍ مماثل لإنزيم السكراز-إيزومالتاز ، وهو إنزيم يُحلل السكروز. ويبدو أن نشاط السكراز لكل وحدة مساحة سطح معوية أعلى لدى الطيور المتغذية على الرحيق مقارنةً بالطيور الأخرى، مما يعني أن هذه الطيور المتغذية على الرحيق تستطيع هضم كميات أكبر من السكروز بسرعة أكبر من الأنواع الأخرى. [ ^{8 ] علاوة} على ذلك، لا تنطبق فرضية التعديل التكيفي على الطيور المتغذية على الرحيق والإنزيمات الهاضمة للسكر، مما يعني أنه ليس بالضرورة أن تمتلك سلالتان من الطيور المتغذية على الرحيق تركيزات عالية من إنزيم السكراز-إيزومالتاز على الرغم من تغذيتهما على الرحيق. وبالتالي، يُعد اكتساب قدرة هضمية مماثلة للسكروز بشكل متوازٍ استنتاجًا منطقيًا، لأنه لا يوجد سبب واضح لتشارك السلالتين في هذا التركيز العالي من الإنزيم. ^{[ 9 ]}

ملحوظات

• دوكينز، ر. 1986. صانع الساعات الأعمى . نورتون وشركاه.
• ماير، 1997. ما هو علم الأحياء؟ مطبعة جامعة هارفارد
• شلوتر، د.، إي. أ. كليفورد، م. نيميثي، وج. س. ماكينون. 2004. التطور المتوازي وتوارث الصفات الكمية . عالم الطبيعة الأمريكي 163: 809-822.
• ماكجي، جي آر 2011. التطور التقاربي: الأشكال المحدودة هي الأكثر جمالاً . سلسلة فيينا في البيولوجيا النظرية، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، كامبريدج (ماساتشوستس). 322 صفحة.