Причины конвергентной эволюции
Кладистическое определение синапоморфии, аутапоморфии, апоморфии, симплезиоморфии игомоплазии
Конвергенция - схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. В результате конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение. Конвергентное сходство никогда не бывает глибоким.
Следствием конвергентной эволюции является конвергентное сходство. То есть сходство организмов, основанное не на их родстве, а на близком наборе признаков, сформировавшемся независимо в разных группах.
Основной причиной конвергентной эволюции считается сходство экологических ниш рассматриваемых организмов. В частности, наиболее классическим случаем конвергентной эволюции является формирование сходных форм тела у хищных акул, ихтиозавров(данные - по ископаемым остаткам) и дельфинов. Экологическая ниша крупного подвижного водного хищника - одинакова для всех трёх групп и выдвигает сходные требования к форме тела животного. Следует отметить, что многие основные характеристикиклассов, к которым относятся три перечисленные группы, сохраняются у рассматриваемых групп. Тем не менее, у ихтиозавров и дельфинов пояс задних конечностей редуцирован.
Токсодон: существовали видыюжноамериканских копытных, напоминавшие вследствие конвергентной эволюции современных носорогов, не будучи их родственниками
Первоначально трубкозуб из-за ряда бросающихся в глаза особенностей строения был отнесён к тому же семейству, что и южноамериканские муравьеды, однако поверхностное сходство с ними оказались результатом конвергентной эволюции
Сходство тилацина с волчьими
4.2 Дивергенция
Дивергенция (от средневекового лат. divergo - отклоняюсь) - расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции, результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного или искусственного отбора.
Дарвин использовал принцип дивергенции для объяснения видообразования в природе, где дивергенция:
Возникает: если вид занимает обширный ареал и приспосабливается к разным экологическим условиям
Выражается: в появлении каких-либо различий между первоначально сходными популяциями
Обусловлена: неодинаковым направлением естественного отбора в разных частях ареала вида
Приводит: к возникновению разнообразных по строению и функциям организмов, что обеспечивает более полное использование условий среды, так как, поДарвину, наибольшая «сумма жизни» осуществляется при наибольшем разнообразии строения
Поддерживается: борьбой за существование
Обычно даже незначительно специализированные формы обладают селективным преимуществом, что способствует быстрому вымиранию промежуточных форм и возникновению разных форм изоляции.
Принцип дивергенции объясняет процесс образования и более крупных (надвидовых) систематических групп, и возникновение разрывов между ними.
Конвергенцией в биологии называют явление, когда совершенно разные изначально виды в процессе эволюции становятся похожими друг на друга. Например, киты и дельфины внешне очень похожи на рыб, и даже Линней, составляя первую классификацию живых организмов, ошибочно причислил их к рыбам. Но на самом деле киты и дельфины дышат лёгкими и произошли от сухопутных животных. Ближайшие их родственники — бегемоты, а совсем не рыбы. В этом посте — удивительные примеры конвергенции в живой природе.
Акула и касатка — два хищника, весьма похожи внешне. Но первая — рыба, в вторая — млекопитающее.
По ископаемым останкам учёные выяснили, как одна из ветвей древних парнокопытных перешла к водному образу жизни и стала внешне похожей на рыб. Их эволюция, занявшая около 50 млн. лет, выглядела примерно так:
эволюция китообразных
В процессе перехода к жизни в водной среде изменилась форма тела, лапы и хвост трансформировались в плавники, возникла способность надолго задерживать дыхание под водой. Но, будучи внешне похожими на рыб, киты и дельфины сильно от них отличаются — они теплокровные, не имеют жабр, выкармливают детёнышей молоком и имеют значительно более высокий уровнем интеллекта.
На самом деле примеров, когда природа находит похожие решения для совершенно разных видов животных или растений, огромное множество.
Вы, конечно, узнали растение на фото. Это кактус. А растение на нижнем фото?
Оно выглядит как кактус, но вовсе не кактус. Это один из видов молочая. Произрастая в очень похожих условиях жарких пустынь (одно — в Америке, а другое — в Африке), оба растения независимо друг от друга приобрели толстый стебель, чтобы накапливать влагу, и шипы для защиты от поедания животными.
Дикобразы, ежи и ехидны относятся к совершенно разным отрядам (а ехидна так и вообще яйцекладущее млекопитающее). Да и живут в совершенно разных местах. Тем не менее конвергенция сыграла свою роль — для защиты все эти животные вырастили иголки.
Дикобраз
Конвергентная эволюция — это независимое друг от друга развитие похожих органов или возможностей у организмов, которые биологически не связаны напрямую друг с другом. В качестве примера можно привести развивавшиеся параллельно глаза головоногих моллюсков и млекопитающих. А также способность летать у некоторых насекомых, птиц, летучих мышей и костистых рыб. Частота, с которой обнаруживаются признаки конвергентной эволюции у живых организмов на , подтверждает гипотезу о том, что некоторые основные анатомические структуры и физиологические механизмы могут быть идентичными среди других форм жизни во Вселенной.
Физика и эволюция
Одна из причин, по которой происходит конвергенция, заключается в том, что некоторые формы тела являются лучшими биологическими решениями основных проблем физики. Чтобы быстро и эффективно двигаться под водой, нужно гладкое тело с широким мускулистым хвостом или другими придатками для обеспечения движения вперед. Неудивительно, что киты напоминают рыб своим внешним обликом. Они, как и рыбы, имеют обтекаемую форму. У них есть мощный хвост, пара ласт, подобных передним плавникам, а в некоторых случаях даже спинной плавник вдоль спины.
Сто пятьдесят миллионов лет назад еще одно рыбоподобное существо плавало в океанах Земли. Хотя оно и вымерло 70 миллионов лет назад, найденные окаменелости костей позволили восстановить его внешний вид. Сохранившиеся скелеты не дают поводов сомневаться, что существо было рептилией. Из-за его замечательного сходства с рыбой его называли Ихтиозавр (ichthyosaur), или рыба-ящерица (по гречески icthys — рыба, sauros — ящерица).
Параллельно эволюционировавшие животные могут выглядеть одинаково, но легко доказать, что это совершенно разные существа с очень непохожими между собой предками. Сходство по внешнему виду абсолютно не связано с их близким родством.
Другие примеры конвергенции
Изолированные на австралийском континенте сумчатые млекопитающие смогли процветать в течение 150 миллионов лет. В большинстве других частей света они исчезли, поскольку конкуренция со стороны плацентарных млекопитающих оказалась слишком большой.
Австралия имеет хорошие условия для эволюции, и здесь появилось много разных сумчатых, заполнивших свои ниши. Сходство по внешнему виду между различными сумчатыми и плацентарными млекопитающими демонстрирует нам яркие примеры похожести. В Австралии есть свой волк — тасманский дьявол; есть свои «коты» (Dasyurus ) и «мыши» (Dasycercus ). Есть «муравьеды» и «ленивцы». Летающий фаланджер (Petaurus breviceps) сравним с летающими белками. А вомбат (Vombatidae) — с обыкновенными свиньями. В Австралии даже есть свой сумчатый крот!
Конечно, сумчатые и плацентарные — это млекопитающие, имеющие общую родословную в не слишком отдаленном прошлом. Однако конвергентная эволюция может создавать сходство между совершенно несвязанными существами. Насекомые и птицы на древе находятся невероятно далеко друг от друга. Но с первого взгляда трудно описать разницу между птицей и гигантской молью. Они не сильно различаются по размеру, обе не зависят от наличия нектара в цветах. И схожи способностью к парящим полетам.
Еще один замечательный пример — сходство между клювом утки (птицы) и клювом утконоса (млекопитающего). Оба существа получают пищу, просеивая грязь. Для реализации этой функции у них есть широкая сплюснутая морда. Она придает их головам сходство по внешнему виду.
Конвергенция у растений
Конвергенция не ограничивается животным царством. Растения, подверженные похожим внешним воздействиям, могут также напоминать друг друга в формах, которые они развили за миллионы лет эволюции. Сотни видов деревьев составляют три больших тропических леса мира. Однако даже часто сложно определить, к какому именно лесу относится тот или иной образец. Все деревья вырастают там до больших высот, не имеют ветвей на своих нижних стволах, имеют похожие листья и подобную кору.
В американских пустынях характерными растениями являются кактусы. Их стебли являются водохранилищами; они покрыты защитными шипами и не имеют листьев. Очень похожим на кактусы по всем этим признакам являются Эуфорбия (молочай), растение родом из Африки. Но, несмотря на кактусоподобный внешний вид, оно близко с кактусами не связано.
Конвергенция (лат. convergo - сближаю) - процесс сближения, схождения (в разном смысле), компромисса, стабилизации. Многие из нас по-разному называют наше время. Большинство говорят, что XXI век - это «век информационных технологий», кто-то считает, что наступила «эпоха Интернета», а на самом деле наше время можно назвать «Всеобщая конвергенция», а мир, в котором мы живем, - конвергентной средой. Подтверждений тому великое множество…
Для начала определимся, что же такое конвергенция. Вездесущая Википедия дает такое определение: «Конвергенция (лат. convergo - сближаю) - процесс сближения, схождения (в разном смысле), компромисса, стабилизации». Из других источников можно узнать, что конвергенция - это «схождение в одной точке». Третьи источники трактуют термин как сплетение различных технологий, направлений в науке и технике. В начале нашего века, говоря о конвергенции информационных технологий, давали чисто технологическое определение: «процесс сближения разнородных электронных технологий в результате их быстрого развития и взаимодействия». И все.
Так что же такое конвергенция в наши дни? Какой такой компромисс она в себе несет? Что она сближает? В какую единую точку идет схождение и что к чему? Вопросов действительно много. Понятно, что нет и не может быть однозначного ответа, т.к. в разных случаях она (конвергенция как таковая) объединяет и сближает самое разное и ранее «непересекаемое». Однозначно можно лишь сказать, что еще вчера мир параллельный сегодня последовательно идет к общему знаменателю, а в центральной точке схождения стоит уже человек как индивидуум и человечество как единая социальная общность. Еще вчера мы говорили о шлюзах, о мультисервисных сетях, а сегодня об общей платформе NGN (сети следующего поколения) с применением IP-протоколов.
Некоторые мировые производители, например Cisco, в качестве основного девиза использует слоган «Сеть - это платформа», а ведь еще вчера считалось, что сеть всего лишь объединяет и соединяет.
Чтобы осознать масштабы конвергенции, давайте просто приведем несколько примеров. Причем не уникальных, а масштабных, затрагивающих все население планеты. Пожалуй, самым ярким примером конвергенции может служить сотовая связь. Причем компромисс и переплетение здесь всего и вся наблюдается как на уровне оператора связи, услуг, которые он предоставляет, так и на уровне самих телефонов.
Впрочем, говоря «сотовый телефон», мы сегодня имеем в виду совершенно непонятное по морфологии устройство, сочетающее в себе, прежде всего, компьютер, а затем …телефон, фотоаппарат, видеокамеру, телевизор, FM-радио, диктофон, модем, MP3-плеер+рекордер, коммуникатор всех стандартов беспроводной сети, ах да, чуть не забыл GPS-навигатор, банковский терминал, консоль удаленного управления сервером и много еще чего дополнительного (часы, будильник, органайзер, систему голосового набора…).
Благодаря конвергенции только на примере мобильного телефона мы получили такой синергетический эффект, что даже фантасты каких-нибудь 25 лет назад не смогли бы предсказать такое чудо техники, как сотовый телефон с его возможностями. Ну, кто мог предположить еще двадцать лет назад, что человек, имея на руках аппарат весом в 100 граммов, может получать услуги 20 наименований, да еще перемещаясь чуть ли не по всему миру.
Каждый мобильный абонент может передать платное SMS-сообщение, и на экране телевизора появится его сообщение. А ведь есть еще и SMS-викторины, опросы… В общем, мир услуг мобильной связи бесконечен:-)
А главное, что конвергенция сделала все эти технические чудеса доступными миллионам. Нет - миллиардам.
Сегодня уже на полном серьезе говорят об умном доме, умном офисе, об электронном правительстве и даже мировое сообщество все чаще называют «мировым информационным обществом». Причем обратите внимание не «информационным сообществом» и именно «обществом», потому что сообщество подразумевает объединение очень разных обществ, а информационное общество оно действует в рамках конвергентной среды, а, следовательно, представляет в этом смысле единое целое.
Примеры конвергенции буквально окружают нас. Садясь в самолет, вы просто показываете свой паспорт, потому что по Интернету заказали и оплатили цифровой билет. Теперь просто невозможно забыть билет и вспомнить о нем только перед регистрацией. Скоро можно будет не брать с собой в загранпоездку даже паспорт, достаточно будет предъявить свои биометрические данные, которые всегда при себе.
Еще одним примером планетарного масштаба является сеть Интернет. Боюсь, что рамок одной статьи не хватит даже кратко рассказать обо всех услугах, которые она предоставляет. Это и почта, и телеграф, и телефон, и библиотека (а также фонотека, видеотека и самая полная в мире энциклопедия), магазин, банк, правительство и социальные сети.
Всемирная паутина - это и тот самый World Wide Web, за который она и имеет свое основное название. Сотни миллионов сайтов, живых журналов, дневников-блогов и персональных страниц ежедневно принимают, хранят и предоставляют зетабайты и йотобайты самой разнообразной информации. А еще публикуют статьи, продают все и вся через интернет-магазины и даже аукционы. Вот уж поистине самая конвергентная среда в истории человечества. Вот уж действительно одна, глобальная точка схождения всех наук и технологий.
Благодаря конвергентной среде, которую представляет Интернет, была создана уникальная во всех смыслах энциклопедия - Википедия. Каждый житель Земли может стать ее соавтором и/или редактором. И в этом ее главное достоинство. Мало толку от того, что где-то в запасниках и архивах находятся какие-то очень ценные научные и культурные знания. Только избранные смогут их найти и использовать. Благодаря электронным библиотекам (теперь тоже очень конвергентная среда) знания стали доступны миллиардам в любой точке мира и на любом языке. Достаточно просто использовать электронный словарь-переводчик, коих великое множество.
Небольшими, но яркими примерами могут служить мобильные компьютеры. Ноутбуки сегодня не просто мобильный ПК, а, прежде всего, в высшей степени конвергентное устройство, сочетающее в себе самый обычный и производительный ПК, и коммуникатор, и мультимедиацентр. Последний «писк» конвергенции мобильных ПК - это новый подкласс ноутбуков - нетбуки или сетевые ноутбуки.
При всем том, что даже специалисты не сразу осознали, в чем их существенное различие от малогабаритных ноутбуков, они представляют революционное устройство для удовлетворения всех сетевых потребностей пользователя. Нетбук в определенной мере заменяет компьютер, телефон, телевизор, GPS-навигатор и может работать в автономном режиме до 8-10 часов. С таким устройством человек всегда на связи, всегда в сети. И не беда, что экран маловат (но больше чем у любого смартфона или коммуникатора). Не проблема, что встроенной памяти немного. Ведь есть же «файловые хранилища» в сети Интернет, да и дома можно скачать «лишние» данные на домашний ПК.
Идем дальше. Конвергенция рождает новые и очень удобные виды обслуживания населения. Сегодня уже не нужно ехать в кассу многочисленных компаний и организаций, а достаточно найти ближайший пункт PAYNET (или другой платежной системы) и заплатить за коммунальные услуги, связь и Интернет.
Каждый из нас может стать обладателем электронного кошелька, подключившись к системе e-Karmon, и совершать платежные он-лайн или офф-лайн операции с применением электронной цифровой подписи. И это тоже весьма конвергентные услуги.
Только в Ташкенте каждый посетитель более чем 40 кафе и ресторанов, а также театра «Ильхом» может кушать или смотреть спектакль, находясь в сети Интернет при помощи технологии беспроводного доступа WiFi. В историческом центре Ташкента около цирка уже несколько лет действует целая зона беспроводного доступа к сети Интернет площадью 1,5 км2.
В начале декабря сразу два сотовых оператора «Уздунробита» (торговая марка МТС) и UNITEL (торговая марка «Билайн») объявили о начале оказания коммерческих услуг своих сетей 3G в Ташкенте. А еще два оператора это сделают до конца этого года. Это значит, что конвергентная среда дополнилась еще и видеозвонками, и мобильным Интернетом на небывалых доселе скоростях
До 2015 года в Узбекистане произойдет переход на цифровое телевидение, а уже сегодня действуют опытные зоны наземного цифрового телевещания в Ташкенте и Бухаре.
Сегодня уже можно получить т.н. услуги Triple Play - IP-телефония, доступ к сети Интернет, интернет-телевидение и видео по запросу.
Примеров конвергенции много, и их можно перечислять бесконечно. Если так дальше пойдет, то скоро будет сложно найти хотя бы одно неконвергентное многофункциональное устройство или неконвергентную услугу. Мир объединяется, а, следовательно, конвергентная среда и есть способ существования информационного общества. Главное - все грамотно смешать, и не взбалтывать:-)
Примеры конвергенции…
Настольный ПК. Ноутбук. Карманное устройство: c Nokia N97 наступает рассвет эры персонального Интернета
Компания Nokia представила Nokia N97 - самый продвинутый в мире мобильный компьютер, который кардинально изменит способ подключения к Интернету и связи друг с другом. Предназначенный для пользователей, хорошо знакомых с Интернетом, Nokia N97 оснащен большим сенсорным дисплеем с диагональю 3,5 дюйма и полной клавиатурой, обеспечивая «постоянно открытое» окно к любимым социальным сетям и сайтам Интернета. Флагманское устройство модельного ряда Nokia Nseries представляет пользователям передовые технологии, включая сенсорный интерфейс, большой объем встроенной памяти, высокую производительность системы и высокоскоростные соединения для «персонального» Интернета и обновления статуса в социальных сетях.
«В ряду устройств от настольного ПК до портативных мобильных устройств модель Nokia N97 является наиболее мощным существующим мобильным компьютером, - заявил Йонас Гойст (Jonas Geust), вице-президент подразделения Nseries компании Nokia. - Вместе с анонсированными сегодня сервисами Ovi мобильный компьютер Nokia N97 адаптируется к окружающему нас миру, помогая оставаться на связи с наиболее важными людьми и не отрываться от любимых занятий ни на минуту. С Nokia N97 модельный ряд Nseries укрепляет лидерство в области персонализации интернет-сервисов для пользователей, преобразуя просто Интернет в Ваш Интернет».
Знает о Вашем «статусе в сети»
Nokia N97 представляет концепцию «статуса в сети». Благодаря встроенному A-GPS-приемнику и электронному компасу мобильный компьютер Nokia N97 интуитивно определяет, где он находится. Кроме того, он может в реальном времени автоматически отправлять обновленную информацию в социальные сети, позволяя авторизованным друзьям обновлять свой «статус» и делиться информацией о статусе в сети наряду с изображениями и видеороликами.
Интернет и развлечения на широком экране
На экране ожидания мобильного компьютера Nokia N97 представлены наиболее значимые контакты, контент и медиаресурсы. Доступ к друзьям, социальным сетям и новостям осуществляется одним касанием. Широкоэкранный дисплей формата 16:9 можно полностью персонализировать с помощью часто обновляемых виджетов любимых web-сервисов и сайтов социальных сетей. Nokia N97 также отлично приспособлен для просмотра интернет-страниц, потокового Flash-видео, а также для игр. Две клавиатуры - QWERTY и сенсорная раскладка обеспечивают эффективную работу с блогами, общение в чатах, отправку текстовых сообщений или сообщений электронной почты.
Nokia N97 поддерживает до 48 Гб памяти, включая встроенную память объемом 32 Гб, и возможность использовать карты памяти microSD, вмещающие до 16 Гб музыки, мультимедиа и прочей информации. Кроме того, Nokia N97 обладает отличными музыкальными функциями, в том числе возможностью работы в режиме воспроизведения до полутора дней. Устройство также оснащено 5-мегапиксельной камерой с высококлассной оптикой Carl Zeiss, поддерживает видеозапись в аналогичном DVD-качестве формата 16:9 и такие сервисы, как Share on Ovi через высокоскоростные подключения в сетях HSDPA и WLAN для того, чтобы немедленно делиться своими снимками.
Nokia N97 предположительно поступит в продажу в первой половине 2009 года.
Путешественники, которые много фотографируют в дороге, сталкиваются с проблемой нехватки свободного места. Им приходится или запасаться большим количеством карт памяти, или использовать ноутбук для хранения снимков. Однако более простой выход из ситуации можно найти с картой памяти Eye-Fi Explore. С помощью встроенного модуля Wi-Fi она может самостоятельно выходить в Интернет и выгружать фотографии на сервер. При этом определяются приблизительные координаты пользователя, чтобы поставить гео-метку на фото.
