Evolución paralela

A evolución paralela é o desenvolvemento dun trazo similar en especies relacionadas pero distintas, que descenden dun mesmo antepasado, pero desde diferentes clados.

Evolucións paralela e converxente

Evolución na posición dos aminoácidos en tres pares de especies. Se empezan co mesmo aminoácido nesa posición da proteína (procedente dun antepasado común) e acaban con distintos aminoácidos, fálase de diverxencia; se empezan co mesmo aminoácido e acaban ambas as especies independentemente noutro aminoácido igual pero distinto do primeiro, fálase de paralelismo, e se empezaron con aminoácidos distintos e acaban co mesmo aminoácido fálase de converxencia. A = alanina, S = serina, T = treonina. A parella de especies do centro sufriu evolución paralela nese aminoácido, xa que as dúas empezaron tendo A e acabaron tendo S, pero por camiños distintos.

Dado un determinado trazo que aparece en dúas liñaxes que descenden dun antepasado especificado, é posible en teoría definir estritamente as tendencias evolutivas paralela e converxente, e distinguilas claramente entre si. Porén, na práctica, os criterios para definir evolución converxente como oposta a paralela non adoitan ser moi claros, polo que é común unha diagnose arbitraria nalgúns casos.

Cando dúas especies son similares nun carácter determinado, a evolución defínese como paralela se os antepasados compartían tamén unha semellanza nese aspecto; se non o fan, a evolución dese carácter nesas especies defínese como converxente. Porén, esta distinción non é moi nítida porque as condicións establecidas son en parte unha cuestión de grao; todos os organismos comparten antepasados máis ou menos recentes. En bioloxía evolutiva a cuestión do lonxe que debemos recuar para atopar antepasados similares, e de canta similitude deben ter eses devanceiros para que se considere que tivo lugar unha evolución paralela, non sempre se pode resolver. Algúns científicos argumentaron en consecuencia que as evolucións paralela e a converxente son en certa medida indistinguibles. Outros insisten en que na práctica non deberiamos evitar a área gris, porque malia todo aínda segue habendo moitas distincións importantes entre as evolucións paralela e converxente.

Cando as formas ancestrais non están especificadas ou non se coñecen, ou a rango dos trazos considerados non se especifica claramente, a distinción entre os dous tipos de evolución faise máis subxectiva. Por exemplo, Richard Dawkins en The Blind Watchmaker (O reloxeiro cego) describe a notable semellanza entre as formas dos mamíferos placentarios e marsupiais como o resultado dunha evolución converxente, porque os mamíferos nos seus respectivos continentes ancestrais tiñan unha longa historia evolutiva previa á extinción dos dinosauros. Ese período de separación tería permitido a acumulación de moitas diferenzas relevantes. Stephen Jay Gould adopta unha postura diferente; describe algúns dos mesmos exemplos como que empezaron a partir de antepasados comúns de marsupiais e placentarios, e, por tanto, sufriron unha evolución paralela. E sempre que as semellanzas poden describirse conceptualmente como que evolucionaron a partir dun atributo común que deriva dunha soa liña ancestral remota, pode considerarse lexitimamente como evolución paralela.

A diferenza do anterior, cando estruturas bastante diferentes foron claramente transformadas para ter unha similar función e forma, deberemos necesariamente considerar que a evolución foi converxente. Por exemplo, se consideramos o micobio eucariótico Mixotricha paradoxa, vemos que ensamblou un sistema de ringleiras do que parecen ser cilios e corpos basais que lembran o sistema similar que teñen os ciliados. Non obstante, cando se inspeccionan detidamente esas estruturas de Mixotricha paradoxa, que parecían ser cilios, vese que en realidade son pequenos microorganismos simbiontes, que viven en Mixotricha; aquí non se pode falar en absoluto de evolución paralela. Igualmente, as colas orientadas de forma diferente de peixes e baleas derivaron hai un tempo enormemente remoto de devanceiros radicalmente diferentes e calquera semellanza nos descendentes resultantes debeu, por tanto, ter evolucionado converxentemente. Calquera exemplo no que as liñaxes estudadas non evolucionan xuntas ao mesmo tempo e no mesmo ecoespazo debería describirse como evolución converxente nun certo momento da escala de tempo.

A definición de trazo é crucial para decidir se un cambio se considera diverxente, converxente ou paralelo. Por exemplo, a evolución do polgar sesamoide do panda xigante claramente non é paralelo con respecto aos polgares dos primates, especialmente cos dos homininos, e difire morfoloxicamente dos polgares de primates, pero desde algúns puntos de vista podería verse como converxente en función e aparencia.

De novo, no exemplo dos aminoácidos da imaxe superior, nótese que como os aminoácidos serina (S) e treonina (T) posúen estruturas similares cunha cadea lateral cun grupo alcohol, o exemplo marcado como "diverxente" sería denominado "paralelo" se os aminoácidos fosen agrupados por semellanza química en vez de considerados individualmente. Noutro exemplo, se xenes de dúas especies quedaron independentemente restrinxidos da mesma maneira por medio de regulación por un certo factor de transcrición, isto pode describirse como un caso de evolución paralela, pero o exame das secuencias de ADN reais probablemente mostrará só cambios diverxentes en posicións de pares de bases individuais, xa que se pode engadir un novo sitio de unión dun factor de transcrición nun gran número de lugares dentro do xene tendo un efecto similar.

Unha situación similar ocorre ao considerarmos a homoloxía de estruturas morfolóxicas. Por exemplo, moitos insectos posúen dous pares de ás para voar. Nos escaravellos, o primeiro par de ás está endurecido formando élitros protectores que teñen un escaso papel no voo, mentres que nas moscas o segundo par de ás está reducido orixinando pequenos halterios usados para equilibrarse. Se os dous pares de ás se consideran estruturas homólogas intercambiales, isto pode describirse como unha redución paralela no número de ás, pero doutro modo os dous cambios son casos de cambios diverxentes que afectaron a un determinado par de ás.

Igual que na evolución converxente, o relevo evolutivo (evolutionary relay) describe como especies independentes adquiren características similares por medio da súa evolución en ecosistemas similares, mais non ao mesmo tempo, como nas aletas dorsais de tiburóns, cetáceos e ictiosauros.

Evolución paralela entre marsupiais e placentarios

Varios exemplos de evolución paralela proporciónanos as dúas pólas principais en que se dividiron os mamíferos: placentarios e marsupiais, que seguiron vías evolutivas independentes ao separánrense as masas de terra do antigo continente de Gondwana hai uns 100 millóns de anos. En Suramérica, os marsupiais e os placentarios compartiron o ecosistema (antes da conexión entre América do Norte e do Sur); en Australia, os marsupiais prevaleceron; e no Vello Mundo os placentarios foron os vencedores. Anteriormente, en todos eses lugares os mamíferos eran pequenos e ocupaban postos limitados no ecosistema ata que se produciu a extinción en masa dos dinosauros hai 60 millóns e anos. Nese momento, os mamíferos das tres masas de terra empezaron a presentar unha maior variedade de formas e papeis no ecosistema. Aínda que algunhas formas eran únicas de cada ambiente, a miúdo xurdiron tamén animais sorprendentemente similares en dous ou nos tres dos continentes separados. Exemplos destes casos son os tigres dentes de sabre placentarios (Machairodontinae) e o marsupial dentes de sabre suramericano (Thylacosmilus); o lobo de Tasmania e o lobo placentario; e as toupas placentarias e marsupiais, esquíos voadores e probablemente os ratos Antechinus.

Véxase tamén

Bibliografía

• Dawkins, R. 1986. The Blind Watchmaker. Norton & Company.
• Mayr. 1997. What is Biology. Harvard University Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, e J. S. McKinnon. 2004. Parallel evolution and inheritance of quantitative traits. American Naturalist 163: 809–822.
• McGhee, G.R. 2011. Convergent Evolution: Limited Forms Most Beautiful. Vienna Series in Theoretical Biology, Massachusetts Institute of Technology Press, Cambridge (MA). 322 pp.

Outros artigos

• Evolución converxente
• Coevolución
• Homoloxía