趨同演化(Morphological Convergence)

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趨同演化(Morphological Convergence)
台北縣私立南山中學生物科楊瀅涓老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

定義
在演化生物學中,趨同演化(Convergency)是指兩種親緣關係很遠的動物,長期生活在相同或相似的環境,發展出外形及功能相似的器官,此種器官即為同功器官。

成因
這是因為在不同的地區,例如美洲跟澳洲,雖然分隔遙遠,但都具有類似的生態環境、或生態區位(ecological niche),所以在相似的生態環境中,都可以找到生態習性或外觀類似、但卻不同種類的生物,例如在美洲有美洲狼,在澳洲則為袋狼。生物學家們認為,這些分類關係遙遠的物種,分別演化自不同的祖先,但在外貌或行為上卻出現相似的演化過程,主要是因為這些物種都生活在類似環境,經過類似天擇過程所造成的選汰結果。

例子
例如鳥類、蝙蝠(哺乳類)、飛蜥(爬蟲類)及昆蟲(節肢動物)都有翼狀前肢,雖然來自不同祖先、發源的過程不一樣,但飛行功能卻是一致的。

魚類、海豚和鯨(哺乳類)都具有相似的流線形體型、也具有相似的背鰭、尾鰭和鰭狀的前後肢。以鯨魚來說,水棲環境直接影響了鯨魚的身體外型與骨骼軸線,因此具有明顯且相似的流線體型;除了流線型的軀體之外,鯨魚的前肢變成了槳狀,後肢卻完全地退化,尾巴變成寬闊的尾鰭,所以鯨魚完全反映了適應水域環境的選汰結果,外型輪廓與四肢骨骼演變的就像魚一樣,也難怪我們會用”魚”字稱之。

其他例子還有:鼯鼠(食肉目)和地鼠(嚙齒目)為了適應挖掘土穴生活,也都具有類似的前、後肢構造可用來掘土。烏賊(軟體動物)和魚類(脊椎動物)的眼睛構造很相似。

又例如仙人掌科和大戟科都可以適應生存於沙漠中,雖然是截然不同的種子植物,但一些大戟科植物和仙人掌的外形卻很相似,都具有多水的肉質莖。這麼多例子可以說明趨同演化是普遍發生在各類生物的演化結果。

參考資料
1.維基百科-趨同演化http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%B6%8B%E5%90%8C%E6%BC%94%E5%8C%96

2.環境資訊中心-趨同演化http://e-info.org.tw/taxonomy/term/10643

3.台灣海洋生態資訊學習網-趨同演化http://study.nmmba.gov.tw/Modules/Knowledge/KnowledgeShow.aspx?ItemID=105&TabID=37

4.自然與人文數位博物館-脊椎動物的趨同演化http://digimuse.nmns.edu.tw/DigiMuse/NewModule.aspx?ObjectId=0b00000181a67538&ParentID=0b00000181a67538

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