趨異演化（Divergent Evolution）

趨異演化（Divergent Evolution）
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
趨異演化（Divergent evolution）是指兩個以上的生物特徵具有相同的演化起源，但在漫長的演化過程中，受到環境與其本身條件的限制而逐漸分化的現象，這個過程又可稱為適應。可經由觀察不同物種的形態或分子生物分析物種間的相似程度，是演化生物學的研究主題之一。

歷史
趨異演化由研究恐龍化石的美國古生物學家奧斯本（Henry Fairfield Osborn）在1902年首先提出的理論：一個原始物種為適應不同的生活環境，逐漸演化成許多不同的物種，是生物演化過程的一種表現。

例子
常見的例子是脊椎動物的四肢；脊椎動物來自相同的祖先，但由於不斷地競爭食物和空間等環境資源，每一種類的個體都必須儘量向外擴展而佔領許多不同的棲地，因而產生外形及功能相異的體型或器官。

除了形態觀察以外，也可利用分子生物學來研究這些現象，例如一個基因與蛋白質序列，可能分化成兩種以上的同源基因。

哺乳動物的演化也是很好的例證。從一個原始、食蟲、五趾、短腿，用腳板在地面上走路的生物，逐漸演化成適應各種環境的現代哺乳動物，如：適應陸棲生活可迅速奔跑的斑馬，適應樹棲生活會爬樹的猴子、會飛行的蝙蝠、兩棲生活的海獺和海豹、完全生活在水裡的鯨魚和海豚，會挖土的鼴鼠和地鼠等。雖然這些生物很多器官外觀、功能並不不同，但其骨骼的排列卻又十分相似。

例如人手臂到手掌的骨骼排列，跟海豚前肢、蝙蝠的翼、鳥翅膀中的骨骼排列一致，只是大小、長短不同；科學家稱這樣的結構為同源器官，因為這些器官很明顯地是由相同結構，為了因應不同的環境需求而演變的。所以哺乳類外形上的差異就是因為趨異演化所造成，其內部骨骼結構的相似性，也正說明了同源器官在演化上判別親疏關係的重要性。

其它的例子還有：加拉巴哥群島的鷽鳥因食物不同而有不同外形的喙、澳洲有袋類演化成可適應於肉食、草食、穴居與飛翔的種類，如袋鼠、袋狼…等。
與趨異演化相對的概念是趨同演化（convergent evolution），是指兩種以上型態或分子具有相同功能或構造，但卻源自不同起源。

參考文獻
1.Schneider RA. Developmental mechanisms facilitating the evolution of bills and quills. J Anat. 2005 Nov;207(5):563-73.
2.Murphy WJ, Pevzner PA, O’Brien SJ. Mammalian phylogenomics comes of age. Trends Genet. 2004 Dec;20(12):631-9.
3.Good JM, Hayden CA, Wheeler TJ. Adaptive Protein Evolution and Regulatory Divergence in Drosophila. Mol Biol Evol. 2006 Mar 14
4.Yoshikuni Y, Ferrin TE, Keasling JD. Designed divergent evolution of enzyme function. Nature. 2006 Feb 22
5.Rosenblum EB. Convergent evolution and divergent selection: lizards at the white sands ecotone. Am Nat. 2006 Jan;167(1):1-15.
6.De Grassi A, Lanave C, Saccone C. Evolution of ATP synthase subunit c and cytochrome c gene families in selected Metazoan classes. Gene. 2006 Feb 3;
7.Gehring WJ. Historical perspective on the development and evolution of eyes and photoreceptors. Int J Dev Biol. 2004;48(8-9):707-17.
8.Osborn, Henry F.The law of adaptive radiation. The American Naturalist. 1902; 36( 425): 353-363.
9.台灣海洋生態資訊學習網
10.演化的證據