生物学
ホモプラシー
生物学および系統学におけるホモプラシーとは、進化の過程で別々の系統で独立して形質が獲得または喪失した場合です。これは相同性とは異なります。相同性とは、形質の類似性が共通の祖先によってpar約的に説明できることです。ホモプラシーは、適応種に作用する同様の選択圧力と遺伝的ドリフトの影響の両方から生じる可能性があります。
ほとんどの場合、ホモプラシーは形態的特徴の類似性と見なされます。しかし、ホモプラシーは、遺伝的配列の類似性、ライフサイクルタイプ、さらには行動特性など、他の特性タイプにも現れる場合があります。
語源
用語ホモプラシーは、1870年にレイ・ランケスターによって最初に使用されました。対応する形容詞は、 ホモプラスティックまたはホモプラスチックのいずれかです 。これは、「類似、類似、同一」を意味する2つの古代ギリシャ語のὁμός( homós )、および「成形、成形する」を意味するπλάσσω( plássō )から派生しています。
並列性と収束
異なる種が独立して進化したり、共通の祖先に存在すると推定された特性とは異なる類似の特性を獲得した場合、平行進化と収束進化はホモプラシーにつながります。同様の特性が同等の発達メカニズムによって引き起こされる場合、そのプロセスは並行進化と呼ばれます。異なる発達メカニズムから類似性が生じる場合、このプロセスは収束進化と呼ばれます。これらのタイプの同質異形成は、フィットネスの増加のために同様の適応を必要とする同等の生態学的ニッチに異なる系統が住んでいるときに発生する可能性があります。興味深い例としては、有袋類のほくろ(ヤマノイモ科)、黄金のほくろ(白亜科)および北のほくろ(タリ科)があります。これらは、さまざまな地理的地域および系譜の哺乳類であり、地下の生態学的なニッチに住むために、非常によく似た穴を掘る特性(円錐形の頭や平らな正面の爪など)がすべて独立して進化しています。
復帰
対照的に、逆転(別名痕跡化)は、以前に獲得した形質の消失を通じて同質性をもたらします。このプロセスは、特定の獲得された特性がもはや関連しなくなったり、コストが高くなったりする環境の変化に起因する場合があります。これは、地下および洞窟に生息する動物の視力喪失、洞窟に生息する動物の色素沈着の喪失、ヘビと脚のないトカゲの手足の喪失の両方で観察できます。
ホモプラスミーとホモロジーの区別
ホモプラシー、特に、より密接に関連する系統群で発生するタイプは、系統解析をより困難にする可能性があります。系統樹は、多くの場合、par約分析によって作成されます。これらの分析は、表現型だけでなく、遺伝的形質(DNAシーケンス)でも実行できます。節約分析を使用すると、進化の変化が最も少ない関係の仮説が対立仮説よりも優先されます。これらのツリーの構築は、分析に使用される形質のホモプラシーの発生により曇った場合に課題になる可能性があります。これらの課題を克服するための最も重要なアプローチは、系統解析で使用される独立した(非多面性、非リンク)特性の数を増やすことです。節約分析とともに、尤度分析を実行できます。この分析では、特定の進化モデルが与えられた場合に最も可能性の高いツリーが選択され、枝の長さが測定されます。
分類学的解釈によれば、特性の分布が、好ましい系統発生仮説に関する共通の祖先からの降下によって説明できない場合、つまり、問題の特徴が木の複数のポイントで発生する(または消失する)場合に、同質形成を識別することができます。
DNA配列の場合、遺伝暗号が重複しているため、ホモプラシーが非常に一般的です。観察されたホモプラシーは、時間の経過とともに蓄積するランダムなヌクレオチド置換の結果である可能性があり、したがって、適応の進化の説明を必要としない場合があります。
ホモプラシーの例と応用
次の分類群には、同質形成の文書化された例が多数あります。
- Eusiroidea(甲殻類および端脚類)
- Ur麻科、
- キク科、
- ポリポディオイデアエ(セリグエイドシダ)、
- アリ
- Merluccius capensis(ケープヘイクス)
- Bonnetina属のタランチュラのクモ:この属内のほぼすべての形態学的特性は同種異型です。性的特徴のみが同質異形成性ではないことが観察され、性的選択がタランチュラの分岐の原動力であった可能性があることを示唆しています。
- Tomistomaと真のワニ間homoplasyと、そしてthoracosaursとGavialis間gharials、。
ホモプラシーの発生は、進化についての予測にも使用できます。最近の研究では、地球外進化の可能性と経路を予測するためにホモプラシーが使用されています。例えば、レビン等。 (2017)地球上のその多数の、独立して進化した発生のために、目のような構造の開発が非常にありそうであることを示唆します。
ホモプラシー対進化的偶発事象
スティーブン・ジェイ・グールドは、彼の著書「 ワンダフルライフ」で、進化プロセスを繰り返していくと、同じ結果が得られないと主張しています。ホモプラシーの発生は、一部の生物学者によって、グールドの進化的偶発性理論に対する議論と見なされています。 Powell&Mariscal(2015)は、この意見の不一致は偏見によって引き起こされ、偶発事象の理論とホモプラスチックの発生の両方が同時に成り立つと主張しています。