Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Аналог конвергенции

Дивергенция в биологии — это аналог эволюционной конвергенции, во время которой организмы, имеющие непохожих предков, стали похожими из-за естественного отбора. Например, мухи и птицы эволюционировали, чтобы быть похожими, в том смысле, что они имеют крылья и могут летать, хотя их нелетающие предки были совершенно другие. На самом деле эти двое принадлежат к разным биологическим типам. Дивергенция в биологии — это эволюционное событие, в котором возникло два морфологических или молекулярных признака от общего предка. Эти характеристики были изначально одинаковые, но стали разнородные в процессе эволюции. В случае расхождения должна быть определенная степень сходства между двумя чертами, чтобы выдвинуть предположение о том, что имелся общий предок. Для сближения, наоборот, должна присутствовать определенная несхожесть, так как определенные черты были заимствованы у совершенно независимых предков. Таким образом, различия между дивергенцией и конвергенцией являются трудно устанавливаемыми.

Что значит слово Дивергенция и кто такой Дивергент

Этот термин может быть использован в различных контекстах.

В переносном смысле это разные точки зрения. Слово происходит от латинского «divergens» или «divergentis», что означает « разделение».

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

В социальном контексте одно из основных значений термина это множественность суждений, мыслей и мнений.

Однако, популярность трилогии «Дивергент» писательницы Вероники Рот привела к тому, что у термина появилось второе значение.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Виды

Видов дивергенции много, этот термин используется в разных областях физики, биологии, геометрии и т.д. Существуют даже подвиды, например, на форексе она может быть «бычья» и «медвежья».

Дивергенцию не стоит путать с конвергенцией, которая имеет противоположное значение, но при этом используется в тех же областях.

Речь идет о встрече двух моментов, вещей, идей или ситуаций, которые начинаются в разных местах.

Тенденция к общему направлению, цели или результату между двумя разными идеями или ситуациями определяется как конвергентная.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

  • В математике конвергентный ряд считается последовательностью сумм с конечным пределом.
  • В психологии конвергентное мышление рассматривается как мышление, использующее логику для нахождения решения.

Это контрастирует с дивергентным мышлением, которое ищет ответ на проблему с помощью новых, нетрадиционных подходов.

В биологии конвергентная эволюция относится к явлению, при котором две независимые структуры развиваются в одну и ту же форму, как, например, в случае крыльев у птиц.

Дивергенция в биологии: картинки

Дивергентная эволюция (от лат. divergentia — расхождение), как правило, является следствием диффузии одного и того же вида в разных и изолированных средах. Можно привести следующие примеры: большинство существ на планете имеют верх­ние конечно­сти, у людей и приматов — это руки, у по­зво­ноч­ных — лапы, у птиц — кры­лья, у рыб — плавники и так далее. Все эти ор­га­ны используются живыми организмами по-разному, однако про­ис­хож­де­ние их является идентичным. Дивергенция может возникать в любой группе родственных организмов. Чем больше количество имеющихся различий, тем больше расхождение. И таких примеров в природе существует великое множество, например, лисица. Если ее местом обитания является пустыня, то и шерсть животного определенного цвета помогает замаскироваться от хищников. Рыжая лиса обитает в лесах, где «красное пальто» сочетается с местными пейзажами. В пустыне жара делает трудным теплообмен, поэтому уши у лисицы эволюционировали до больших размеров, таким образом организм избавляется от лишнего тепла. Решающее значение при этом имеют прежде всего различные условия окружающей среды и требования к адаптации, а не генетические различия. Если бы они обитали в одинаковой среде, вполне вероятно, что они бы развивались аналогичным образом. Дивергентная эволюция — это подтверждение генетической близости.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Примеры

Чаще всего один участок либо определенную область стараются занимать животные, которые имеют сходную потребность к запасу пищи и ее качеству. Так что такое дивергенция в биологии? Определение данного явления допускает приобретение неродственными, различными группами, сходных признаков.

После того как через некоторый промежуток времени истощается запас пищи, животным приходится менять свое место обитания, искать новые территории для заселения. В том случае, когда на одном участке располагаются животные, имеющие различную потребность к условиям окружающей среды, между ними существует минимальная конкуренция.

Дарвином было определено, что на участке в один квадратный метр в природе могут встречаться до двадцати видов растений, которые принадлежат 8 семействам, 18 родам. Чем хороша дивергенция? Это в биологии процесс разветвления популяции.

К примеру, в результате подобного процесса появилось семь разных видов оленей. Это косуля, кабарга, марал, пятнистый олень, лось, лань, северный олень.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Дивергенция в природе: примеры

Эволюция — это процесс, в котором организмы изменяются с течением времени. Главной особенностью является то, что все это происходит очень медленно и занимает тысячи или даже миллионы лет. Дивергенция в биологии — что это? Рассмотрим, например, изменение в организме человека: кто-то высокий, кто-то низкий, некоторые имеют рыжие волосы, другие — черные, есть светлокожие, есть темнокожие. Подобно людям, другие живые организмы также имеют много вариаций в пределах одной популяции.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Дивергенция — это в биологии (примеры это наглядно показывают) процесс накопления необходимых для выживания генных трансформаций. Можно привести такой пример из реальной жизни. На Галапагосских островах есть много видов вьюрков. Когда Чарльз Дарвин посетил эти места, он отметил, что эти животные и вправду похожи, но некоторые ключевые отличия у них все же имеются. Это размер и форма их клювов. Их общий предок претерпел адаптивную радиацию, способствуя, таким образом, развитию новых видов. Например, на одном острове, где семена были в изобилии, клювы птиц как нельзя лучше подходили к поеданию такого вида пищи. На другом острове строение клюва помогало животному поедать насекомых. В конце концов, появилось много новых видов, и каждый имел свои уникальные особенности.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Дивергентная эволюция

Согласно теории эволюции, дивергенция в биологии — это относительное явление, при котором изначально подобные популяции накапливают различия в процессе эволюционного развития и постепенно становятся все более отчетливыми. Этот процесс также известен как «расхождение» и был описан в «Происхождении видов» (1859). Еще до Дарвина многие линии отхождения от центрального видового типа были описаны Альфредом Расселом Уоллесом в 1858 году. Согласно традиционной теории эволюции, дивергенция служит двум основным целям:

  • Она позволяет данному типу организма выжить в измененном виде за счет использования новых биологических ниш.
  • Это увеличение разнообразия повышает адаптационные возможности молодого поколения к разнообразным средам обитания.

Эти предположения являются чисто гипотетическими, так как доказать их экспериментально очень трудно и практически невозможно.

Дивергентная эволюция

Согласно теории эволюции, дивергенция в биологии — это относительное явление, при котором изначально подобные популяции накапливают различия в процессе эволюционного развития и постепенно становятся все более отчетливыми. Этот процесс также известен как «расхождение» и был описан в «Происхождении видов» (1859). Еще до Дарвина многие линии отхождения от центрального видового типа были описаны Альфредом Расселом Уоллесом в 1858 году. Согласно традиционной теории эволюции, дивергенция служит двум основным целям:

  • Она позволяет данному типу организма выжить в измененном виде за счет использования новых биологических ниш.
  • Это увеличение разнообразия повышает адаптационные возможности молодого поколения к разнообразным средам обитания.

Эти предположения являются чисто гипотетическими, так как доказать их экспериментально очень трудно и практически невозможно.

Дивергенция в разных областях науки и торговли

В области математики она относится к векторным операциям, свойство которых выявляется при визуализации поля векторов, например, потока жидкости или газа.

В этом смысле существует два векторных поля, одно из которых является положительным, а второе — отрицательным, продуктом входящего потока или сжатия жидкостей на поверхности.

Расхождение векторного поля связано с потоком через теорему Гаусса или теорию дивергенции. Расхождение векторного поля — это способ измерения изменения плотности потока в заданной точке.

В геометрии дивергентными линиями называются линии, идущие из одной и той же точки и по мере протяжения, отделяющиеся друг от друга.

В географии существует дивергентный край, то есть предел, который существует между двумя тектоническими плитами, отходящими друг от друга, то же самое можно увидеть и в океанических хребтах, и в зонах рифтов.

Наконец, в области финансов дивергенция — это расхождение между развитием или ростом стоимости данного финансового продукта и технического показателя.

Биологии

Эволюция живых существ необходима для их адаптации к той экосистеме, к которой они принадлежат.

В этом смысле некоторые существа эволюционируют по-разному, изменяя общую структуру предков для выполнения различных функций, это то, что называется расходящейся эволюцией.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Например, на первых порах у млекопитающих развивались передние и задние ноги, а у летучих мышей вместо передних ног появляются крылья.

Физике

В физике дивергентные линзы — это такие линзы, в которых свет ударяется параллельно друг другу и преломляется, принимая расходящиеся направления от одной точки.

В математике и физике широко используется для обозначения, например, теоремы Гаусса, известной также как теорема дивергенции или теорема Гаусса-Остроградского, которая связывает поток векторного поля через замкнутую поверхность с интегралом.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

С другой стороны, существует дивергенция Кульбака-Лейблера, которая указывает на индикатор сходства, существующий между двумя функциями распределения вероятностей.

Психологии

Дивергентное мышление связано с творчеством.

Это мышление отличается от конвергентного, потому что последнее использует процедуру, состоящую из логических этапов.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Трейдинге

Дивергенция  — это противоречия, которые можно увидеть на графике акций между движением цены и движением конкретного технического индикатора. Если цена поднимается, индикатор опускается или наоборот.

Подавляющее большинство технических индикаторов — это математические колебания цены, иногда в сочетании с объемом или другими рыночными аспектами.

Технические индикаторы фокусируются на очень специфических аспектах цены. Каждый из которых не всегда легко увидеть, глядя на ценовой график.

Отсюда и полезность индикаторов, так как они обращают внимание на простые вещи, которые люди обычно не удосуживаются анализировать

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Есть два типа дивергенции:

  1. Бычье расхождение — если цена идет вниз (нижний минимум), то при взгляде на нижнюю часть индикатора можно обнаружить дивергенцию. Это расхождение указывает на то, что есть какая-то сила, желающая поднять цену, и что она может сделать это в ближайшее время.
  2. Медвежья дивергенция получается тогда, когда цена растет, а индикатор не превосходит предыдущий. Указывает на то, что цена, скорее всего, обрушится, так как одна из ее составляющих уже делает это.

Использование расхождений между показателями и ценой, для определения входа в сделку, является одним из самых мощных преимуществ.

На этом все, если есть что добавить оставляйте комментарии ниже.

Дивергенции в биологии: примеры

Дивергенция приводит к тому, что появляются различные по строению организмы, которые принадлежат к одной систематической группе. Однако у них остается общая основа, видоизменившиеся части тела выполняют те же функции. Например, уши остаются ушами, только у одних они стали более вытянутыми, у других округлыми, крылья у одних птиц короткие, у других длинные.

Наглядным примером является вид конечностей у млекопитающих. У разных видов они отличаются в зависимости от способа жизни и среды обитания. Так, у кошачьих на лапах есть мягкие подушечки, а у приматов длинные и подвижные пальцы для захвата веток, у морского льва развились ласты, у коров – копыта. Понять, что такое дивергенция в биологии, можно на примере белянок. Бабочки этого семейства питаются разной пищей на стадии гусеницы: одни едят капусту, другие – репу, третьи – свеклу и т. д.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

У растений расхождение признаков проявляется в форме листьев. У кактусов они стали колючками, у барбариса развились иглы. Также дивергенция прослеживается на уровне корневой системы. Некоторые растения имеют корни-присоски, у картофеля это клубни, у свеклы и моркови они прибавили толщины и превратились в корнеплоды.

Аналог конвергенции

Дивергенция в биологии — это аналог эволюционной конвергенции, во время которой организмы, имеющие непохожих предков, стали похожими из-за естественного отбора. Например, мухи и птицы эволюционировали, чтобы быть похожими, в том смысле, что они имеют крылья и могут летать, хотя их нелетающие предки были совершенно другие. На самом деле эти двое принадлежат к разным биологическим типам. Дивергенция в биологии — это эволюционное событие, в котором возникло два морфологических или молекулярных признака от общего предка. Эти характеристики были изначально одинаковые, но стали разнородные в процессе эволюции. В случае расхождения должна быть определенная степень сходства между двумя чертами, чтобы выдвинуть предположение о том, что имелся общий предок. Для сближения, наоборот, должна присутствовать определенная несхожесть, так как определенные черты были заимствованы у совершенно независимых предков. Таким образом, различия между дивергенцией и конвергенцией являются трудно устанавливаемыми.

Параллелизм

В переводе с греческого языка оно означает «идущий рядом». Данное эволюционное развитие предполагается для близких групп. Оно заключается в независимом получении ими аналогичных черт внешнего строения на базе особенностей, которые были унаследованы от совместных предков. Параллелизм распространен среди разных групп живых организмов в ходе их филогенеза (исторического развития).

К примеру, существовало три направления развития приспособления в эволюции ластоногих к водной среде обитания. Ластоногие и китообразные (тюлени, моржи) по мере приспособления к жизни в водной стихии вне зависимости друг от друга приобрели ласты. У некоторых видов крылатых насекомых передние крылья преобразовались в надкрылья. У кистеперых рыб развились признаки земноводных, появилось сходство с млекопитающими у зверозубых ящерок. В параллелизме сходство является подтверждением единства происхождения организмов, наличия у них аналогичных условий существования.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Молекулярная дивергенция

Что это такое с точки зрения молекулярной биологии? Это доля нуклеотидов, отличающихся между собой двумя сегментами ДНК. Также может различаться процент аминокислот между двумя полипептидами. Термин «дивергенция» используется в этом контексте, так как существует предположение о том, что две молекулы являются потомками одной родоначальной молекулы. В процессе эволюции наблюдается не только расхождение, но и слияние событий, таких как гибридизация и горизонтальный перенос. И такие события происходят значительно чаще. Молекулярные механизмы эволюционной дивергенции генетического материала включают в себя нуклеотидные замены, удаления, вставки, хромосомные рекомбинации, транспозиции и инверсии, дупликации, преобразования и горизонтальный перенос генов. Число нуклеотидных замен является простой и полезной мерой степени дивергенции между двумя последовательностями. На самом деле существует несколько методов, доступных для оценки числа нуклеотидных замен и построения филогенетического дерева, отображающего путь расхождения в процессе эволюции.

Значение дивергенции

Так что же дивергенция представляет собой? Биология ее рассматривает как возможность подразделять один вид на несколько подвидов. Например, дельфины, являющиеся классом млекопитающих, ихтиозавры, относящиеся к пресмыкающимся, акулы из класса рыб обладают сходной формой тела. Причина заключается в том, что все они существуют в одинаковой среде, имеют сходные условия существования.

Внешнее сходство выявлено у лазающей агамы, хамелеона. Причины сходства разных систематических групп ученые объясняют сходной средой обитания. Например, организмы, которые обитают в воздухе, обладают крыльями. У бабочки они представлены в виде выростов тела. Для летучей мыши и птицы крылья являются измененными передними конечностями, то есть наблюдается дивергенция, это в биологии (примеры, особенности) подробно рассматривается в школьном курсе.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Значение мутаций

К примеру, киты и дельфины не превращались в рыб. В процессе их перехода из наземных животных в водных обитателей происходила только конвергенция конечностей.

Учитывая, что мутации вызывают обновления генофонда определенной популяции, отметим, что при этом не происходит его повторения. Если на определенном этапе эволюции из примитивных земноводных развились пресмыкающиеся, они уже не смогут породить земноводных.

На стебле иглицы есть толстые и блестящие листья. Они являются видоизмененными ветвями. В центре таких видоизменений располагаются истинные чешуевидные листочки. В весеннее время происходит появление цветов из пазухи таких чешуек, которые по мере роста превращаются в плоды.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Конвергенция

Если дивергенция характерна для родственных организмов, то конвергенция, наоборот, наблюдается у отдаленных групп. Она проявляется в схожести признаков у систематически разных организмов. Как и дивергенция, появилась в результате естественного отбора, но в этом случае он направлен одинаково у разных видов, отрядов и т. д.

Животные или растения, которые принадлежат к абсолютно разным классам, приобретают одинаковые по строению и функциям органы. Это обусловлено общей средой обитания или схожестью образа жизни. Но их схожесть не распространяется на все тело, конвергенция затрагивает только те органы, которые необходимы для приспособленности к определенным условиям.

Так, животные, которые перемещаются по воздуху, имеют крылья. Но одни могут относиться к насекомым, а другие — к позвоночным. Обитающие в воде организмы имеют обтекаемую форму тела, хотя и не обязательно являются родственными друг другу.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Дивергенция в биологии: картинки

Дивергентная эволюция (от лат. divergentia — расхождение), как правило, является следствием диффузии одного и того же вида в разных и изолированных средах. Можно привести следующие примеры: большинство существ на планете имеют верх­ние конечно­сти, у людей и приматов — это руки, у по­зво­ноч­ных — лапы, у птиц — кры­лья, у рыб — плавники и так далее. Все эти ор­га­ны используются живыми организмами по-разному, однако про­ис­хож­де­ние их является идентичным. Дивергенция может возникать в любой группе родственных организмов. Чем больше количество имеющихся различий, тем больше расхождение. И таких примеров в природе существует великое множество, например, лисица. Если ее местом обитания является пустыня, то и шерсть животного определенного цвета помогает замаскироваться от хищников. Рыжая лиса обитает в лесах, где «красное пальто» сочетается с местными пейзажами. В пустыне жара делает трудным теплообмен, поэтому уши у лисицы эволюционировали до больших размеров, таким образом организм избавляется от лишнего тепла. Решающее значение при этом имеют прежде всего различные условия окружающей среды и требования к адаптации, а не генетические различия. Если бы они обитали в одинаковой среде, вполне вероятно, что они бы развивались аналогичным образом. Дивергентная эволюция — это подтверждение генетической близости.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Дивергенция в биологии

С латинского языка термин переводится как «расхождение» и может использоваться не только по отношению к живой природе. Дивергенция в биологии означает возникновение различия признаков у организмов. По своей сути это разнонаправленная изменчивость, которая возникает вследствие адаптации живых существ к разным условиям.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Она проявляется в изменении частей тела или некоторых органов и приобретении ими частично новых функций и возможностей. Дивергенция в биологии – обычное явление. Она появляется в результате естественного отбора, то есть борьбы за существование. Приобретение признаков уменьшает конкуренцию – каждая новая популяция может занять свою экологическую нишу, не затронув других особей. Она также возникает в результате изоляции.

Дивергенция может происходить на уровне вида, рода, семейства и отряда. С её помощью, например, класс млекопитающих разделился на грызунов, хищных, хоботных, китообразных, приматов и другие отряды. Они, в свою очередь, распались на более мелкие группы, которые отличаются внешним и внутренним строением.

Дивергенция в природе: примеры

Эволюция — это процесс, в котором организмы изменяются с течением времени. Главной особенностью является то, что все это происходит очень медленно и занимает тысячи или даже миллионы лет. Дивергенция в биологии — что это? Рассмотрим, например, изменение в организме человека: кто-то высокий, кто-то низкий, некоторые имеют рыжие волосы, другие — черные, есть светлокожие, есть темнокожие. Подобно людям, другие живые организмы также имеют много вариаций в пределах одной популяции.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Дивергенция — это в биологии (примеры это наглядно показывают) процесс накопления необходимых для выживания генных трансформаций. Можно привести такой пример из реальной жизни. На Галапагосских островах есть много видов вьюрков. Когда Чарльз Дарвин посетил эти места, он отметил, что эти животные и вправду похожи, но некоторые ключевые отличия у них все же имеются. Это размер и форма их клювов. Их общий предок претерпел адаптивную радиацию, способствуя, таким образом, развитию новых видов. Например, на одном острове, где семена были в изобилии, клювы птиц как нельзя лучше подходили к поеданию такого вида пищи. На другом острове строение клюва помогало животному поедать насекомых. В конце концов, появилось много новых видов, и каждый имел свои уникальные особенности.

Конвергенция и дивергенция в биологии. суть и примеры явлений

Молекулярная дивергенция

Что это такое с точки зрения молекулярной биологии? Это доля нуклеотидов, отличающихся между собой двумя сегментами ДНК. Также может различаться процент аминокислот между двумя полипептидами. Термин «дивергенция» используется в этом контексте, так как существует предположение о том, что две молекулы являются потомками одной родоначальной молекулы. В процессе эволюции наблюдается не только расхождение, но и слияние событий, таких как гибридизация и горизонтальный перенос. И такие события происходят значительно чаще. Молекулярные механизмы эволюционной дивергенции генетического материала включают в себя нуклеотидные замены, удаления, вставки, хромосомные рекомбинации, транспозиции и инверсии, дупликации, преобразования и горизонтальный перенос генов. Число нуклеотидных замен является простой и полезной мерой степени дивергенции между двумя последовательностями. На самом деле существует несколько методов, доступных для оценки числа нуклеотидных замен и построения филогенетического дерева, отображающего путь расхождения в процессе эволюции.

Особенности эволюционной теории

Основная теория о развитии жизни на нашей планете, которую поддерживает наука, — это теория эволюции. Первые её положения и законы были сформулированы в XVII веке. Она подразумевает длительный естественный процесс изменений живых организмов до качественно нового уровня.

Теория предполагает развитие организмов от простейших до наиболее сложных форм, которое сопровождалось генетическими мутациями, адаптациями, вымиранием и образованием видов. Современная теория основывается на предположениях Чарльза Дарвина о естественном отборе и данных популяционной генетики о мутациях, генетических дрейфах, изменении частоты аллелей.

Эволюция подразумевает наличие у живых организмов общего корня, с которого и началось их развитие. При этом предположение об одном или паре прародителей необязательно. Ученые утверждают, что организмов-предков могло быть и больше, но все они принадлежали к родственным группам.

Главными закономерностями, по которым протекала эволюция, являются конвергенция и дивергенция. В биологии примеры и особенности этих процессов описал Чарльз Дарвин. Подробнее о том, что они представляют собой, расскажем ниже.

Заключение

Эволюция является неоднородным процессом. На протяжении миллионов лет на нашей планете в неизмененном виде находятся кистеперые рыбы, саблехвост, гатттерия. Биологи именуют их «живыми ископаемыми». Есть и такие организмы, которые подвергаются многочисленным изменениям. На эволюцию не оказывают влияния астрономические часы. Появление нового вида связано с определенным количеством поколений, а также с их приспособленностью к новым условиям обитания.

Эволюция снижается и замедляется в стабильных условиях окружающей среды. В условиях интенсивного отбора наблюдается ускорение этого процесса.

К примеру, в начале прошлого века для борьбы с вредителями применялся препарат ДДТ. Спустя несколько лет возникли формы, которые обладали повышенной устойчивостью к данному средству. После разработки антибиотиков появились устойчивые к ним микроорганизмы.

Итак, дивергенция всегда связана с приспособлением организмов к экологическим и географическим условиям существования. Она представляет собой результат действия естественного отбора.