平行進化

平行進化とは、近縁ではないが、同様の進化圧力に応じて同様の元々の特徴を共有する異なる種において、特徴が同様に発達することである。^{[1] [2]}

特定の祖先から派生した2つの系統のそれぞれに見られる特徴が与えられれば、理論的には平行進化と収束進化を厳密に定義し、それらを互いに明確に区別することが可能です。^[2]しかし、平行進化と収束進化を定義する基準は実際には不明確であるため、恣意的な診断が一般的です。2つの種が特徴を共有する場合、祖先がその類似性を共有していたことがわかっている場合は、進化は平行と定義され、そうでない場合は収束と定義されます。ただし、述べられている条件は程度の問題であり、すべての生物は共通の祖先を共有しています。この区別が有用であるかどうかについては、科学者の間で意見が分かれています。^{[3] [4]}

哺乳類の2つの主要な分岐、有袋類と有袋類は、平行進化の例を数多く提供している。これらは、約1億年前にゴンドワナ大陸などの陸地が分裂した後、独立した進化の道をたどってきた。南アメリカでは、有袋類と有袋類が生態系を共有していた（アメリカ大陸のグレートインターチェンジ以前） 。オーストラリアでは、有袋類が優勢で、旧世界と北アメリカでは、有袋類が勝利した。しかし、これらすべての地域では、 6500万年前に恐竜が大量絶滅するまで、哺乳類は小さく、生態系の限られた場所を占めるだけだった。この時点で、3つの陸地すべての哺乳類は、はるかに多様な形態と役割を担い始めた。一部の形態はそれぞれの環境に固有のものであるが、驚くほど類似した動物が、分離した大陸の2つまたは3つに出現することが多かった。これらの例としては、胎盤を持つサーベルタイガー（Machairodontinae）や南米の有袋類サーベルタイガー（Thylacosmilus）、タスマニアオオカミやヨーロッパオオカミ、同様に有袋類や胎盤を持つモグラ、ムササビ、そして（おそらく）ネズミなどがあげられる。^[要出典]

ハチドリとタイヨウチョウは、新世界と旧世界の2つの花蜜食鳥の系統で、一連の特殊な行動的および解剖学的特徴を並行して進化させてきました。これらの特徴（嘴の形状、消化酵素、飛行）により、鳥は花の摂食と受粉という、鳥が占める生態学的ニッチに最適に適合することができ、この生態学的ニッチは鳥の一連の並行した特徴によって形成されます。このように、鳥の行動の並行進化症候群により、高度に特殊化した鳥と高度に適応した植物のギルドが新た に生まれ、旧世界と新世界で同様に、花の受粉への関与をそれぞれが利用しています。^[5]

蜜食鳥のくちばしは長く針のような形をしており、花の雌しべや雄しべに届き、中の蜜を採取することができる。蜜食鳥は特殊なくちばしを使って蜜を盗むこともある。これはハチドリやタイヨウチョウに見られる習性で、鳥は花冠筒の基部に穴を開けて蜜を採取するが、通常のようにくちばしを筒に通すのはやめて、花から蜜を「盗む」。そうすることで、花は受粉されない。^[6]

蜜食動物と鳥類が好む花は、しばしば相利共生のギルド関係で存在する。これは、鳥の嘴の形状、食料源、消化能力が花の管の形状と、ホバリングまたは止まり木に止まる鳥による受粉への適応と調和して作用するからである。鳥は細長い嘴を使って蜜を食べ、そうすることで嘴に花粉を集める。この花粉は次に食べる花に移される。この相利共生は、旧世界と新世界の鳥とそれぞれの花の間で並行して進化した。^[7]さらに、蜜食動物の消化酵素活性がそれぞれの花の蜜の組成と一致することは、大陸を越えて植物と花粉媒介者の間で並行して進化したようで、蜜食動物の系統がそれぞれ花に特有の蜜を消化する能力を独立して進化させ、その結果、異なるギルドが形成された。^{[7] [8]}

花蜜食鳥のショ糖消化能力は、他の鳥類よりもはるかに高い。この違いは、ショ糖を加水分解する酵素であるスクラーゼイソマルターゼの濃度が同程度に高いことによる。花蜜食鳥の腸管単位表面積あたりのスクラーゼ活性は他の鳥類よりも高いようで、これは花蜜食鳥類が他の分類群よりも多くのショ糖をより速く消化できることを意味する。^[8]さらに、適応調節仮説は花蜜食鳥と糖分解酵素には当てはまらないため、花蜜食鳥の2つの系統は、どちらも花の蜜を食べるにもかかわらず、必ずしも両方とも高いスクラーゼイソマルターゼ濃度を持つ必要はない。したがって、2つの系統がこの高い酵素濃度を共有する明らかな理由はないため、類似したショ糖消化能力の同時獲得は合理的な結論である。^[9]

注記

• ドーキンス、R. 1986.盲目の時計職人。ノートン＆カンパニー。
• マイヤー、1997年。生物学とは何か。ハーバード大学出版局
• Schluter, D., EA Clifford, M. Nemethy, JS McKinnon. 2004. 平行進化と量的形質の遺伝。American Naturalist 163: 809–822.
• McGhee, GR 2011. 収斂進化: 最も美しい限られた形態。ウィーン理論生物学シリーズ、マサチューセッツ工科大学出版局、ケンブリッジ (MA)。322 ページ。