A szukkulencia és a konvergens evolúció
A szukkulencia (vízraktározó képesség) és a konvergens evolúció szorosan összefüggenek, mert a szukkulens morfológia többször, függetlenül alakult ki különböző növénycsoportokban, hasonló környezeti nyomás hatására.
Mi a szukkulencia?
Szukkulencia: a növénynek olyan morfológiai és fiziológiai adaptációja, amely lehetővé teszi:
- a víz tárolását szárban, levélben vagy gyökérben
- a vízhiányos, xerofita környezetben való túlélést
- gyakran vastag, húsos szövetek, gyenge párologtatás, CAM-metabolizmus társul hozzá
Fő típusok:
| Típus | Jellemző |
|---|---|
| Szár-szukkulencia | Pl. Cactaceae – víztartó szár, levelek redukálódnak tüskévé |
| Levél-szukkulencia | Pl. Crassulaceae, Aloe – levelek húsosak, vizet tárolnak |
| Gyökér-szukkulencia | Pl. Pachypodium – víztartó gyökér vagy törzs |
Konvergens evolúció
Konvergens evolúció: független evolúciós vonalakban hasonló adaptációk alakulnak ki, mert a környezet hasonló szelekciós nyomást gyakorol.
- Nincs közös származás, de morfológiai és fiziológiai hasonlóság jelenik meg
- A szukkulens morfológia tipikus példája a konvergenciának
Szukkulencia és konvergencia kapcsolata
Többszörös, független kialakulás
- Cactaceae (Amerika) – szárszukkulens kaktuszok
- Euphorbiaceae (Afrika) – Euphorbia-szukkulensek
- Aizoaceae / Crassulaceae (Dél-Afrika) – levélszukkulensek
- Asphodelaceae (Afrika / Madagaskar) – Aloe-szerű szukkulensek
Bár morfológiailag hasonlítanak a kaktuszokra, filogenetikailag távol állnak egymástól. Ez klasszikus konvergens evolúció.
Környezeti szelekció
- Száraz, fényes, magas párolgású környezet
- Talaj vízmegtartó képessége alacsony
- Korlátozott csapadék → víztároló szövetek evolúciója előnyös
Morfológiai hasonlóság vs. genetikai eltérés
| Csoport | Morphologia | Filogenetika |
|---|---|---|
| Kaktuszok | szár-szukkulens, tövises | Caryophyllales |
| Euphorbia | szár-szukkulens, tövises | Malpighiales |
| Aloe | levél-szukkulens, spirális levélrózsa | Asparagales |
| Agave | levél-szukkulens, CAM fotoszintézis | Asparagales |
- Minden esetben a szukkulencia adaptáció, nem közös származás.
Fiziológiai konvergencia
- CAM-metabolizmus gyakori: vízveszteség csökkentése
- Szukkulensekben hasonló szerkezetű fotoszintetizáló szövetek alakultak ki
- Tovább erősíti a konvergens evolúció példáját
Összefoglalva
- Szukkulencia = adaptív morfológia vízhiányos környezethez
- Konvergens evolúció = független vonalakban kialakuló hasonló adaptáció
- Szukkulensek többször, függetlenül fejlődtek ki a világ különböző részein
- Filogenetikailag távol álló rendekben is megtalálható, pl. Caryophyllales, Malpighiales, Asparagales, Asterales
- Morfológiai hasonlóság félrevezető lehet, ezért a molekuláris filogenetika fontos a rendszertanban