V teorii evoluce je exaptace oportunní selektivní adaptací, která upřednostňuje vlastnosti, které jsou užitečné pro novou funkci, pro kterou nebyly původně vybrány. Například peří teropodů , původně vybrané proto, aby zajistily jejich termoregulaci , umožňovaly přizpůsobení letu. Bipedalism nebo slovo by také exaptations.
Původ termínu je přičítán biologům exaptace Stephenovi J. Gouldovi a Elizabeth Vrbě (in) , v článku vysvětlujícím, jak se znaky nebo komplexní funkce mohou objevit a vyvinout z jednoduchých počátečních struktur.
Exaptation je koncept, který podporuje kritiku adaptacionismu . Je to jedna z dimenzí evoluce, která zajímá syntetickou biologii . Chtělo by se tím inspirovat k vytváření genů, metabolických cest nebo nových organismů ze stávajících systémů, které budou modifikovány nebo odkloněny.
V letech 1901 a 1909, Lucien Cuénot rozvíjí teorii pre-adaptace, které splňují méně úspěšné než exaptation „více v souladu s vědeckými normami XX th století“ , formulace je příliš účelová Cuénot podle Goulda a Vrba. Tyto dva koncepty se ukázaly jako doplňkové: „předadaptace by se týkala postavy s její původní funkcí, zatímco exaptace by se týkala postavy s její odvozenou funkcí“ .
Ačkoli jsou pojmy adaptace a exaptace často spojovány, mají zřetelný význam:
V literatuře se velmi často mluví o exaptaci jako o jevu sekundárním po adaptaci. K adaptaci však může dojít také v důsledku exaptace. Pak řekneme, že postava prochází primárním osvobozením, následovaným sekundární adaptací.
Obecně uvažujeme o dvou hlavních typech exaptace:
Vědci Paul W. Andrews, Steven W. Gangestad a Dan Matthews navrhli dva možné počátky exaptace:
Příkladem, kdy má exaptace smysl, je výskyt peří pro let v teropodech . Archaeopteryx (první druh opeřeného theropod objevu) byla vždy klíčovým agentura vysvětlit evoluci theropods, a to zejména z důvodu nalezeno mnoho zkamenělin a poměrně dobře zachovalé z XIX th století. Zkoumání deseti obnovených fosilií ukázalo, že tento druh měl sníženou letovou schopnost kvůli užšímu průměru trnů . Jedenáctý exemplář objevený v Bavorsku v roce 2011 a obzvláště dobře zachovalý však zobrazuje peří se silnými rachisy. Kromě toho distribuce peří na poslední fosilii naznačuje silnou podobnost s distribucí peří u moderních ptáků. Jak to, že morfologie křídla Archeopteryxe je podobná morfologii moderních ptáků, i když Archeopteryx má sníženou letovou schopnost? To naznačuje, že peří může mít úplně jinou funkci než let předem. Teropody by ve skutečnosti nejprve vyvinuly opeření umožňující termoregulaci. Toto peří pravděpodobně hrálo také kamufláž a vyvážení při cestování.
Archeologické nálezy také ukazují širokou škálu zbarvení a vzorů pro peří. Mnoho vědců tedy zastává názor, že tyto mohly být původně použity pro zobrazení během období reprodukce. Poté by byly znovu použity k letu výběrem jejich mechanických vlastností.
U tetrapodů se plíce (nahrazující žábry ) a nohy (nahrazující ploutve ) objevily předtím, než vytékala voda a dobytí souši, to znamená, že tyto orgány byly původně vyvinuty pro vodní život:
Vývoj kostí je navíc charakteristickým znakem přechodu od vodního k suchozemskému životu u obratlovců. Proč měly tyto organismy kosti před změnou tohoto životního stylu? Na toto téma bylo učiněno mnoho hypotéz, ačkoli žádná dosud nebyla formálně prokázána. Někteří vědci tvrdí, že kosti nejprve hrály roli při osmoregulaci vodních organismů. Jiní místo toho dodržují teorii, že kosti hrály ochrannou roli před predátory a chovaly se jako brnění. Nakonec někteří vědci zastávají spíše názor, že kosti měly jako primární funkci ukládání fosfátů umožňující svalové aktivity. Tato teorie je dnes obzvláště podporována, když uvážíme, že „u lidí je 90% fosforu přítomno v minerální fázi kosti“. Kosti by proto splňovaly různé funkce, jako je ukládání fosforu, a vyvinuly by se tak, aby se mohly navzájem podporovat.
U savců je mléko pravděpodobně produkováno modifikovanými potními žlázami (mléčné žlázy). Na těle synapsidů (předchůdců savců), které na rozdíl od sauropsidů, jejichž vejce jsou kalcifikovaná , se vyvinula vejce s měkkou a propustnou skořápkou, musel prosáknout jakýsi pot . Když se narodili, mláďata se přilepila ke své matce, a proto byla často v kontaktu s touto sekrecí s ochrannými a výživnými vlastnostmi. Přeměna tohoto „potu“ nebo zvláštního sekretu na mléko mohla být provedena několika po sobě jdoucími exaptacemi. Také sloučenina α-laktalbumin, díky které je možná syntéza laktózy, je výsledkem adaptace na laktaci. Studie prokázaly, že struktura tohoto proteinu geneticky úzce souvisí se strukturou lysozomů . Lysosomy jsou buněčné organely, jejichž funkcí je lýza buněk. Jsou velmi užitečné při obraně organismů, zejména při ničení mukopolysacharidové stěny bakterií . Podle některých vědců naznačuje silná podobnost lysozomů s α-laktalbuminem nový případ exaptace.
Hyena je klitoris skvrnitýDalší příklad pojmu exaptace, i když dnes zůstává vědecky sporný, lze vidět u hyen skvrnitých ( Crocuta crocuta ). Na rozdíl od většiny ostatních savců se pohlavní orgány žen morfologicky neliší od pohlavních orgánů mužů. Ženy skutečně mají klitoris, jehož velikost je srovnatelná s velikostí mužského penisu. Ženské horní rty lze také snadno zaměnit za šourek.
Význačnost ženských orgánů je přičítána příliš vysoké hladině androgenních hormonů v těle. Ženské hyeny se tak často označují jako hermafroditi a vědci tuto genitální podobnost připisují formě sexuální mimiky .
Užitečnost této podobnosti je vědeckou komunitou stále špatně chápána. Podle vědců si ženy původně vytvořily tuto mimikru pro obřad setkání . Přestože hyeny mají převážně osamělý životní styl, jsou tato zvířata spojována v klanech z různých důvodů, jako je predace. Slavnostní setkání je formou rozpoznávacího rituálu prováděného osamělými hyenami, které se seskupují, během nichž každý jedinec voní a olizuje genitálie svých kolegů. Během evoluce by se tato forma mimikry vyvinula tak, aby umožňovala ženám získat vyšší sociální status. Někteří autoři skutečně tvrdí, že větší velikost genitálií pozitivně koreluje s přijetím ze strany vrstevníků, což může jednotlivcům také poskytnout kondiční výhodu .
Exaptation je v rozporu s Aristotelovou myšlenkou, že funkce vytváří orgán. Tato myšlenka přetrvává dnes, ačkoli to byl vyvrácen ze jsem prvním století před naším letopočtem. AD by Lukrécie .
Exaptace tedy ukazuje, že evoluce nemá předem stanovený plán, ale spíše má tendenci „pohrávat si s existujícím“. Neměli bychom si proto klást otázku „proč“, ale spíše otázku „jak“. Zdálo se, že bipedalismus nevidí přes keře, ani oko nevidí: „funkce netvoří orgán“ . Naproti tomu tyto dovednosti byly vyvinuty, protože poskytovaly selektivní výhodu .