Coevolution teorija, veidi un piemēri

The coevolution tā ir savstarpēja evolūcija, kas ietver divas vai vairākas sugas. Šīs parādības pamatā ir mijiedarbība. Atšķirīgās mijiedarbības, kas rodas starp organismiem - konkurence, izmantošana un savstarpēja attieksme - izraisa būtiskas sekas attiecīgo ģimeņu attīstībā un dažādošanā..

Daži evolucionāro sistēmu piemēri ir saikne starp parazītiem un to saimniekiem, augiem un zālēdājiem, kas tos baro, vai antagonistiskās mijiedarbības, kas rodas starp plēsējiem un to upuriem..

Coevolution tiek uzskatīta par vienu no parādībām, kas atbild par lielo daudzveidību, ko mēs šodien apbrīnojam, ko rada mijiedarbība starp sugām.

Praksē nav viegls uzdevums pierādīt, ka mijiedarbība ir coevolution notikums. Lai gan mijiedarbība starp divām sugām šķiet perfekta, tā nav ticams pierādījums par koevolucionāro procesu.

Viena no metodēm ir izmantot filogenētiskos pētījumus, lai pārbaudītu, vai ir līdzīgs diversifikācijas modelis. Daudzos gadījumos, kad divu sugu filogēnās īpašības ir vienādas, tiek pieņemts, ka abu sugu līnijas ir vienveidīgas..

Indekss

• 1 Mijiedarbības veidi
  • 1.1. Konkurence
  • 1.2 Ekspluatācija
  • 1.3 Mutualisms
• 2 Koevolūcijas definīcija
  • 2.1. Janzen definīcija
  • 2.2. Kooperācijas apstākļi
• 3 Teorijas un hipotēzes
  • 3.1. Ģeogrāfiskā mozaīkas hipotēze
  • 3.2. Sarkanās karalienes hipotēze
• 4 veidi
  • 4.1. Specifiska attīstība
  • 4.2 Difūzā koevīzija
  • 4.3 Izbēgšana un radiācija
• 5 Piemēri
  • 5.1 Organiku izcelsme eukariotos
  • 5.2 Gremošanas sistēmas izcelsme
  • 5.3. Kooperatīvas attiecības starp críalo un burvju
• 6 Atsauces

Mijiedarbības veidi

Pirms izšķērdēšanas jautājumos, kas saistīti ar coevolution, ir jānorāda mijiedarbības veidi, kas rodas starp sugām, jo ​​tām ir ļoti nozīmīgas evolūcijas sekas..

Konkurence

Sugas var konkurēt, un šī mijiedarbība rada negatīvu ietekmi uz iesaistīto personu augšanu vai vairošanos. Konkurence var būt specifiska, ja tā notiek starp tās pašas sugas locekļiem vai starpsavienojumiem, kad indivīdi pieder pie dažādām sugām..

Ekoloģijā tiek risināts „konkurētspējīgas atstumtības princips”. Šī koncepcija paredz, ka sugas, kas konkurē par tiem pašiem resursiem, nevar konkurēt stabilā veidā, ja pārējie ekoloģiskie faktori paliek nemainīgi. Citiem vārdiem sakot, divas sugas neaizņem tādu pašu nišu.

Šāda veida mijiedarbībā viena suga vienmēr ir pabeigta, izņemot otru. Vai arī tie ir sadalīti kādā nišas dimensijā. Piemēram, ja divas putnu sugas barojas vienā un tajā pašā atpūtas zonā, lai turpinātu līdzāspastāvēt, tās var būt savas darbības virsotnes dažādos dienas laikos..

Izmantošana

Otrs sugu mijiedarbības veids ir izmantošana. Šeit suga X stimulē sugas Y attīstību, bet šis Y kavē X attīstību. Tipiski piemēri ir mijiedarbība starp plēsoņu un tā laupījumu, parazītiem ar saimniekiem un augiem ar zālēdājiem.

Zālēdāju gadījumā pastāvīgi attīstās detoksikācijas mehānismi pret sekundārajiem metabolītiem, ko iekārta ražo. Tādā pašā veidā iekārta attīstās par efektīvākiem toksīniem, lai tos pārvietotu.

Tas pats notiek arī plēsīgo medību mijiedarbībā, kur upuris pastāvīgi uzlabo glābšanas spēju, un plēsēji palielina uzbrukuma prasmes.

Mutualisms

Pēdējā veida attiecības ietver labumu vai pozitīvas attiecības abām sugām, kas piedalās mijiedarbībā. Tiek runāts par "savstarpēju izmantošanu" starp sugām.

Piemēram, starp kukaiņiem un to apputeksnētājiem pastāvošais savstarpīgums nozīmē ieguvumus abiem: kukaiņi (vai jebkurš cits apputeksnētājs) gūst labumu no augu barības vielām, savukārt augi iegūst savu gametu izplatīšanos. Simbiotiskās attiecības ir vēl viens labi zināms savstarpīguma piemērs.

Koevolūcijas definīcija

Coevolution notiek tad, ja divas vai vairākas sugas ietekmē otras puses attīstību. Stingri runājot, coevolution attiecas uz sugu savstarpēju ietekmi. Ir nepieciešams nošķirt to no cita notikuma, ko sauc par secīgu evolūciju, jo parasti abas parādības ir sajauktas.

Secīga evolūcija notiek, kad viena suga ietekmē otras puses attīstību, bet tas nenotiek pretējā virzienā - nav savstarpības..

Šo terminu pirmo reizi izmantoja 1964. gadā pētnieki Ehrlich un Raven.

Ehrlich un Raven darbi par lepidoptera un augu mijiedarbību iedvesmoja secīgus "coevolution" pētījumus. Tomēr šis termins laika gaitā bija izkropļots un zaudējis nozīmi.

Tomēr pirmā persona, kas veica pētījumu, kas saistīts ar divām sugām, bija Čārlzs Darvins Sugas izcelsme (1859) minēja saikni starp ziediem un bitēm, lai gan viņš neizmantoja vārdu "coevolution", lai aprakstītu šo parādību..

Janzen definīcija

Tādējādi 60. un 70. gados nebija specifiskas definīcijas, līdz Janzen 1980. gadā publicēja piezīmi, kas izdevās labot situāciju.

Šis pētnieks definēja terminu coevolution kā: "populācijas indivīdu raksturojums, kas mainās, reaģējot uz citu otrās populācijas indivīdu īpašībām, kam seko evolūcijas reakcija otrajā populācijā uz pārmaiņām, kas radušās pirmajā".

Lai gan šī definīcija ir ļoti precīza un paredzēta, lai noskaidrotu iespējamās nesaskaņas par koevolucionāro parādību, tas nav praktiski biologiem, jo ​​ir grūti pierādīt..

Tādā pašā veidā, vienkārša kopregulācija nenozīmē koevolūcijas procesu. Citiem vārdiem sakot, abu sugu mijiedarbības novērošana nav stabils pierādījums, lai nodrošinātu, ka mēs saskaramies ar koevolūcijas notikumu.

Kooperācijas apstākļi

Ir divas prasības, lai notiktu coevolution parādība. Viens no tiem ir specifika, jo katras sugas raksturīgās pazīmes vai iezīmes ir saistītas ar selektīvu spiedienu, ko rada citu sistēmā iesaistīto sugu rakstzīmes..

Otrais nosacījums ir savstarpīgums - rakstzīmes ir jāattīsta kopā (lai izvairītos no neskaidrībām ar secīgu evolūciju)..

Teorijas un hipotēzes

Pastāv pāris teorijas, kas saistītas ar coevolution parādībām. To vidū ir ģeogrāfiskā mozaīkas hipotēze un sarkanā karaliene.

Ģeogrāfiskā mozaīkas hipotēze

Šo hipotēzi 1994. gadā ierosināja Thompson, un tajā aplūkotas dinamiskas koevolūcijas parādības, kas var rasties dažādās populācijās. Citiem vārdiem sakot, katrs ģeogrāfiskais apgabals vai reģions atspoguļo vietējos pielāgojumus.

Personu migrācijas procesam ir būtiska nozīme, jo variantu ienākšana un iziešana mēdz homogenizēt populāciju fenotipus..

Šīs divas parādības - vietējie pielāgojumi un migrācija - ir spēki, kas ir atbildīgi par ģeogrāfisko mozaīku. Pasākuma rezultāts ir iespēja atrast dažādus iedzīvotājus dažādās coevolutionary valstīs, jo viena māja seko savai trajektorijai ar laika gaitu.

Pateicoties ģeogrāfiskās mozaīkas pastāvēšanai, var izskaidrot dažādos reģionos veiktās koevolācijas pētījumu tendences, bet ar vienām un tām pašām sugām ir pretrunas vai dažos gadījumos pretrunīgas..

Sarkanās karalienes hipotēze

Sarkanās karalienes hipotēzi 1973. gadā ierosināja Leigh Van Valens. Pētnieku iedvesmoja Lewis Carroll sagatavotā grāmata. Alise cauri skatamajam stiklam. Stāsta garumā autors stāsta, kā rakstzīmes darbojas tik ātri, kā tās var un joprojām paliek tajā pašā vietā.

Van Valen savu teoriju izstrādāja, pamatojoties uz pastāvīgo izzušanas varbūtību, ko piedzīvo organismu līnijas. Tas ir, viņi nespēj "uzlabot" laika gaitā un izzušanas varbūtība vienmēr ir vienāda.

Piemēram, plēsējiem un upuriem ir pastāvīga ieroču sacensība. Ja plēsējs dažos aspektos uzlabo uzbrukuma spēju, upurim būs jāuzlabo līdzīgs apjoms - ja tas nenotiks, tie var izzust.

Tas pats notiek parazītu attiecībās ar to saimniekiem vai zālēdājiem un augiem. Šai pastāvīgajai abu iesaistīto sugu pilnveidošanai to sauc par Sarkanās karalienes hipotēzi.

Veidi

Specifiska koevīzija

Termins "coevolution" ietver trīs pamatveidus. Vienkāršāko veidlapu sauc par "specifisku coevolution", kur divas sugas attīstās, atbildot uz otru un otrādi. Piemēram, viens laupījums un viens plēsējs.

Šāda veida mijiedarbība izraisa evolūcijas ieroču sacensības, kas izraisa atšķirības atsevišķās iezīmēs vai arī var novest pie konverģences savstarpējās sugās..

Šis konkrētais modelis, kurā iesaistītas dažas sugas, ir vispiemērotākais, lai pierādītu evolūcijas esamību. Ja selektīvais spiediens ir bijis pietiekami spēcīgs, mums vajadzētu sagaidīt adaptāciju un pretpielāgojumu parādīšanos sugā.

Difūzā koevīzija

Otrs veids tiek saukts par "difūzo coevolution", un tas notiek, ja mijiedarbībā ir vairākas sugas, un katras sugas ietekme nav neatkarīga. Piemēram, ģenētiskā variācija saimniekorganismu rezistenci pret divām dažādām parazītu sugām varētu būt saistīta.

Šis gadījums ir daudz biežāks raksturs. Tomēr ir daudz grūtāk mācīties nekā konkrētā koevolūcija, jo vairāku iesaistīto sugu esamība padara eksperimentālos projektus ļoti sarežģītus..

Izbēgšana un radiācija

Visbeidzot, mums ir gadījums, kad „izbēgšana un radiācija”, ja suga attīstās pret ienaidnieku, tad, ja tas ir veiksmīgs, tas var izplatīties, un līnija var būt dažādota, jo ienaidnieku sugu spiediens nav tik spēcīga.

Piemēram, ja augu suga attīstās ar kādu ķīmisku savienojumu, kas izrādās ļoti veiksmīgs, to var atbrīvot no dažādu zālēdāju patēriņa. Tāpēc augu suga var kļūt daudzveidīgāka.

Piemēri

Koevolucionārie procesi tiek uzskatīti par planētas Zemes bioloģiskās daudzveidības avotu. Šī konkrētā parādība ir bijusi svarīgākajos notikumos organismu attīstībā.

Tālāk mēs aprakstīsim ļoti vispārīgus kopīgas attīstības notikumus starp dažādām līnijām un tad mēs runāsim par konkrētiem gadījumiem sugu līmenī.

Organiku izcelsme eukariotos

Viens no svarīgākajiem notikumiem dzīves evolūcijā bija eukariotiskās šūnas inovācija. Tie ir raksturīgi ar patiesu kodolu, kas norobežots ar plazmas membrānu, un uzrāda subcellulārus nodalījumus vai organellus.

Ir ļoti pārliecinoši pierādījumi, kas apliecina šo šūnu izcelsmi ar koevolūcijas palīdzību ar simbiotiskiem organismiem, kas deva ceļu pašreizējam mitohondrijam. Šī ideja ir pazīstama kā endosimbiotiska teorija.

Tas pats attiecas uz augu izcelsmi. Saskaņā ar endosimbiotikas teoriju, hloroplasts radies pateicoties simbiozei starp baktēriju un citu lielākas organisma organismu, kas beidzās ar mazāko augumu..

Gan organellām - mitohondrijiem, gan hloroplastiem - piemīt noteiktas baktērijas pazīmes, piemēram, ģenētiskā materiāla veids, apļveida DNS un tā lielums..

Gremošanas sistēmas izcelsme

Daudzu dzīvnieku gremošanas sistēma ir visa ekosistēma, ko apdzīvo ārkārtīgi daudzveidīga mikrobu flora.

Daudzos gadījumos šiem mikroorganismiem ir izšķiroša nozīme pārtikas sagremošanā, palīdzot barības vielu sagremošanai, un dažos gadījumos tie var sintezēt barības vielas saimniekam.

Kooperatīvas attiecības starp críalo un burvju

Putniem ir ļoti īpaša parādība, kas saistīta ar olu ielikšanu citu cilvēku ligzdās. Šo coevolution sistēmu integrē críalo (Clamator glandarius) un tās saimniekorganismu sugas, \ tPica pica).

Olu ievietošana netiek veikta nejauši. Turpretī critters izvēlas burvju pārus, kas visvairāk iegulda vecāku aprūpē. Tādējādi jaunais indivīds saņems labāku aprūpi no saviem adoptētājiem.

Kā jūs to darāt? Izmantojot signālus, kas saistīti ar uzņēmēja seksuālo izvēli, piemēram, lielāku ligzdu.

Atbildot uz šo uzvedību, burvji samazināja ligzdas lielumu gandrīz par 33% apgabalos, kur atrodas krikāls. Tādā pašā veidā viņi arī aktīvi aizsargā ligzdu aprūpi.

Críalo var arī iznīcināt burvju olas, lai veicinātu to cāļu audzēšanu. Atbildot uz to, burvis palielināja olu skaitu uz ligzdu, lai palielinātu to efektivitāti.

Vissvarīgākais pielāgojums ir spēt atpazīt parazītisko olu, lai izraidītu to no ligzdas. Lai gan parazītiskie putni ir izveidojuši olas, kas ir ļoti līdzīgas burvju olām.

Atsauces

1. Darvins, C. (1859). Par sugu izcelsmi, izmantojot dabisko atlasi. Murray.
2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
3. Futuyma, D. J. (2005). Evolūcija . Sinauer.
4. Janzen, D. H. (1980). Kad tas ir coevolution. Evolūcija, 34(3), 611-612.
5. Langmore, N. E., Hunt, S., un Kilner, R. M. (2003). Koevolucionāro ieroču sacensību eskalācija, iznīcinot jauniešu parazītisko iznākumu. Daba, 422(6928), 157.
6. Soler, M. (2002). Evolūcija: bioloģijas pamats. Dienvidu projekts.