Koevoliucijos teorija, tipai ir pavyzdžiai

The coevolution tai yra abipusis evoliucinis pokytis, apimantis dvi ar daugiau rūšių. Šis reiškinys atsiranda dėl jų sąveikos. Įvairios organizmų sąveikos - konkurencija, išnaudojimas ir abipusiškumas - lemia svarbias pasekmes atitinkamų linijų evoliucijai ir įvairinimui..

Kai kurie evoliucinių sistemų pavyzdžiai yra ryšys tarp parazitų ir jų šeimininkų, augalų ir žolelių, kurie juos vartoja, arba antagonistinės sąveikos tarp plėšrūnų ir jų grobio..

Koevoliucija laikoma vienu iš reiškinių, atsakingų už didžiulę įvairovę, kurią šiandien grojame ir kurią sukelia rūšių sąveika..

Praktiškai neįrodyta, kad sąveika yra koevoliucijos įvykis. Nors sąveika tarp dviejų rūšių atrodo tobula, ji nėra patikimas koevoliucinio proceso įrodymas.

Vienas iš būdų yra naudoti filogenetinius tyrimus, kad būtų galima patikrinti, ar yra panašus diversifikacijos modelis. Daugeliu atvejų, kai dviejų rūšių filogenijos yra suderintos, daroma prielaida, kad tarp abiejų linijų egzistuoja koevoliucija.

Indeksas

• 1 Sąveikos tipai
  • 1.1 Konkurencija
  • 1.2 Naudojimas
  • 1.3 Mutualizmas
• 2 Koevoliucijos apibrėžimas
  • 2.1 Janzeno apibrėžimas
  • 2.2 Bendros evoliucijos sąlygos
• 3 Teorijos ir hipotezės
  • 3.1 Geografinė mozaikos hipotezė
  • 3.2 Raudonosios karalienės hipotezė
• 4 tipai
  • 4.1. Speciali bendra evoliucija
  • 4.2 Difuzinė koevoliucija
  • 4.3 Escape ir radiacija
• 5 Pavyzdžiai
  • 5.1 Organikų kilmė eukariotuose
  • 5.2 Virškinimo sistemos kilmė
  • 5.3. Kryžiuočių ir žandikaulių tarpusavio santykiai
• 6 Nuorodos

Sąveikos tipai

Prieš išsiskleidžiant į klausimus, susijusius su koevoliucija, būtina paminėti sąveikos rūšis, kurios atsiranda tarp rūšių, nes jos turi labai svarbių evoliucinių pasekmių.

Konkurencija

Žuvų rūšys gali konkuruoti, o ši sąveika sukelia neigiamą poveikį susijusių asmenų augimui ar dauginimosi procesui. Konkurencija gali būti specifinė, jei ji vyksta tarp tos pačios rūšies ar skirtingų rūšių, kai asmenys priklauso skirtingoms rūšims.

Ekologijoje sprendžiamas „konkurencinės atskirties principas“. Šioje koncepcijoje siūloma, kad rūšys, konkuruojančios už tuos pačius išteklius, negalėtų stabiliai konkuruoti, jei likusieji ekologiniai veiksniai išliktų pastovūs. Kitaip tariant, dvi rūšys užima tą pačią nišą.

Šio tipo sąveikose viena rūšis visada baigėsi, išskyrus kitą. Arba jie yra suskirstyti į tam tikrą nišą. Pavyzdžiui, jei dvi paukščių rūšys maitinasi tuo pačiu ir turi tas pačias poilsio vietas, ir toliau egzistuoja, jie gali turėti savo veiklos viršūnių skirtingais dienos laikais.

Panaudojimas

Antrasis rūšių sąveikos tipas yra išnaudojimas. Čia X rūšis stimuliuoja Y rūšies vystymąsi, tačiau šis Y slopina X vystymąsi. Tipiški pavyzdžiai yra sąveika tarp plėšrūnų ir jo grobio, parazitų su šeimininkais ir augalais su augalų augalais.

Žolėdžių atveju nuolat auga detoksikacijos mechanizmai prieš antrinius metabolitus, kuriuos gamina augalas. Taip pat augalas išsivysto į efektyvesnius toksinus, kad juos išstumtų.

Tas pats atsitinka plėšrūnų grobio sąveikai, kai grobis nuolat gerina savo gelbėjimo pajėgumą, o plėšrūnai didina savo atakų įgūdžius.

Mutualizmas

Paskutinis santykių tipas apima naudą arba teigiamą santykį abiejų rūšių, dalyvaujančių sąveikoje. Kalbama apie „abipusį naudojimąsi“ tarp rūšių.

Pavyzdžiui, tarp vabzdžių ir jų apdulkintojų egzistuojantis abipusiškumas duoda naudos abiem: vabzdžiai (ar bet kuris kitas apdulkintojas) gauna naudos iš augalų maistinių medžiagų, o augalai gauna savo lytinių ląstelių išsklaidymą. Simbiotiniai santykiai yra dar vienas gerai žinomas savitarpiškumo pavyzdys.

Koevoliucijos apibrėžimas

Koevoliucija įvyksta tada, kai dvi ar daugiau rūšių daro įtaką kito evoliucijai. Griežtai kalbant, coevolution nurodo abipusę rūšių įtaką. Būtina atskirti jį nuo kito įvykio, vadinamo nuosekliąja evoliucija, nes paprastai yra abiejų reiškinių painiavos.

Nuosekli evoliucija vyksta tada, kai viena rūšis turi įtakos kitos evoliucijai, bet tai ne atsitinka priešinga kryptimi - nėra abipusiškumo.

Jį pirmą kartą 1964 m. Naudojo mokslininkai Ehrlichas ir Ravenas.

Ehrlicho ir Raveno kūriniai apie lepidopteros ir augalų sąveiką paskatino nuoseklius "coevolution" tyrimus. Tačiau terminas buvo iškreiptas ir prarado prasmę per tam tikrą laiką.

Tačiau pirmasis asmuo, atlikęs tyrimą, susijusį su dviejų rūšių koevoliucija, buvo Čarlzas Darvinas, kai jis buvo Rūšies kilmė (1859) paminėjo gėlių ir bičių santykį, nors jis nenaudojo žodžio „coevolution“, kad apibūdintų šį reiškinį..

Janzeno apibrėžimas

Taigi 60-aisiais ir 70-aisiais nebuvo jokio konkretaus apibrėžimo, kol 1980 m. Janzen paskelbė pastabą, kuri sugebėjo ištaisyti padėtį.

Šis tyrėjas apibrėžė terminą „coevolution“ kaip: „gyventojų charakteristiką, kuri keičiasi reaguojant į kitą antrojo populiacijos asmenų savybę, po to seka evoliucinis atsakas antrajame populiacijoje su pokyčiu, kuris buvo sukurtas pirmoje“.

Nors šis apibrėžimas yra labai tikslus ir skirtas išsiaiškinti galimus dviprasmiškumo reiškinius, biologams nėra praktiška, nes sunku įrodyti.

Be to, paprastas bendro pritaikymas nereiškia koevoliucijos proceso. Kitaip tariant, abiejų rūšių tarpusavio sąveikos stebėjimas nėra patikimas įrodymas, kad mes susiduriame su koevoliucijos įvykiu.

Atsiradimo sąlygos

Yra du reikalavimai, kad vyktų coevolution reiškinys. Vienas iš jų yra specifiškumas, nes kiekvienos rūšies savybių ar bruožų raida atsiranda dėl selektyvaus slėgio, kurį lemia kitų sistemoje dalyvaujančių rūšių simboliai..

Antroji sąlyga yra abipusiškumas - simboliai turi vystytis kartu (siekiant išvengti painiavos su nuoseklia evoliucija).

Teorijos ir hipotezės

Yra keletas teorijų, susijusių su koevoliucijos reiškiniais. Tarp jų yra geografinė mozaikos hipotezė ir raudona karalienė.

Geografinė mozaikos hipotezė

Šią hipotezę 1994 m. Pasiūlė Thompsonas ir atsižvelgia į dinaminius koevoliucijos reiškinius, galinčius atsirasti skirtingose ​​populiacijose. Kitaip tariant, kiekviena geografinė vietovė ar regionas pateikia savo vietinius pritaikymus.

Asmenų migracijos procesas atlieka esminį vaidmenį, nes įvežimas ir išėjimas iš variantų linkę homogenizuoti vietinius fenotipus..

Šie du reiškiniai - vietos adaptacijos ir migracijos - yra jėgos, atsakingos už geografinę mozaiką. Renginio rezultatas - galimybė surasti skirtingas populiacijas skirtingose ​​koevoliucinėse būsenose, nes vienas namas seka savo trajektorija, praėjus laikui.

Dėl geografinės mozaikos egzistavimo galima paaiškinti skirtinguose regionuose atliktų koevoliucijos tyrimų tendencijas, tačiau tos pačios rūšys nesuderinamos viena su kita arba kai kuriais atvejais prieštaringos..

Raudonosios karalienės hipotezė

„Red Queen“ hipotezę 1973 m. Pasiūlė Leigh Van Valen. Mokslininkas įkvėpė Lewio Carrollo knygą Alice per ieško stiklą. Istorijos eigoje autorius pasakoja, kaip simboliai veikia taip greitai, kaip jie gali ir vis dar lieka toje pačioje vietoje.

Van Valen savo teoriją sukūrė remiantis nuolatine išnykimo tikimybe, kurią patiria organizmų linijos. Tai reiškia, kad jie negali „tobulėti“ laikui bėgant, ir išnykimo tikimybė visada yra tokia pati.

Pavyzdžiui, plėšrūnai ir grobiai patiria nuolatinę ginkluotę. Jei plėšrūnas tam tikru aspektu pagerina savo atakos pajėgumą, grobis turės gerėti panašiu mastu - jei taip nebus, jie gali išnykti.

Tas pats pasakytina ir apie parazitų santykį su jų šeimininkais, žolynais ir augalais. Šiam nuolatiniam abiejų dalyvaujančių rūšių tobulinimui ji vadinama „Raudonosios karalienės“ hipoteze.

Tipai

Specifinė koevoliucija

Terminas „coevolution“ apima tris pagrindinius tipus. Paprasčiausia forma vadinama „specifine koevoliucija“, kai dvi rūšys vystosi viena kitai ir atvirkščiai. Pavyzdžiui, vienas grobis ir vienas plėšrūnas.

Tokia sąveika lemia evoliucinių ginklų lenktynes, dėl kurių tam tikri bruožai skiriasi arba gali sukelti abipusių rūšių konvergenciją..

Šis specifinis modelis, kuriame dalyvauja nedaug rūšių, yra tinkamiausias evoliucijos įrodymui. Jei selektyvus spaudimas buvo pakankamai stiprus, turėtume tikėtis, kad atsiras pritaikymų ir priešpriešinių adaptacijų rūšys.

Difuzinė koevoliucija

Antrasis tipas vadinamas „difuzine koevoliucija“ ir atsiranda, kai sąveikoje yra keletas rūšių ir kiekvienos rūšies poveikis nėra nepriklausomas. Pavyzdžiui, genetinis variacijų atsparumas dviem skirtingoms parazitų rūšims gali būti susijęs.

Šis atvejis yra daug dažnesnis. Tačiau daug sunkiau mokytis nei specifinė koevoliucija, nes daugelio dalyvaujančių rūšių egzistavimas labai apsunkina eksperimentinius projektus..

Escape ir radiacija

Galiausiai, turime „pabėgimo ir spinduliuotės“ atvejį, kai rūšis išsivysto į priešą nukreiptą gynybą, jei sėkmingai tai gali išaugti ir linija gali būti diversifikuota, nes priešų rūšių spaudimas nėra taip stiprus.

Pavyzdžiui, kai augalų rūšis vystosi tam tikras cheminis junginys, kuris pasirodo esąs labai sėkmingas, jis gali būti išskiriamas iš įvairių žolėdžių vartojimo. Todėl augalų linija gali tapti įvairesnė.

Pavyzdžiai

Koevoliuciniai procesai laikomi planetos žemės biologinės įvairovės šaltiniu. Šis konkretus reiškinys pasireiškė svarbiausiuose organizmų evoliucijos įvykiuose.

Toliau aprašysime labai bendruosius skirtingų linijų bendrų evoliucijos įvykių pavyzdžius, o tada kalbėsime apie konkretesnius atvejus rūšių lygiu.

Organikų kilmė eukariotuose

Vienas svarbiausių įvykių evoliucijoje buvo eukariotinės ląstelės naujovė. Jiems būdingas tikras branduolys, apribotas plazmos membrana, jame yra subcelluliarinių skyrių ar organelių.

Yra labai patikimų įrodymų, patvirtinančių šių ląstelių kilmę per coevolution su simbioziniais organizmais, kurie davė kelią dabartinėms mitochondrijoms. Ši idėja vadinama endosymbiotine teorija.

Tas pats pasakytina apie augalų kilmę. Pagal endosymbiotikos teoriją, chloroplastai kilo dėl bakterijos ir kito didesnio dydžio organizmo, kuris baigėsi mažiausiu kūnu, simbiozės..

Abu organai - mitochondrijai ir chloroplastai - turi tam tikrų savybių, primenančių bakteriją, pvz., Genetinės medžiagos tipą, žiedinę DNR ir jo dydį..

Virškinimo sistemos kilmė

Daugelio gyvūnų virškinimo sistema yra visa ekosistema, kurioje gyvena labai įvairi mikrobiologinė flora.

Daugeliu atvejų šie mikroorganizmai turi lemiamą vaidmenį virškinant maistą, padedant virškinti maistines medžiagas, o kai kuriais atvejais gali sintezuoti maistines medžiagas šeimininkui..

Bendradarbiavimo santykiai tarp críalo ir žandikaulių

Paukščiuose yra labai konkretus reiškinys, susijęs su kiaušinių klojimu kitų žmonių lizduose. Šią koevoliucijos sistemą integruoja críalo (Clamator glandarius) ir jos priimančiosios rūšys, \ tPica pica).

Kiaušiniai dedami ne atsitiktinai. Priešingai, critters pasirenka poras magijų, kurios daugiausia investuoja į tėvų priežiūrą. Taigi, naujasis asmuo gaus geresnę priežiūrą iš savo tėvų.

Kaip tai padaryti? Naudojant su seksualine šeimininko atranka susijusius signalus, pvz., Didesnę lizdą.

Reaguodama į šį elgesį, burbulai sumažino lizdo dydį beveik 33% tose vietose, kur yra krikalo. Taip pat jie aktyviai gina lizdų priežiūrą.

Kryžius taip pat gali sunaikinti aviečių kiaušinius, kad paskatintų viščiukų veisimą. Reaguodama į tai, didėjant kiaušinių skaičiui lizdai padidino jų skaičių.

Svarbiausias prisitaikymas yra gebėjimas atpažinti parazitinį kiaušinį, kad jį išstumtų iš lizdo. Nors parazitiniai paukščiai sukūrė labai panašius kiaušinių kiaušinius.

Nuorodos

1. Darvinas, C. (1859). Dėl rūšies atsiradimo natūralios atrankos būdu. Murray.
2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoliucinė analizė. Prentice salė.
3. Futuyma, D. J. (2005). Evoliucija . Sinauer.
4. Janzen, D. H. (1980). Kada tai yra coevolution. Evoliucija, 34(3), 611-612.
5. Langmore, N. E., Hunt, S., ir Kilner, R. M. (2003). Koevoliucinių ginklų lenktynių pakilimas, kai priimančioji atmetama jauniklių parazitų. Gamta, 422(6928), 157.
6. Soler, M. (2002). Evoliucija: biologijos pagrindas. Pietų projektas.