Co to jest koewolucja? Definicja i przykłady

Koewolucja odnosi się do ewolucji zachodzącej między współzależnymi gatunki w wyniku określonych interakcji. Oznacza to, że adaptacje występujące u jednego gatunku pobudzają wzajemne adaptacje u innego gatunku lub wielu gatunków. Procesy koewolucyjne są ważne w ekosystemach, ponieważ tego rodzaju interakcje kształtują relacje między organizmami w różnych poziomy troficzne w społecznościach.

Kluczowe dania na wynos

  • Koewolucja obejmuje wzajemne zmiany adaptacyjne zachodzące między gatunkami współzależnymi.
  • Relacje antagonistyczne, relacje wzajemne i relacje komunistyczne w społecznościach sprzyjają koewolucji.
  • W relacjach drapieżnik-ofiara i pasożyt-gospodarz obserwuje się koewolucyjne interakcje antagonistyczne.
  • Koewolucyjne interakcje wzajemne obejmują rozwój wzajemnie korzystnych relacji między gatunkami.
  • Koewolucyjne interakcje komensalistyczne obejmują relacje, w których jeden gatunek odnosi korzyści, a drugi nie jest krzywdzony. Jednym z takich przykładów jest mimika Batesa.

Podczas gdy Darwin opisał procesy koewolucji w

instagram viewer
zapylacz roślin związki w 1859 roku, Paul Ehrlich i Peter Raven są uznani za pierwszych, którzy wprowadzili termin „koewolucja” w swoim artykule z 1964 roku Motyle i rośliny: studium koewolucji. W tym badaniu Ehrlich i Raven zaproponowali, aby rośliny wytwarzały szkodliwe chemikalia, aby zapobiec ich zjadaniu przez owady liście, podczas gdy niektóre gatunki motyli opracowały adaptacje, które pozwoliły im zneutralizować toksyny i odżywić je rośliny W tym związku an ewolucyjny wyścig zbrojeń miało miejsce, w którym każdy gatunek wywierał selektywny nacisk ewolucyjny na drugi, co wpłynęło na adaptacje u obu gatunków.

Ekologia społeczności

Interakcje między organizmami biologicznymi w ekosystemy lub biomy określają typy społeczności w określonych siedliskach. The łańcuchy pokarmowe i sieci pokarmowe które rozwijają się w społeczności, pomagają napędzać koewolucję wśród gatunków. Gdy gatunki konkurują o zasoby w środowisku, doświadczają naturalna selekcja i presję, by przystosować się, by przetrwać.

Kilka rodzajów symbiotycznych relacji w społecznościach promuje koewolucję w ekosystemach. Relacje te obejmują związki antagonistyczne, związki wzajemne i związki komensalistyczne. W relacjach antagonistycznych organizmy rywalizują o przetrwanie w środowisku. Przykłady obejmują relacje drapieżnik-ofiara i relacje pasożyt-żywiciel. We wzajemnych koewolucyjnych interakcjach oba gatunki rozwijają adaptacje z korzyścią dla obu organizmów. W interakcjach komensalistycznych jeden gatunek korzysta ze związku, podczas gdy drugi nie jest krzywdzony.

Interakcje antagonistów

lampart żeński
Żeński lampart prześladuje zdobycz w wysokiej trawie.Eastcott Momatiuk / The Image Bank / Getty Images Plus

Koewolucyjne antagonistyczne interakcje obserwuje się u drapieżnika i ofiary pasożyt żywicielski relacje. W relacjach drapieżnik-ofiara zdobycz rozwija adaptacje, aby uniknąć drapieżników, a drapieżniki z kolei nabywają dodatkowe adaptacje. Na przykład drapieżniki zasadzające się na zdobycz mają adaptacje kolorów, które pomagają im wtopić się w otoczenie. Mają też zwiększone zmysły węchu i wzroku, aby dokładnie zlokalizować swoją ofiarę. Ofiary, które ewoluują, aby rozwinąć wyostrzone zmysły wzrokowe lub zdolność wykrywania niewielkich zmian w przepływie powietrza, częściej dostrzegają drapieżników i unikają próby zasadzki. Zarówno drapieżnik, jak i ofiara muszą się nadal dostosowywać, aby zwiększyć swoje szanse na przeżycie.

W koewolucyjnych relacjach gospodarz-pasożyt pasożyt rozwija adaptacje, aby pokonać obronę gospodarza. Z kolei gospodarz rozwija nowe mechanizmy obronne, aby pokonać pasożyta. Przykład tego rodzaju relacji dowodzi związek między Królik australijski populacje i wirus śluzaka. To wirus został użyty w celu kontroli populacji królików w Australii w latach 50. XX wieku. Początkowo wirus był bardzo skuteczny w niszczeniu królików. Z czasem populacja dzikiego królika doświadczyła zmian genetycznych i rozwinęła odporność na wirusa. Śmiertelność wirusa zmieniła się z wysokiej, na niską, na średnią. Uważa się, że zmiany te odzwierciedlają zmiany koewolucyjne między populacją wirusa i królików.

Interakcje wzajemne

figi osy i figi
Koewolucja między osami figowymi i figami stała się tak głęboka, że ​​żaden organizm nie może istnieć bez drugiego.Encyklopedia Britannica / UIG / Getty Images Plus

Koewolucyjny wzajemne interakcje zachodzące między gatunkami obejmują rozwój wzajemnie korzystnych relacji. Relacje te mogą mieć charakter wyłączny lub ogólny. Relacja między roślinami a zapylaczami zwierząt jest przykładem ogólnej wzajemnej relacji. Zwierzęta są zależne od roślin w zakresie pożywienia, a rośliny zależą od zwierząt w zakresie zapylania lub rozsiewania nasion.

Związek między figa osa a drzewo figowe jest przykładem wyłącznej koewolucyjnej relacji wzajemnej. Samice os z rodziny Agaonidae składają jajka w kwiatach niektórych drzew figowych. Te osy się rozpraszają pyłek gdy podróżują od kwiatu do kwiatu. Każdy gatunek drzewa figowego jest zwykle zapylany przez jeden gatunek osy, który rozmnaża się i żywi się tylko z określonego gatunku drzewa figowego. Relacja osa-figa jest tak spleciona, że ​​każda z nich zależy wyłącznie od przetrwania.

Mimika

Mocker Swallowtail
Mocker Swallowtail. AYImages / iStock / Getty Images Plus

Koewolucyjny komensalistyczny interakcje obejmują relacje, w których jeden gatunek odnosi korzyści, podczas gdy drugi nie jest krzywdzony. Przykładem tego rodzaju relacji jest Batesian mimikra. W mimikrze Batesa jeden gatunek naśladuje cechy charakterystyczne innego gatunku w celach ochronnych. Gatunek, który jest naśladowany, jest trujący lub szkodliwy dla potencjalnych drapieżników, a zatem naśladowanie jego cech zapewnia ochronę gatunkom, które w przeciwnym razie byłyby nieszkodliwe. Na przykład, szkarłatne węże i węże mleczne ewoluowały, aby mieć podobne zabarwienie i pasmowanie jak jadowite węże koralowe. Do tego, szyderczy swallowtail (Papilio dardanus) gatunki motyli naśladują wygląd gatunków motyli z Nymphalidae rodzina, która je rośliny zawierające szkodliwe chemikalia. Te substancje chemiczne sprawiają, że motyle nie są pożądane przez drapieżniki. Mimikra z Nymphalidae motyle chroni Papilio dardanus gatunki drapieżników, które nie potrafią odróżnić gatunku.

Źródła

  • Ehrlich, Paul R. i Peter H. Kruk. „Motyle i rośliny: studium koewolucji”. Ewolucja, vol. 18, nr 4, 1964, ss. 586–608., Doi: 10.1111 / j.1558-5646.1964.tb01674.x.
  • Penn, Dustin J. „Koewolucja: żywiciel - pasożyt”. ResearchGate, www.researchgate.net/publication/230292430_Coevolution_Host-Parasite.
  • Schmitz, Oswald. „Cechy funkcjonalne drapieżnika i zdobyczy: zrozumienie interakcji między maszyną adaptacyjną napędzającą maszynę a drapieżnikiem”. F1000Research vol. 6 1767. 27 września 2017, doi: 10.12688 / f1000research.11813.1
  • Zaman, Luis i in. „Koewolucja napędza pojawienie się złożonych cech i sprzyja rozwojowi”. PLOS Biology, Public Library of Science, journals.plos.org/plosbiology/article? id = 10.1371 / journal.pbio.1002023.