Теория на коеволюцията, видове и примери



на coevolution това е реципрочна еволюционна промяна, която включва два или повече вида. Явлението е резултат от взаимодействието между тях. Различните взаимодействия между организмите - конкуренция, експлоатация и взаимност - водят до важни последствия за развитието и диверсификацията на въпросните линии..

Някои примери за еволюционни системи са връзката между паразити и техните домакини, растения и тревопасни животни, които се хранят с тях, или антагонистичните взаимодействия, които възникват между хищниците и тяхната плячка..

Коеволюцията се счита за едно от явленията, отговорни за голямото разнообразие, което днес се възхищаваме, произведени от взаимодействията между видовете.

На практика доказването, че взаимодействието е събитие за съвместно разрешаване, не е лесна задача. Въпреки че взаимодействието между два вида изглежда перфектно, то не е надеждно доказателство за коеволюционния процес.

Един от подходите е да се използват филогенетични изследвания, за да се провери дали има подобен модел на диверсификация. В много случаи, когато филогените на два вида са еднакви, се приема, че коеволюцията съществува между двете линии.

индекс

  • 1 Видове взаимодействие
    • 1.1 Конкуренция
    • 1.2 Експлоатация
    • 1.3 Взаимност
  • 2 Дефиниция на коеволюция
    • 2.1 Определение на Janzen
    • 2.2 Условия за ко-еволюция
  • 3 Теории и хипотези
    • 3.1 Хипотеза за географска мозайка
    • 3.2. Хипотеза на Червената кралица
  • 4 вида
    • 4.1 Специфична ко-еволюция
    • 4.2 Дифузно съдействие
    • 4.3 Бягство и радиация
  • 5 Примери
    • 5.1 Произход на органелите при еукариоти
    • 5.2 Произход на храносмилателната система
    • 5.3 Коеволютивни отношения между крилото и свраката
  • 6 Препратки

Видове взаимодействие

Преди да се вникне в въпроси, свързани с коеволюцията, е необходимо да се споменат видовете взаимодействия, които се срещат между видовете, тъй като те имат много важни еволюционни последствия..

конкуренция

Видовете могат да се конкурират и това взаимодействие води до отрицателни ефекти върху растежа или възпроизводството на участващите лица. Конкуренцията може да бъде вътревидова, ако се случва между членове на един и същи вид или междувидови, когато индивидите принадлежат към различни видове..

В екологията се прилага "принципът на конкурентно изключване". Тази концепция предполага, че видовете, които се конкурират за едни и същи ресурси, не могат да се конкурират стабилно, ако останалите екологични фактори останат постоянни. С други думи, два вида не заемат една и съща ниша.

При този вид взаимодействие един вид винаги завършва, като изключва другия. Или те са разделени на някакво измерение на нишата. Например, ако два вида птици се хранят с едно и също и имат еднакви места за почивка, за да продължат да съществуват заедно, те могат да имат своите върхове на активност в различни часове на деня.

експлоатация

Вторият вид взаимодействие между видовете е експлоатация. Тук вид X стимулира развитието на вид Y, но този Y инхибира развитието на X. Типични примери са взаимодействията между хищник и неговата плячка, паразити с гостоприемници и растения с тревопасни животни..

В случая на тревопасните животни има постоянно развитие на механизми за детоксикация срещу вторичните метаболити, които растението произвежда. По същия начин растението се превръща в по-ефективни токсини, за да ги премести.

Същото се случва и при взаимодействието с хищническата плячка, където плячката постоянно подобрява способността си за избягване и хищниците увеличават уменията си за атака.

мутуализъм

Последният тип връзка включва полза или положителна връзка и за двата вида, които участват във взаимодействието. Говори се за "реципрочна експлоатация" между видовете.

Например, съществуващите между насекомите и техните опрашители взаимности се превръщат в ползи и за двете: насекомите (или всеки друг опрашител) се възползват от хранителните вещества на растенията, докато растенията получават разпръснатост на гаметите си. Симбиозните отношения са друг добре познат пример за взаимност.

Дефиниция на коеволюция

Коеволюцията възниква, когато два или повече вида влияят на еволюцията на другото. Строго погледнато, коеволюцията се отнася до взаимното влияние между видовете. Необходимо е да се разграничи от друго събитие, наречено последователна еволюция, тъй като обикновено има объркване между двата феномена.

Последователната еволюция се случва, когато един вид има ефект върху еволюцията на другия, но същото не се случва в обратна посока - няма реципрочност.

Терминът е използван за първи път през 1964 г. от изследователи Ерлих и Рейвън.

Творбите на Ерлих и Рейвън за взаимодействието между растенията и растенията вдъхновяват последователни изследвания на "коеволюцията". Въпреки това, терминът е изкривен и загубен смисъл с течение на времето.

Въпреки това, първият човек, който е извършил проучване, свързано с коеволюцията между два вида, е Чарлз Дарвин, когато е бил в Произходът на вида (1859) споменава връзката между цветя и пчели, въпреки че не е използвал думата "коеволюция", за да опише явлението.

Определение на Janzen

Така през 60-те и 70-те години нямаше конкретна дефиниция, докато през 1980 г. Янцен не публикува бележка, която успя да коригира ситуацията..

Този изследовател определи термина коеволюция като: "характеристика на индивидите от популацията, която се променя в отговор на друга характеристика на индивидите от втора популация, последвана от еволюционен отговор във втората популация на промяната, произведена в първата".

Въпреки че това определение е много прецизно и има за цел да изясни евентуалните неясноти на коеволюционното явление, то не е практично за биолозите, тъй като е трудно да се докаже.

По същия начин простото адаптиране не предполага процес на коеволюция. С други думи, наблюдението на взаимодействието между двата вида не е достатъчно доказателство, за да се гарантира, че сме изправени пред събитие, свързано с коеволюция.

Условия за възникване на съиволюция

Съществуват две изисквания за феномен на коеволюция. Едната е специфичността, тъй като развитието на всяка характеристика или черта в даден вид се дължи на селективния натиск, наложен от характера на другите видове, включени в системата.

Второто условие е реципрочност - героите трябва да се развиват заедно (за да се избегне объркване с последователна еволюция).

Теории и хипотези

Има няколко теории, свързани с явленията на коеволюцията. Сред тях са хипотезата за географска мозайка и червената царица.

Хипотеза за географска мозайка

Тази хипотеза е предложена през 1994 г. от Томпсън и разглежда динамичните явления на коеволюция, които могат да възникнат в различни популации. С други думи, всяка географска област или регион представя своите местни адаптации.

Процесът на миграция на индивидите играе основна роля, тъй като влизането и излизането на вариантите са склонни да хомогенизират локалните фенотипове на популациите..

Тези две явления - местни адаптации и миграции - са силите, отговорни за географската мозайка. Резултатът от събитието е възможността за намиране на различни популации в различни коеволюционни състояния, тъй като една къща следва своята траектория с течение на времето..

Благодарение на съществуването на географската мозайка, може да се обясни тенденцията на проучванията за коеволюция, извършени в различни региони, но с един и същи вид, които са несъвместими помежду си или в някои случаи противоречиви.

Хипотеза на Червената кралица

Хипотезата на Червената кралица е предложена от Лий Ван Вален през 1973 г. Изследователят е вдъхновен от книгата, написана от Люис Карол. Алис през огледалото. В един пасаж от историята авторът разказва как героите се движат толкова бързо, колкото могат и все още остават на едно и също място.

Ван Вален разработва теорията си въз основа на постоянната вероятност за изчезване, изпитвана от линията на организмите. Това означава, че те не са в състояние да "подобрят" с течение на времето и вероятността за изчезване винаги е една и съща.

Например, хищници и плячка преживяват постоянна надпревара във въоръжаването. Ако хищникът подобри капацитета си на атака в някакъв аспект, плячката ще трябва да подобри подобна величина - ако това не се случи, те могат да изчезнат.

Същото се случва и в отношенията на паразитите с техните домакини или в тревопасни животни и растения. За това постоянно подобрение на двата вида животни, тя е известна като хипотезата на Червената кралица.

тип

Специфично съдействие

Терминът "съеволюция" включва три основни типа. Най-простата форма се нарича "специфична коеволюция", където два вида се развиват в отговор един на друг и обратно. Например една плячка и един хищник.

Този тип взаимодействие води до еволюционна надпревара във въоръжаването, която води до различия в някои черти или може да доведе до сближаване на взаимните видове..

Този специфичен модел, в който участват малко видове, е най-подходящ за демонстриране на съществуването на еволюцията. Ако селективният натиск е достатъчно силен, трябва да очакваме появата на адаптации и контра-адаптации в вида.

Дифузно съдействие

Вторият тип се нарича "дифузно коеволюция" и се появява, когато има няколко вида включени във взаимодействието и ефектите на всеки вид не са независими. Например, генетичната вариация в резистентността на гостоприемника към два различни вида паразити може да бъде свързана.

Този случай е много по-често срещан в природата. Въпреки това е много по-трудно да се изследва от конкретната коеволюция, тъй като съществуването на множество участващи видове прави експерименталните проекти много трудни..

Бягство и радиация

И накрая, имаме случай на "бягство и радиация", където един вид еволюира тип защита срещу враг, ако успее това може да се размножи и потомството може да бъде разнообразно, тъй като натискът на вражеските видове не е толкова силен.

Например, когато растителни видове развиват определено химично съединение, което се оказва много успешно, то може да бъде освободено от консумацията на различни тревопасни животни. Следователно, потомството на растението може да се разнообрази.

Примери

Коеволюционните процеси се разглеждат като източник на биоразнообразието на планетата Земя. Това явление присъства в най-важните събития в еволюцията на организмите.

След това ще опишем много общи примери за съ-еволюционни събития между различни линии и след това ще говорим за по-специфични случаи на видово ниво.

Произход на органелите в еукариотите

Едно от най-важните събития в еволюцията на живота беше иновацията на еукариотната клетка. Те се характеризират с наличието на истинско ядро, ограничено от плазмена мембрана и представящи субклетъчни отделения или органели.

Съществуват много надеждни доказателства, които подкрепят произхода на тези клетки чрез ко-еволюция със симбиотични организми, които дават път на сегашните митохондрии. Тази идея е известна като ендосимбиотична теория.

Същото се отнася и за произхода на растенията. Според ендосимбиотичната теория, хлоропластите произхождат от събитието на симбиоза между бактерия и друг организъм с по-голям размер, който завършва с поглъщането на най-малките.

И двете органели - митохондриите и хлоропластите - имат определени характеристики, напомнящи на бактерия, като вида на генетичния материал, кръговата ДНК и нейния размер..

Произходът на храносмилателната система

Храносмилателната система на много животни е цяла екосистема, обитавана от изключително разнообразна микробна флора.

В много случаи тези микроорганизми играят решаваща роля в храносмилането, помагат за усвояването на хранителните вещества и в някои случаи могат да синтезират хранителни вещества за гостоприемника..

Коеволютивни отношения между крилото и свраката

При птиците има много специфично явление, свързано с полагането на яйца в чужди гнезда. Тази система на съдействие е интегрирана отClamator glandarius) и нейните гостоприемници, свраката (Пика пика).

Полагането на яйца не се извършва случайно. За разлика от тях, животните избират двойките свраки, които инвестират най-много в родителската грижа. Така новият индивид ще получи по-добри грижи от осиновителите си.

Как го правите? Използване на сигнали, свързани със сексуалния подбор на домакина, като например по-голямо гнездо.

В отговор на това поведение свраките намалиха размера на гнездото с почти 33% в районите, където има крило. По същия начин те също имат активна защита на грижите за гнездата.

В críalo също е в състояние да унищожи яйцата на свраката, за насърчаване на развъждането на техните пилета. В отговор на това, свраките увеличават броя на яйцата на гнездо, за да повишат ефективността си.

Най-важната адаптация е да може да се разпознае паразитното яйце, за да се изхвърли от гнездото. Въпреки, че паразитните птици са развили яйца много подобни на тези на свраките.

препратки

  1. Дарвин, С. (1859). За произхода на видовете чрез естествен подбор. Мъри.
  2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
  3. Futuyma, D. J. (2005). еволюция . Sinauer.
  4. Janzen, D.H. (1980). Кога е това съдействие. еволюция, 34(3), 611-612.
  5. Langmore, N.E., Hunt, S., & Kilner, R. M. (2003). Ескалация на съреволюционна надпревара във въоръжаването чрез отхвърляне на домашни паразитни младежи. природа, 422(6928), 157.
  6. Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Южен проект.