Mikä on koevoluutio? Määritelmä ja esimerkit

koevoluutio viittaa evoluutioon, joka tapahtuu keskenään riippuvaisten keskuudessa laji tietyn vuorovaikutuksen seurauksena. Toisin sanoen yhden lajin kohdalla tapahtuvat mukautukset kannustavat vastavuoroisiin mukautuksiin toisessa tai useammassa lajissa. Koevoluutioprosessit ovat tärkeitä ekosysteemeissä, koska tämäntyyppiset vuorovaikutukset muokkaavat organismien välisiä suhteita erilaisilla troofiset tasot yhteisöissä.

Avainsanat

Vaikka Darwin kuvasi koevoluutioprosesseja vuonna kasvi-pölyttäjä suhteita vuonna 1859, Paul Ehrlichille ja Peter Ravenille hyvitetään ensimmäisinä termi "koevolution", joka otettiin käyttöön vuoden 1964 paperissa Perhoset ja kasvit: Tutkimus koevoluutiosta. Ehrlich ja Raven ehdottivat tässä tutkimuksessa, että kasvit tuottavat haitallisia kemikaaleja estääkseen hyönteisiä syömästä lehdet, kun taas eräissä perhonenlajeissa kehittyi mukautuksia, joiden avulla ne pystyivät neutraloimaan myrkkyjä ja syömään kasveja. Tässä suhteessa evoluutioaseiden kilpailu tapahtui, jossa kukin laji kohdisti selektiivistä evoluutiopainetta toiseen, mikä vaikutti sopeutumisiin molemmissa lajeissa.

Biologisten organismien yhteisvaikutukset ekosysteemit tai biomit määrittävät yhteisötyypit tietyissä luontotyypeissä. ruokaketjut ja ruokaverkot jotka kehittyvät yhteisössä, auttavat ohjaamaan koevoluutioita lajien välillä. Kun lajit kilpailevat luonnonvaroista ympäristössä, ne kokevat luonnonvalinta ja paine sopeutua selviytymiseen.

Monen tyyppiset yhteisöissä esiintyvät symbioottiset suhteet edistävät koevoluutioita ekosysteemeissä. Nämä suhteet sisältävät antagonistiset suhteet, keskinäiset suhteet ja kommensalistiset suhteet. Antagonistisissa suhteissa organismit kilpailevat selviytymisestä ympäristössä. Esimerkkejä ovat petoeläin-saalisuhteet ja loisten ja isäntä-suhteet. Molemmissa lajeissa kehittyy keskinäisessä yhteisvaikutuksessa vuorovaikutuksessa molempien organismien hyödyksi. Kommensalistisessa vuorovaikutuksessa yksi laji hyötyy suhteesta, kun taas toiselle ei vahingoiteta.

Koevoluutio antagonistisia vuorovaikutuksia havaitaan saalistajien saalissa ja isäntä-loinen suhteita. Saalistaja-saalisuhteissa saalis kehittää sopeutumisia petoeläinten välttämiseksi ja saalistajat saavat vuorostaan ​​lisäsopeutumisia. Esimerkiksi saalista väijyttävillä saalistajilla on värisovituksia, jotka auttavat heitä sulautumaan ympäristöönsä. Heillä on myös lisääntynyt haju- ja näköaisti, jotta saalis voidaan paikantaa tarkasti. Saalit, jotka kehittyvät kehittyneiden visuaalisten aistien kehittämiseksi tai kyky havaita pienet muutokset ilmavirrassa, havaitsevat todennäköisemmin petoeläimet ja välttävät heidän väijytysyrityksiä. Sekä petoeläimen että saaliin on jatkettava sopeutumista parantaakseen selviytymismahdollisuuksiaan.

Isäntä-loinen-koevoluutiosuhteissa loinen kehittää sopeutumisia isännän puolustuskyvyn voittamiseksi. Isäntä puolestaan ​​kehittää uusia puolustusmekanismeja loisen voittamiseksi. Esimerkki tällaisesta suhteesta ilmenee kahdenvälisessä suhteessa Australian kani populaatiot ja myxoma-virus. Tämä virus käytettiin yrittäessä hallita kanin kantaa Australiassa 1950-luvulla. Aluksi virus oli erittäin tehokas tuhoamaan kaneja. Ajan myötä villin kanin populaatio kokenut geneettisiä muutoksia ja kehittynyt resistenssi virukselle. Viruksen tappavuus muuttui korkeasta alhaiseen keskitulluksi. Näiden muutosten ajatellaan heijastavan viruksen ja kanin populaation välisiä muutosmuutoksia.

Coevolutionary mutualistiseen lajien välisiin vuorovaikutuksiin liittyy molempia osapuolia hyödyttävien suhteiden kehittäminen. Nämä suhteet voivat olla luonteeltaan yksinoikeudellisia tai yleisiä. Kasvien ja eläinten pölyttäjien suhde on esimerkki yleisestä keskinäisestä suhteesta. Eläimet ovat riippuvaisia ​​kasveista ruokaa varten ja kasvit riippuvat eläimistä pölytystä tai siementen leviämistä varten.

Suhde viikuna ampiaisella ja viikunapuu on esimerkki eksklusiivisesta yhteisvaikutuksellisesta keskinäissuhteesta. Naisen ampiaiset perheen Agaonidae munia munansa joihinkin tiettyjen viikunapuiden kukista. Nämä ampiaiset hajoavat siitepöly kun he matkustavat kukasta kukkaan. Jokainen viikunapuulaji pölytetään yleensä yhden ampiaislajin avulla, joka lisääntyy vain tiettyyn viikunapuulajiin ja ruokkii sitä. Ampiaisen-viikunan suhde on niin kietoutunut, että kukin riippuu selviytymisen suhteen yksinomaan toisistaan.

Coevolutionary commensalistic vuorovaikutuksiin sisältyy suhteita, joissa yksi laji hyötyy, kun taas toiselle ei vahingoiteta. Esimerkki tällaisesta suhteesta on Batesian matkiminen. Batesialaisessa matkimisessa yksi laji jäljittelee toisen lajin ominaisuuksia suojaustarkoituksiin. Jäljitettävä laji on myrkyllistä tai haitallista potentiaalisille petoeläimille, joten sen ominaisuuksien jäljitteleminen tarjoaa suojan muutoin vaarattomille lajeille. Esimerkiksi scarlet-käärmeillä ja maitokäärmeillä on kehittynyt samanlainen väri ja vyöhyke kuin myrkyllisillä korallikäärmeillä. Lisäksi, pilkkaava päärynäkynä (Papilio dardanus) perhonenlajit jäljittelevät perhoslajien esiintymistä Nymphalidae perhe, joka syö haitallisia kemikaaleja sisältäviä kasveja. Nämä kemikaalit tekevät perhosista epätoivottuja petoeläimille. Jäljitelmä Nymphalidae perhoset suojaavat Papilio dardanus lajit petoeläimistä, jotka eivät pysty erottamaan lajeista.

• Ehrlich, Paul R. ja Peter H. Korppi. "Perhoset ja kasvit: tutkimus koevoluutiossa." evoluutio, voi. 18, ei. 4, 1964, s. 586 - 608., Doi: 10.1111 / j.1558-5646.1964.tb01674.x.
• Penn, Dustin J. "Koevoluutio: Isäntä – parasiitti." ResearchGate, www.researchgate.net/julkaisu/230292430_Coevolution_Host-Parasite.
• Schmitz, Oswald. "Petoeläimen ja saaliin toiminnalliset piirteet: Petoeläimen ja saaliin vuorovaikutusta ajavien adaptiivisten koneiden ymmärtäminen." F1000Research vol. 6 1767. 27. syyskuuta 2017, doi: 10.12688 / f1000tutkimus.11813.1
• Zaman, Luis, et ai. "Koevoluutio ajaa monimutkaisten piirteiden syntymistä ja edistää evoluutiokykyä." PLOS-biologia, Tiedekirjasto, journals.plos.org/plosbiology/article? id = 10,1371 / journal.pbio.1002023.