Coevolution-teoria, tyypit ja esimerkit

koevoluutio se on vastavuoroinen kehitysmuutos, johon liittyy kaksi tai useampia lajeja. Ilmiö johtuu niiden välisestä vuorovaikutuksesta. Eri organisaatioiden väliset vuorovaikutukset - kilpailu, hyväksikäyttö ja keskinäisyys - johtavat merkittäviin seurauksiin kyseisten linjojen kehittymisessä ja monipuolistamisessa..

Joitakin esimerkkejä evoluutiojärjestelmistä ovat suhde loisten ja heidän isäntänsä, kasvien ja kasviperäisten, jotka niitä ruokkivat, välillä, tai viljelijöiden ja heidän saaliinsa väliset antagonistiset vuorovaikutukset..

Coevolutionia pidetään yhtenä ilmiöistä, jotka ovat vastuussa suuresta monimuotoisuudesta, jota tänään ihailemme, ja jotka muodostuvat lajien välisestä vuorovaikutuksesta.

Käytännössä todistaminen, että vuorovaikutus on coevolution-tapahtuma, ei ole helppo tehtävä. Vaikka kahden lajin välinen vuorovaikutus näyttää olevan täydellinen, se ei ole luotettava näyttö koevoluutioprosessista.

Yksi lähestymistapa on käyttää fylogeneettisiä tutkimuksia, jotta voidaan testata, onko olemassa samanlainen monipuolistumismalli. Monissa tapauksissa, kun kahden lajin filogeenit ovat yhteneväisiä, oletetaan, että molempien linjojen välillä on koevoluutio.

indeksi

• 1 Vuorovaikutuksen tyypit
  • 1.1 Kilpailu
  • 1.2 Käyttö
  • 1.3 Keskinäisyys
• 2 Koevoluutio
  • 2.1 Janzenin määritelmä
  • 2.2 Yhteisen kehityksen edellytykset
• 3 Teoria ja hypoteesi
  • 3.1 Maantieteellinen mosaiikkihypoteesi
  • 3.2 Punaisen kuningattaren hypoteesi
• 4 tyypit
  • 4.1 Erityinen kehitys
  • 4.2 Hajotettu koevoluutio
  • 4.3 Paeta ja säteily
• 5 Esimerkkejä
  • 5.1 Orgaanien alkuperä eukaryooteissa
  • 5.2 Ruoansulatuskanavan alkuperä
  • 5.3 ristiriitaiset suhteet críalon ja piiskan välillä
• 6 Viitteet

Vuorovaikutuksen tyypit

Ennen kuin ryhdytään koevoluutioon liittyviin kysymyksiin, on tarpeen mainita lajien väliset vuorovaikutukset, koska niillä on hyvin tärkeitä evoluutiovaikutuksia.

kilpailu

Lajit voivat kilpailla, ja tämä vuorovaikutus johtaa kielteisiin vaikutuksiin asianomaisten henkilöiden kasvuun tai lisääntymiseen. Kilpailu voi olla ominaista, jos se esiintyy saman lajin jäsenten tai eri alueiden välillä, kun yksilöt kuuluvat eri lajeihin.

Ekologiassa käsitellään "kilpailukykyisen syrjäytymisen periaatetta". Tämä käsite ehdottaa, että lajit, jotka kilpailevat samoista resursseista, eivät voi kilpailla vakaasti, jos muut ekologiset tekijät pysyvät vakaina. Toisin sanoen kaksi lajia ei käytä samaa kapealla.

Tämäntyyppisessä vuorovaikutuksessa yksi laji on aina valmis lukuun ottamatta toista. Tai ne on jaettu jonkin verran kapealla ulottuvuudella. Esimerkiksi, jos kaksi lintulajia ruokkii samoja ja niillä on samat lepoalueet, he voivat jatkossakin esiintyä, ja heillä voi olla huippunsa huippua eri päivinä..

hyväksikäyttö

Toinen lajien välinen vuorovaikutus on hyväksikäyttö. Tässä laji X stimuloi lajin Y kehitystä, mutta tämä Y estää X: n kehittymistä. Tyypillisiä esimerkkejä ovat saalistajan ja sen saaliin väliset vuorovaikutukset, loiset ja isännät ja kasviperäiset kasvit.

Kasvinviljelijöiden kohdalla detoksifikaatiomekanismeja kehittyy jatkuvasti kasveja tuottavia sekundaarisia metaboliitteja vastaan. Samalla tavalla kasvi kehittyy tehokkaammiksi myrkkyiksi siirtääkseen ne pois.

Sama pätee saalistajan saaliin vuorovaikutukseen, jossa saaliinsa jatkuvasti parantaa sen pakotuskapasiteettia ja saalistajat lisäävät hyökkäysosaamistaan.

mutualismi

Viimeinen suhde liittyy etuun tai myönteiseen suhteeseen molemmille vuorovaikutukseen osallistuville lajeille. Puhutaan lajien "vastavuoroisesta hyödyntämisestä".

Esimerkiksi hyönteisten ja niiden pölyttäjien välillä vallitseva keskinäisyys merkitsee hyötyä molemmille: hyönteiset (tai mikä tahansa muu pölyttäjä) hyötyvät kasvien ravintoaineista, kun taas kasvit levittävät sukusolujaan. Symbioottiset suhteet ovat toinen hyvin tunnettu esimerkki keskinäisyydestä.

Määritelmä coevolution

Koevoluutio tapahtuu, kun kaksi tai useampi laji vaikuttaa toisen kehittymiseen. Tiukasti ottaen coevolution viittaa lajien keskinäiseen vaikutukseen. On tarpeen erottaa se toisesta tapahtumasta, jota kutsutaan peräkkäiseksi evoluutioksi, koska molempien ilmiöiden välillä on yleensä sekaannusta.

Peräkkäinen kehitys tapahtuu, kun yksi laji vaikuttaa toisen kehitykseen, mutta sama ei tapahdu vastakkaiseen suuntaan - vastavuoroisuutta ei ole.

Termiä käytti ensin tutkijat Ehrlich ja Raven.

Ehrlichin ja Ravenin teokset lepidopteran ja kasvien vuorovaikutuksesta innoittivat peräkkäisiä tutkimuksia "coevolutionista". Termi oli kuitenkin vääristynyt ja menettänyt merkityksensä ajan myötä.

Ensimmäinen henkilö, joka teki tutkimuksen kahden lajin rinnakkaiselosta, oli Charles Darwin, kun se oli Lajin alkuperä (1859) mainitsi kukkien ja mehiläisten välisen suhteen, vaikka hän ei käyttänyt sanaa "coevolution" kuvaamaan ilmiötä.

Määritelmä Janzen

Näin ollen 60- ja 70-luvuilla ei ollut erityistä määritelmää, kunnes Janzen vuonna 1980 julkaisi huomautuksen, joka onnistui korjaamaan tilanteen.

Tämä tutkija määritteli termin "coevolution" seuraavasti: "populaation yksilöiden ominaispiirre, joka muuttuu vasteena toisen populaation yksilön toiselle ominaispiirteelle, jota seuraa evoluutiovaste toisessa populaatiossa ensimmäisessä esiintyvään muutokseen".

Vaikka tämä määritelmä on hyvin tarkka ja sen tarkoituksena on selventää koevoluutioilmiön mahdollisia epäselvyyksiä, biologit eivät ole käytännöllisiä, koska on vaikea todistaa.

Samalla tavoin yksinkertainen yhteistoiminta ei tarkoita koevoluutioprosessia. Toisin sanoen molempien lajien välisen vuorovaikutuksen havainto ei ole vankka näyttö sen varmistamiseksi, että olemme edessämme coevolution-tapahtuman kanssa.

Koevoluutioon liittyvät olosuhteet

Koevoluutioilmiölle on kaksi vaatimusta. Yksi on spesifisyys, koska kunkin ominaisuuden tai ominaisuuden kehittyminen lajissa johtuu muiden järjestelmään kuuluvien lajien merkkien aiheuttamista valikoivista paineista..

Toinen edellytys on vastavuoroisuus - merkkien täytyy kehittyä yhdessä (välttääkseen sekaannusta peräkkäisen kehityksen kanssa).

Teoriat ja hypoteesit

On olemassa muutamia teorioita, jotka liittyvät koevoluutioilmiöihin. Niihin kuuluvat maantieteellinen mosaiikkihypoteesi ja punainen kuningatar.

Maantieteellinen mosaiikkihypoteesi

Tämä hypoteesi ehdotettiin vuonna 1994 Thompson, ja siinä tarkastellaan rinnakkaiselon dynaamisia ilmiöitä, joita voi esiintyä eri populaatioissa. Toisin sanoen jokainen maantieteellinen alue tai alue esittää paikalliset mukautukset.

Yksilöiden siirtymisprosessilla on keskeinen rooli, koska varianttien tulo ja poistuminen pyrkivät homogenisoimaan populaatioiden paikallisia fenotyyppejä.

Nämä kaksi ilmiötä - paikalliset mukautukset ja siirtymät - ovat maantieteellisestä mosaiikista vastuussa olevat voimat. Tapahtuman tulos on mahdollisuus löytää erilaisia ​​väestöjä eri coevolutionary-tiloissa, koska yksi talo seuraa omaa trajektointiaan ajan myötä.

Maantieteellisen mosaiikin olemassaolon ansiosta voidaan selittää eri alueilla toteutettujen coevolution-tutkimusten suuntaus, mutta samoilla lajeilla on ristiriidassa keskenään tai joissakin tapauksissa ristiriitaisia.

Punaisen kuningattaren hypoteesi

Punaisen kuningattaren hypoteesin ehdotti Leigh Van Valen vuonna 1973. Tutkija sai inspiraation Lewis Carrollin kirjoittamasta kirjasta Alice läpi näkölasin. Kirjoituskohdassa kirjoittaja kertoo, miten merkit toimivat niin nopeasti kuin ne voivat ja pysyvät samassa paikassa.

Van Valen kehitti teoriansa perustuen jatkuvaan sukupuuton todennäköisyyteen, jota organismeja esiintyy. Toisin sanoen he eivät kykene "parantamaan" ajan myötä ja sukupuuton todennäköisyys on aina sama.

Esimerkiksi saalistajat ja saalistajat kokevat jatkuvan aseiden kilpailun. Jos saalistaja parantaa hyökkäyskapasiteettiaan jossakin määrin, saalistajan on parannettava vastaavaa suuruutta - jos näin ei tapahdu, ne voivat kuolla sukupuuttoon.

Sama koskee parasiittien suhdetta isäntänsä tai kasvinsuojelijoiden ja kasvien kanssa. Tähän jatkuvaan parannukseen molemmissa mukana olevissa lajeissa sitä kutsutaan Red Queen -hypoteesiksi.

tyyppi

Erityinen koevoluutio

Termi "coevolution" sisältää kolme perustyyppiä. Yksinkertaisin muoto on nimeltään "spesifinen coevolution", jossa kaksi lajia kehittyy vasteena toisiinsa ja päinvastoin. Esimerkiksi yksi saalis ja yksi saalistaja.

Tämäntyyppinen vuorovaikutus johtaa kehittyviin aseiden rotuun, joka johtaa eroihin tietyissä piirteissä tai voi myös johtaa keskinäisen lajin lähentymiseen.

Tämä spesifinen malli, jossa on vain vähän lajeja, on sopivin evoluution olemassaolon osoittamiseksi. Jos valikoiva paine on ollut riittävän vahva, meidän on odotettava, että lajissa esiintyy mukautuksia ja vasta-mukautuksia.

Diffuusio coevolution

Toista tyyppiä kutsutaan "hajakuormitukseksi" ja tapahtuu, kun vuorovaikutukseen liittyy useita lajeja ja kunkin lajin vaikutukset eivät ole riippumattomia. Esimerkiksi geneettinen vaihtelu isäntäresistenssissä kahdelle eri loisen lajille voisi olla yhteydessä.

Tämä tapaus on luonteeltaan paljon yleisempää. On kuitenkin vaikeampaa tutkia kuin erityinen koevoluutio, koska useiden kyseessä olevien lajien olemassaolo tekee kokeellisista malleista erittäin vaikeaa..

Paeta ja säteily

Lopuksi meillä on tapaus "paeta ja säteily", jossa laji kehittyy eräänlaiseksi puolustukseksi vihollista vastaan, jos onnistunut se voi lisääntyä ja linja voidaan monipuolistaa, koska vihollislajien paine ei ole niin vahva.

Esimerkiksi kun kasvilaji kehittyy tietyn kemiallisen yhdisteen, joka osoittautuu erittäin menestyksekkääksi, se voidaan vapauttaa erilaisten kasvissyöjien kulutuksesta. Siksi kasvilaji voi monipuolistua.

esimerkit

Koevoluutioprosesseja pidetään maapallon biologisen monimuotoisuuden lähteenä. Tämä erityinen ilmiö on esiintynyt tärkeimmissä tapahtumissa eliöiden kehityksessä.

Seuraavaksi kuvataan hyvin yleisiä esimerkkejä eri linjojen välisistä yhteisvaikutustapahtumista, ja sitten puhumme erityisemmistä tapauksista lajin tasolla.

Orgaanien alkuperä eukaryooteissa

Yksi tärkeimmistä tapahtumista elämän kehityksessä oli eukaryoottisolun innovaatio. Näille on tunnusomaista se, että sillä on todellinen ydin, joka on rajattu plasmamembraanilla ja jossa on subcellulaarisia osastoja tai organelleja.

On olemassa erittäin luotettavia todisteita, jotka tukevat näiden solujen alkuperää koevoluutiolla symbioottisten organismien kanssa, jotka ovat antaneet tien nykyiselle mitokondrialle. Tätä ajatusta kutsutaan endosymbioottiseksi teoriaksi.

Sama koskee kasvien alkuperää. Endosymbioottisen teorian mukaan kloroplastit ovat syntyneet bakteerin ja toisen suurimman koon välisen symbioosin vuoksi, joka päätyi pienimmälle.

Sekä organellit - mitokondriot ja kloroplastit - sisältävät tiettyjä bakteeria muistuttavia ominaisuuksia, kuten geneettisen materiaalin tyyppi, pyöreä DNA ja sen koko..

Ruoansulatuskanavan alkuperä

Monien eläinten ruoansulatusjärjestelmä on koko ekosysteemi, jota asuu erittäin monipuolinen mikrobikanta.

Monissa tapauksissa näillä mikro-organismeilla on ratkaiseva merkitys ruoan ruoansulatuksessa, mikä auttaa ravinteiden ruoansulatusta ja voi joissakin tapauksissa syntetisoida ravinteita isännälle.

Críalon ja piikkien väliset yhteistoiminnalliset suhteet

Linnuissa on hyvin erityinen ilmiö, joka liittyy munien asettamiseen muiden ihmisten pesiin. Tämä coevolution-järjestelmä on integroitu críalo (Clamator glandarius) ja sen isäntälajit, \ tPica pica).

Munan munintaa ei tehdä satunnaisesti. Sitä vastoin critterit valitsevat pariskunnat, jotka sijoittavat eniten vanhempien hoitoon. Niinpä uusi yksilö saa parempaa huolta adoptiovastaanottajaansa.

Miten teet sen? Käyttämällä isäntän seksuaaliseen valintaan liittyviä signaaleja, kuten suurempaa pesää.

Vastauksena tähän käyttäytymiseen, piikit pienensivät pesän kokoa lähes 33% niillä alueilla, joilla críalo on. Samalla tavoin heillä on myös aktiivinen suoja pesänhoitoon.

Críalo pystyy myös tuhoamaan lehmän munat kannustamaan poikasten kasvatukseen. Vastauksena karvat kasvattivat munien määrää pesäkkeellä tehokkuuden lisäämiseksi.

Tärkein sopeutuminen on pystyä tunnistamaan loinen muna, jotta se voidaan poistaa pesästä. Vaikka loiset linnut ovat kehittäneet munia, jotka ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin karvat.

viittaukset

1. Darwin, C. (1859). Lajin alkuperästä luonnollisella valinnalla. Murray.
2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluutioanalyysi. Prentice Hall.
3. Futuyma, D. J. (2005). evoluutio . Sinauer.
4. Janzen, D. H. (1980). Milloin se on coevolution. evoluutio, 34(3), 611-612.
5. Langmore, N. E., Hunt, S. & Kilner, R. M. (2003). Koevoluuttisen aseiden kilpailun kiihottaminen nuorten hyönteisten hylkäämisestä. luonto, 422(6928), 157.
6. Soler, M. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Etelä-projekti.