Что такое коэволюция? Определение и примеры

Коэволюция относится к эволюции, которая происходит среди взаимозависимых видов в результате определенных взаимодействий. То есть адаптации, происходящие у одного вида, стимулируют взаимные адаптации у другого или нескольких видов. Коэволюционные процессы важны в экосистемах, поскольку эти типы взаимодействий формируют отношения между организмами на различных трофических уровнях в сообществах.

В то время как Дарвин описал процессы коэволюции во взаимоотношениях растений и опылителей в 1859 году, Пол Эрлих и Питер Рэйвен считаются первыми. первыми, кто ввел термин «коэволюция» в своей статье 1964 года Бабочки и растения: исследование коэволюции . В этом исследовании Эрлих и Рэйвен предположили, что растения производят ядовитые химические вещества, чтобы насекомые не поедали их листья, в то время как некоторые виды бабочек разработали адаптации, которые позволили им нейтрализовать токсины и питаться растениями. В этих отношениях происходила эволюционная гонка вооружений, в которой каждый вид оказывал избирательное эволюционное давление на другой, что влияло на адаптацию у обоих видов.

Экология сообщества

Взаимодействие между биологическими организмами в экосистемах или биомах определяет типы сообществ в конкретных средах обитания. Пищевые цепи и пищевые сети, которые развиваются в сообществе, способствуют совместной эволюции видов. Поскольку виды конкурируют за ресурсы в окружающей среде, они испытывают естественный отбор и вынуждены адаптироваться, чтобы выжить.

Несколько типов симбиотических отношений в сообществах способствуют совместной эволюции экосистем. . Эти отношения включают антагонистические отношения, мутуалистические отношения и комменсалистические отношения. В антагонистических отношениях организмы соревнуются за выживание в окружающей среде. Примеры включают отношения хищник-жертва и отношения паразит-хозяин. В мутуалистических коэволюционных взаимодействиях оба вида развивают адаптации на благо обоих организмов. В комменсалистических взаимодействиях один вид получает выгоду от отношений, в то время как другой не страдает.

Взаимодействие с антагонистами

Коэволюционные антагонистические взаимодействия наблюдаются в отношениях хищник-жертва и хозяин-паразит. В отношениях хищник-жертва жертва развивает адаптацию, чтобы избегать хищников, а хищники, в свою очередь, приобретают дополнительные адаптации . Например, хищники, нападающие на свою добычу, обладают цветовой адаптацией, которая помогает им сливаться с окружающей средой. У них также есть повышенное обоняние и зрение, чтобы точно определять местонахождение своей жертвы. Добыча, которая развивается, развивает повышенное зрительное восприятие или способность обнаруживать мелкие предметы. изменения воздушного потока с большей вероятностью позволят обнаружить хищников и избежать их попытки устроить засаду. И хищник, и жертва должны продолжать адаптироваться, чтобы повысить свои шансы на выживание.

В При коэволюционных отношениях паразит-хозяин паразит развивает адаптации для преодоления защиты хозяина. В свою очередь, хозяин вырабатывает новые защиты для преодоления паразита. популяции кроликов и вирус миксомы. Этот вирус использовался в попытке контролировать популяцию кроликов в Австралии в 1950-х годах. Первоначально вирус был очень эффективным в уничтожении кроликов. Со временем популяция диких кроликов претерпела генетические изменения и выработала устойчивость к вирусу. Летальность вируса изменилась с высокой на низкую и среднюю. Считается, что эти изменения отражают коэволюционные изменения между популяцией вируса и кроликов.

Взаимодействие между собой

Коэволюционные мутуалистические взаимодействия, происходящие между видами, предполагают развитие взаимовыгодных отношений. Эти отношения могут быть исключительными или общими по своему характеру. Отношения между растениями и животными-опылителями – это пример общих мутуалистических отношений. Животные зависят от растений в качестве пищи, а растения зависят от животных в плане опыления или распространения семян.

Взаимосвязь между инжирной осой и фиговое дерево – пример исключительных коэволюционных мутуалистических отношений. Самки ос семейства Agaonidae откладывают яйца в некоторых цветках определенных фиговых деревьев. Эти осы рассеивают пыльцу, путешествуя от цветка к цветку. Каждый вид фигового дерева обычно опыляется одним видом ос, который размножается и питается только конкретным видом фигового дерева. Отношения оса и инжир настолько переплетены, что выживание каждого зависит исключительно от другого.

Мимикрия

Коэволюционные комменсалистические взаимодействия включают отношения, в которых один вид получает выгоду, а другой не страдает . Примером такого типа отношений является мимикрия Бейтса.. В мимикрии Бейтса один вид подражает характеристикам другого вида в защитных целях. Имитируемый вид является ядовитым или вредным для потенциальных хищников, и, таким образом, имитация его характеристик обеспечивает защиту для безвредных видов. Например, алые змеи и молочные змеи эволюционировали, чтобы иметь такую ​​же окраску и полосу, что и ядовитые коралловые змеи. Кроме того, виды бабочек ласточкин хвост ( Papilio dardanus ) имитируют внешний вид бабочек из семейства Nymphalidae , которые питаются растения, содержащие вредные химические вещества. Эти химические вещества делают бабочек нежелательными для хищников. Мимикрия бабочек Nymphalidae защищает виды Papilio dardanus от хищников, которые не могут различить виды.

Источники

• Эрлих, Пол Р. и Питер Х. Рэйвен. «Бабочки и растения: исследование коэволюции». Эволюция , т. 18, нет. 4, 1964, стр. 586–608., DOI: 10.1111/j.1558-5646.1964.tb01674.x.
• Пенн, Дастин Дж. «Коэволюция: хозяин – паразит». ResearchGate , www.researchgate.net/publication/230292430_Coevolution_Host-Parasite.
• Шмитц, Освальд. «Функциональные черты хищника и жертвы: понимание адаптивных механизмов, управляющих взаимодействиями хищник-жертва». F1000Research vol. 6 1767. 27 сентября 2017 г., DOI: 10.12688/f1000research.11813.1
• Заман, Луис и др. «Коэволюция способствует появлению сложных черт и способствует эволюционируемости». Биология PLOS , Публичная научная библиотека, journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002023.