Coevolutionsteori, typer och exempel



den samevolution Det är en ömsesidig evolutionär förändring som involverar två eller flera arter. Fenomenet härrör från samspelet mellan dem. De olika interaktioner som förekommer mellan organismer - konkurrens, utnyttjande och ömsesidighet - leder till viktiga konsekvenser i utvecklingen och diversifieringen av de aktuella linjerna.

Några exempel på evolutionära system är förhållandet mellan parasiter och deras värdar, växter och växtätare som livnär sig på dem eller antagonistiska interaktioner som sker mellan rovdjur och deras bytesdjur.

Coevolution anses vara ett av de fenomen som är ansvariga för den stora mångfalden som vi beundrar idag, producerad av växelverkan mellan arter.

I praktiken är det inte en lätt uppgift att bevisa att en interaktion är en samvecklingshändelse. Även om interaktionen mellan två arter verkar vara perfekt, är det inte tillförlitligt bevis på den koevolutionära processen.

Ett tillvägagångssätt är att använda fylogenetiska studier för att testa om det finns ett liknande mönster av diversifiering. I många fall, när fylogenierna av två arter är kongruenta antas det att koevolution existerar mellan båda raderna.

index

  • 1 typer av interaktion
    • 1.1 Konkurrens
    • 1.2 Utnyttjande
    • 1.3 Mutualism
  • 2 Definition av samvolution
    • 2.1 Definition av Janzen
    • 2.2 Villkor för samutveckling att inträffa
  • 3 teorier och hypoteser
    • 3.1 Geografisk mosaikhypotes
    • 3.2 Den röda drottningens hypotes
  • 4 typer
    • 4.1 Specifik samutveckling
    • 4.2 Diffus samvolution
    • 4.3 Flykt och strålning
  • 5 exempel
    • 5.1 Urkomst av organeller i eukaryoter
    • 5.2 Matsmältningssystemets ursprung
    • 5.3 koevolutiva relationer mellan críalo och magpie
  • 6 referenser

Typer av interaktion

Innan vi deltar i frågor relaterade till koevolution är det nödvändigt att nämna de typer av interaktioner som uppstår mellan arter, eftersom dessa har väldigt viktiga evolutionära konsekvenser.

konkurrens

Arter kan konkurrera, och denna interaktion leder till negativa effekter på tillväxten eller reproduktionen av de berörda personerna. Tävlingen kan vara intraspecifik, om den uppstår mellan medlemmar av samma art eller interspecifika, när individerna hör till olika arter.

I ekologi hanteras "principen om konkurrensutsatt uteslutning". I detta koncept föreslås att arter som konkurrerar om samma resurser inte kan konkurrera på ett stabilt sätt om resten av de ekologiska faktorerna förblir konstanta. Med andra ord upptar två arter inte samma nisch.

I denna typ av interaktion slutade en art alltid exklusive den andra. Eller de är uppdelade i en viss dimension av nischen. Till exempel om två fåglar foder på samma och har samma viloperioder, för att fortsätta att samexistera kan de få sina aktiviteterstoppar vid olika tidpunkter på dagen.

utnyttjande

En andra typ av växelverkan mellan arter är utnyttjande. Här en X arter stimulerar utvecklingen av en art, men detta och hämmar utvecklingen av X. Typiska exempel innefattar interaktioner mellan rovdjur och byte, parasiter och värdväxter med växtätare.

När det gäller växtätare finns det en stadig utveckling av avgiftningsmekanismer mot de sekundära metaboliter som växten producerar. På samma sätt växer växten till mer effektiva toxiner för att flytta dem bort.

Detsamma händer i rovdjurets byte, där bytet ständigt förbättrar sin flyktkapacitet och rovdjur ökar deras attackfärdigheter.

mutualism

Den sista typen av relation innebär en fördel eller ett positivt förhållande för båda arter som deltar i interaktionen. Det talas om "ömsesidigt utnyttjande" mellan arter.

Till exempel den befintliga mutualism mellan pollinerande insekter och deras resultat i fördelar för båda: insekter (eller någon annan pollinerare) dra nytta av de näringsämnen av växter, medan växterna får spridning av könsceller. De symbiotiska relationerna är ett annat välkänt exempel på mutualism.

Definition av samvolution

Samveckling uppträder när två eller flera arter påverkar utvecklingen av den andra. Strängt taget hänvisar coevolution till ömsesidigt inflytande mellan arter. Det är nödvändigt att skilja det från en annan händelse som kallas sekventiell utveckling, eftersom det vanligtvis är förvirring mellan båda fenomenen.

Sekventiell utveckling uppträder när en art påverkar den andra utvecklingen, men detsamma sker inte i motsatt riktning - det finns ingen ömsesidighet.

Termen användes först 1964 av forskare Ehrlich och Raven.

Verken Ehrlich och Raven om interaktionen mellan lepidoptera och växter inspirerade successiva undersökningar av "coevolution". Termen förvrängdes emellertid och förlorade betydelsen över tiden.

Den första personen som utförde en studie relaterad till samvolutionen mellan två arter var dock Charles Darwin, när han var in Ursprung av arten (1859) nämnde förhållandet mellan blommor och bin, även om han inte använde ordet "coevolution" för att beskriva fenomenet.

Definition av Janzen

Således på 60- och 70-talet fanns det ingen specifik definition, tills Janzen 1980 publicerade en anteckning som lyckades korrigera situationen.

Denna utredare definieras termen samevolution som "en egenskap hos individer i en population som ändras som svar på en annan egenskap hos individer av en andra population, följt av en evolutionär svar på den andra populationen förändringen i den första".

Fastän denna definition är mycket exakt och avsedd att klargöra de eventuella tvetydigheterna i det koevolutionära fenomenet, är det inte praktiskt för biologer, eftersom det är svårt att bevisa.

På samma sätt innebär enkel samanpassning inte en samevolutionsprocess. Med andra ord är observationen av en växelverkan mellan båda arterna inte ett starkt bevis för att vi står inför en samvolutionshändelse.

Villkor för samvolution att inträffa

Det finns två krav på att samvecklingsfenomenet ska äga rum. En är specificiteten, eftersom utvecklingen av varje karaktäristika eller egenskap hos en art beror på det selektiva trycket som införs av karaktärerna hos andra arter som är involverade i systemet.

Det andra villkoret är ömsesidighet - karaktärerna måste utvecklas tillsammans (för att undvika förvirring med sekventiell utveckling).

Teorier och hypoteser

Det finns ett par teorier relaterade till samvetsfenomen. Bland dem är den geografiska mosaikhypotesen och den röda drottningen.

Geografisk mosaikhypotes

Denna hypotes föreslogs 1994 av Thompson och betraktar de dynamiska fenomenen av samvolution som kan förekomma i olika populationer. Med andra ord presenterar varje geografiskt område eller region sina lokala anpassningar.

Migrationsprocessen av individer spelar en grundläggande roll, eftersom inmatningen och utträdet av varianterna tenderar att homogenisera lokalbefolkningarnas lokala fenotyper.

Dessa två fenomen - lokala anpassningar och migrationer - är de krafter som ansvarar för den geografiska mosaiken. Resultatet av evenemanget är möjligheten att hitta olika populationer i olika koevolutionära tillstånd, eftersom ett hus följer sin egen bana med tiden.

Tack vare förekomsten av det geografiska mosaik, kan förklara tendensen hos samevolution studier som genomförts i olika regioner, men med samma art att vara inkongruent med varandra eller i vissa fall, motsägelse.

Hypotesen av den röda drottningen

Hypotesen för den röda drottningen föreslogs av Leigh Van Valen 1973. Forskaren inspirerades av boken av Lewis Carroll Alice genom det snygga glaset. I en passage av berättelsen berättar författaren hur tecknen går så fort som möjligt och fortfarande kvar på samma plats.

Van Valen utvecklade sin teori utifrån den konstanta sannolikheten för utrotning som upplevdes av organismernas linjer. Det betyder att de inte kan "förbättra" över tiden och sannolikheten för utrotning är alltid densamma.

Till exempel upplevs rovdjur och byte en konstant armarävling. Om rovdjuret förbättrar sin attackkapacitet i viss utsträckning, måste bytet förbättras i samma storlek - om det inte händer kan de utrotas.

Detsamma uppstår i samband med parasiter med sina värdar eller i växtätare och växter. För denna ständiga förbättring av båda berörda arterna är den känd som den röda drottningshypotesen.

Typ

Särskild koevolution

Uttrycket "samvolution" innefattar tre grundläggande typer. Den enklaste formen kallas "specifik samvolution", där två arter utvecklas som svar på varandra och vice versa. Till exempel en enda byte och en enda rovdjur.

Denna typ av interaktion leder till en evolutionär vapenlöpning, vilket resulterar i divergens i vissa egenskaper eller kan också leda till konvergens i de mutualistiska arterna.

Denna specifika modell, där få arter är inblandade, är det mest lämpliga att visa förekomsten av evolution. Om det selektiva trycket har varit tillräckligt starkt, borde vi förvänta sig utseendet av anpassningar och kontraanpassningar i arten.

Diffus samvolution

Den andra typen kallas "diffus koevolution" och uppstår när flera arter är involverade i interaktionen och effekterna av varje art inte är oberoende. Till exempel kan genetisk variation i värdmotstånd mot två olika parasitarter relateras.

Detta fall är mycket vanligare i naturen. Det är emellertid mycket svårare att studera än den specifika samvolutionen, eftersom förekomsten av flera olika arter gör experimentella mönster väldigt svåra..

Escape och strålning

Slutligen har vi fallet med "flykt och strålning", där en art utvecklas en typ av försvar mot en fiende, bör vara framgångsrik detta kan föröka sig och härstamning kan vara diversifierad, eftersom trycket av fiendens arter inte så stark.

Till exempel, när en växtart utvecklar en viss kemisk förening som visar sig vara mycket framgångsrik, kan den frisläppas från konsumtionen av olika växtätare. Därför kan plantans släde bli diversifierad.

exempel

De koevolutionära processerna betraktas som källa till planetjordens biologiska mångfald. Detta speciella fenomen har varit närvarande i de viktigaste händelserna i utvecklingen av organismer.

Därefter kommer vi att beskriva mycket allmänna exempel på samutvecklingshändelser mellan olika linjer och då kommer vi att prata om mer specifika fall på artnivå.

Orgelns ursprung i eukaryoter

En av de viktigaste händelserna i livets utveckling var innovationen av den eukaryota cellen. Dessa karaktäriseras av att ha en sann kärna avgränsad av ett plasmamembran och presenterar subcellulära fack eller organeller.

Det finns mycket starka bevis som stöder ursprunget för dessa celler genom samvolution med symbiotiska organismer som gav väg till nuvarande mitokondrier. Denna idé är känd som endosymbiotisk teori.

Detsamma gäller växternas ursprung. Enligt endosymbiotiska teorin härstammar kloroplaster tack vare en händelse av symbios mellan en bakterie och en annan organisme av större storlek som slutade gobbling den minsta.

Båda organellerna - mitokondrier och kloroplaster - har vissa egenskaper som påminner om en bakterie, såsom typen av genetiskt material, ett cirkulärt DNA och dess storlek.

Ursprunget i matsmältningssystemet

Matsmältningssystemet hos många djur är ett helt ekosystem bebodd av en extremt diversifierad mikrobiell flora.

I många fall är dessa mikroorganismer har en avgörande roll i matsmältningen, hjälper matsmältningen av näringsämnen och i vissa fall kan syntetisera näringsämnen till värd.

Coevolutiva relationer mellan críalo och magpie

Hos fåglar finns det ett mycket speciellt fenomen som är relaterat till äggläggning i andras boar. Detta system av samvolution integreras av críalo (Clamator glandarius) och dess värdsort, magpieen (Pica pica).

Äggläggning görs inte slumpmässigt. Däremot väljer crittersna paren av magpies som investerar mest i föräldravård. Således kommer den nya personen att få bättre vård från sina adoptivföräldrar.

Hur gör du det? Använda signaler relaterade till sexuellt urval av värden, till exempel ett större bo.

Som svar på detta beteende minskade magpiesna storleken på boet med nästan 33% i de områden där krisen finns. På samma sätt har de också ett aktivt försvar för boet.

Críalo kan också förstöra ägget av magpie, för att uppmuntra uppfödning av sina kycklingar. Till följd av detta ökade magpierna antalet ägg per bo för att öka deras effektivitet.

Den viktigaste anpassningen är att kunna känna igen det parasitiska ägget för att utvisa det från boet. Även om de parasitiska fåglarna har utvecklat ägg som är mycket liknade hos magpierna.

referenser

  1. Darwin, C. (1859). På artens ursprung med hjälp av naturligt urval. Murray.
  2. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Evolutionär analys. Prentice Hall.
  3. Futuyma, D.J. (2005). Evolution . Sinauer.
  4. Janzen, D.H. (1980). När är det samvolution. Evolution, 34(3), 611-612.
  5. Langmore, N.E., Hunt, S., & Kilner, R.M. (2003). Eskalering av en koevolutionär vapenlöpning genom värdavstötning av parasitiskt ungskallig. Nature, 422(6928), 157.
  6. Soler, M. (2002). Evolution: grunden för biologi. South Project.