תיאוריה של Coevolution, סוגים ודוגמאות

ה coevolution זהו שינוי אבולוציוני הדדי הכולל שני מינים או יותר. התופעה נובעת מהאינטראקציה ביניהם. האינטראקציות השונות המתרחשות בין אורגניזמים - תחרות, ניצול ודמיון - מובילות לתוצאות חשובות באבולוציה ובגיוון של השושלות הנדונות.

כמה דוגמאות למערכות אבולוציוניות הן היחס בין טפילים למארחיהם, לצמחים ולאוכלי האכילה שלהם, או לאינטראקציות הנרקמות המתרחשות בין טורפים לטרף שלהם..

קו-אבולוציה נחשבת לאחת התופעות האחראיות למגוון הגדול שאנו מעריכים כיום, המיוצר על ידי יחסי הגומלין בין המינים.

בפועל, הוכחה כי אינטראקציה היא אירוע coevolution אינה משימה קלה. למרות שהאינטראקציה בין שני מינים נראית מושלמת, אין זו עדות מהימנה לתהליך המהפכני.

גישה אחת היא להשתמש במחקרים פילוגנטיים כדי לבדוק אם יש דפוס דומה של גיוון. במקרים רבים, כאשר הפילוגניות של שני מינים הולמות, יש להניח כי קיימת קו-אבולוציה בין שני השושלות.

אינדקס

• 1 סוגי אינטראקציה
  • 1.1 תחרות
  • 1.2 ניצול
  • 1.3 הדדיות
• 2 הגדרת קו - אבולוציה
  • 2.1 הגדרת יאנזן
  • 2.2 התנאים להתפתחות האבולוציה
• 3 תיאוריות והשערות
  • 3.1 השערת פסיפס גיאוגרפית
  • 3.2 השערת המלכה האדומה
• 4 סוגים
  • 4.1 ספציפיות שיתוף האבולוציה
  • 4.2 התפוצצות coevolution
  • 4.3 בריחה והקרינה
• 5 דוגמאות
  • 5.1 מקור האברונים באוקריוטים
  • 5.2 מקור מערכת העיכול
  • 5.3 יחסי קואבולציה בין הקארילו לבין המגךפי
• 6 הפניות

סוגי אינטראקציה

לפני ההתעסקות בסוגיות הקשורות לאבולוציה, יש צורך להזכיר את סוגי האינטראקציות המתרחשות בין המינים, שכן יש להן השלכות אבולוציוניות חשובות ביותר.

תחרות

המינים יכולים להתחרות, ואינטראקציה זו מובילה להשפעות שליליות על הצמיחה או ההתרבות של האנשים המעורבים. התחרות יכולה להיות intraspecific, אם היא מתרחשת בין בני אותו המין או interspecific, כאשר אנשים שייכים מינים שונים.

באקולוגיה, "עקרון ההדרה ה"מתחרה" מטופל. תפיסה זו מציעה כי מינים המתחרים על אותם משאבים אינם יכולים להתחרות באופן יציב אם שאר הגורמים האקולוגיים יישארו קבועים. במילים אחרות, שני מינים אינם תופסים את אותה גומחה.

בסוג זה של אינטראקציה, מין אחד תמיד סיים את השני. או שהם מחולקים למימד כלשהו של הנישה. לדוגמה, אם שני מינים של ציפורים להאכיל אותו ויש להם את אותם אזורי מנוחה, כדי להמשיך לדור בכפיפה אחת הם יכולים לקבל פסגות של פעילות שלהם בשעות שונות של היום.

ניצול

סוג שני של אינטראקציה בין המינים הוא ניצול. הנה מינים X ממריץ את הפיתוח של מין Y, אבל זה Y מעכב את הפיתוח של X. דוגמאות אופייניות כוללות אינטראקציות בין הטורף לטרף שלה, טפילים עם המארחים והצמחים עם אוכלי עשב.

במקרה של אוכלי עשב, יש התפתחות מתמדת של מנגנוני דטוקסיפיקציה נגד מטבוליטים משניים כי המפעל מייצר. באותו אופן, הצמח מתפתח לרעלים יעילים יותר כדי להזיז אותם.

אותו הדבר קורה טרף הטורף אינטראקציה, שבו טרף כל הזמן משפר את יכולת הבריחה שלה טורפים להגדיל את כישורי ההתקפה שלהם.

נאמנות

הסוג האחרון של היחסים כרוך בתועלת, או ביחסים חיוביים לשני המינים המשתתפים באינטראקציה. יש דיבורים על "ניצול גומלין" בין המינים.

לדוגמה, ההדדיות הקיימת בין חרקים למאביקים שלהם מיתרגמת לתועלת לשניהם: החרקים (או כל מאביק אחר) נהנים מחומרי הזנה של הצמחים, ואילו הצמחים מרוויחים פיזור של הגמטות שלהם. היחסים הסימביוטיים הם דוגמה ידועה אחרת של הדדיות.

הגדרה של coevolution

Coevolution מתרחשת כאשר שני מינים או יותר להשפיע על האבולוציה של האחר. באופן מדויק, coevolution מתייחס להשפעה הדדית בין המינים. יש להבחין בינה לבין אירוע אחר הקרוי אבולוציה רציפה, שכן בדרך כלל יש בלבול בין שתי התופעות.

התפתחות אבולוציונית מתרחשת כאשר למין אחד יש השפעה על התפתחותו של האחר, אבל זה לא קורה בכיוון ההפוך - אין הדדיות.

המונח שימש לראשונה בשנת 1964 על ידי חוקרים Ehrlich ו עורב.

עבודותיהם של ארליך ושל רייבן על יחסי הגומלין בין ליפופטרה לצמחים עוררו חקירות עוקבות של "קו-אבולוציה". עם זאת, המונח היה מעוות ואיבד משמעות לאורך זמן.

עם זאת, האדם הראשון לבצע מחקר הקשור coevolution בין שני מינים היה צ 'ארלס דרווין, כאשר ב מקורו של המין (1859) הזכיר את היחסים בין פרחים ודבורים, אם כי הוא לא השתמש במילה "קו-אבולוציה" כדי לתאר את התופעה.

הגדרת ג'אנסן

כך, בשנות ה -60 וה -70, לא היתה הגדרה ספציפית, עד שינזן ב -1980 פירסם פתק שהצליח לתקן את המצב.

חוקר זה הגדיר את המונח Coevolution כ"מאפיין של יחידים באוכלוסייה שמשתנה בתגובה למאפיין אחר של אוכלוסיית אוכלוסייה שנייה, ולאחר מכן תגובה אבולוציונית באוכלוסייה השנייה לשינוי שיוצר לראשונה ".

אף על פי שהגדרה זו מדויקת מאוד ונועד להבהיר את העמימות האפשרית של התופעה המהפכנית, אין זה מעשי לביולוגים, שכן קשה להוכיח.

באותו אופן, הסתגלות משותפת פשוטה אינה מעידה על תהליך של קו-אבולוציה. במילים אחרות, התבוננות באינטראקציה בין שני המינים אינה ראיה איתנה על מנת להבטיח שאנו עומדים בפני אירוע של אבולוציה.

התנאים להתפתחות coevolution להתרחש

ישנן שתי דרישות לתופעה של התפתחות האבולוציה. האחת היא הספציפיות, שכן האבולוציה של כל מאפיין או תכונה במין נובעת מלחצים סלקטיביים שמטילים הדמויות של המינים האחרים המעורבים במערכת.

התנאי השני הוא הדדיות - התווים חייבים להתפתח יחד (כדי למנוע בלבול עם אבולוציה רציפה).

תיאוריות והיפותזות

ישנן שתי תיאוריות הקשורות לתופעות coevolution. ביניהן ההיפותזה הפסיפסית הגיאוגרפית והמלכה האדומה.

השערת פסיפס גיאוגרפית

השערה זו הוצעה בשנת 1994 על ידי תומפסון, ורואה את תופעות דינמיות של coevolution שיכול להתרחש באוכלוסיות שונות. במילים אחרות, כל אזור גיאוגרפי או אזור מציג את ההתאמות המקומיות שלו.

תהליך ההגירה של אנשים ממלא תפקיד בסיסי, שכן הכניסה והיציאה של הווריאציות נוטות להומוגניזציה של פנוטיפים מקומיים של האוכלוסיות.

שתי תופעות אלו - הסתגלויות מקומיות והיגדות - הן הכוחות האחראים על הפסיפס הגיאוגרפי. התוצאה של האירוע היא האפשרות של מציאת אוכלוסיות שונות במדינות קו-אבולוציוניות שונות, שכן בית אחד עוקב אחר מסלולו עם חלוף הזמן.

הודות לקיומו של הפסיפס הגיאוגרפי, ניתן להסביר את המגמה של מחקרי קו-אבולוציה המתרחשים באזורים שונים, אך עם אותו מין להיות בלתי עולה בקנה אחד עם זה או במקרים מסוימים, סותרים.

השערה של המלכה האדומה

ההיפותזה של המלכה האדומה הוצעה על ידי ליי ואן ואלן ב -1973. החוקר קיבל השראה מהספר שכתב לואיס קרול אליס מבעד למראה. בקטע של הסיפור, המחבר מספר כיצד הדמויות פועלות מהר ככל שהם יכולים ועדיין להישאר באותו מקום.

ואן ולן פיתח את התיאוריה שלו על סמך ההסתברות המתמדת של הכחדה שחוותה השושלת של האורגניזמים. כלומר, הם אינם מסוגלים "לשפר" לאורך זמן את ההסתברות של ההכחדה היא תמיד זהה.

לדוגמה, טורפים וטרף חווים מרוץ חימוש מתמיד. אם הטורף ישפר את יכולת ההתקפה שלו באיזשהו היבט, הטרף יצטרך להשתפר במידה דומה - אם זה לא יקרה, הם עלולים להיכחד.

כך גם ביחסים של טפילים עם המארחים שלהם או באוכלים וצמחים. כדי שיפור מתמיד זה של שני המינים המעורבים, זה ידוע בשם השערה המלכה האדומה.

סוגים

Coevolution ספציפי

המונח "אבולוציה משותפת" כולל שלושה סוגים בסיסיים. הצורה הפשוטה ביותר נקראת "קו-אבולוציה ספציפית", שבה שני מינים מתפתחים בתגובה זה לזה ולהיפך. לדוגמה טרף אחד וטורף יחיד.

סוג זה של אינטראקציה מוביל למרוץ חימוש אבולוציוני, שמביא לידי הבדלים בתכונות מסוימות או יכול גם להוביל להתכנסות במינים הדדיים.

המודל הספציפי הזה, שבו כמה מינים מעורבים, הם המתאימים ביותר להדגים את קיומה של האבולוציה. אם הלחצים הסלקטיביים היו חזקים דיים, עלינו לצפות להופעת הסתגלויות והתאמות-נגד במינים.

מפזרת קו-אבולוציה

הסוג השני נקרא "coevolution מפוזר", והוא מתרחש כאשר ישנם מספר מינים המעורבים האינטראקציה ואת ההשפעות של כל מין אינם עצמאיים. לדוגמה, וריאציה גנטית בהתנגדות המארח לשני מינים שונים של טפיל יכול להיות קשור.

מקרה זה הוא הרבה יותר תכופות בטבע. עם זאת, זה הרבה יותר קשה ללמוד מאשר coevolution ספציפי, שכן קיומו של מינים מרובים המעורב עושה ניסויים ניסויים קשה מאוד..

הבריחה והקרינה

לבסוף, יש לנו את המקרה של "בריחה וקרינה", שבו מינים מפתחים סוג של הגנה נגד אויב, אם זה מצליח יכול להתרבות ואת השושלת יכולה להיות מגוונת, שכן הלחץ של המין האויב אינו כל כך חזק.

לדוגמה, כאשר מיני צמחים מפתחת תרכובת כימית מסוימת שמתברר כי היא מוצלחת מאוד, היא יכולה להשתחרר מהצריכה של אוכלי עשב שונים. לכן, השושלת של הצמח יכול להיות מגוון.

דוגמאות

התהליכים המהפכניים נחשבים כמקור למגוון הביולוגי של כדור הארץ. תופעה זו הייתה קיימת באירועים החשובים ביותר בהתפתחות האורגניזמים.

הבא נתאר דוגמאות כלליות מאוד של אירועי שיתוף האבולוציה בין השושלות השונות ואז נדבר על מקרים ספציפיים יותר ברמת המינים.

מקורם של האברונים באוקריוטים

אחד האירועים החשובים ביותר באבולוציה של החיים היה החדשנות של התא האיקריוטי. אלה מאופיינים על ידי בעל גרעין אמיתי מופרד על ידי קרום פלזמה ומציג תאים תאיים או הארגנים.

יש ראיות חזקות מאוד התומכת את מקורם של תאים אלה באמצעות coevolution עם אורגניזמים סימביוטי כי פינה את הדרך הנוכחית המיטוכונדריה. רעיון זה מכונה תיאוריה אנדוסימביוטית.

כנ"ל לגבי מקור הצמחים. על פי התיאוריה האנדוסימביוטית, כלורופלסטים נולדו הודות לאירוע של סימביוזה בין חיידק לבין אורגניזם אחר בגודל גדול יותר, שהפך בסופו של דבר לזעיר.

שני האברונים - המיטוכונדריה והכלורופלסטים - מכילים מאפיינים מסוימים המזכירים חיידק, כגון סוג החומר הגנטי, דנ"א עגול וגודלו.

מקור מערכת העיכול

מערכת העיכול של בעלי חיים רבים היא מערכת אקולוגית שלמה מאוכלסת על ידי צמחייה מיקרוביאלית מגוונת ביותר.

במקרים רבים, מיקרואורגניזמים אלה יש תפקיד מכריע בעיכול המזון, עוזר לעיכול של חומרים מזינים ובמקרים מסוימים יכול לסנתז חומרים מזינים עבור המארח.

יחסים קואורוליטיביים בין הקארילו לבין המגאפי

בציפורים יש תופעה מיוחדת מאוד, הקשורה להנחת ביצים בקנים של אנשים אחרים. מערכת זו של coevolution משולב על ידי críalo (בלוטת גודש) ואת המין המארח שלה, את magpie (פיצה פיקה).

הנחת ביצים לא נעשית באקראי. לעומת זאת, היצורים בוחרים את זוגות המגבישים שמשקיעים את רוב הטיפול בהורים. לפיכך, האדם החדש יקבל טיפול טוב יותר מהוריו המאמצים.

איך עושים את זה? שימוש באותות הקשורים לבחירה המינית של המארח, כגון קן גדול יותר.

בתגובה להתנהגות זו, המגברים הפחיתו את גודל הקן בכמעט 33% באזורים בהם קיים הקריאלו. באותו אופן, יש להם גם הגנה פעילה של הקן.

Críalo הוא גם מסוגל להרוס את הביצים של magpie, כדי לעודד את הרבייה של אפרוחים שלהם. בתגובה, המגבים הגדילו את מספר הביצים לקן כדי להגביר את היעילות שלהם.

ההסתגלות החשובה ביותר היא היכולת לזהות את הביצית הטפילית כדי לגרש אותה מן הקן. אף על פי שהציפורים הטפיליות פיתחו ביצים דומות מאוד לזו של המגאפיות.

הפניות

1. דרווין, ג. (1859). על מקורות המינים באמצעות ברירה טבעית. מוריי.
2. פרימן, ס ', והרון, י' ג. (2002). ניתוח אבולוציוני. פרנטיס הול.
3. Futuyma, D. J. (2005). אבולוציה . סינואר.
4. Janzen, D. H. (1980). מתי זה coevolution. אבולוציה, 34(3), 611-612.
5. Langmore, N. E., Hunt, S., & Kilner, R. M. (2003). הסלמה של מרוץ חימוש קו-אבולוציוני באמצעות דחיית המארח של הצעירים הטפילים הצעירים. הטבע, 422(6928), 157.
6. סולר, מ. (2002). אבולוציה: הבסיס לביולוגיה. דרום.