Ce este Coevoluția? Definiție și exemple

Coevoluția se referă la evoluția care apare între speciile interdependente ca urmare a interacțiunilor specifice. Adică, adaptările care apar la o specie stimulează adaptări reciproce la o altă specie sau la mai multe specii. Procesele coevoluționare sunt importante în ecosisteme, deoarece aceste tipuri de interacțiuni formează relațiile dintre organisme la diferite niveluri trofice din comunități.

Cheie de luat cu cheie

• Coevoluția implică schimbări de adaptare reciprocă care apar între speciile interdependente.
• Relațiile antagoniste, relațiile mutualiste și relațiile comensaliste din comunități promovează coevoluția.
• Interacțiunile antagoniste coevoluționare sunt observate în relațiile predator-pradă și gazdă-parazit.
• Interacțiunile mutualiste coevoluționare implică dezvoltarea relațiilor reciproce benefice între specii.
• Interacțiunile comensaliste coevoluționare includ relații în care o specie beneficiază în timp ce cealaltă nu este afectată. Mimetica batesiană este un astfel de exemplu.

În timp ce Darwin a descris procesele de coevoluție în relațiile plantă-polenizator în 1859, Paul Ehrlich și Peter Raven sunt creditați ca primii care au introdus termenul „coevoluție” în lucrarea lor din 1964 Fluturi și plante: un studiu în coevoluție. În acest studiu, Ehrlich și Raven au propus ca plantele să producă substanțe chimice nocive pentru a împiedica insectele să-și mănânce frunzele, în timp ce anumite specii de fluturi au dezvoltat adaptări care le-au permis neutralizarea toxinelor și hrănirea plantelor. În această relație, a avut loc o cursă de armament evolutivă în care fiecare specie aplica presiune evolutivă selectivă pe cealaltă care a influențat adaptările la ambele specii.

Ecologie comunitară

Interacțiunile dintre organismele biologice din ecosisteme sau biomi determină tipurile de comunități din habitatele specifice. Lanțurile alimentare și rețelele alimentare care se dezvoltă într-o comunitate ajută la determinarea coevoluției între specii. Pe măsură ce speciile concurează pentru resurse dintr-un mediu, ele experimentează selecția naturală și presiunea de a se adapta pentru a supraviețui.

Câteva tipuri de relații simbiotice în comunități promovează coevoluția în ecosisteme. Aceste relații includ relații antagonice, relații mutualiste și relații commensaliste. În relațiile antagoniste, organismele concurează pentru supraviețuire într-un mediu. Exemple includ relațiile pradă-pradă și relațiile parazit-gazdă. În interacțiunile mutualiste coevoluționare, ambele specii dezvoltă adaptări în beneficiul ambelor organisme. În interacțiunile comensaliste, o specie beneficiază de relație, în timp ce cealaltă nu este afectată.

Interacțiuni antagoniste

Pradă de leopard de sex feminin în iarbă înaltă. Eastcott Momatiuk / Banca de imagini / Getty Images Plus

Interacțiunile antagoniste coevoluționare sunt observate în relațiile predator-pradă și gazdă-parazit. În relațiile prădător-pradă, prada dezvoltă adaptări pentru a evita prădătorii și prădătorii dobândesc la rândul lor adaptări suplimentare. De exemplu, prădătorii care îi îmbacă prada au adaptări de culoare care îi ajută să se amestece în mediul lor. De asemenea, au simțuri crescute ale mirosului și vederii pentru a-și localiza cu exactitate prada. Prada care evoluează pentru a dezvolta simțuri vizuale crescute sau abilitatea de a detecta mici schimbări ale fluxului de aer sunt mai predispuse la descoperirea prădătorilor și la evitarea încercărilor de ambuscadă. Atât prădătorul, cât și prada trebuie să se adapteze în continuare pentru a-și îmbunătăți șansele de supraviețuire.

În relațiile coevoluționare gazdă-parazit, un parazit dezvoltă adaptări pentru a depăși apărarea unei gazde. La rândul său, gazda dezvoltă noi apărări pentru a depăși parazitul. Un exemplu de acest tip de relație este evidențiat în relația dintre populațiile de iepuri australieni și virusul mixomului. Acest virus a fost utilizat în încercarea de a controla populația de iepuri din Australia în anii '50. Inițial, virusul a fost extrem de eficient în distrugerea iepurilor. De-a lungul timpului, populația de iepuri sălbatici a cunoscut modificări genetice și a dezvoltat rezistență la virus. Letalitatea virusului s-a schimbat de la mare, la mică, la intermediară. Se consideră că aceste modificări reflectă schimbările coevoluționare între virus și populația de iepuri.

Interacțiuni reciproce

Coevoluția dintre viespile de smochine și smochine a devenit atât de profundă încât niciun organism nu poate exista fără celălalt. Encyclopaedia Britannica / UIG / Getty Images Plus

Interacțiunile mutualiste coevoluționare care au loc între specii implică dezvoltarea de relații reciproc avantajoase. Aceste relații pot avea caracter exclusiv sau general. Relația dintre plante și polenizatori de animale este un exemplu de relație mutualistă generală. Animalele depind de plante pentru hrană, iar plantele depind de animale pentru polenizare sau dispersarea semințelor.

Relația dintre viespe de smochine iar smochinul este un exemplu de relație mutualistă coevoluționară exclusivă. Viespe de sex feminin din familie Agaonidae depune ouăle în unele dintre florile de smochine specifice. Aceste viespi dispersează polenul în timp ce călătoresc de la floare la floare. Fiecare specie de smochin este de obicei polenizată de o singură specie de viespe care se reproduce și se hrănește numai dintr-o specie specifică de smochin. Relația viespi-fig este atât de împletită încât fiecare depinde exclusiv de cealaltă pentru supraviețuire.

Mimetism

Mocker Swallowtail. AYImages / iStock / Getty Images Plus

Interacțiunile comensaliste coevoluționare includ relații în care o specie beneficiază în timp ce cealaltă nu este afectată. Un exemplu de acest tip de relație este mimica batesiană. În mimica batesiană, o specie imită caracteristica altei specii în scopuri de protecție. Specia care este mimată este otrăvitoare sau dăunătoare pentru potențiali prădători și, prin urmare, imitarea caracteristicilor sale oferă protecție pentru speciile inofensive. De exemplu, șerpii stacojii și șerpii de lapte au evoluat pentru a avea o colorație și o bandă similare ca șerpii de corali veninoși. În plus,, batjocură înghițitoare (Papilio dardanus) speciile de fluturi imită aspectul speciilor de fluturi din Nymphalidae familie care mănâncă plante care conțin substanțe chimice nocive. Aceste substanțe chimice fac ca fluturii să nu fie de dorit pentru prădători. Mimicry of Nymphalidae fluturii protejează Papilio dardanus specii de prădători care nu pot diferenția între specii.  

surse

• Ehrlich, Paul R. și Peter H. Raven. "Fluturi și plante: un studiu în coevoluție." Evoluţie, vol. 18, nr. 4, 1964, p. 586-608., Doi: 10.1111 / j.1558-5646.1964.tb01674.x. 
• Penn, Dustin J. „Coevoluția: gazdă-parazit”. ResearchGate, www.researchgate.net/publication/230292430_Coevolution_Host-Parasite. 
• Schmitz, Oswald. "Trăsături funcționale de prădător și pradă: înțelegerea interacțiunilor de prădător și pradă pentru mașinile adaptive." F1000Research vol. 6 1767. 27 septembrie 2017, doi: 10.12688 / f1000research.11813.1
• Zaman, Luis și colab. "Coevoluția determină apariția trăsăturilor complexe și promovează evoluția." PLOS Biologie, Public Library of Science, journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002023.