КОЕВОЛУЦИЈА: ТЕОРИЈА, ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Коеволуцију је реципрочан еволуциона промена која укључује две или више врста. Феномен је резултат интеракције међу њима. Различите интеракције које се јављају између организама - конкуренција, експлоатација и међусобност - доводе до важних последица у еволуцији и диверзификацији дотичних линија.

Неки примери еволуционих система су однос између паразита и њихових домаћина, биљака и биљоједа који се њима хране или антагонистичке интеракције које се јављају између предатора и њиховог плена.

Извор: Броцкен Инаглори

Коеволуција се сматра једном од појава одговорних за велику разноликост којој се данас дивимо, насталу интеракцијама међу врстама.

У пракси, доказивање да је интеракција догађај коеволуције није лак задатак. Иако је интеракција две врсте наизглед савршена, то није поуздан доказ коеволуцијског процеса.

Један приступ је употреба филогенетских студија да би се утврдило да ли постоји сличан образац диверзификације. У многим случајевима, када су филогеније две врсте сукладне, претпоставља се да постоји коеволуција између обе линије.

Врсте интеракције

Пре него што се позабавимо питањима коеволуције, потребно је поменути врсте интеракција које се догађају између врста, јер оне имају веома важне еволутивне последице.

Конкуренција

Врсте се могу такмичити, а ова интеракција доводи до негативних ефеката на раст или репродукцију укључених појединаца. Конкуренција може бити интраспецифична, ако се јавља између припадника исте врсте, или интерспецифична, када јединке припадају различитим врстама.

У екологији се користи "принцип конкурентске искључености". Овај концепт предлаже да се врсте које конкуришу за исте ресурсе не могу конкурирати на стабилан начин ако остатак еколошких фактора остане константан. Другим речима, две врсте не заузимају исту нишу.

У овој врсти интеракције, једна врста увек заврши искључујући другу. Или су подељени у неку димензију нише. На пример, ако се две врсте птица хране истим стварима и имају исте одмаралишта, за наставак коегзистенције оне могу имати своје врхове активности у различито доба дана.

Експлоатација

Друга врста интеракције између врста је експлоатација. Овде врста Кс подстиче развој врсте И, али ово И инхибира развој Кс. Типични примери укључују интеракцију између предатора и плена, паразита са домаћинима и биљака са биљоједи.

У случају биљоједа, постоји стална еволуција механизама детоксикације у лице секундарних метаболита које биљка производи. Слично томе, биљка ефикасније еволуира у токсине како би их избацила.

Исто је и у интеракцији предатор-плен, где плен стално побољшава своју способност бекства, а предатори повећавају своје нападачке способности.

Међуализам

Последња врста односа укључује корист или позитиван однос за обе врсте које учествују у интеракцији. Затим се говори о „реципрочној експлоатацији“ између врста.

На пример, узајамност између инсеката и њихових опрашивача претвара се у корист обоје: инсекти (или било који други опрашивач) имају користи од биљних храњивих материја, док биљке добијају ширење својих гамета. Симбиотски односи су још један добро познат пример међусобности.

Дефиниција коеволуције

Коеволуција настаје када две или више врста утичу на еволуцију друге. Строго говорећи, коеволуција се односи на реципрочни утицај између врста. Потребно га је разликовати од другог догађаја који се зове секвенцијална еволуција, јер обично постоји конфузија између две појаве.

Секвенцијална еволуција дешава се када једна врста има утицаја на еволуцију друге, али исто се не догађа обрнуто - нема реципроцитета.

Израз су први пут употребили истраживачи Ехрлицх и Равен 1964. године.

Ехрлицх и Равенин рад на интеракцији лепидоптера и биљака инспирисао је сукцесивна истраживања „коеволуције“. Међутим, термин је временом постао изобличен и изгубио је значење.

Међутим, прва особа која је спровела студију која се односи на коеволуцију између две врсте био је Цхарлес Дарвин, када је у Тхе Оригин оф Специес (1859) поменуо однос између цвећа и пчела, мада није користио реч " коеволуција ”за описивање феномена.

Дефиниција Јанзена

Тако у 60-има и 70-има није постојала одређена дефиниција, све док Јанзен 1980. није објавио биљешку којом је успио исправити ситуацију.

Овај истраживач је термин коеволуција дефинисао као: "карактеристика појединаца популације која се мења као одговор на другу карактеристику појединаца друге популације, после чега следи еволутивни одговор друге популације на промену произведену у првој".

Иако је ова дефиниција врло прецизна и била је намењена разјашњењу могућих нејасноћа коеволуцијског феномена, то није практично за биологе, јер је то тешко доказати.

На исти начин, једноставна коадатација не подразумева процес коеволуције. Другим речима, посматрање интеракције обе врсте није чврст доказ да би се обезбедило да се суочимо са догађајем коеволуције.

Услови да се догоди коеволуција

Постоје два захтева да се догоди феномен коеволуције. Једна је специфичност, будући да је еволуција сваке карактеристике или особине у једној врсти последица селективних притисака које намећу карактеристике других врста које су укључене у систем.

Други услов је реципроцитет - ликови се морају развијати заједно (да се избегне пометња са секвенцијалном еволуцијом).

Теорије и хипотезе

Постоји пар теорија повезаних са појавама коеволуције. Међу њима су хипотезе о географском мозаику и црвеној краљици.

Хипотеза о географском мозаику

Ову хипотезу је предложио Тхомпсон 1994. године и разматра динамичне феномене коеволуције који се могу јавити код различитих популација. Другим речима, свако географско подручје или регион представља своје локалне прилагодбе.

Процес миграције појединаца игра фундаменталну улогу, јер улазак и излазак варијанти имају тенденцију да хомогенизују локалне фенотипе популације.

Ове две појаве - локалне адаптације и миграције - су силе одговорне за географски мозаик. Резултат догађаја је могућност проналаска различитих популација у различитим коеволуционарним стањима, јер свако временом следи своју путању.

Захваљујући постојању географског мозаика, могуће је објаснити тенденцију истраживања коеволуције спроведених у различитим регионима, али са истим врстама да буду међусобно нескладне или у неким случајевима контрадикторне.

Хипотеза црвене краљице

Хипотезу о Црвеној краљици предложио је Леигх Ван Вален 1973. Истраживача је инспирисала књига Левиса Царрола Алице кроз стакло. У одломку из приче, аутор говори како ликови трче што брже могу и још увек остају на истом месту.

Ван Вален је развио своју теорију засновану на сталној вероватноћи изумирања које су доживеле родови организама. Односно, они се нису способни „побољшати“ током времена и вероватноћа изумирања је увек иста.

На примјер, грабежљивци и плијени доживљавају сталну трку у наоружању. Ако предатор на било који начин побољша своју способност напада, плен треба да се побољша у сличном обиму - ако се то не догоди, може изумријети.

Исто се дешава и у односу паразита с њиховим домаћинима или у биљоједи и биљкама. Ово константно унапређење обе укључене врсте познато је као хипотеза Црвене краљице.

Врсте

Специфична коеволуција

Израз "коеволуција" укључује три основна типа. Најједноставнији облик се назива "специфична коеволуција", где се две врсте развијају као одговор на другу и обрнуто. На примјер, један плијен и један грабљивац.

Ова врста интеракције рађа еволуцијску трку у наоружању, што резултира дивергенцијом одређених особина или такође може произвести конвергенцију у међусобним врстама.

Овај специфични модел, у који су укључене мале врсте, је најприкладнији за демонстрирање постојања еволуције. Ако су селективни притисци довољно снажни, требало би очекивати појаву адаптација и контраадасада у врстама.

Дифузна коеволуција

Други тип се назива "дифузна коеволуција" и јавља се када постоји неколико врста које су укључене у интеракцију и ефекти сваке врсте нису независни. На пример, генетске варијације у отпорности домаћина против две различите врсте паразита могу бити повезане.

Овај је случај много чешћи по природи. Међутим, то је много теже проучити од специфичне коеволуције, будући да постојање више укључених врста чини експерименталне дизајне веома тешким.

Бекство и зрачење

Коначно, имамо случај "бекства и зрачења", где врста еволуира одбрану од непријатеља, у случају успеха то се може проширити и линија се може диверзификовати, јер притисак непријатељске врсте није тако јака.

На пример, када биљна врста развија одређено хемијско једињење за које се испостави да је веома успешно, може се ослободити од конзумирања разних биљоједа. Због тога се линија биљке може разноврсити.

Примери

Коеволуцијски процеси се сматрају извором биолошке разноликости планете Земље. Ова сасвим посебна појава присутна је у најважнијим догађајима у еволуцији организама.

Сада ћемо описати врло опште примере коеволуцијских догађаја између различитих родова, а затим ћемо говорити о конкретнијим случајевима на нивоу врста.

Поријекло органела у еукариотама

Један од најважнијих догађаја у еволуцији живота била је иновација еукариотске ћелије. За њих је карактеристично да имају право језгро омеђено плазма мембраном и презентују подћелијске органеле или органеле.

Постоје врло чврсти докази који потврђују порекло ових ћелија коеволуцијом са симбиотским организмима који су уступили место тренутним митохондријама. Ова идеја је позната као ендосимбиотска теорија.

Исто се односи и на порекло биљака. Према ендосимбиотској теорији, хлоропласти су настали захваљујући догађају симбиозе између бактерије и другог већег организма који је завршио захватајући мањи.

Оба органела - митохондрије и хлоропласти - имају одређене карактеристике које подсећају на бактерије, као што су врста генетског материјала, кружна ДНК и њихова величина.

Порекло пробавног система

Дигестивни систем многих животиња је цео екосустав у коме живи изузетно разнолика микробна флора.

У многим случајевима ови микроорганизми играју кључну улогу у пробави хране, помажући у пробави хранљивих састојака, а у неким случајевима могу синтетизовати храњиве материје за домаћина.

Коеволуционарни односи између бебе птице и соје

Код птица је врло посебан феномен, везан за полагање јаја у гнезда других људи. Овај систем коеволуције састоји се од цриалоа (Цламатор гландариус) и његове врсте домаћина, магије (Пица пица).

Полагање јајета се не врши насумично. Насупрот томе, телад бирају парове сокака који највише улажу у родитељску негу. Тако ће нови појединац добити бољу негу својих усвојених родитеља.

Како ви то радите? Коришћење сигнала повезаних са сексуалним одабиром домаћина, попут већег гнезда.

Као одговор на такво понашање, магије су смањиле величину гнезда за готово 33% у областима у којима постоје млади. Слично томе, имају активну одбрану његе гнезда.

Легла је такође способна да уништи јаја соколе, што погодује узгоју њених пилића. Као одговор, магарци су повећали број јаја по гнезду да би повећали своју ефикасност.

Најважнија прилагодба је препознавање јајашца паразита како би га избацили из гнезда. Иако су паразитске птице развиле јаја врло слична онима на магарацима.

Референце

1. Дарвин, Ц. (1859). О пореклу врста природном селекцијом. Мареј.
2. Фрееман, С., Херрон, ЈЦ (2002). Еволуциона анализа Прентице Халл.
3. Футуима, ДЈ (2005). Еволуција Синауер.
4. Јанзен, ДХ (1980). Када је коеволуција. Еволуција, 34 (3), 611-612.
5. Лангморе, НЕ, Хунт, С. и Килнер, РМ (2003). Ескалација коеволуционарне трке оружја путем одбацивања домаћих младића паразита. Природа, 422 (6928), 157.
6. Солер, М. (2002). Еволуција: основа биологије Соутх Пројецт.