A evolúcióelmélete az alap, amelyre az egész modern biológia épül.
Az alapgondolat az, hogy az élőlények vagy az élőlények az idő múlásával megváltoznak a természetes szelekció eredményeként, amely a populáción belüli génekre hat. Az egyének nem fejlődnek; populációk organizmusok teszik.
Az az anyag, amelyre az evolúció hat, az az dezoxiribonukleinsav (DNS), amely a genetikai információ örökletes hordozójaként szolgál a Föld minden élőlényében, az egysejtű baktériumoktól a több tonnás bálnákig és elefántokig.
A szervezetek olyan környezeti kihívásokra reagálva fejlődnek, amelyek egyébként veszélyeztetnék egy faj túlélési képességét azáltal, hogy korlátozzák a szaporodási képességét.
Az egyik ilyen kihívás természetesen más organizmusok jelenléte. Az egymással kölcsönhatásban lévő fajok nemcsak valós időben, nyilvánvaló módon hatnak egymásra (például amikor egy ragadozó ilyen mivel egy oroszlán megöli és megeszi egy állatot, amelyre ragadozik), de a különböző fajok befolyásolhatják más evolúcióját is faj.
Ez különféle érdekes mechanizmusok révén következik be, és a biológia szóhasználatában ismert koevolúció.
Mi az evolúció?
Az 1800-as évek közepén Charles Darwin és Alfred Wallace az evolúció elméletének nagyon hasonló változatai egymástól függetlenül fejlesztették ki, az elsődleges mechanizmus a természetes szelekció volt.
Minden tudós azt javasolta, hogy a Földet ma mozgó életformák sokkal egyszerűbb teremtményekből fejlődtek ki, és az élet hajnalán visszanyúltak egy közös őshöz. Ez a "hajnal" ma már körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt, mintegy egymilliárd évvel a bolygó születése után értendő.
Wallace és Darwin végül együttműködtek, és 1858-ban együtt publikálták akkor vitatott elképzeléseiket.
Az evolúció ezt állítja populációk szervezetek (nem egyedek) idővel megváltoznak és alkalmazkodnak ennek eredményeként örököltfizikai és viselkedési jellemzők amelyek a szülőtől az utódokig terjednek, ez a rendszer "módosítással való leszármazás" néven ismert.
Formálisan az evolúció az allél frekvenciájának változása az idő múlásával; allélek gének változatai, tehát a populációban bizonyos gének arányának elmozdulása (mondjuk: sötétebb gének a szőrzet színe egyre gyakoribbá válik, a világos szőrzeté pedig ritkábban fordul elő) evolúció.
Az evolúciós változásokat vezérlő mechanizmus az természetes kiválasztódás eredményeképpen szelekciós nyomás vagy a környezet által gyakorolt nyomás.
Mi a természetes szelekció?
Természetes kiválasztódás egyike a sok jól ismert, de mélyen félreértett kifejezésnek a tudomány világában és különösen az evolúció területén.
Alapvető értelemben passzív folyamat és néma szerencse kérdése; ugyanakkor nem egyszerűen "véletlenszerű", ahogy sokan úgy gondolják, hogy a magvak a természetes szelekció véletlenszerű. Még zavart? Ne legyél.
Az adott környezetben bekövetkező változások ahhoz vezetnek, hogy bizonyos tulajdonságok előnyösek másokkal szemben.
Például, ha a hőmérséklet fokozatosan hűl, akkor egy bizonyos fajhoz tartozó állatoknak vastagabb a szőrzetük A kedvező gének nagyobb valószínűséggel maradnak életben és szaporodnak, növelve ezzel az öröklődő tulajdonság gyakoriságát a népesség.
Ne feledje, hogy ez teljesen más javaslat, mint a populáció egyes állatainak túlélése, mert puszta szerencse vagy találékonyság révén képesek menedéket találni; ami nincs kapcsolatban a kabátjellemzőkkel kapcsolatos örökletes tulajdonságokkal.
A természetes szelekció kritikus összetevője, hogy az egyes szervezetek nem egyszerűen képesek a létező szükséges tulajdonságokat létrehozni.
A már létező genetikai variációknak köszönhetően jelen kell lenniük a populációban, amelyek viszont a korábbi generációk DNS-es véletlenszerű mutációiból következnek.
Például, ha a leveles fák legalacsonyabb ágai fokozatosan magasabbak lesznek a talajtól, amikor egy zsiráfcsoport lakik a területen, azok a zsiráfok, amelyeknek hosszabb a nyaka, könnyebben túlélik, mivel képesek kielégíteni táplálkozási szükségleteiket, és szaporodnak egymással, hogy továbbadják a hosszú nyakukért felelős géneket, amelyek egyre inkább elterjednek a helyi zsiráfban népesség.
A Coevolution meghatározása
A kifejezés koevolúció olyan helyzetek leírására szolgál, amelyekben két vagy több faj kölcsönösen befolyásolja egymás evolúcióját.
A "kölcsönös" szó itt a legfontosabb; ahhoz, hogy a koevolúció pontos leírás legyen, nem elegendő, ha az egyik faj befolyásolja a másik vagy mások saját evolúciója nélkül is befolyásolódnak úgy, hogy az nem történne meg az együttes előfordulás nélkül faj.
Bizonyos szempontból ez intuitív. Mivel minden organizmus egy adott ökoszisztéma (az összes szervezet halmaza egy jól körülhatárolható földrajzi területen) összefüggenek, van értelme, hogy egyikük evolúciója valamilyen módon vagy módon befolyásolná mások evolúcióját.
Általában azonban a diákokat nem hívják meg arra, hogy interaktív módon vegyék figyelembe a faj fejlődését és ehelyett arra kérik őket, hogy vizsgálják meg az egyetlen faj és a faj kölcsönhatását környezet.
Bár a környezetek szigorúan fizikai jellemzői (pl. Hőmérséklet, domborzat) minden bizonnyal idővel változnak, nem élő rendszerek, és ezért nem fejlődnek a biológiai értelemben szó.
Az evolúció alapdefiníciójának meghallgatása a koevolúció akkor következik be, amikor egy faj evolúciója ill csoport befolyásolja egy másik faj szelektív nyomását vagy a túlélés érdekében történő fejlődés szükségességét csoport. Ez leggyakrabban olyan csoportokkal történik, amelyek szoros kapcsolatban állnak egy ökoszisztémán belül.
Ez azonban egy távoli rokon csoportokkal történhet egyfajta "dominó-effektus" eredményeként, amint hamarosan megtudhatja.
A koevolúció alapelvei
A ragadozó és a zsákmány kölcsönhatásának példái fényt deríthetnek a koevolúció mindennapi példáira, amelyekről Ön valószínűleg valamilyen szinten tisztában van, de talán nem vették aktívan fontolóra.
Növények vs. állatok: Ha egy növényfaj új védekezést fejleszt ki egy növényevővel, például tövissel vagy mérgező váladékkal, ez új nyomás nehezedik arra a növényevőre, hogy válogasson különféle egyedek, például olyan növények számára, amelyek ízletesek és könnyen megmaradnak ehető.
Viszont ezeknek az újonnan keresett növényeknek, ha túl akarnak maradni, le kell győzniük az új védelmet; ezenkívül a növényevők azoknak az egyéneknek köszönhetően fejlődhetnek ki, akiknek véletlenül vannak olyan tulajdonságaik, amelyek ellenállóvá teszik őket az ilyen védekezéssel szemben (például immunitás a kérdéses méreggel szemben).
Állatok vs. állatok: Ha egy adott állatfaj kedvenc zsákmánya új módot fejleszt a ragadozó, a ragadozó elől viszont új módszert kell kifejlesztenie a zsákmány elkapására, vagy meg kell kockáztatnia a pusztulást, ha nem talál más forrást étel.
Például, ha egy gepárd nem képes következetesen felülmúlni a gazellákat ökoszisztémájában, akkor végül elpusztul az éhen; ugyanakkor, ha a gazellák nem tudják megelőzni a gepárdokat, ők is meghalnak.
E forgatókönyvek mindegyike (a második élesebben) az evolúciós fegyverkezési verseny klasszikus példáját jelenti: Amint az egyik faj fejlődik és valamilyen módon gyorsabbá vagy erősebbé válik, a másiknak is ugyanezt kell tennie vagy kockáztatnia kihalás.
Nyilvánvaló, hogy csak olyan gyorsan válhat egy adott faj, így a végén valaminek adnia kell, és az érintett fajok közül egy vagy több kivándorol a területről, ha tud, vagy elpusztul.
- Fontos: A környezetben élő szervezetek közötti általános kölcsönhatás önmagában nem bizonyítja a koevolúciós folyamat jelenlétét; elvégre egy adott helyen szinte minden organizmus kölcsönhatásba lép valamilyen módon. Ehelyett a koevolúció példájának megállapításához végleges bizonyítékokra van szükség arra vonatkozóan, hogy az egyik evolúciója kiváltotta a másikban és fordítva.
A Coevolution típusai
Ragadozó-zsákmány kapcsolati koevolúció: A ragadozó és a zsákmány közötti kapcsolatok világszerte univerzálisak; kettőt már általános értelemben leírtak. A ragadozó és a zsákmány együttes evolúciója így szinte bármilyen ökoszisztémában könnyen megtalálható és ellenőrizhető.
A gepárdok és a gazellák talán a legtöbbet idézett példa, míg a farkasok és a karibu egy másikat képviselnek a világ egy másik, sokkal hidegebb részén.
Versenyképes fajok együttélése: Az ilyen típusú koevolúcióban több szervezet is verseng ugyanazért az erőforrásért. Ez a fajta koevolúció bizonyos beavatkozásokkal igazolható, mint például az Egyesült Államok keleti részén található Nagy Füstös Hegységben található szalamandra esetében. Amikor egy Plethodon faj eltávolításra kerül, a másik populációja növekszik és fordítva.
Kölcsönös koevolúció: Fontos, hogy a koevolúció minden formája nem feltétlenül káros az egyik érintett fajra nézve. Ban ben kölcsönös koevolúció, azok az élőlények, amelyek valamire támaszkodnak egymásra, a tudattalan együttműködésnek köszönhetően - egyfajta nem nyilatkozott tárgyalásnak vagy kompromisszumnak köszönhetően - "együtt" fejlődnek. Ez nyilvánvaló növények és az ezeket a növényfajokat beporzó rovarok formájában.
Parazita-gazda koevolúció: Amikor a élősködő megtámadja a gazdát, ezt azért teszi, mert elkerülte a gazda védekezését abban az időpontban. De ha a gazdaszervezet úgy fejlődik, hogy drasztikusan nem károsodik a parazita "kiűzése" nélkül, akkor a koevolúció játszik szerepet.
Példák a Coevolutionra
Három faj ragadozó-zsákmány példa: A sziklás hegyvidéki fenyőtoboz magjait egyes mókusok és keresztesgombák (egyfajta madár) egyaránt megeszik.
Egyes területeken, ahol a fenyőfenyők nőnek, mókusok vannak, amelyek könnyen megehetik a magokat a keskeny fenyőtobozokból (amelyek általában több magja van), de a keresztcsomók, amelyek nem tudják megenni a magokat keskeny fenyőtobozokból, nem jutnak annyira eszik.
Más területeken csak keresztcsomók vannak, és ezeknek a madárcsoportoknak általában két csőrtípusuk van; az egyenesebb csőrű madaraknak könnyebb a magokat elkapni a keskeny kúpokból.
Az ezt az ökoszisztémát vizsgáló vadon élő biológusok feltételezték, hogy ha a fák a helyi ragadozók alapján együttesen oszlanak meg, akkor a mókusokkal rendelkező területeknek szélesebbnek kellett volna lenniük. nyitottabb kúpok, kevesebb magot találtak a mérleg között, míg a madarakkal rendelkező területeknek vastagabb pikkelyeket kellett volna eredményezniük (vagyis csőrálló) kúpok.
Ez pontosan így volt.
Versenyképes fajok: Bizonyos pillangók úgy fejlődtek, hogy a ragadozók számára rossz ízt kapjanak, így ezek a ragadozók elkerülik őket. Ez növeli a valószínűségét Egyéb eszik pillangókat, a szelektív nyomás egy formájának hozzáadásával; ez a nyomás a "mimikri" fejlődéséhez vezet, ahol más lepkék úgy fejlődnek, hogy olyanok legyenek, mint amelyeket a ragadozók megtanultak elkerülni.
Egy másik versenyképes fajpélda a királykígyó evolúciója, amely szinte pontosan úgy néz ki, mint a korallkígyó. Mindkettő agresszív lehet más kígyókkal szemben, de a korallkígyó nagyon mérgező, és nem az, amiben az emberek szeretnének lenni.
Ez inkább olyan, mintha valaki nem ismerné a karatét, de harcművészeti szakértő hírében áll.
Kölcsönösség: Ant-akácfa koevolúciója Dél-Amerikában a kölcsönös koevolúció archetipikus példája.
A fák tövükön üreges tövisek alakultak ki, ahol a nektár szekretálódik, ami valószínűleg megakadályozza a növényevők megevését; közben a hangyák a környéken úgy fejlődtek, hogy fészküket ezekben a tövisekben helyezzék el, ahol nektárt termelnek, de a fát néhány viszonylag ártalmatlan tolvajon kívül nem károsítják.
Gazdaparazita koevolúciója: A fiasított paraziták olyan madarak, amelyek úgy fejlődtek ki, hogy petéiket más madarak fészkeibe rakják, és ezután a fészket ténylegesen birtokló madár felgöngyölíti a fiatalokat. Ez a költési paraziták számára ingyenes gyermekfelügyeletet biztosít, így szabadabb erőforrásokat fordíthatnak a párzásra és az étel megtalálására.
A gazda madarak azonban végül olyan módon fejlődnek, hogy lehetővé teszik számukra, hogy megtanulják felismerni, amikor a madárcsecsemő nem a sajátjuk, és lehetőség szerint elkerüljék a parazita madarakkal való interakciót.