Коеволуција: Дефиниција, типови и примери

Тхе теорија еволуције је темељ на коме се гради цела савремена биологија.

Суштина је да се организми или жива бића временом мењају као резултат природне селекције која делује на гене унутар популације. Појединци се не развијају; популације организама.

Материјал на који еволуција делује је дезоксирибонуклеинска киселина (ДНК) која служи као наследни носилац генетских информација у свим живим бићима на Земљи, од једноћелијских бактерија до вишетонских китова и слонова.

Организми се развијају као одговор на еколошке изазове који би иначе угрозили способност врсте да преживи ограничавајући њен репродуктивни капацитет.

Један од тих изазова је, наравно, присуство других организама. Не само да интерактивне врсте утичу једна на другу у реалном времену на очигледне начине (на пример, када предатор такав као што лав убија и једе животињу коју лови), али различите врсте такође могу утицати на еволуцију других врста.

То се догађа кроз низ занимљивих механизама и у биолошком језику је познато као коеволуција.

Средином 1800-их, Цхарлес Дарвин и Алфред Валлаце независно развио врло сличне верзије теорије еволуције, с тим што је природни одабир примарни механизам.

Сваки научник је претпоставио да су животни облици који лутају Земљом данас еволуирали од далеко једноставнијих створења, враћајући се заједничком претку у освит самог живота. Сада се подразумева да је та „зора“ била пре око 3,5 милијарди година, око милијарду година након рођења саме планете.

Валлаце и Дарвин су на крају сарађивали и 1858. године заједно објавили своје тада контроверзне идеје.

Еволуција то поставља популације организама (а не јединки) се временом мењају и прилагођавају као резултат наследиофизичке карактеристике и понашања који се преносе са родитеља на потомство, систем познат као „силазак са модификацијама“.

Формалније, еволуција је промена фреквенције алела током времена; алели су верзије гена, па је промена удела одређених гена у популацији (рецимо гени за тамније боја крзна постаје све чешћа, а оне за светлије крзно постају одговарајуће ређе) представља еволуција.

Механизам који покреће еволутивне промене је природна селекција као резултат од селекциони притисак или притисци које намеће околина.

Природна селекција је један од многих добро познатих, али дубоко погрешно схваћених појмова у свету науке уопште и посебно у области еволуције.

То је у основном смислу пасиван процес и ствар глупе среће; истовремено, то није једноставно „случајно“, како изгледа да многи људи верују, иако семе природне селекције су случајни. Збуњени сте већ? Немој бити.

Промене које се дешавају у датом окружењу доводе до тога да одређене особине имају предност над другима.

На пример, ако температура постепено постаје хладнија, животиње одређене врсте које имају дебље длаке захваљујући повољни гени имају већу вероватноћу да преживе и размножавају се, повећавајући тако учесталост ове наследне особине у Популација.

Имајте на уму да је ово потпуно другачији приједлог од појединачних животиња које су преживјеле у овој популацији јер су способне да пронађу уточиште пуком срећом или домишљатошћу; то није повезано са наследним особинама које се односе на карактеристике длаке.

Критична компонента природне селекције је да појединачни организми не могу једноставно да створе потребне особине.

Морају бити присутни у популацији захваљујући већ постојећим генетским варијацијама које пак произилазе из случајних мутација ДНК у ранијим генерацијама.

На пример, ако најниже гране лиснатог дрвећа постају постепено све више од тла када група жирафа насељава то подручје, оне жирафе код којих је случајно да имају дужи врат лакше ће преживети захваљујући томе што ће моћи да задовоље своје прехрамбене потребе, и они ће размножавају се међусобно како би пренели гене одговорне за њихов дугачак врат, који ће постати раширенији у локалној жирафи Популација.

Термин коеволуција користи се за описивање ситуација у којима две или више врста међусобно утичу на еволуцију.

Реч „узајамност“ је овде најважнија; да би коеволуција била тачан опис, није довољно да једна врста утиче на еволуцију друге или други без сопствене еволуције такође на то утичу на начин који се не би догодио у одсуству истовремене појаве врста.

На неки начин, ово је интуитивно. Пошто су сви организми у одређеној екосистема (скуп свих организама у добро дефинисаном географском подручју) су повезани, има смисла да би еволуција једног од њих на неки начин или на неки начин утицала на еволуцију других.

Међутим, обично студенти нису позвани да разматрају еволуцију врсте у интерактивном окружењу и уместо тога, од њих се тражи да погледају међусобну интеракцију између једне врсте и њених врста Животна средина.

Док строго физичке карактеристике окружења (нпр. Температура, топографија) свакако мењају се током времена, они су неживи системи и стога не еволуирају у биолошком смислу реч.

Слушајући основну дефиницију еволуције, онда долази до коеволуције када еволуција једне врсте или група утиче на селективни притисак или императив еволуције да би преживела, друге врсте или група. То се најчешће дешава са групама које имају блиске односе унутар екосистема.

Међутим, то се може догодити удаљеним групама као резултат некаквог „домино ефекта“, како ћете ускоро сазнати.

Примери интеракције предатора и плена могу осветлити свакодневне примере коеволуције који су вам вероватно познати на неком нивоу, али их можда нисте активно разматрали.

Биљке вс. Животиње: Ако биљна врста развије нову одбрану од биљоједа, попут бодљи или отровних секрета, то изазива нови притисак на тог биљоједа да одабере за различите јединке, попут биљака које остају укусне и спремне јестив.

Заузврат, ове новотражене биљке, ако желе да преживе, морају да савладају ту нову одбрану; поред тога, биљоједи могу да еволуирају захваљујући појединцима који случајно имају особине које их чине отпорним на такву одбрану (нпр. имунитет на дотични отров).

Животиње вс. Животиње: Ако омиљени плен дате животињске врсте развије нови начин бекства од тог предатора, предатора мора заузврат развити нови начин да ухвати тај плен или ризикује да одумре ако не може да нађе други извор храна.

На пример, ако гепард не може доследно надмашити газеле у свом екосистему, на крају ће пропасти од глади; истовремено, ако газеле не могу да надмаше гепарде, и они ће изумрети.

Сваки од ових сценарија (други оштрије) представља класичан пример еволуционе трке у наоружању: Како се једна врста развија и на неки начин постаје бржа или јача, друга мора учинити исто или ризиковати изумирање.

Очигледно је да дата врста може постати тако брза, тако да на крају нешто мора дати и једна или више укључених врста или мигрира из тог подручја ако може или одумире.

• Важно: Општа интеракција између организама у животној средини сама по себи не утврђује присуство коеволуционог процеса; уосталом, готово сви организми на датом месту на неки начин међусобно комуницирају. Уместо тога, да би се успоставио пример коеволуције, морају постојати коначни докази да је еволуција у једној покренула еволуцију у другој и обратно.

Предатор-плен коеволуција односа: Односи грабљивице и плена универзални су широм света; два су већ описана опште. Коеволуцију предатора и плена је тако лако лоцирати и верификовати у скоро сваком екосистему.

Гепарди и газеле су можда најцитиранији пример, док вукови и карибуи представљају још један у другачијем, далеко хладнијем делу света.

Коеволуција конкурентских врста: У овој врсти коеволуције, више организама се бори за исте ресурсе. Ова врста коеволуције се може потврдити одређеним интервенцијама, као што је случај са даждевњацима у Великим задимљеним планинама на истоку Сједињених Држава. Кад један Плетходон врста уклања, популација друге расте у величини и обрнуто.

Мутуалистичка коеволуција: Важно је да нису сви облици коеволуције нужно штетни за једну од укључених врста. У узајамни коеволуција, организми који се ослањају једни на друге еволуирају „заједно“ захваљујући несвесној сарадњи - својеврсним несталним преговорима или компромисима. То је очигледно у облику биљака и инсеката који опрашују те биљне врсте.

Коеволуција паразита и домаћина: Када паразит нападне домаћина, то чини зато што је избегао одбрану домаћина у том тренутку. Али ако се домаћин развија на начин да не буде драстично оштећен без да је паразит „иселио“, коеволуција је у игри.

Пример предатора-плена три врсте: Сјеме борове шишарке Лодгеполе у ​​Стјеновитим планинама једу и одређене вјеверице и крстаче (врста птица).

У неким областима где расту борови лодгеполи постоје веверице, које лако могу појести семе из уских шишарки (које имају тенденцију да имају више семена), али крстаре, које не могу лако да поједу семе из уских шишарки, немају толико јести.

Остала подручја имају само попречне биљке, а ове групе птица имају један од два типа кљуна; птице са равнијим кљуновима лакше извлаче семе из уских чуњева.

Биолози дивљих животиња који проучавају овај екосистем претпоставили су да би, ако се дрвеће коволвирало на основу локалних грабежљиваца, подручја са веверицама требало да дају шире чуњеви који су били отворенији са мање семена међу вагом, док су подручја са птицама требала да дају дебље љуске (тј. отпорне на кљун) шишарке.

То се показало управо тако.

Конкурентске врсте: Одређени лептири су еволуирали тако да имају лош укус предатора, тако да их ти предатори избегавају. Ово повећава вероватноћу за друго лептири који се једу, додајући облик селективног притиска; овај притисак доводи до еволуције „мимикрије“, у којој се други лептири развијају тако да изгледају попут оних које су грабљивци научили да избегавају.

Још један пример конкурентске врсте је еволуција краљевске змије која изгледа готово потпуно као змија кораља. Обе могу бити агресивне према другим змијама, али корална змија је врло отровна, а не она која људи желе да буду у близини.

Ово је пре као да неко не зна карате, али има репутацију стручњака за борилачке вештине.

Узајамност: Коеволуција мрављег акације у Јужној Америци архетипски је пример узајамне коеволуције.

Дрвеће је развило шупље трње у основи, где се лучи нектар, вероватно спречавајући биљоједе да га поједу; у међувремену, мрави на том подручју еволуирали су да сместе своја гнезда у тим бодљама где се производи нектар, али не оштећују дрво осим неке релативно безазлене крађе.

Коеволуција домаћин-паразит: Паразити легла су птице које су еволуирале да положе своја јаја у гнезда других птица, након чега птица која заправо „поседује“ гнездо завршава бринући се о младима. То паразитима легла омогућава бесплатну бригу о деци, остављајући им слободу да више средстава посвете парењу и проналажењу хране.

Птице домаћини, међутим, временом еволуирају на начин који им омогућава да науче да препознају када беба није њихова, као и да избегну интеракцију са паразитским птицама ако је могуће.