Coevolution (Suomi)

Coevolution (Suomi)

Lähteet Näyttöä Coevolution

tutkimuksen coevolution käsittää samalla tavoin kuin opiskelu kehitys yleensä. Kuten laajemmassa alalla, ensimmäinen muodot näyttöä coevolution koostui yksityiskohtaiset natural history havaintoja, kuvauksia monimuotoisuuden mukautuva rakenteita, jotka välittävät ekologiset vuorovaikutukset, ja vertailu muun väestön ja lajien.,

Charles Darwin julkaisi ensimmäisen kattavan kuva siitä, miten taidokkaasti lajit ovat sopeutuneet toisiinsa ja miten rakenteellinen monimutkaisuus voidaan selittää coevolution hänen kuvaus Eri Päähänpistosta, Jonka Orkideat Ovat Hedelmöitetty Hyönteisiä (1877). Vertaamalla muoto eri orkidea kukat ja niiden pölyttäjät, Darwin osoitti, että tietyt koi ominaisuudet ovat tarvitaan onnistuneesti saada nektaria kukka, ominaisuuksia, jotka ovat todellakin näytteillä niiden erikoistunut pölyttäjiä., Rajoittamalla meden keräämisen muutamiin pölyttäjiin orkideat lisäävät ristilannoituksen todennäköisyyttä. Tällainen on välinen kirjeenvaihto kukka ja pölyttäjien muoto, että tarkkailemalla 29 cm pitkä mettä-laakeri mielijohteesta Madagaskarin orkidea tähtikämmekkä, Darwin ennusti olemassaolon pölyttävien koi kärsä että pituus. Tällainen Koi, Ksanthopan morgani praedicta, todellakin löydettiin 40 vuotta myöhemmin.

kuvaus kuvioita kasvien käyttöön perhosten toukat ennen käsite pako-ja säteillä coevolution., Perhosten korkeampi taksa syö usein yhtä kukkivien kasvien ryhmää. Vaikka jotkut käyttävät ravinnokseen useampaa kuin yhtä kasviperhettä, ne ovat yleensä läheistä sukua tai niissä on samanlaisia biokemikaaleja. Esimerkiksi, toukat perhonen alaheimoon Pierinae, tai valkoiset, ruokkia pääasiassa perheitä Capparaceae ja Brassicaceae, jotka ovat läheistä sukua. Jotkut valkoiset myös syövät perheenjäsenet Tropaeolaceae, että jakaa muiden perheiden kanssa tuotannon sinappiöljy glykosideja ja harvinainen rasvahappo., Näillä säännönmukaisuuksilla on tärkeä merkitys kasvien sekundaarisille metaboliiteille perhosten isäntäkäytön määrittämisessä. Koska nämä yhdisteet vaikuttavat kasvinsyöjien käyttäytymiseen ja toimivat usein pelotteina, sekundaarinen kemia on saattanut muodostaa keskeisen ominaisuuden, joka mahdollisti kasvien paon.

vertailut näkyvien populaatioiden välillä ovat myös viitanneet coevoluutioon. Väri kuvio perhonen Heliconius erato, ajattelin olla merkki siitä, että saalistajat osoittaa distastefulness, vaihtelee keskuudessa väestön Keski-ja Etelä-Amerikassa. Silmiinpistävää, siipien väri H., melomene, yhtä vastenmielistä yhdisteen kanssa eri elämän historia ja isäntä parempana, vaihtelee maantieteellisesti rinnakkain H. erato. Tämän kuvion arvellaan olevan esimerkki jäljittelyn coevolutionista petoeläimen kanssa elävien saalislajien välillä. Fritz Müller, nykyaikainen Darwin, ensimmäinen ehdotti, tämä erityisesti malli coevolution selittää yhtäläisyyksiä siipi kuvio joukossa epämiellyttävä perhonen lajia kuuluvat kahteen eri sukuihin (Ituna ja Thyridia).

Müller otti käyttöön myös matemaattisten mallien käytön kartoittaakseen rinnakkaista prosessia., Moderni matemaattinen ja tietokone simulointi mallit voivat sisältää populaatiogenetiikka, kvantitatiivinen genetiikka, evolutionaarinen peliteoria, ja optimality theory. Matemaattinen mallinnus on osoittautunut hyödylliseksi kuvaamaan lajien välisten vuorovaikutusten dynamiikkaa ja määritettäessä, mitkä olosuhteet suosivat coevoluutiota.

Vaikka ekologiset vuorovaikutukset eivät yleensä ”fossilize” analyysi, paleontologista kirjaa on toimittanut todisteita coevolution., Esimerkiksi, ulkonäkö Ordovician ja predaceous pääjalkaiset liittyy samanaikainen ulkonäkö useita puolustava strategioita osa saaliinsa (esim., vahva veistos ja kelauksessa vuonna kotiloita ja shell-laakeri pääjalkaiset, piikit sisään piikkinahkaiset), viittaavia hajanainen coevolution välillä saalistajia ja saalista. Tiettyjen vuorovaikutusten muinaisuutta voidaan määrittää myös tarkastamalla olemassa olevien lajien fossiileja. Useilla kasviperheillä on punkkeja hautovia rakenteita (domatia), jotka hyökkäävät kasvien vihollisia vastaan., Domatia samanlainen moderni muoto on löydetty kivettyneet lähtee Eocene, 55 miljoonaa vuotta sitten!

siihen liittyvien taksonien suhteellinen ikä on merkityksellinen korreloivan coevolution-tai co-speciation-ilmiön osoittamiseksi. Nämä prosessit jäisivät välttämättä pois, jos toinen ryhmä olisi paljon toista vanhempi. Ikä yhdistys, tai vuorovaikutukseen liittyviä mukautuksia, voidaan usein arvioida phylogenies ajan kalibrointi (esim., käyttämällä likimääräisiä molekyyli kellot tai varsi-ryhmä fossiileja)., Molekyylitason todisteet syvänmeren vesicomyid simpukat ja rikkiä hapettavat endosymbiotic bakteereja, joista ne ovat riippuvaisia ravintoa osoittaa, että vuorovaikutuksessa tyyppejä ovat molemmat noin 100 miljoonaa vuotta vanha. Nämä kaksi suvusta ilmeisesti ollut tiiviissä, koska niiden alkuperää ja on cospeciated, kuten merkillistä taso kongruenssi välillä niiden arvioitu phylogenies., Fylogeneettisen tiedon tulee myös asiaa testata, onko hahmo on mukaelma ekologinen vuorovaikutus tai esi-ominaisuus, joka on olemassa ilman vuorovaikutusta.

joissakin tapauksissa on voitu dokumentoida tietyt geenit, jotka vaikuttavat lajin vuorovaikutukseen. H. H. Flor löysi pellavasta (Linum usitatissimum) useita geenejä, jotka antavat vastustuskyvyn ruosteelle Melampsora linille. Ruostevirulenssia määrittää joukko toisiaan täydentäviä geenejä, yksi-yksi-suhteessa., Tämä tutkimus innoitti gene-for-gene malli (ks erityispiirteitä Loinen-Isäntä Coevolution: Gene-for-Gene-Järjestelmät), joka on tullut paradigma phytopathology. Useimmilla ominaisuuksilla on kuitenkin monimutkainen geneettinen perusta, johon liittyy monia geenejä. Tällainen monimutkaisuus edellyttää kvantitatiivista geneettistä lähestymistapaa, joka jakaa ominaisuusvaihtelun geneettisiin ja ympäristökomponentteihin. Tämä lähestymistapa on osoittanut, että monilla yhteisvaikutusten kannalta merkityksellisillä ominaisuuksilla on geneettistä vaihtelua, eli coevoluution mahdollisuus on olemassa., Esimerkiksi, villi palsternakka (Pastinaca sativa) ja sen tärkeimmät liittyvät kasvissyöjä, palsternakka webworm (Depressaria pastinacella), arvellaan olevan mukana coevolution välittyy kehitys furanocoumarins ja hyönteisten myrkkyjä mekanismeja. Voi R. Berenbaum on dokumentoitu geneettinen vaihtelu sekä tuotannon furanocoumarins ja webworm kykyä aineenvaihdunta tämä ryhmä kasvien myrkkyjä.

kvantitatiivista genetiikkaa käytetään myös piirteiden välisten korrelaatioiden mittaamiseen., Tunnistus negatiivisia geneettisiä korrelaatioita on osoitus kompromisseja piirteitä, siten, että valinta arvonnousua yksi piirre johtaa lasku arvo korreloi piirre. Tradeoffeilla on erityistä merkitystä evolutionaaristen rajoitteiden selittämisessä ja erityisesti siinä, miksi lajit ovat erikoistuneet. Herne kirva (Acyrthosiphon pisum) kloonien kerätty kaksi viljelykasvien (sinimailanen ja puna-apila) oli korkeampi kunto kun on kasvatettu kasvi, josta ne oli kerätty, mikä viittaa siihen, paikallinen sopeutuminen., Negatiivinen geneettinen korrelaatio kunto eri viljelykasvien voi rajoittaa kehitystä yleis klooneja, koska ne olisivat outcompeted joko kasvi sato-erikoistunut klooneja.

geneettisen vaihtelun mittaaminen ja ominaisuuksien välinen korrelaatio tarjoavat tietoa geneettisestä kontekstista, jossa valinta voi toimia. Ominaisuuksien ja kunnon korrelaatiot viittaavat valinnan muotoon ja suuntaan., Kasvihuoneessa tutkimus, villi palsternakka esillä negatiivinen geneettinen korrelaatio pitoisuus useita furanocoumarins ja siemen määrittää, mikä viittaa siihen, että tuotannon kemikaalit voivat määrätä kustannusten lisääntymiseen ilman palsternakka webworm. Näitä negatiivisia korrelaatioita ei havaittu alalla, mikä osoittaa, että läsnäolo furanocoumarins lisää fitness läsnäollessa kasvissyöjä., Ihannetapauksessa tällaiset tutkimukset suoritetaan luonnollisessa ympäristössä, kuten meidän lopullinen korko on ymmärtää, miten luonnonvalinta toimii luonnossa, mutta voi käyttää malli systems laboratoriossa, kuten kehittyvä väestö bakteerit ja bacteriophage.

lopulta vuorovaikutuslajien tutkimukset perustuvat yleisesti yksittäisten yhteisöjen analyysiin. Suurin osa lajeista koostuu kuitenkin monista paikallisista populaatioista, ja yhä tärkeämmäksi on katsottu lajien maantieteellinen rakenne ja niiden vuorovaikutus., Koko jakelu vuorovaikutus on todennäköisesti tarkkailla mosaiikki valinta paineiden seurauksena vaihtelu abioottiset ja bioottiset tekijät, ja erityisesti väestörakenteen ja geneettistä historiaa paikallisen väestön. Jotkut paikkakunnat voivat olla yhteisvastuullisia kriisipesäkkeitä, eli vastavuoroisen coevoluution kohteita, kun taas toisissa valinta voi olla yksisuuntaista tai toimia kummallakaan lajilla. Tulosten maantieteellistä vaihtelua muuttaa edelleen populaatioiden geenivirta. Näin ollen on odotettavissa, että populaatioissa esiintyy eriasteista koadaptaatiota., Selvästi ymmärrystä dynamics lajin vuorovaikutus edellyttää tutkimuksen monet yhteisöt ja interpopulation prosesseja.

muutamia tapauksia, jotka täyttävät pitkän aikavälin multipopulation tutkimuksissa on ilmennyt viime aikoina, ja ovat vahvistaneet, että tarvitsemme maantieteellinen mosaiikki teoria coevolution. Esimerkiksi, resistenssin ja virulenssin rakenteiden Linum ja Melampsora (mainittu aiemmin), opiskeli New South Wales, joskus vaihdella huomattavasti eri väestöjen ja aikaa., Taajuus alttiiden genotyyppien pellavan vaikuttaa paikallisten taajuus erityisesti kanta pellavan ruostetta, mutta muita tekijöitä, havaittiin pelata rooli, nimittäin, drift, sukupuuttoon, ja siirtyminen naapurimaiden väestölle. Pellavan ja ruosteen maantieteellinen rakenne osoittautui keskeiseksi tekijäksi vuorovaikutuksen pysyvyyden selittämisessä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *