Sadržaj
- Što je evolucija?
- Što je prirodna selekcija?
- Definicija koevolucije
- Osnovna načela koevolucije
- Vrste koevolucije
- Primjeri koevolucije
teorija evolucije je temelj na kojem je izgrađena sva moderna biologija.
Temeljna ideja je da se organizmi ili živa bića s vremenom mijenjaju kao rezultat prirodne selekcije koja djeluje na gene unutar populacije. Pojedinci se ne razvijaju; populacije organizama.
Materijal na koji djeluje evolucija je deoksiribonukleinska kiselina (DNK) koja služi kao nasljedni nosilac genetskih informacija u svim živim bićima na Zemlji, od jednoćelijskih bakterija do višetonskih kitova i slonova.
Organizmi se razvijaju kao odgovor na izazove okoline koji bi inače prijetili sposobnosti vrsta da opstane ograničavanjem njezine reproduktivne sposobnosti.
Jedan od tih izazova je, naravno, prisutnost drugih organizama. Ne samo da interaktivne vrste utječu jedna na drugu na očigledne načine (na primjer, ako predator poput lava ubije i pojede životinju koju plijeni), već i različite vrste mogu utjecati na evoluciju drugih vrsta.
To se događa pomoću različitih zanimljivih mehanizama i poznato je u jeziku biologije kao coevolution.
Što je evolucija?
Sredinom 1800-ih, Charles Darwin i Alfred Wallace samostalno su razvili vrlo slične verzije teorije evolucije, pri čemu je prirodni odabir glavni mehanizam.
Svaki je znanstvenik predložio da su životni oblici koji se danas kreću Zemljom evoluirali od daleko jednostavnijih bića, vraćajući se zajedničkom pretku u zoru samog života. Sada se podrazumijeva da je ta "zore" bila prije 3,5 milijardi godina, oko milijardu godina nakon rođenja samog planeta.
Wallace i Darwin na kraju su surađivali, a 1858. zajedno su objavili svoje tada kontroverzne ideje.
Evolucija to tvrdi populacije organizmi (ne pojedinci) se vremenom mijenjaju i prilagođavaju kao rezultat naslijedio fizičke i ponašajne karakteristike koji se prenose s roditelja na potomstvo, sustav poznat kao "silazak s modifikacijama".
Formalnije, evolucija je promjena frekvencije alela tijekom vremena; aleli su verzije gena, tako da pomak u omjeru određenih gena u populaciji (recimo, geni za tamniju boju krzna koji postaju češći, a oni za svjetlije krzno koji postaju odgovarajuće rjeđi) predstavlja evoluciju.
Mehanizam koji pokreće evolucijske promjene je prirodni odabir kao rezultat izborni tlak ili pritiscima koje nameće okoliš.
Što je prirodna selekcija?
Prirodna selekcija jedan je od mnogih poznatih, ali duboko pogrešno shvaćenih izraza u svijetu znanosti općenito, a posebno u području evolucije.
To je, u osnovnom smislu, pasivan proces i stvar glupe sreće; u isto vrijeme, nije jednostavno "slučajno", kako mnogi vjeruju, iako sjemenke prirodne selekcije su slučajne. Zbunjeni još? Nemoj biti.
Promjene koje se događaju u određenom okruženju dovode do toga da su neke osobine korisne u odnosu na druge.
Na primjer, ako temperatura postepeno postaje hladnija, životinje određene vrste koje imaju deblji sloj zahvaljujući povoljnim genima vjerojatnije su preživjeti i razmnožavati se, čime se povećava učestalost ove nasljedne osobine u populaciji.
Imajte na umu da je ovo potpuno drugačiji prijedlog od preživljavanja pojedinih životinja u ovoj populaciji, jer su u stanju naći utočište čistom srećom ili domišljatošću; to nema veze s nasljednim osobinama koje se odnose na karakteristike kaputa.
Kritična komponenta prirodne selekcije je da pojedinačni organizmi ne mogu jednostavno postojati potrebne osobine postojanja.
Moraju biti prisutne u populaciji zahvaljujući već postojećim genetskim varijacijama koje zauzvrat slijede iz slučajnih mutacija u DNA u ranijim generacijama.
Na primjer, ako najniže grane lisnatih stabala postaju progresivno više od tla kada skupina žirafa obitava na tom području, one žirafe koje imaju duže dulje vratove lakše će preživjeti zahvaljujući tome da mogu udovoljiti svojim prehrambenim potrebama. razmnožavaju se međusobno kako bi prenijeli gene odgovorne za njihove duge vratove koji će postati rasprostranjeniji u lokalnoj populaciji žirafa.
Definicija koevolucije
Uvjet coevolution se koristi za opisivanje situacija u kojima dvije ili više vrsta uzajamno utječu na evoluciju.
Riječ "recipročna" ovdje je najvažnija; da bi koevolucija bila točan opis, nije dovoljno da jedna vrsta utječe na evoluciju druge ili drugih, a da na to ne utječe i vlastiti razvoj na način koji se ne bi dogodio u nedostatku vrsta koje se pojavljuju.
Na neki način to je intuitivno. Budući da su svi organizmi u određenom ekosustavu (skup svih organizama u dobro definiranom zemljopisnom području) povezani, ima smisla da bi evolucija jednog od njih na određeni način ili na neki način utjecala na razvoj drugih.
Međutim, studenti obično nisu pozvani da interaktivno razmatraju evoluciju neke vrste, pa je umjesto toga zamoljeno da pogledaju međusobnu povezanost jedne vrste i njenog okoliša.
Iako se strogo fizičke karakteristike okoliša (npr. Temperatura, topografija) s vremenom sigurno mijenjaju, oni su neživi sustavi i stoga se ne razvijaju u biološkom smislu te riječi.
Slušajući osnovnu definiciju evolucije, koevolucija se događa kada evolucija jedne vrste ili grupe utječe na selektivni pritisak ili na imperativ da se razvija kako bi preživjeli, druge vrste ili grupe. To se najčešće događa s skupinama koje imaju bliske odnose unutar ekosustava.
To se, međutim, može dogoditi povezanim skupinama kao rezultat nekakvog "domino efekta", što ćete uskoro saznati.
Osnovna načela koevolucije
Primjeri interakcije grabežljivca i plijena mogu rasvijetliti svakodnevne primjere koevolucije kojih ste vjerojatno svjesni na nekoj razini, ali možda niste aktivno razmatrali.
Biljke nasuprot životinjama: Ako biljna vrsta razvija novu obranu od biljojeda, takvih trnja ili otrovnih izlučevina, to potiče novi pritisak na biljojedu da odabere za različite jedinke, poput biljaka koje ostaju ukusne i lako jestive.
Zauzvrat, ove novo tražene biljke, ako žele preživjeti, moraju prevladati tu novu obranu; osim toga, biljojedi se mogu razvijati zahvaljujući pojedincima koji imaju osobine koje ih čine otpornima na takve obrane (npr., imunitet na navedeni otrov).
Životinje nasuprot životinjama: Ako omiljeni plijen određene životinjske vrste razvije novi način za bijeg od tog grabežljivca, grabežljivac mora zauzvrat razviti novi način da uhvati taj plijen ili riskira da izumre ako ne može pronaći drugi izvor hrane.
Na primjer, ako gepar ne može dosljedno nadvladavati gazele u svom ekosustavu, na kraju će nestati od gladi; istovremeno, ako gazele ne mogu nadmašiti geparde, i oni će nestati.
Svaki od ovih scenarija (drugi oštriji) predstavlja klasični primjer evolucijske utrke oružja: Kako se jedna vrsta razvija i postaje brža ili jača na neki način, druga mora učiniti isto ili riskirati izumiranje.
Očito, samo tako brzo može postati jedna vrsta, pa na kraju nešto mora dati i jedna ili više uključenih vrsta ili migriraju s područja ako mogu, ili odumiru.
Vrste koevolucije
Koevolucija odnosa predator-plijen: Odnosi predator-plijen su univerzalni za svijet; dva su već opisana općenito. Koevoluciju predatora i plena lako je pronaći i provjeriti u gotovo bilo kojem ekosustavu.
Gepari i gazele možda su najčešći primjer, dok vukovi i caribou predstavljaju još jedan u drugom, daleko hladnijem dijelu svijeta.
Koevolucija konkurentskih vrsta: U ovoj vrsti koevolucije više organizama se bori za iste resurse. Ova vrsta koevolucije može se potvrditi određenim intervencijama, kao što je slučaj sa salamanderima u Velikim dimnim planinama istočnih Sjedinjenih Država. Kad jedan Plethodon vrste se uklanjaju, ostale populacije se povećavaju i obrnuto.
Uzajamna koevolucija: Važno je da nisu svi oblici koevolucije štetni za neku od uključenih vrsta. U međusobnoj koevoluciji organizmi koji se međusobno oslanjaju na nešto razvijaju se "zajedno" zahvaljujući nesvjesnoj suradnji - svojevrsnom nestabilnom pregovaranju ili kompromisu. To je vidljivo u obliku biljaka i insekata koji oprašuju te biljne vrste.
Koevolucija parazita i domaćina: Kad parazit napadne domaćina, to čini zato što je u tom trenutku izbacio odbranu domaćina. Ali ako se domaćin razvija na takav način da se ne nanese drastična šteta bez ikakvog istjerivanja parazita, koevolucija je u igri.
Primjeri koevolucije
Primjer grabljivice s tri vrste: Sjeme borovih konusnih stabala borovice u Stjenovitim planinama jedu i određene vjeverice i križari (vrsta ptica).
U nekim područjima u kojima rastu borovi boravišta postoje vjeverice, koje lako mogu jesti sjeme iz uskih borovih čestica (koje imaju više sjemenki), ali križaljke, koje ne mogu lako pojesti sjeme iz uskih borovih čestica, ne dobivaju toliko za pojesti ,
Ostala područja imaju samo križanje, a ove skupine ptica imaju jedan od dva tipa kljuna; ptice izravnijim kljunovima lakše uzimaju sjeme iz uskih stožaca.
Biolozi za divlju prirodu koji su proučavali ovaj ekosustav pretpostavili su da ako bi se stabla koevoluirala na temelju lokalnih grabežljivaca, područja s vjevericama trebala bi dati šire stožce koji bi bili otvoreniji s manje sjemenki koje bi se mogle naći među vagama, dok bi područja s pticama trebala dati debljine (npr. češeri, otporni na kljun).
To se pokazalo upravo tako.
Konkurentne vrste: Određeni leptiri razvili su se po lošem ukusu tako da ih grabežljivci izbjegavaju. To povećava vjerojatnost pojave drugo leptiri koji se jedu, dodajući oblik selektivnog pritiska; ovaj pritisak vodi evoluciji "mimikrije", pri čemu se drugi leptiri razvijaju i izgledaju poput onih koje su grabežljivci naučili izbjegavati.
Drugi primjer konkurentskih vrsta je evolucija kraljeve zmije kako bi izgledala gotovo točno poput koraljne zmije. Obje mogu biti agresivne prema drugim zmijama, ali koraljna zmija je vrlo otrovna, a ne ona koja ljudi žele biti oko.
To je radije kao da netko ne poznaje karate, već reputaciju poznavatelja borilačkih vještina.
Mutualizam: Koevolucija stabala mrava-akacije u Južnoj Americi je arhetipski primjer međusobne koevolucije.
Stabla su u svom dnu razvila šuplje trnje, gdje se luči nektar, što će vjerojatno spriječiti biljojedi da ih pojedu; u međuvremenu, mravi su se na tom području razvijali kako bi smjestili svoja gnijezda u ove trnje u kojem se proizvodi nektar, ali ne oštećuju drvo, osim nekih relativno bezopasnih lopova.
Koevolucija domaćina i parazita: Paraziti na ražnju su ptice koje su se razvile kako bi odlagale svoja jaja u gnijezda drugih ptica, nakon čega ptica koja zapravo "posjeduje" gnijezdo vijuga brigu o mladima. To omogućava parazitima iz uzgoja besplatnu skrb o djeci, a njih će slobodno posvetiti više parenja parenju i pronalaženju hrane.
Ptice domaćini, međutim, na kraju se razvijaju na način koji im omogućuje da nauče prepoznati kada ptica beba nije njihova, a također i da izbjegnu zajedničko djelovanje s parazitskim pticama, ako je moguće.