Μερίδιο:
Η θεωρία της συνένωσης, οι τύποι και τα παραδείγματα
Το συγχώνευση είναι μια αμοιβαία εξελικτική αλλαγή που περιλαμβάνει δύο ή περισσότερα είδη. Το φαινόμενο προκύπτει από την αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Οι διαφορετικές αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ των οργανισμών - ανταγωνισμός, εκμετάλλευση και αμοιβαρότητα - οδηγούν σε σημαντικές συνέπειες στην εξέλιξη και διαφοροποίηση των εν λόγω γενεαλογιών.
Μερικά παραδείγματα εξελικτικών συστημάτων είναι η σχέση μεταξύ των παρασίτων και των ξενιστών τους, των φυτών και των φυτοφάγων που τα τρέφονται ή των ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν μεταξύ των αρπακτικών και του θηράματός τους..
Η συνένωση θεωρείται ένα από τα φαινόμενα που είναι υπεύθυνα για τη μεγάλη ποικιλία που θαυμάζουμε σήμερα, που παράγεται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ειδών.
Στην πράξη, αποδεικνύοντας ότι μια αλληλεπίδραση είναι ένα γεγονός συγχώνευσης δεν είναι εύκολο έργο. Αν και η αλληλεπίδραση μεταξύ δύο ειδών φαίνεται να είναι τέλεια, δεν είναι αξιόπιστα στοιχεία της διαδικασίας συνεργασίας.
Μια προσέγγιση είναι να χρησιμοποιήσετε φυλογενετικές μελέτες για να ελέγξετε εάν υπάρχει ένα παρόμοιο μοτίβο διαφοροποίησης. Σε πολλές περιπτώσεις, όταν οι φυλογενίες δύο ειδών είναι σύμφωνες, θεωρείται ότι υπάρχει συνένωση μεταξύ των δύο γραμμών.
Ευρετήριο
- 1 Τύποι αλληλεπίδρασης
- 1.1 Ανταγωνισμός
- 1.2 Εκμετάλλευση
- 1.3 Αλληλεγγύη
- 2 Ορισμός της συνεργασίας
- 2.1 Ορισμός του Janzen
- 2.2 Συνθήκες για τη συν-εξέλιξη
- 3 Θεωρίες και υποθέσεις
- 3.1 Γεωγραφική υπόθεση μωσαϊκού
- 3.2 Υπόθεση της Κόκκινη Βασίλισσας
- 4 Τύποι
- 4.1 Ειδική συν-εξέλιξη
- 4.2 Διάχυτη συνένωση
- 4.3 Διαφυγή και ακτινοβολία
- 5 Παραδείγματα
- 5.1 Προέλευση των οργανιδίων σε ευκαρυώτες
- 5.2 Η προέλευση του πεπτικού συστήματος
- 5.3 αλληλεπικαλυπτικές σχέσεις μεταξύ του crialo και της καραβίδας
- 6 Αναφορές
Τύποι αλληλεπίδρασης
Προτού εξερευνήσουμε ζητήματα που σχετίζονται με τη συνεργασία, είναι απαραίτητο να αναφέρουμε τους τύπους αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν μεταξύ των ειδών, καθώς αυτές έχουν πολύ σημαντικές εξελικτικές συνέπειες.
Ανταγωνισμός
Τα είδη μπορούν να ανταγωνιστούν και αυτή η αλληλεπίδραση οδηγεί σε αρνητικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη ή την αναπαραγωγή των εμπλεκόμενων ατόμων. Ο ανταγωνισμός μπορεί να είναι ενδοειδική, εάν εμφανίζεται μεταξύ μελών του ιδίου είδους ή μεσοειδικών, όταν τα άτομα ανήκουν σε διαφορετικά είδη.
Στην οικολογία, αντιμετωπίζεται η "αρχή του ανταγωνιστικού αποκλεισμού". Αυτή η ιδέα προτείνει ότι τα είδη που ανταγωνίζονται για τους ίδιους πόρους δεν μπορούν να ανταγωνιστούν με σταθερό τρόπο εάν οι υπόλοιποι οικολογικοί παράγοντες παραμείνουν σταθεροί. Με άλλα λόγια, δύο είδη δεν καταλαμβάνουν την ίδια θέση.
Σε αυτόν τον τύπο αλληλεπίδρασης, ένα είδος πάντα τελείωσε αποκλείοντας το άλλο. Ή χωρίζονται σε κάποια διάσταση της θέσης. Για παράδειγμα, εάν δύο είδη πουλιών τρέφονται με αυτά και έχουν τις ίδιες περιοχές ανάπαυσης, για να συνεχίσουν να συνυπάρχουν, μπορούν να έχουν τις κορυφές της δραστηριότητάς τους σε διαφορετικές ώρες της ημέρας.
Εκμετάλλευση
Ένας δεύτερος τύπος αλληλεπίδρασης μεταξύ ειδών είναι η εκμετάλλευση. Εδώ ένα είδος Χ διεγείρει την ανάπτυξη ενός είδους, αλλά αυτό και αναστέλλει την ανάπτυξη του Χ Τυπικά παραδείγματα περιλαμβάνουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ θηρευτές και θηράματα, παράσιτα και τα φυτά ξενιστές με τα φυτοφάγα.
Στην περίπτωση των φυτοφάγων, υπάρχει μια σταθερή εξέλιξη των μηχανισμών αποτοξίνωσης έναντι των δευτερογενών μεταβολιτών που παράγει το φυτό. Με τον ίδιο τρόπο, το φυτό εξελίσσεται σε πιο αποδοτικές τοξίνες για να τις μετακινήσετε μακριά.
Το ίδιο συμβαίνει και στην αλληλεπίδραση αρπακτικών αρπακτικών, όπου το θήραμα βελτιώνει συνεχώς την ικανότητα διαφυγής και οι αρπακτικοί αυξάνουν τις δεξιότητές τους επίθεσης.
Αλληλεγγύη
Ο τελευταίος τύπος σχέσης περιλαμβάνει ένα όφελος ή μια θετική σχέση και για τα δύο είδη που συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση. Υπάρχει λόγος για «αμοιβαία εκμετάλλευση» μεταξύ των ειδών.
Για παράδειγμα, η υπάρχουσα αμοιβαιότητα μεταξύ έντομα επικονίασης και τα αποτελέσματά τους σε οφέλη και για τα δύο: έντομα (ή οποιοδήποτε άλλο επικονιαστής) επωφελούνται από τα θρεπτικά συστατικά των φυτών, ενώ τα φυτά αποκτήσουν διασπορά των γαμετών. Οι συμβιωτικές σχέσεις είναι ένα άλλο πολύ γνωστό παράδειγμα αλληλοσυμπληρώματος.
Ορισμός της συνεργασίας
Η συνένωση συμβαίνει όταν δύο ή περισσότερα είδη επηρεάζουν την εξέλιξη του άλλου. Ακριβώς μιλώντας, η συνένωση αναφέρεται στην αμοιβαία επίδραση μεταξύ των ειδών. Είναι απαραίτητο να το διακρίνουμε από ένα άλλο γεγονός που ονομάζεται διαδοχική εξέλιξη, καθώς υπάρχει συνήθως σύγχυση μεταξύ των δύο φαινομένων.
Η διαδοχική εξέλιξη συμβαίνει όταν ένα είδος επηρεάζει την εξέλιξη του άλλου, αλλά το ίδιο δεν συμβαίνει προς την αντίθετη κατεύθυνση - δεν υπάρχει αμοιβαιότητα.
Ο όρος χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1964 από τους ερευνητές Ehrlich και Raven.
Τα έργα του Ehrlich και του Raven σχετικά με την αλληλεπίδραση μεταξύ των λεπιδόπτερων και των φυτών ενέπνευσαν τις διαδοχικές έρευνες της "συνένωση". Ωστόσο, ο όρος ήταν παραμορφωμένος και έχασε την έννοια με την πάροδο του χρόνου.
Ωστόσο, το πρώτο άτομο που πραγματοποίησε μια μελέτη σχετικά με τη συνένωση μεταξύ δύο ειδών ήταν ο Charles Darwin, Η προέλευση του είδους (1859) ανέφεραν τη σχέση μεταξύ λουλουδιών και μελισσών, αν και δεν χρησιμοποίησε τη λέξη "συνένωση" για να περιγράψει το φαινόμενο.
Ορισμός του Janzen
Έτσι, στη δεκαετία του '60 και του '70, δεν υπήρχε συγκεκριμένος ορισμός, έως ότου ο Janzen το 1980 δημοσίευσε μια σημείωση που κατάφερε να διορθώσει την κατάσταση.
Αυτό ερευνητής προσδιόρισε τον όρο συνεξέλιξης ως «ένα χαρακτηριστικό των ατόμων σε ένα πληθυσμό που αλλάζει σε απόκριση προς ένα άλλο χαρακτηριστικό των ατόμων ενός δεύτερου πληθυσμού, ακολουθούμενη από μια εξελικτική απάντηση στην δεύτερη αλλαγή πληθυσμού στο πρώτο».
Αν και αυτός ο ορισμός είναι πολύ ακριβής και έχει σκοπό να αποσαφηνίσει τις πιθανές αμφισημίες του συναιωαμικού φαινομένου, δεν είναι πρακτική για τους βιολόγους, καθώς είναι δύσκολο να αποδειχθεί.
Με τον ίδιο τρόπο, η απλή συν-προσαρμογή δεν συνεπάγεται μια διαδικασία συνεργασίας. Με άλλα λόγια, η παρατήρηση μιας αλληλεπίδρασης μεταξύ των δύο ειδών δεν είναι έντονη απόδειξη για να διασφαλίσουμε ότι αντιμετωπίζουμε ένα γεγονός συγχώνευσης.
Συνθήκες για την εμφάνιση της συνεργασίας
Υπάρχουν δύο προϋποθέσεις για το φαινόμενο της συγχώνευσης να λάβει χώρα. Το ένα είναι η εξειδίκευση, καθώς η εξέλιξη κάθε χαρακτηριστικού ή χαρακτηριστικού σε ένα είδος οφείλεται στις επιλεκτικές πιέσεις που επιβάλλονται από τους χαρακτήρες των άλλων ειδών που εμπλέκονται στο σύστημα.
Η δεύτερη προϋπόθεση είναι η αμοιβαιότητα - οι χαρακτήρες πρέπει να εξελίσσονται από κοινού (για να αποφευχθεί η σύγχυση με τη διαδοχική εξέλιξη).
Θεωρίες και υποθέσεις
Υπάρχουν μερικές θεωρίες που σχετίζονται με τα φαινόμενα συνύπαρξης. Μεταξύ αυτών είναι η γεωγραφική υπόθεση μωσαϊκού και η κόκκινη βασίλισσα.
Γεωγραφική υπόθεση μωσαϊκού
Αυτή η υπόθεση προτάθηκε το 1994 από τον Thompson και θεωρεί τα δυναμικά φαινόμενα της συνενώσεως που μπορούν να εμφανιστούν σε διάφορους πληθυσμούς. Με άλλα λόγια, κάθε γεωγραφική περιοχή ή περιοχή παρουσιάζει τις τοπικές προσαρμογές της.
Η διαδικασία μετανάστευσης των ατόμων διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο, καθώς η είσοδος και η έξοδος των παραλλαγών τείνουν να ομογενοποιήσουν τους τοπικούς φαινοτύπους των πληθυσμών.
Αυτά τα δύο φαινόμενα - τοπικές προσαρμογές και μεταναστεύσεις - είναι οι δυνάμεις που είναι υπεύθυνες για το γεωγραφικό ψηφιδωτό. Το αποτέλεσμα της εκδήλωσης είναι η δυνατότητα εξεύρεσης διαφορετικών πληθυσμών σε διαφορετικές αλληλοεξουσιαστικές καταστάσεις, καθώς ένα σπίτι ακολουθεί τη δική του τροχιά με το πέρασμα του χρόνου.
Χάρη στην ύπαρξη του γεωγραφικού ψηφιδωτού, μπορεί κανείς να εξηγήσει την τάση των μελετών συγχωνεύσεως που διεξάγονται σε διαφορετικές περιοχές αλλά με το ίδιο είδος να είναι ασυνεπείς μεταξύ τους ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, αντιφατικές.
Υπόθεση της Κόκκινη Βασίλισσας
Η υπόθεση της Red Queen προτάθηκε από τον Leigh Van Valen το 1973. Ο ερευνητής εμπνεύστηκε από το βιβλίο του Lewis Carroll Άλις μέσα από το γυαλί. Σε ένα πέρασμα της ιστορίας, ο συγγραφέας λέει πώς οι χαρακτήρες τρέχουν όσο πιο γρήγορα μπορούν και παραμένουν στο ίδιο μέρος.
Ο Van Valen ανέπτυξε τη θεωρία του βασισμένη στη συνεχή πιθανότητα εξαφάνισης που βίωσαν οι γενεαλογίες των οργανισμών. Δηλαδή, δεν είναι σε θέση να «βελτιωθούν» με την πάροδο του χρόνου και η πιθανότητα εξαφάνισης είναι πάντα η ίδια.
Για παράδειγμα, τα αρπακτικά ζώα και τα θηράματα βιώνουν μια σταθερή κούρσα εξοπλισμών. Εάν ο θηρευτής βελτιώσει την ικανότητά του να επιτεθεί σε κάποια πτυχή, το θήραμα θα πρέπει να βελτιωθεί με παρόμοιο μέγεθος - εάν αυτό δεν συμβεί, μπορεί να εξαφανιστεί.
Το ίδιο συμβαίνει και στη σχέση των παρασίτων με τους ξενιστές τους ή σε φυτοφάγα και φυτά. Σε αυτή τη συνεχή βελτίωση και των δύο εμπλεκόμενων ειδών, είναι γνωστή ως η υπόθεση της Red Queen.
Τύποι
Ειδική συνένωση
Ο όρος "συνένωση" περιλαμβάνει τρεις βασικούς τύπους. Η απλούστερη μορφή ονομάζεται "ειδική συνένωση", όπου δύο είδη εξελίσσονται σε ανταπόκριση μεταξύ τους και αντιστρόφως. Για παράδειγμα, ένα ενιαίο θήραμα και ένα μόνο αρπακτικό ζώο.
Αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης οδηγεί σε μια εξελικτική φυλή εξοπλισμών, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την απόκλιση ορισμένων χαρακτηριστικών ή μπορεί επίσης να οδηγήσει σε σύγκλιση στα αμοιβαία είδη.
Αυτό το συγκεκριμένο μοντέλο, όπου συμμετέχουν λίγα είδη, είναι το καταλληλότερο για να αποδειχθεί η ύπαρξη εξέλιξης. Αν οι επιλεκτικές πιέσεις είναι αρκετά ισχυρές, θα πρέπει να αναμένουμε την εμφάνιση προσαρμογών και αντιδράσεων στο είδος.
Διάχυτη συνένωση
Ο δεύτερος τύπος ονομάζεται «διάχυτη συνένωση» και συμβαίνει όταν υπάρχουν διάφορα είδη που εμπλέκονται στην αλληλεπίδραση και τα αποτελέσματα κάθε είδους δεν είναι ανεξάρτητα. Για παράδειγμα, η γενετική διαφοροποίηση στην αντίσταση του ξενιστή σε δύο διαφορετικά είδη παρασίτων μπορεί να σχετίζεται.
Αυτή η περίπτωση είναι πολύ συχνότερη στη φύση. Ωστόσο, είναι πολύ πιο δύσκολο να μελετηθεί από την ειδική συνεξέλιξη, όπως η ύπαρξη πολλών ειδών που εμπλέκονται είναι πολύ δύσκολο πειραματικά σχέδια.
Διαφυγή και ακτινοβολία
Τέλος, έχουμε την περίπτωση της «διαφυγής και ακτινοβολία», όπου ένα είδος εξελίσσεται ένα είδος άμυνας απέναντι σε έναν εχθρό, θα πρέπει να είναι επιτυχής αυτή μπορεί να πολλαπλασιάζονται και γενεαλογίας μπορεί να διαφοροποιηθεί, διότι η πίεση του είδους εχθρός δεν είναι τόσο ισχυρή.
Για παράδειγμα, όταν ένα φυτικό είδος εξελίσσει μια συγκεκριμένη χημική ένωση που αποδεικνύεται πολύ επιτυχημένη, μπορεί να απελευθερωθεί από την κατανάλωση διαφόρων φυτοφάγων. Επομένως, η γενεαλογία του φυτού μπορεί να διαφοροποιηθεί.
Παραδείγματα
Οι συνεργατικές διαδικασίες θεωρούνται ως πηγή της βιοποικιλότητας του πλανήτη γη. Αυτό το συγκεκριμένο φαινόμενο υπήρξε στα πιο σημαντικά γεγονότα στην εξέλιξη των οργανισμών.
Στη συνέχεια θα περιγράψουμε πολύ γενικά παραδείγματα συμβάντων συν-εξέλιξης μεταξύ διαφορετικών γενεών και στη συνέχεια θα μιλήσουμε για πιο συγκεκριμένες περιπτώσεις σε επίπεδο είδους.
Η προέλευση των οργανιδίων στα ευκαρυωτικά
Ένα από τα πιο σημαντικά γεγονότα στην εξέλιξη της ζωής ήταν η καινοτομία του ευκαρυωτικού κυττάρου. Αυτοί χαρακτηρίζονται από το ότι έχουν έναν πραγματικό πυρήνα οριοθετημένο από μια μεμβράνη πλάσματος και παρουσιάζουν υποκυτταρικά διαμερίσματα ή οργανίδια.
Υπάρχουν πολύ ισχυρές ενδείξεις που υποστηρίζουν την προέλευση αυτών των κυττάρων μέσω της συν-εξέλιξης με συμβιωτικών οργανισμών έδωσε τη θέση της στην τρέχουσα μιτοχόνδρια. Αυτή η ιδέα είναι γνωστή ως ενδοσυμμωτική θεωρία.
Το ίδιο ισχύει και για την προέλευση των φυτών. Σύμφωνα με τη θεωρία endosymbiotic, χλωροπλάστες εκδήλωση χάρη σε μια συμβίωση μεταξύ των βακτηρίων και άλλων οργανισμών μεγαλύτερα από τη μικρότερη τελικό gobbling προήλθε.
Αμφότερα τα οργανίδια - μιτοχόνδρια και χλωροπλάστες - έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που μοιάζουν βακτήρια όπως το είδος του γενετικού υλικού, ένα κυκλικό DNA και το μέγεθος.
Η προέλευση του πεπτικού συστήματος
Το πεπτικό σύστημα πολλών ζώων είναι ένα ολόκληρο οικοσύστημα που κατοικείται από μια εξαιρετικά διαφορετική μικροβιακή χλωρίδα.
Σε πολλές περιπτώσεις, οι μικροοργανισμοί αυτοί έχουν ένα σημαντικό ρόλο στην πέψη των τροφίμων, βοηθώντας την πέψη των θρεπτικών συστατικών και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να συνθέσουν τα θρεπτικά συστατικά για τον οικοδεσπότη.
Συνεργατικές σχέσεις μεταξύ του críalo και της καραβίδας
Στα πουλιά υπάρχει ένα πολύ ιδιαίτερο φαινόμενο, που σχετίζεται με την τοποθέτηση αυγών στις φωλιές άλλων ανθρώπων. Αυτό το σύστημα συγχώνευσης ενσωματώνεται από το críalo (Ουσιαστικός γαλαρία) και το είδος του ξενιστή, η καραβίδα (Pica pica).
Η ωοτοκία δεν γίνεται τυχαία. Αντίθετα, τα ζώα επιλέγουν τα ζευγάρια των κακοποιών που επενδύουν περισσότερο στη γονική φροντίδα. Έτσι, ο νέος άνθρωπος θα λάβει καλύτερη φροντίδα από τους υιοθετούμενους γονείς του.
Πώς το κάνετε; Χρησιμοποιώντας σήματα που σχετίζονται με τη σεξουαλική επιλογή του οικοδεσπότη, όπως μια μεγαλύτερη φωλιά.
Σε απάντηση σε αυτή τη συμπεριφορά, οι αγριόχοιροι μείωσαν το μέγεθος της φωλιάς κατά σχεδόν 33% στις περιοχές όπου υπάρχει το críalo. Με τον ίδιο τρόπο, έχουν επίσης ενεργό υπεράσπιση της φροντίδας των φωλιών.
Το críalo είναι επίσης σε θέση να καταστρέψει τα αυγά της καραβίδας, για να ενθαρρύνει την αναπαραγωγή των νεοσσών τους. Σε απάντηση, οι αγριόχοιροι αύξησαν τον αριθμό των αυγών ανά φωλιά για να αυξήσουν την αποτελεσματικότητά τους.
Η πιο σημαντική προσαρμογή είναι να είναι σε θέση να αναγνωρίσει το παρασιτικό ωάριο για να το εκδιώξει από τη φωλιά. Παρόλο που τα παρασιτικά πουλιά έχουν αναπτύξει αυγά πολύ παρόμοια με εκείνα των μουντζών.
Αναφορές
- Ο Darwin, C. (1859). Σχετικά με την προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής. Murray.
- Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Εξελικτική ανάλυση. Prentice Hall.
- Futuyma, D.J. (2005). Εξέλιξη . Sinauer.
- Janzen, ϋ. Η. (1980). Πότε είναι η συγχώνευση. Εξέλιξη, 34(3), 611-612.
- Langmore, Ν. Ε., Hunt, S., & Kilner, R. Μ. (2003). Η κλιμάκωση μιας αλληλοεξουσιαστικής κούρσας εξοπλισμών μέσω της απόρριψης του ξενιστή των παρασιτικών νέων. Φύση, 422(6928), 157.
- Soler, Μ. (2002). Εξέλιξη: η βάση της Βιολογίας. Νότιο έργο.