Wat is co-evolutie? Definitie en voorbeelden

Co-evolutie verwijst naar evolutie die plaatsvindt onder onderling afhankelijke soorten als resultaat van specifieke interacties. Dat wil zeggen, aanpassingen die bij de ene soort plaatsvinden, stimuleren wederzijdse aanpassingen bij een andere soort of meerdere soorten. Co-evolutionaire processen zijn belangrijk in ecosystemen, aangezien dit soort interacties op verschillende manieren relaties tussen organismen vormen trofische niveaus in gemeenschappen.

Belangrijkste leerpunten

Terwijl Darwin co-evolutieprocessen beschreef in plant-bestuiver relaties in 1859, worden Paul Ehrlich en Peter Raven gecrediteerd als de eersten die de term "co-evolutie" introduceerden in hun paper uit 1964 Vlinders en planten: een studie in co-evolutie. In deze studie stelden Ehrlich en Raven voor dat planten schadelijke chemicaliën produceren om te voorkomen dat insecten hun eten bladeren, terwijl bepaalde vlindersoorten aanpassingen ontwikkelden waardoor ze de gifstoffen konden neutraliseren en zich konden voeden met de planten. In deze relatie is een evolutionaire wapenwedloop gebeurde waarbij elke soort selectieve evolutionaire druk uitoefende op de andere die aanpassingen in beide soorten beïnvloedde.

Interacties tussen biologische organismen in ecosystemen of biomen bepalen de soorten gemeenschappen in specifieke habitats. De voedselketens en voedselwebben die zich in een gemeenschap ontwikkelen, helpt om co-evolutie tussen soorten te stimuleren. Naarmate soorten strijden om hulpbronnen in een omgeving, ervaren ze natuurlijke selectie en de druk om je aan te passen om te overleven.

Verschillende soorten symbiotische relaties in gemeenschappen bevorderen co-evolutie in ecosystemen. Deze relaties omvatten antagonistische relaties, mutualistische relaties en commensalistische relaties. In antagonistische relaties strijden organismen om te overleven in een omgeving. Voorbeelden zijn relaties tussen roofdieren en prooien en relaties tussen parasieten en gastheren. Bij mutualistische co-evolutionaire interacties ontwikkelen beide soorten aanpassingen ten behoeve van beide organismen. Bij commensalistische interacties profiteert de ene soort van de relatie, terwijl de andere niet wordt geschaad.

Co-evolutionaire antagonistische interacties worden waargenomen bij roofvissen en gastheer-parasiet verhoudingen. In relaties tussen roofdieren en prooien ontwikkelen prooien aanpassingen om te voorkomen dat roofdieren en roofdieren op hun beurt aanvullende aanpassingen krijgen. Roofdieren die hun prooi in een hinderlaag lokken, hebben bijvoorbeeld kleuraanpassingen die hen helpen op te gaan in hun omgeving. Ze hebben ook een verhoogd reukvermogen en zicht om hun prooi nauwkeurig te lokaliseren. Prey die evolueren om verhoogde visuele zintuigen te ontwikkelen of het vermogen om kleine veranderingen in de luchtstroom te detecteren, zullen eerder roofdieren spotten en hun hinderlaagpoging vermijden. Zowel roofdier als prooi moeten zich blijven aanpassen om hun overlevingskansen te vergroten.

In co-evolutionaire relaties tussen gastheer en parasiet ontwikkelt een parasiet aanpassingen om de afweer van een gastheer te overwinnen. Op zijn beurt ontwikkelt de gastheer nieuwe afweermiddelen om de parasiet te overwinnen. Een voorbeeld van dit type relatie komt tot uiting in de relatie tussen Australisch konijn populaties en het myxoma-virus. Deze virus werd gebruikt in een poging om de konijnenpopulatie in Australië in de jaren vijftig onder controle te houden. Aanvankelijk was het virus zeer effectief bij het vernietigen van konijnen. In de loop van de tijd ervoer de populatie wilde konijnen genetische veranderingen en ontwikkelde resistentie tegen het virus. De dodelijkheid van het virus veranderde van hoog naar laag naar gemiddeld. Aangenomen wordt dat deze veranderingen de co-evolutionaire veranderingen tussen de virus- en konijnenpopulatie weerspiegelen.

Co-revolutionair mutualistisch interacties die optreden tussen soorten houden de ontwikkeling in van wederzijds voordelige relaties. Deze relaties kunnen exclusief of algemeen van aard zijn. De relatie tussen planten en bestuivers van dieren is een voorbeeld van een algemene onderlinge relatie. De dieren zijn afhankelijk van de planten voor voedsel en de planten zijn afhankelijk van de dieren voor bestuiving of zaadverspreiding.

De relatie tussen de vijgenwesp en de vijgenboom is een voorbeeld van een exclusieve co-evolutionaire mutualistische relatie. Vrouwelijke wespen van de familie Agaonidae leg hun eieren in enkele bloemen van specifieke vijgenbomen. Deze wespen verspreiden zich stuifmeel terwijl ze van bloem naar bloem reizen. Elke soort vijgenboom wordt meestal bestoven door een enkele wespensoort die alleen reproduceert en zich voedt met een specifieke soort vijgenboom. De wesp-vijgenrelatie is zo met elkaar verweven dat ze voor hun overleving uitsluitend van de ander afhankelijk zijn.

Co-revolutionair commensalistisch interacties omvatten relaties waarbij de ene soort profiteert terwijl de andere niet wordt geschaad. Een voorbeeld van dit type relatie is Batesiaanse mimiek. In de Batesiaanse nabootsing bootst een soort het kenmerk van een andere soort na voor beschermende doeleinden. De soort die wordt nagebootst, is giftig of schadelijk voor potentiële roofdieren en als gevolg van het nabootsen van de kenmerken ervan, wordt de anders onschadelijke soort beschermd. Scharlaken slangen en melkslangen zijn bijvoorbeeld geëvolueerd om vergelijkbare kleuring en strepen te hebben als giftige koraalslangen. Bovendien mocker zwaluwstaart (Papilio dardanus) vlindersoorten bootsen het uiterlijk van vlindersoorten uit de Nymphalidae familie die planten eet die schadelijke chemicaliën bevatten. Deze chemicaliën maken de vlinders onwenselijk voor roofdieren. Nabootsen van Nymphalidae vlinders beschermt Papilio dardanus soorten van roofdieren die geen onderscheid kunnen maken tussen de soorten.

• Ehrlich, Paul R. en Peter H. Raaf. "Vlinders en planten: een studie in co-evolutie." Evolutie, vol. 18, nee. 4, 1964, pp. 586-608., Doi: 10.1111 / j.1558-5646.1964.tb01674.x.
• Penn, Dustin J. "Coevolution: Host – Parasite." ResearchGate, www.researchgate.net/publication/230292430_Coevolution_Host-Parasite.
• Schmitz, Oswald. "Functionele eigenschappen van roofdieren en prooien: inzicht in de adaptieve machines die predator-prooi-interacties besturen." F1000Onderzoek vol. 6 1767. 27 september 2017, doi: 10.12688 / f1000research.11813.1
• Zaman, Luis, et al. "Co-evolutie stimuleert de opkomst van complexe eigenschappen en bevordert de evolueerbaarheid." PLOS Biology, Public Library of Science, journals.plos.org/plosbiology/article? id = 10.1371 / journal.pbio.1002023.