Che cos'è Coevolution? Definizione ed esempi

La coevoluzione si riferisce all'evoluzione che si verifica tra le specie interdipendenti a seguito di interazioni specifiche. Cioè, gli adattamenti che si verificano in una specie stimolano adattamenti reciproci in un'altra specie o in più specie. I processi coevolutivi sono importanti negli ecosistemi poiché questi tipi di interazioni modellano le relazioni tra organismi a vari livelli trofici nelle comunità.

Key Takeaways

• La coevoluzione comporta mutamenti adattivi reciproci che si verificano tra specie interdipendenti.
• Le relazioni antagoniste, le relazioni mutualistiche e le relazioni commensalistiche nelle comunità promuovono la coevoluzione.
• Interazioni antagonistiche coevolutive sono osservate nelle relazioni predatore-preda e ospite-parassita.
• Le interazioni mutualistiche coevolutive implicano lo sviluppo di relazioni reciprocamente vantaggiose tra le specie.
• Le interazioni commensalistiche coincidenti includono relazioni in cui una specie beneficia mentre l'altra non viene danneggiata. Il mimetismo batesiano ne è un esempio.

Mentre Darwin descriveva i processi di coevoluzione nei rapporti pianta-impollinatore nel 1859, Paul Ehrlich e Peter Raven sono accreditati come i primi a introdurre il termine "coevoluzione" nel loro documento del 1964 Farfalle e piante: uno studio in coevoluzione. In questo studio, Ehrlich e Raven hanno proposto che le piante producano sostanze chimiche nocive per impedire agli insetti di mangiare le loro foglie, mentre alcune specie di farfalle hanno sviluppato adattamenti che hanno permesso loro di neutralizzare le tossine e nutrirsi delle piante. In questa relazione, si stava verificando una corsa agli armamenti evolutiva in cui ciascuna specie applicava una pressione evolutiva selettiva sull'altra che influenzava gli adattamenti in entrambe le specie.

Ecologia della comunità

Le interazioni tra organismi biologici in ecosistemi o biomi determinano i tipi di comunità in habitat specifici. Le catene alimentari e le reti alimentari che si sviluppano in una comunità aiutano a guidare la coevoluzione tra le specie. Mentre le specie competono per le risorse in un ambiente, sperimentano la selezione naturale e la pressione di adattarsi per sopravvivere.

Diversi tipi di relazioni simbiotiche nelle comunità promuovono la coevoluzione nei ecosistemi. Queste relazioni includono relazioni antagoniste, relazioni mutualistiche e relazioni commensalistiche. Nelle relazioni antagoniste, gli organismi competono per la sopravvivenza in un ambiente. Esempi includono relazioni predatore-preda e relazioni parassita-ospite. Nelle interazioni coevolutive mutualistiche, entrambe le specie sviluppano adattamenti a beneficio di entrambi gli organismi. Nelle interazioni commensalistiche, una specie beneficia della relazione mentre l'altra non viene danneggiata.

Interazioni antagoniste

Preda di stalking del leopardo femminile in erba alta. Eastcott Momatiuk / The Image Bank / Getty Images Plus

Interazioni antagonistiche coevolutive sono osservate nelle relazioni predatore-preda e ospite-parassita. Nelle relazioni predatore-preda, la preda sviluppa adattamenti per evitare che predatori e predatori acquisiscano ulteriori adattamenti a loro volta. Ad esempio, i predatori che aggrediscono le loro prede hanno adattamenti di colore che li aiutano a fondersi con l'ambiente. Hanno anche intensificato i sensi dell'olfatto e della visione per localizzare con precisione la loro preda. Le prede che si evolvono per sviluppare sensi visivi accentuati o la capacità di rilevare piccoli cambiamenti nel flusso d'aria hanno maggiori probabilità di individuare i predatori ed evitare il loro tentativo di agguato. Sia il predatore che la preda devono continuare ad adattarsi per migliorare le loro possibilità di sopravvivenza.

Nelle relazioni coevolutive ospite-parassita, un parassita sviluppa adattamenti per superare le difese dell'ospite. A sua volta, l'ospite sviluppa nuove difese per superare il parassita. Un esempio di questo tipo di relazione è evidenziato nella relazione tra le popolazioni di conigli australiani e il virus del mixoma. Questo virus è stato utilizzato nel tentativo di controllare la popolazione di conigli in Australia negli anni '50. Inizialmente, il virus era altamente efficace nel distruggere i conigli. Nel corso del tempo, la popolazione di conigli selvatici ha subito cambiamenti genetici e sviluppato resistenza al virus. La mortalità del virus è cambiata da alta, a bassa, a intermedia. Si pensa che questi cambiamenti riflettano i cambiamenti coevolutivi tra la popolazione di virus e coniglio.

Interazioni reciproche

La coevoluzione tra vespe e fichi è diventata così profonda che nessun organismo può esistere senza l'altro. Enciclopedia Britannica / UIG / Getty Images Plus

Le interazioni mutualistiche coevolutive che si verificano tra le specie comportano lo sviluppo di relazioni reciprocamente vantaggiose. Queste relazioni possono essere esclusive o di natura generale. La relazione tra piante e impollinatori di animali è un esempio di una relazione mutualistica generale. Gli animali dipendono dalle piante per il cibo e le piante dipendono dagli animali per l'impollinazione o la dispersione dei semi.

La relazione tra il vespa di fico e il fico è un esempio di un'esclusiva relazione mutualistica coevolutiva. Vespe femminili della famiglia Agaonidae deporre le loro uova in alcuni dei fiori di fichi specifici. Queste vespe disperdono il polline mentre viaggiano da un fiore all'altro. Ogni specie di fico è di solito impollinata da una singola specie di vespa che si riproduce e si nutre solo di una specie specifica di fico. La relazione vespa-fico è così intrecciata che ciascuno dipende esclusivamente dall'altro per sopravvivere.

Mimica

Mocker Swallowtail. AYImages / iStock / Getty Images Plus

Le interazioni commensalistiche coincidenti includono relazioni in cui una specie beneficia mentre l'altra non viene danneggiata. Un esempio di questo tipo di relazione è il mimetismo batesiano. Nel mimetismo batesiano, una specie imita la caratteristica di un'altra specie a fini protettivi. La specie che viene imitata è velenosa o dannosa per i potenziali predatori e quindi imitare le sue caratteristiche fornisce protezione per le specie altrimenti innocue. Ad esempio, serpenti scarlatti e serpenti al latte si sono evoluti per avere una colorazione e una fascia simili ai serpenti velenosi dei coralli. Inoltre, coda di rondine beffardo (Papilio Dardanus) specie di farfalle imitano la comparsa di specie di farfalle dal Nymphalidae famiglia che mangia piante contenenti sostanze chimiche nocive. Questi prodotti chimici rendono indesiderabili le farfalle per i predatori. Mimetismo di Nymphalidae le farfalle proteggono Papilio Dardanus specie da predatori che non possono distinguere tra le specie.  

fonti

• Ehrlich, Paul R. e Peter H. Raven. "Farfalle e piante: uno studio in coevoluzione." Evoluzione, vol. 18, n. 4, 1964, pagg. 586-608., Doi: 10.1111 / j.1558-5646.1964.tb01674.x. 
• Penn, Dustin J. "Coevoluzione: host-parassita". Sportello di ricerca, www.researchgate.net/publication/230292430_Coevolution_Host-Parasite. 
• Schmitz, Oswald. "Tratti funzionali predatori e prede: comprendere le macchine adattive che guidano le interazioni predatore-preda." F1000Research vol. 6 1767. 27 settembre 2017, doi: 10.12688 / f1000research.11813.1
• Zaman, Luis, et al. "La coevoluzione risolve l'emergere di tratti complessi e promuove l'evoluzione." PLOS Biology, Public Library of Science, journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002023.