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共進化理論、型および例
の 共進化 それは2つ以上の種を含む相互の進化的変化です。現象はそれらの間の相互作用から生じます。生物間で発生するさまざまな相互作用 - 競合、搾取、共産主義 - は、問題の系統の進化と多様化に重要な影響をもたらします。.
進化システムのいくつかの例は、寄生虫とそれらの宿主、それらを養う植物と草食動物、または捕食者と彼らの獲物の間に起こる拮抗的な相互作用の間の関係です。.
共進化は、種間の相互作用によって生み出される、私たちが今日尊敬している大きな多様性の原因となる現象の1つと考えられています。.
実際には、相互作用が共進化イベントであることを証明することは簡単な作業ではありません。 2つの種の間の相互作用は完全であるように見えますが、それは共進化過程の信頼できる証拠ではありません.
1つのアプローチは系統学的研究を使用して類似の多様化パターンがあるかどうかをテストすることです。多くの場合、2つの種の系統が一致するとき、共進化は両方の系統間に存在すると仮定されます。.
索引
- 1相互作用のタイプ
- 1.1競争
- 1.2悪用
- 1.3相互主義
- 2共進化の定義
- 2.1ヤンゼンの定義
- 2.2共進化が起こるための条件
- 3理論と仮説
- 3.1地理的モザイク仮説
- 3.2赤の女王の仮説
- 4種類
- 4.1特定の共進化
- 4.2拡散共進化
- 4.3脱出と放射線
- 5例
- 5.1真核生物におけるオルガネラの起源
- 5.2消化器系の起源
- 5.3クリアーロとカササギの共進化的関係
- 6参考文献
相互作用のタイプ
共進化に関連する問題を掘り下げる前に、種間で起こる相互作用の種類に言及する必要があります。これらは非常に重要な進化的結果をもたらすからです。.
競争
種は競合する可能性があり、この相互作用は関与する個体の成長または繁殖に悪影響を及ぼす。競争が同種のメンバー間で発生する場合は種内、個体が異なる種に属する場合は種間で発生する可能性があります。.
生態学では、「競争排除の原則」が扱われます。この概念は、同じ資源をめぐって競合する種は、残りの生態学的要因が一定のままであると安定した方法では競合できないことを提案している。言い換えれば、2つの種が同じニッチを占有しない.
この種の相互作用では、1つの種は常に他の種を除いて終了しました。あるいは、それらはニッチのある次元に分けられています。たとえば、2種類の鳥が同じ餌を取り、同じ休憩所を持っている場合、共存し続けるために、1日の異なる時間帯に活動のピークを迎えることができます。.
悪用
種間の相互作用の第二のタイプは搾取です。ここで種Xは種Yの発生を刺激しますが、このYはXの発生を抑制します。典型的な例としては捕食者とその被食者、宿主との寄生虫、草食動物との植物があります。.
草食動物の場合、植物が産生する二次代謝産物に対する解毒メカニズムの絶え間ない進化があります。同じように、植物はより効率的な毒素に進化してそれらを取り除きます。.
捕食者の獲物の相互作用でも同じことが起こります。捕食者は常に逃避能力を向上させ、捕食者は攻撃スキルを向上させます.
相互主義
最後のタイプの関係は、相互作用に参加している両方の種にとっての利益、または前向きな関係を含みます。種間の「相互搾取」の話があります.
例えば、昆虫とその花粉媒介者の間に存在する相利共生は両方の利益に変換されます：昆虫（あるいは他の花粉媒介者）は植物の栄養素から利益を得ますが、植物は配偶子の分散を得ます。共生関係は共産主義のもう一つの有名な例です.
共進化の定義
共進化は、2つ以上の種が他の種の進化に影響を及ぼすときに起こります。厳密に言えば、共進化とは種間の相互の影響を指します。両方の現象の間には通常混乱があるので、それを逐次進化と呼ばれる別のイベントと区別することが必要です。.
一方の種が他方の種の進化に影響を及ぼしたときに逐次進化が起こりますが、反対の方向に同じことが起こることはありません - 相反関係はありません.
この用語は、1964年に研究者EhrlichとRavenによって最初に使用されました。.
鱗翅目と植物との相互作用に関するEhrlichとRavenの研究は、「共進化」の連続的な研究に影響を与えた。しかし、この用語は歪んでおり、時間の経過とともに意味を失いました.
しかし、2つの種の間の共進化に関する研究を最初に実行した人は、チャールズ・ダーウィンでした。 種の起源 （1859）彼が現象を説明するために「共進化」という言葉を使わなかったけれども、花と蜂の間の関係を述べました.
Janzenの定義
このように、60年代と70年代に、1980年のJanzenが状況を修正することに成功したメモを発表するまで、具体的な定義がありませんでした.
この研究者は、共進化という用語を「第2の集団の個体の別の特徴に応答して変化し、その後に第1の集団で生じた変化に対する進化的応答が続く」と定義した。.
この定義は非常に正確であり、共進化現象の可能性のあるあいまいさを明確にすることを意図していますが、証明するのが難しいので生物学者には実用的ではありません。.
同様に、単純な共適応は共進化プロセスを意味しません。言い換えれば、両方の種の間の相互作用の観察は、我々が共進化イベントに直面していることを保証するための強力な証拠ではありません。.
共進化が起こるための条件
共進化現象が起こるためには２つの要件がある。一つの種におけるそれぞれの特性や特性の進化は、システムに関与する他の種の特性によって課される選択的な圧力によるものであるため、一つは特異性です。.
2つ目の条件は相反性です - キャラクターは一緒に進化しなければなりません（シーケンシャル進化との混乱を避けるため）.
理論と仮説
共進化現象に関する理論がいくつかあります。その中には、地理的モザイク仮説と赤い女王があります。.
地理的モザイク仮説
この仮説は、Thompsonによって1994年に提案され、異なる母集団で起こり得る共進化の動的現象を考慮しています。言い換えれば、各地理的領域または地域はその地域の適応を表しています。.
変異体の出入りが集団の局所表現型を均質化する傾向があるので、個体の移動過程は基本的な役割を果たす。.
これら二つの現象 - 地域の適応と移住 - は、地理的モザイクの原因となる力です。このイベントの結果は、1つの家が時間の経過とともにそれ自身の軌跡をたどるため、異なる共進化状態で異なる母集団を見つける可能性があります。.
地理的モザイクの存在のおかげで、異なる地域で行われたが同じ種を用いて行われた共進化研究の傾向を説明することができます。.
赤の女王の仮説
Red Queenの仮説は、1973年にLeigh Van Valenによって提案されました。研究者は、Lewis Carrollによって書かれた本に触発されました 見るガラスを通してアリス. 物語の一節では、作者は、キャラクターが可能な限り速く走り、同じ場所に留まることを伝えます。.
Van Valenは、生物の系統が経験する絶滅の可能性に基づいて彼の理論を発展させました。つまり、時間の経過とともに「改善」することはできず、絶滅の可能性は常に同じです。.
例えば、捕食者と獲物は絶え間ない武器競争を経験します。捕食者が何らかの面でその攻撃能力を向上させるならば、獲物は同様の規模で向上しなければならないでしょう - これが起こらなければ、それらは絶滅する可能性があります.
同じことが寄生虫とその宿主、または草食動物と植物の関係においても起こります。両方の関与種のこの絶え間ない改善に対して、それはレッドクイーン仮説として知られています.
タイプ
特定の共進化
用語「共進化」は３つの基本的なタイプを含む。最も単純な形式は「特異的共進化」と呼ばれ、2つの種が互いに反応して進化し、またその逆もあります。例えば、単一の餌と単一の捕食者.
この種の相互作用は進化論的な武器競争を引き起こし、それは特定の形質における分岐をもたらすか、あるいは共存種における収束をもたらすこともあります。.
関与する種がほとんどないこの特定のモデルは、進化の存在を証明するのに最も適しています。選択的圧力が十分に強かったならば、我々は種における適応と反適応の出現を期待するべきです。.
拡散共進化
2つ目のタイプは「拡散共進化」と呼ばれ、相互作用に関与する種がいくつかあり、それぞれの種の効果が独立していない場合に発生します。例えば、2つの異なる寄生虫種に対する宿主抵抗性の遺伝的変異は関連している可能性がある。.
この事件は本質的にはるかに頻繁です。しかしながら、関与する複数の種の存在が実験計画を非常に困難にするので、特定の共進化より研究するのがはるかに難しい。.
脱出と放射線
最後に、ある種が敵に対する一種の防御を進化させる「逃避と放射」の場合があります。成功すればこれは増殖し、系統は多様化する可能性があります。とても強い.
例えば、植物種が非常に成功していることが判明した特定の化合物を進化させるとき、それは様々な草食動物の消費から解放されることができます。したがって、植物の系統が多様化する可能性があります.
例
共進化過程は、地球の生物多様性の源と考えられています。この特定の現象は、生物の進化における最も重要な出来事に見られました。.
次に、異なる系統間の共進化事象の非常に一般的な例について説明し、次に種レベルでのより具体的な事例について説明します。.
真核生物におけるオルガネラの起源
生命の進化における最も重要な出来事のひとつは真核細胞の革新でした。これらは、原形質膜によって境界が定められた真の核を有することを特徴とし、細胞内区画または細胞小器官を提示する。.
現在のミトコンドリアに道を譲った共生生物との共進化を通してこれらの細胞の起源を支持する非常に強い証拠があります。この考えは共生共生理論として知られています.
植物の起源についても同様です。内部共生理論によれば、葉緑体は細菌と他のより大きなサイズの生物との間の共生の出来事のおかげで発生しました。.
オルガネラ - ミトコンドリアと葉緑体 - は、遺伝物質の種類、環状DNA、サイズなど、細菌を思わせる特徴をいくつか持っています。.
消化器系の起源
多くの動物の消化器系は、非常に多様な微生物叢が生息する生態系全体です。.
多くの場合、これらの微生物は食物の消化に重要な役割を果たし、栄養素の消化を助け、場合によっては宿主のために栄養素を合成することができます。.
クリアーロとカササギの共進化関係
鳥には、他の人の巣に卵を産むことに関連した、非常に特別な現象があります。この共進化システムは、críaloによって統合されています（Clamator glandarius）とその宿主種であるカササギ（ピカピカ）.
産卵は無作為に行われません。これとは対照的に、生き物はペアレンタルケアに最も投資するカササギのペアを選びます。したがって、新しい個人は、養父母からより良いケアを受けるでしょう。.
どうやってやるの？大型の巣など、宿主の性的選択に関連するシグナルを使用する.
この行動に対応して、カササギは、クリアーロが存在する地域で巣の大きさを約33％縮小しました。同様に、彼らはまたネストケアの積極的な防御を持っています.
クリアーロはまた、カササギの卵を破壊し、ひよこの繁殖を促進することができます。それに応じて、カササギは効率を高めるために巣あたりの卵の数を増やしました.
最も重要な適応は、寄生虫の卵を巣から追い出すためにそれを認識できるようにすることです。寄生鳥はカササギのそれに非常に類似した卵を開発しましたが.
参考文献
- ダーウィン、C。（1859）. 自然淘汰による種の起源について. マレー.
- Freeman、S.、＆Herron、J. C.（2002）. 進化的分析. プレンティスホール.
- Futuyma、D. J.（2005）. 進化 . シナウアー.
- Janzen、D. H.（1980）。それはいつ畳み込みですか. 進化, 34（3）、611〜612.
- Langmore、N. E.、Hunt、S.、＆Kilner、R. M.（2003）。繁殖寄生ヤングの宿主拒絶による共進化的軍拡競争の拡大. 自然, 422（6928）、157.
- Soler、M.（2002）. 進化：生物学の基礎. 南プロジェクト.