Wat is coevolutie? Definitie en voorbeelden

coevolution verwijst naar evolutie die plaatsvindt tussen onderling afhankelijke soorten als gevolg van specifieke interacties. Dat wil zeggen, aanpassingen die bij de ene soort optreden, stimuleren wederzijdse aanpassingen bij een andere soort of meerdere soorten. Coevolutionaire processen zijn belangrijk in ecosystemen, omdat dit soort interacties relaties tussen organismen op verschillende trofische niveaus in gemeenschappen vormen.

Belangrijkste leerpunten

• Coevolutie omvat wederkerige adaptieve veranderingen die optreden bij onderling afhankelijke soorten.
• Antagonistische relaties, mutualistische relaties en commensalistische relaties in gemeenschappen bevorderen coevolutie.
• Coevolutionaire antagonistische interacties worden waargenomen in roofdier-prooi en gastheer-parasiet relaties.
• Coevolutionaire mutualistische interacties omvatten de ontwikkeling van wederzijds voordelige relaties tussen soorten.
• Coevolutionaire commensalistische interacties omvatten relaties waarbij de ene soort profiteert terwijl de andere niet wordt geschaad. Batesiaanse mimiek is zo'n voorbeeld.

Terwijl Darwin in 1859 coevolutieprocessen in plant-bestuiversrelaties beschreef, worden Paul Ehrlich en Peter Raven gecrediteerd als de eerste die de term "coevolutie" in hun paper van 1964 introduceerden Butterflies and Plants: A Study in Coevolution. In deze studie stelden Ehrlich en Raven voor dat planten schadelijke chemicaliën produceren om te voorkomen dat insecten hun bladeren opeten, terwijl bepaalde vlindersoorten aanpassingen ontwikkelden waardoor ze de gifstoffen konden neutraliseren en zich konden voeden met de planten. In deze relatie was er een evolutionaire wapenwedloop waarbij elke soort selectieve evolutionaire druk op de andere uitoefende die aanpassingen in beide soorten beïnvloedde.

Community Ecology

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, helpen de coevolutie tussen soorten te stimuleren. Terwijl soorten strijden om hulpbronnen in een omgeving, ervaren ze natuurlijke selectie en de druk om zich aan te passen om te overleven.

Verschillende soorten symbiotische relaties in gemeenschappen bevorderen coevolutie in ecosystemen. Deze relaties omvatten antagonistische relaties, mutualistische relaties en commensalistische relaties. In vijandige relaties concurreren organismen om te overleven in een omgeving. Voorbeelden zijn roofdier-prooi relaties en parasiet-gastheer relaties. In mutualistische coevolutionaire 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.

Antagonistische interacties

Vrouwelijke luipaard besluipende prooi in lang gras. Eastcott Momatiuk / The Image Bank / Getty Images Plus

Coevolutionaire antagonistische interacties worden waargenomen in roofdier-prooi en gastheer-parasiet relaties. In roofdier-prooi-relaties ontwikkelt prooi aanpassingen om te voorkomen dat roofdieren en roofdieren op hun beurt aanvullende aanpassingen verkrijgen. Roofdieren die hun prooi in een hinderlaag lokken, hebben bijvoorbeeld kleuraanpassingen die hen helpen in hun omgeving op te gaan. Ze hebben ook verhoogde zintuigen van geur en visie om hun prooi nauwkeurig te lokaliseren. Prooien die evolueren om verhoogde visuele zintuigen of het vermogen om kleine veranderingen in de luchtstroom te detecteren, hebben meer kans om roofdieren te spotten en hun hinderlaagpoging te vermijden. Zowel roofdier als prooi moeten zich blijven aanpassen om hun overlevingskansen te verbeteren.

In coevolutionaire relaties tussen gastheer en parasiet ontwikkelt een parasiet aanpassingen om de afweer van een gastheer te overwinnen. Op zijn beurt ontwikkelt de gastheer nieuwe verdedigingen om de parasiet te overwinnen. Een voorbeeld van dit type relatie blijkt uit de relatie tussen Australische konijnenpopulaties en het myxomavirus. Dit virus werd in de jaren vijftig gebruikt om de konijnenpopulatie in Australië te beheersen. Aanvankelijk was het virus zeer effectief in het vernietigen van konijnen. Na verloop van tijd onderging de populatie van wilde konijnen genetische veranderingen en ontwikkelde resistentie tegen het virus. De dodelijkheid van het virus veranderde van hoog, naar laag, naar gemiddeld. Men denkt dat deze veranderingen de co-evolutionaire veranderingen tussen de virus- en konijnenpopulatie weerspiegelen.

Mutualistische interacties

De co-evolutie tussen vijgenwespen en vijgen is zo diepgaand geworden dat geen van beide organismen zonder de ander kan bestaan. Encyclopedie Britannica / UIG / Getty Images Plus

Coevolutionaire mutualistische interacties die tussen soorten optreden, omvatten de ontwikkeling van wederzijds voordelige relaties. Deze relaties kunnen exclusief of algemeen van aard zijn. De relatie tussen planten en dierenbestuivers is een voorbeeld van een algemene mutualistische 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 coevolutionaire mutualistische relatie. Vrouwelijke wespen van de familie vijgenwespen leg hun eieren in enkele bloemen van specifieke vijgenbomen. Deze wespen verspreiden stuifmeel terwijl ze van bloem naar bloem reizen. Elke soort vijgenboom wordt meestal bestoven door een enkele wespensoort die zich alleen voortplant en voedt met een specifieke soort vijgenboom. De wesp-vijgenrelatie is zo met elkaar verweven dat elk exclusief van elkaar afhankelijk is om te overleven.

Mimicry

Mocker Swallowtail. AYImages / iStock / Getty Images Plus

Coevolutionaire commensalistische interacties omvatten relaties waarbij de ene soort profiteert terwijl de andere niet wordt geschaad. Een voorbeeld van dit type relatie is Batesiaanse mimiek. In Batesian mimicry 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 dus nabootst zijn karakteristieken bescherming voor de verder onschadelijke soort. Scharlaken slangen en melkslangen zijn bijvoorbeeld geëvolueerd om dezelfde kleur en banding te hebben als giftige koraalslangen. Daarnaast, 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 ongewenst voor roofdieren. Nabootsing van Nymphalidae vlinders beschermt Papilio dardanus soorten van roofdieren die geen onderscheid kunnen maken tussen de soorten.  

bronnen

• Ehrlich, Paul R. en Peter H. Raven. "Butterflies and Plants: A Study In Coevolution." 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 roofdier en prooi: inzicht in de adaptieve machines die interacties tussen roofdier en prooi stimuleren." F1000Research vol. 6 1767. 27 september 2017, doi: 10.12688 / f1000research.11813.1
• Zaman, Luis, et al. "Coevolution 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.