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In ihrer grundlegendsten Form wird Koevolution als Evolution in zwei oder mehr Arten definiert, die durch wechselseitige selektive Effekte zwischen diesen Arten hervorgerufen wird . Der Begriff wurde 1964 von Paul Ehrlich und Peter Raven in ihrem berühmten Artikel Schmetterlinge und Pflanzen: eine Studie zur Koevolution („ Schmetterlinge und Pflanzen: eine Studie zur Koevolution “) eingeführt, in dem sie zeigten, wie verschiedene Gattungen und Familien von Schmetterlingen abhängen von bestimmten phylogenetischen Gruppen von Pflanzen für ihre Nahrung.
Koevolutionäre Phänomene
Eines der koevolutionären Phänomene sind Geschlecht und genetische Rekombination. Diese Phänomene könnten durch einen koevolutionären „Wettlauf“ zwischen Organismen und ihren Parasiten verursacht worden sein. In diesem Fall werden die Evolutionsgeschwindigkeit und die Wahrscheinlichkeit der Herstellung von Infektionsresistenz in Wirten und Virulenz in Parasiten durch Rekombination erhöht.
Sexuelle Selektion ist ein weiteres Phänomen der Koevolution zwischen weiblicher Wahl, die durch männliche sekundäre sexuelle Merkmale potenziert wird. In diesem Fall tritt Koevolution innerhalb derselben Art auf, aber es ist immer noch eine Art Koevolution.
Einige Studien umfassen die frequenzabhängige Auswahl zwischen zwei Arten von Spielern in einem evolutionären „Spiel“. Die dieser Idee zugrunde liegende „Spieltheorie“ kann zwischen Arten wie im interspezifischen Wettbewerb oder innerhalb von Arten (verschiedene Morphen derselben Art) sein, die um eine Ressource wie Nahrung oder Weibchen konkurrieren. Auch evolutionäre Interaktionen dieser Art führen oft zu Koevolution.
Koevolution und interspezifische Interaktionen
Koevolution kann in jeder interspezifischen Interaktion auftreten. Zum Beispiel:
- Interspezifische Konkurrenz um Nahrung oder Platz.
- Parasit-Wirt-Interaktionen.
- Räuber/Beute-Interaktionen.
- Symbiose.
- Mutualismen.
Enge interspezifische Wechselwirkungen führen jedoch nicht immer zu Koevolution. Mimikry kann zum Beispiel eine Parasit-Wirt-Interaktion (in Bates’scher Mimikry) oder Mutualismus (Müller’sche Mimikry) sein.
Mimikry ist auch ein gutes Beispiel dafür, dass Koevolution nicht immer das Ergebnis interspezifischer Interaktionen ist, denn überraschenderweise scheint das Ergebnis dieses Phänomens fast immer eine einseitige Anpassung einer Art an eine andere zu sein.
Arten der Koevolution
Die Antwort auf die Frage „Wie wahrscheinlich ist Koevolution?“ Es kommt darauf an, was man unter Koevolution versteht. Mehrere Möglichkeiten wurden vorgeschlagen:
spezifische Koevolution
Bei der spezifischen Koevolution oder Koevolution im engeren Sinne interagiert eine Art eng mit einer anderen, und Veränderungen bei einer Art führen zu adaptiven Veränderungen bei der anderen und umgekehrt. In einigen Fällen kann diese Anpassung polygen sein; in anderen kann es eine Gen-zu-Gen-Koevolution geben, bei der gegenseitige Wechselwirkungen zwischen einzelnen Loci der beiden Arten auftreten .
Spezifische Koevolution kann natürlich kurzlebig sein, aber wenn die Wechselwirkung sehr eng ist, wie es in vielen Wirt-Parasit-Systemen der Fall ist, kann eine übereinstimmende Speziation oder Co-Speziation auftreten, bei der die Speziation in einer Form die Speziation in einer anderen verursacht .
Natürlich erfordert Kospeziation nicht unbedingt Koevolution. Beispielsweise kann ein sehr kleiner, aber stark wirtsbeschränkter Parasit eine Spezies bilden, solange sein Wirt spezifisch ist, ohne dass der Parasit eine evolutionäre Reaktion im Wirt hervorruft.
diffuse Koevolution
Bei der diffusen Koevolution, auch Gildenkoevolution genannt, interagieren ganze Artengruppen mit anderen Artengruppen, was zu Veränderungen führt, die nicht wirklich als Beispiele für eine spezifische, paarweise Koevolution zwischen zwei Arten identifiziert werden können.
Beispielsweise kann eine Gruppe von Pflanzenarten von einer bestimmten Insektenfamilie ernährt werden, die wiederum (in der Evolutionszeit) häufig den Wirt wechseln können. Pflanzen können Abwehranpassungen entwickeln, sowohl chemische als auch physikalische Abwehrmechanismen wie Stacheln, die gegen eine große Anzahl von Arten wirken. Im Laufe der Zeit können einige der Insekten die Abwehrkräfte der Pflanze überwinden, was zu einer weiteren Evolution der Pflanze führt und so weiter.
Flucht und Strahlungskoevolution
Eine andere verwandte Art der Evolution wird Flucht- und Strahlungskoevolution genannt. In diesem Fall ermöglicht eine evolutionäre Innovation einer der beiden Parteien einer koevolutionären Interaktion eine adaptive Radiation oder Speziation aufgrund der Verfügbarkeit ökologischer Möglichkeiten.
Koevolutionäre Konkurrenzinteraktionen und adaptive Strahlung
Dies ist ein ökologisches Prinzip, das als Gause-Prinzip bekannt ist . Darin müssen sich verwandte Arten in einem Teil ihrer Ökologie unterscheiden; Das heißt, wenn zwei Arten identische oder nahezu identische Ressourcen haben, kommt es zu einem Konkurrenzausschluss und die weniger gut angepassten Arten werden aussterben.
Wenn dies zutrifft, und das ist wahrscheinlich der Fall, sollte auch das Gegenteil zutreffen. Wenn eine Art ein Gebiet besiedelt, in dem es keine Konkurrenten gibt, kann sie ökologisch freigesetzt werden und sehr große Populationsgrößen erreichen. Und nicht nur das, Kolonisten können auch eine störende Selektion erleben, gefolgt von Speziation. Der Vorgang kann bei mehreren Arten wiederholt werden, die sich auseinander entwickeln, um eine adaptive Radiation zu bilden.
Darüber hinaus kann der Besitz einer einzigartigen Anpassung nicht nur einen neuen Lebensraum besiedeln, sondern auch der adaptiven Strahlung ermöglichen, eine neue „adaptive Zone“ zu besiedeln, die sich als Ergebnis der adaptiven Strahlung öffnet.
Quellen
- Ehrlich, P. R. und Raven, PH (1964). Schmetterlinge und Pflanzen: eine Studie zur Koevolution . Entwicklung 18 (4), 586-608.
- Schmitz, O. (2017). Funktionelle Räuber-Beute-Eigenschaften: Verständnis der adaptiven Maschinerie, die Räuber-Beute-Interaktionen antreibt .
