Đồng tiến hóa là gì? Định nghĩa và ví dụ

Ở dạng cơ bản nhất, đồng tiến hóa được định nghĩa là sự tiến hóa ở hai hoặc nhiều loài do các tác động chọn lọc tương hỗ giữa các loài đó mang lại . Thuật ngữ này được giới thiệu bởi Paul Ehrlich và Peter Raven vào năm 1964 trong bài viết nổi tiếng của họ Bướm và thực vật: một nghiên cứu về sự đồng tiến hóa (“ Bướm và thực vật: một nghiên cứu về sự đồng tiến hóa ”), trong đó họ chỉ ra các chi và họ bướm khác nhau phụ thuộc như thế nào vào nhau.của một số nhóm thực vật phát sinh loài nhất định để làm thức ăn cho chúng.

hiện tượng đồng tiến hóa

Một trong những hiện tượng đồng tiến hóa là giới tính và tái tổ hợp di truyền. Những hiện tượng này có thể được gây ra bởi một “cuộc chạy đua” hợp tác giữa các sinh vật và ký sinh trùng của chúng. Trong trường hợp này, tốc độ tiến hóa và xác suất tạo ra khả năng chống nhiễm trùng ở vật chủ và độc lực ở ký sinh trùng được tăng cường bằng cách tái tổ hợp.

Lựa chọn giới tính là một hiện tượng khác của sự đồng tiến hóa giữa sự lựa chọn của phụ nữ được thúc đẩy bởi các đặc điểm giới tính thứ cấp của nam giới. Trong trường hợp này, đồng tiến hóa xảy ra trong cùng một loài, nhưng nó vẫn là một kiểu đồng tiến hóa.

Một số nghiên cứu bao gồm sự lựa chọn phụ thuộc vào tần suất giữa hai kiểu người chơi trong một “trò chơi” tiến hóa. “Lý thuyết trò chơi” làm cơ sở cho ý tưởng này có thể là giữa các loài như cạnh tranh giữa các loài hoặc trong các loài (các hình thái khác nhau của cùng một loài) cạnh tranh để giành một nguồn tài nguyên như thức ăn hoặc con cái. Các tương tác tiến hóa thuộc loại này cũng thường tạo ra sự đồng tiến hóa.

Hợp tác và tương tác giữa các quốc gia

Đồng tiến hóa có thể xảy ra trong bất kỳ tương tác giữa các quốc gia. Ví dụ:

• Cạnh tranh giữa các quốc gia cho thực phẩm hoặc không gian.
• Tương tác ký sinh-vật chủ.
• Tương tác động vật ăn thịt / con mồi.
• cộng sinh.
• Chủ nghĩa tương hỗ.

Tuy nhiên, các tương tác chặt chẽ giữa các quốc gia không phải lúc nào cũng dẫn đến sự hợp tác. Ví dụ, sự bắt chước có thể là sự tương tác giữa ký sinh trùng và vật chủ (trong sự bắt chước của Batesian) hoặc chủ nghĩa tương hỗ (sự bắt chước của Müllerian).

Bắt chước cũng là một ví dụ điển hình cho thấy rằng đồng tiến hóa không phải lúc nào cũng là kết quả của sự tương tác giữa các loài, bởi vì có lẽ đáng ngạc nhiên là kết quả của hiện tượng này hầu như luôn luôn là sự thích nghi đơn phương của loài này với loài khác.

các kiểu đồng tiến hóa

Câu trả lời cho câu hỏi “đồng tiến hóa có khả năng như thế nào?” Nó phụ thuộc vào ý nghĩa của đồng tiến hóa. Một số khả năng đã được đề xuất:

đồng tiến hóa cụ thể

Trong đồng tiến hóa cụ thể hoặc đồng tiến hóa theo nghĩa chặt chẽ, một loài tương tác chặt chẽ với loài khác và những thay đổi ở một loài gây ra những thay đổi thích nghi ở loài kia và ngược lại. Trong một số trường hợp, sự thích ứng này có thể là đa gen; ở những loài khác, có thể có sự đồng tiến hóa giữa gen với gen, trong đó các tương tác lẫn nhau xảy ra giữa các locus riêng lẻ của hai loài.

Tất nhiên, sự đồng tiến hóa cụ thể có thể tồn tại trong thời gian ngắn, nhưng nếu sự tương tác rất gần, như trường hợp của nhiều hệ thống vật chủ-ký sinh, thì sự hình thành loài phù hợp hoặc sự hình thành đồng loài có thể xảy ra, trong đó sự hình thành loài ở dạng này gây ra sự hình thành loài ở dạng khác .

Tất nhiên, cospeciation không nhất thiết phải coevolution. Ví dụ, một loại ký sinh trùng rất nhỏ nhưng rất hạn chế về vật chủ có thể phân loài miễn là vật chủ của nó là đặc hiệu, mà không có ký sinh trùng gây ra bất kỳ phản ứng tiến hóa nào trong vật chủ.

hợp tác khuếch tán

Trong quá trình đồng tiến hóa lan tỏa, còn được gọi là đồng tiến hóa bang hội, toàn bộ nhóm loài tương tác với các nhóm loài khác, dẫn đến những thay đổi không thể thực sự được xác định là ví dụ về sự đồng tiến hóa theo cặp, cụ thể giữa hai loài.

Ví dụ, một nhóm loài thực vật có thể được nuôi dưỡng bởi một họ côn trùng nhất định, do đó chúng có thể thay đổi vật chủ thường xuyên (trong thời gian tiến hóa). Thực vật có thể phát triển các thích nghi phòng thủ, cả phòng thủ hóa học và vật lý, chẳng hạn như gai, có tác dụng chống lại một số lượng lớn các loài. Theo thời gian, một số loài côn trùng có thể vượt qua khả năng phòng thủ của cây, dẫn đến sự tiến hóa hơn nữa của cây, v.v.

Thoát và đồng tiến hóa bức xạ

Một kiểu tiến hóa có liên quan khác được gọi là thoát ly và đồng tiến hóa bức xạ. Trong trường hợp này, một sự đổi mới tiến hóa của một trong hai bên tham gia tương tác đồng tiến hóa cho phép bức xạ thích ứng hoặc sự hình thành loài do có sẵn cơ hội sinh thái.

Tương tác cạnh tranh đồng tiến hóa và bức xạ thích ứng

Đây là một nguyên tắc sinh thái được gọi là nguyên tắc Gause . Trong đó, các loài liên quan phải khác nhau về một số phần trong hệ sinh thái của chúng; nghĩa là nếu hai loài có nguồn tài nguyên giống hệt nhau hoặc gần giống nhau thì sẽ xảy ra hiện tượng loại trừ cạnh tranh và loài kém thích nghi hơn sẽ bị tuyệt chủng.

Nếu điều này là đúng, và nó có thể là như vậy, thì điều ngược lại cũng phải đúng. Nếu một loài xâm chiếm một khu vực không có đối thủ cạnh tranh, nó có thể trải qua quá trình giải phóng sinh thái và đạt đến quy mô dân số rất lớn. Và không chỉ vậy, những người thuộc địa cũng có thể trải qua sự lựa chọn đột phá, sau đó là sự hình thành loài. Quá trình này có thể được lặp lại trong trường hợp nhiều loài tiến hóa tách biệt với nhau để tạo thành một bức xạ thích nghi.

Hơn nữa, ngoài việc xâm chiếm một môi trường sống mới, việc sở hữu một sự thích nghi duy nhất cũng có thể cho phép bức xạ thích ứng xâm chiếm một “vùng thích ứng” mới, mở ra do bức xạ thích ứng.

nguồn

• Ehrlich, P.R và Raven, PH (1964). Bướm và thực vật: một nghiên cứu về sự hợp tác . Tiến hóa 18 (4), 586-608.
• Schmitz, O. (2017). Các đặc điểm chức năng của kẻ săn mồi-con mồi: hiểu được cơ chế thích ứng điều khiển các tương tác giữa kẻ săn mồi và con mồi .