Coevolution

In der Biologie ist coevolution "die Änderung eines biologischen durch die Änderung eines zusammenhängenden Gegenstands ausgelösten Gegenstands." Coevolution kann an vielen biologischen Niveaus vorkommen: Es kann so mikroskopisch sein wie aufeinander bezogene Veränderungen zwischen Aminosäuren in einem Protein, oder so makroskopisches wie covarying Charakterzüge zwischen verschiedenen Arten in einer Umgebung. Jede Partei in einer coevolutionary Beziehung übt auswählenden Druck auf den anderen aus, dadurch jede Evolution eines anderen betreffend. Coevolution der verschiedenen Arten schließt die Evolution einer Gastgeber-Art und seiner Parasiten (Gastgeber-Parasit coevolution), und Beispiele von mutualism ein, der sich im Laufe der Zeit entwickelt. Die Evolution als Antwort auf abiotische Faktoren, wie Klimaveränderung, ist nicht coevolution (da Klima nicht lebendig ist und biologische Evolution nicht erlebt). Coevolution zwischen Paaren von Entitäten, besteht wie das zwischen Raubfisch und Beute, Gastgeber und symbiont oder Gastgeber und Parasiten, aber viele Fälle sind weniger klar: Eine Art kann sich als Antwort auf mehrere andere Arten entwickeln, von denen jede sich auch als Antwort auf eine Reihe von Arten entwickelt. Diese Situation ist "weitschweifigen coevolution genannt geworden."

Es gibt wenige Beweise von coevolution das Fahren groß angelegter Änderungen in der Geschichte der Erde, da abiotische Faktoren wie Massenerlöschen und Vergrößerung in ecospace scheinen, die Verschiebungen im Überfluss an Hauptgruppen zu führen. Jedoch gibt es Beweise für coevolution am Niveau von Bevölkerungen und Arten. Zum Beispiel wurde das Konzept von coevolution von Charles Darwin in Auf dem Ursprung der Arten kurz beschrieben, und hat sich im Detail in der Befruchtung von Orchideen entwickelt. Es ist wahrscheinlich, dass Viren und ihre Gastgeber coevolved in verschiedenen Drehbüchern haben können.

Coevolution ist in erster Linie ein biologisches Konzept, aber ist analog auf Felder wie Informatik und Astronomie angewandt worden.

Modelle

Ein Modell von coevolution war die Hypothese der Roten Königin von Leigh Van Valen, die feststellt, dass "für ein Entwicklungssystem ständige Entwicklung gerade erforderlich ist, um seine Fitness hinsichtlich der Systeme aufrechtzuerhalten, ist es Co-Entwickeln mit".

Die Wichtigkeit vom sexuellen Konflikt betonend, hat Thierry Lodé die Rolle von Gegner-Wechselwirkungen in der Evolution beschrieben, ein Konzept des Gegners coevolution verursachend.

Coevolution, die sich Strategien für die geschlechtslose Bevölkerungsdynamik in beschränkten Quellenumgebungen verzweigen, sind mit den verallgemeinerten Lotka-Volterra Gleichungen modelliert worden.

Spezifische Beispiele

Kolibris und ornithophilous Blumen

Kolibris und ornithophilous (Vogel-bestäubte) Blumen haben eine mutualistic Beziehung entwickelt. Die Blumen ließen Nektar der Diät der Vögel anpassen, ihre Farbe passt der Vision der Vögel an, und ihre Gestalt passt diese der Rechnungen der Vögel. Wie man auch gefunden hat, sind die blühenden Zeiten der Blumen mit den Zuchtjahreszeiten von Kolibris zusammengefallen.

Blumen sind zusammengelaufen, um ähnliche Vögel auszunutzen. Blumen bewerben sich um Befruchter, und Anpassungen reduzieren ungünstige Effekten dieser Konkurrenz. Vogel-bestäubte Blumen haben gewöhnlich höhere Volumina des Nektars und höhere Zuckerproduktion als diejenigen, die von Kerbtieren bestäubt sind. Das entspricht den hohen Energieanforderungen der Vögel, die die wichtigsten Determinanten ihrer Blumenwahl sind. Im Anschluss an ihre jeweiligen Zuchtjahreszeiten kommen mehrere Arten von Kolibris an denselben Positionen in Nordamerika und mehrerer Kolibri-Blumenblüte gleichzeitig in diesen Habitaten vor. Diese Blumen scheinen, zu einer allgemeinen Morphologie und Farbe zusammengelaufen zu sein. Verschiedene Längen und Krümmungen der Blumenkrone-Tuben können die Leistungsfähigkeit der Förderung in Kolibri-Arten in Bezug auf Unterschiede in der Rechnungsmorphologie betreffen. Röhrenförmige Blumen zwingen einen Vogel, seine Rechnung auf eine besondere Weise zu orientieren, wenn sie die Blume besonders untersuchen, wenn die Rechnung und Blumenkrone beide gebogen werden; das erlaubt auch dem Werk, Blütenstaub auf einem bestimmten Teil des Körpers des Vogels zu legen. Das öffnet die Tür für eine Vielfalt von morphologischen Co-Anpassungen.

Eine wichtige Voraussetzung für die Anziehungskraft ist Deutlichkeit zu Vögeln, die die Eigenschaften der Vogelvision und Habitat-Eigenschaften widerspiegelt. Vögel haben ihre größte geisterhafte Empfindlichkeit, und das feinste Farbton-Urteilsvermögen am roten Ende des Sehspektrums, so rot ist zu ihnen besonders auffallend. Kolibris können auch im Stande sein, ultraviolette "Farben" zu sehen. Das Vorherrschen von ultravioletten Mustern und Nektar-Führern in mit dem Nektar schlechtem entomophilous (Kerbtier-bestäubte) Blumen ermahnt, dass der Vogel diese Blumen vermeidet.

Kolibris bilden die Familie Trochilidae, dessen zwei Unterfamilien Phaethornithinae (Einsiedler) und Trochilinae sind. Jede Unterfamilie hat sich in Verbindung mit einem besonderen Satz von Blumen entwickelt. Arten Most Phaethornithinae werden mit dem großen monocotyledonous Kraut vereinigt, während Trochilinae dicotyledonous Pflanzenart bevorzugen.

Orchideen von Angraecoid und afrikanische Motten

Orchideen von Angraecoid und afrikanische Motten coevolve, weil die Motten von den Blumen für den Nektar und den Blumen abhängig sind, sind von den Motten abhängig, um Blütenstaub auszubreiten, so können sie sich vermehren. Coevolution hat zu tiefen Blumen und Motten mit langem probosci geführt.

Schwalbenschwanz von alter Welt und fringed bereuen

Ein Beispiel von gegnerischem coevolution ist der Schwalbenschwanz von alten Welt (Papilio machaon) Raupe, die vom fringed lebt, bereut (Ruta chalepensis) Werk. Das Bereuen erzeugt etheric Öle, die pflanzenessende Kerbtiere zurücktreiben. Die Schwalbenschwanz-Raupe von alten Welt hat Widerstand gegen diese giftigen Substanzen entwickelt, so Konkurrenz mit anderen pflanzenessenden Kerbtieren reduzierend.

Strumpfbandnatter und rau enthäuteter Wassermolch

Coevolution des Raubfischs und der Beute-Arten wird durch den Rau enthäuteten Wassermolch (Taricha granulosa) und die allgemeine Strumpfbandnatter (Thamnophis sirtalis) illustriert. Die Wassermolche erzeugen einen starken neurotoxin, der sich in ihrer Haut konzentriert. Strumpfbandnattern haben Widerstand gegen dieses Toxin durch eine Reihe von genetischen Veränderungen entwickelt, und jagen nach den Wassermolchen. Die Beziehung zwischen diesen Tieren ist auf ein Entwicklungswettrüsten hinausgelaufen, das Toxin-Niveaus im Wassermolch zu äußersten Niveaus gesteuert hat. Das ist ein Beispiel von coevolution, weil Differenzialüberleben jeden Organismus veranlasst hat, sich als Antwort auf Änderungen im anderen zu ändern.

Rosskastanie von Kalifornien und Befruchter

Wenn Bienenkörbe mit Biene-Arten bevölkert werden, die nicht coevolved mit der Rosskastanie von Kalifornien (Aesculus californica) haben, kann die Empfindlichkeit zu aesculin, einer Neurotoxin-Gegenwart in seinem Nektar, bemerkt werden; wie man nur denkt, ist diese Empfindlichkeit in Honigbienen und anderen Kerbtieren da, die nicht coevolve mit A. californica getan haben.

Akazie-Ameise und Sprachrohr-Akazie-Baum

Die Akazie-Ameise (Pseudomyrmex ferruginea) schützt die Sprachrohr-Akazie (Akazie cornigera) von auf Raub ausgehenden Kerbtieren und von anderen Werken, die sich um das Sonnenlicht bewerben, und der Baum stellt Nahrung und Schutz für die Ameise und seine Larven zur Verfügung. Dennoch können einige Ameise-Arten Bäume ohne Erwiderung ausnutzen, und sind folglich verschiedene Namen wie 'Betrüger', 'Ausbeuter', 'Räuber' und 'Schmarotzer' gegeben worden. Obwohl Betrüger-Ameisen wichtigen Schaden durch die Fortpflanzungsorgane von Bäumen anrichten, ist ihre Nettowirkung auf die Gastgeber-Fitness schwierig vorauszusagen und nicht notwendigerweise negativ.

Palmlilie-Motte und das Palmlilie-Werk

In dieser mutualistic symbiotischen Beziehung wird das Palmlilie-Werk (Palmlilie whipplei) exklusiv durch Tegeticula maculata, eine Art der Palmlilie-Motte bestäubt, die sich der Reihe nach auf die Palmlilie für das Überleben verlässt. Palmlilie-Motten neigen dazu, die Blumen von nur einer Arten des Palmlilie-Werks zu besuchen. In den Blumen isst die Motte die Samen des Werks, während sie zur gleichen Zeit Blütenstaub auf speziellen Mund-Teilen sammelt. Der Blütenstaub ist sehr klebrig, und wird auf den Mund-Teilen leicht bleiben, wenn sich die Motte zur folgenden Blume bewegt. Das Palmlilie-Werk stellt auch einen Platz für die Motte zur Verfügung, seine Eier tief innerhalb der Blume zu legen, wo sie vor irgendwelchen potenziellen Raubfischen geschützt werden. Die Anpassungen, dass beides Art-Ausstellungsstück coevolution charakterisiert, weil sich die Arten entwickelt haben, um abhängig von einander zu werden.

Coevolution außerhalb der Biologie

Coevolution ist in erster Linie ein biologisches Konzept, aber ist auf andere Felder analog angewandt worden.

Technologischer coevolution

Computersoftware und Hardware können als zwei getrennte Bestandteile betrachtet, aber wirklich durch coevolution gebunden werden. Ähnlich Betriebssysteme und Computeranwendungen, WWW-Browser und Webanwendungen.

Alle diese Systeme hängen von einander ab und gehen nach und nach durch eine Art Entwicklungsprozess vorwärts. Änderungen in der Hardware, einem Betriebssystem oder dem WWW-Browser können neue Eigenschaften einführen, die dann in die entsprechenden Anwendungen vereinigt werden, die neben laufen.

Algorithmen

Algorithmen von Coevolutionary sind eine Klasse von Algorithmen, die verwendet sind, um künstliches Leben sowie für die Optimierung, das Spiellernen und das Maschinenlernen zu erzeugen. Methoden von Coevolutionary sind von Daniel Hillis, wer coevolved das Sortieren von Netzen und Karl Sims, wer coevolved virtuelle Wesen angewandt worden.

Kosmologie und Astronomie

In seinem Buch Das Selbstorganisierende Weltall hat Erich Jantsch die komplette Evolution des Weltalls zu coevolution zugeschrieben.

In der Astronomie stellt eine erscheinende Theorie fest, dass sich schwarze Löcher und Milchstraßen auf eine voneinander abhängige biologischem coevolution analoge Weise entwickeln.

Siehe auch

  • Modell von Bak-Sneppen
  • Charakter-Versetzung
  • Co-Anpassung
  • Coextinction
  • Genomics der Domestizierung
  • Modulevolution
  • Parallele Evolution
  • Konvergente Evolution
  • Sexueller Konflikt
  • Lynn Margulis
  • Technologische Evolution
  • Artbildung von Sympatric, die Entwicklung von zwei oder mehr Arten von einer Vorfahr-Art, die auf etwas anderem gestützt ist als Raumabschweifung (d. h., Erdkunde).
  • Ökologische Anprobe

Weiterführende Literatur

  • Dawkins, R. Das Unweben des Regenbogens.
  • Geffeney, Shana L., u. a. "Entwicklungsdiversifikation von TTX-widerstandsfähigen Natriumskanälen in einer Wechselwirkung der Raubfisch-Beute". Natur 434 (2005): 759-763.
  • Michael Pollan Die Botanik des Wunsches: Eine Pflanzenauge-Ansicht von der Welt. Bloomsbury. Internationale Standardbuchnummer 0-7475-6300-4. Rechnung der Co-Evolution von Werken und Menschen

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