همفرگشت و تعاملات گونهای
هنگامی که دو گونه به طور متقابل بر یکدیگر فشار انتخابی وارد میکنند، همفرگشت مییابند و منجر به رقابت تسلیحاتی شکارچیان و طعمهها، انطباق نزدیک همزیستان، و تعقیب دائمی میزبانها و انگلها میشود.
Definition
همفرگشت (Coevolution) تغییر فرگشتی متقابل در گونههای در حال تعامل است که در آن هر یک به عنوان نیروی انتخابی بر دیگری عمل میکند، و تعاملات گونهای (species interactions) روابط بومشناختی هستند که از طریق آنها این انتخاب عمل میکند.
Scope
این موضوع به تغییر فرگشتی متقابل بین گونههای در حال تعامل میپردازد: همفرگشت متخاصم و رقابت تسلیحاتی در سیستمهای شکارچی-طعمه و میزبان-انگل، همفرگشت همزیستی در گردهافشانی و پراکنش بذر، دینامیک ملکه سرخ، همفرگشت پراکنده در مقابل همفرگشت جفتی، و موزاییک جغرافیایی که در آن همفرگشت در بین جمعیتها متفاوت است. این موضوع به چگونگی تأثیر تعاملات بر تنوع و سازگاری میپردازد.
Core questions
- چگونه گونههای در حال تعامل به طور متقابل فرگشت یکدیگر را هدایت میکنند؟
- چه چیزی رقابت تسلیحاتی فرگشتی را بین متخاصمان ایجاد میکند؟
- همفرگشت چگونه همزیستیهایی مانند گردهافشانی را شکل میدهد؟
- چرا همفرگشت به صورت جغرافیایی در بین جمعیتها متفاوت است؟
Key theories
- دینامیک ملکه سرخ
- در تعاملات متخاصم، هر گونه باید به سادگی برای حفظ تناسب اندام نسبی خود در حالی که شریکش به طور متقابل سازگار میشود، به تکامل ادامه دهد، به طوری که تغییر مداوم هیچ مزیت پایداری ایجاد نمیکند، یک رقابت دائمی که توسط ملکه سرخ ون والن به تصویر کشیده شده است.
- موزاییک جغرافیایی همفرگشت
- از آنجا که قدرت و نتیجه انتخاب بین گونههای در حال تعامل در بین مناطق متفاوت است، همفرگشت به عنوان یک موزاییک متغیر از نقاط داغ و نقاط سرد پیش میرود که صفات آنها توسط جریان ژن مخلوط میشوند.
Mechanisms
همفرگشت زمانی رخ میدهد که یک صفت در یک گونه، انتخابی را بر صفتی در گونه دیگر تحمیل میکند، که پاسخ فرگشتی آن به نوبه خود انتخاب را دوباره بر گونه اول تغییر میدهد. در سیستمهای متخاصم، این امر منجر به تشدید دفاعها و پاددفاعها میشود، مانند زمانی که گیاهان سموم را فرگشت میدهند و گیاهخواران سمزدایی را فرگشت میدهند. در همزیستیها، میتواند تطابق بین شرکا را بهبود بخشد، مانند ریختشناسی گل و گردهافشان. از آنجا که جمعیتها در زمینههای بومشناختی و ژنتیکی متفاوتی با یکدیگر تعامل دارند، نتایج همفرگشتی در سراسر فضا متفاوت است، و جریان ژن در میان آنها صفات سازگار شده محلی را در یک موزاییک جغرافیایی ترکیب میکند.
Clinical relevance
تفکر همفرگشتی به مدیریت آفات و عوامل بیماریزای محصولات کشاورزی، دوام محصولات مقاوم در برابر آفات، فرگشت مقاومت به دارو و آفتکشها، و حفظ همزیستیهای همفرگشت یافته مانند گردهافشانی کمک میکند. این یک زمینه آموزشی است، نه یک نسخه مدیریتی.
History
ارلیش و ریون در سال ۱۹۶۴ همفرگشت گیاه-گیاهخوار را چارچوببندی کردند، و ون والن فرضیه ملکه سرخ را در سال ۱۹۷۳ پیشنهاد داد. تامپسون نظریه موزاییک جغرافیایی را در دهههای ۱۹۹۰ و ۲۰۰۰ توسعه داد و همفرگشت را در انتخاب متغیر فضایی در میان جمعیتهای در حال تعامل جای داد.
Debates
- همفرگشت جفتی در مقابل همفرگشت پراکنده
- اینکه آیا همفرگشت معمولاً شامل سازگاری متقابل نزدیک بین جفت گونهها است یا انتخاب پراکنده در میان بسیاری از گونههای در حال تعامل، مورد بحث است، و بیشتر موارد طبیعی بین این دو حد افراطی قرار میگیرند.
Key figures
- Paul Ehrlich
- Peter Raven
- Leigh Van Valen
- John N. Thompson
Related topics
Seminal works
- thompson2005
- ehrlich1964
- vanvalen1973
Frequently asked questions
- فرضیه ملکه سرخ چیست؟
- فرضیه ملکه سرخ بیان میکند که گونهها در تعاملات متخاصم باید به طور مداوم تکامل یابند تا تناسب اندام خود را حفظ کنند، زیرا دشمنان آنها نیز تکامل مییابند، که به نام شخصیتی نامگذاری شده است که باید برای ماندن در همان مکان به دویدن ادامه دهد.
- موزاییک جغرافیایی همفرگشت چیست؟
- این ایده است که همفرگشت بین گونهها در سراسر دامنه پراکنش آنها به طور متفاوتی عمل میکند، با برخی مکانها که انتخاب قوی و متقابل است و برخی دیگر که ضعیف است، که منجر به ایجاد یک الگوی وصلهکاری از صفات همفرگشت یافته محلی میشود.