Coevolução e Interações entre Espécies

Quando duas espécies exercem reciprocamente seleção uma sobre a outra, elas coevoluem, produzindo as corridas armamentistas de predadores e presas, o ajuste íntimo de mutualistas e a perseguição perpétua de hospedeiros e parasitas.

Definition

Coevolução é a mudança evolutiva recíproca em espécies que interagem, na qual cada uma atua como uma força seletiva sobre a outra, e as interações entre espécies são as relações ecológicas através das quais essa seleção opera.

Scope

Este tópico aborda a mudança evolutiva recíproca entre espécies que interagem: coevolução antagônica e corridas armamentistas em sistemas predador-presa e hospedeiro-parasita, coevolução mutualística na polinização e dispersão de sementes, a dinâmica da Rainha Vermelha, coevolução difusa versus aos pares, e o mosaico geográfico em que a coevolução varia entre populações. Ele trata de como as interações impulsionam a diversificação e a adaptação.

Core questions

• Como as espécies que interagem impulsionam reciprocamente a evolução umas das outras?
• O que produz corridas armamentistas evolutivas entre antagonistas?
• Como a coevolução molda mutualismos como a polinização?
• Por que a coevolução varia geograficamente entre as populações?

Key theories

Dinâmica da Rainha Vermelha

Em interações antagônicas, cada espécie deve continuar a evoluir simplesmente para manter sua aptidão relativa à medida que seu parceiro se contra-adapta, de modo que a mudança contínua não produz nenhuma vantagem duradoura, uma corrida perpétua capturada pela Rainha Vermelha de Van Valen.

Mosaico geográfico da coevolução

Como a força e o resultado da seleção entre espécies que interagem diferem entre as localidades, a coevolução prossegue como um mosaico mutável de pontos quentes e frios cujas características são misturadas pelo fluxo gênico.

Mechanisms

A coevolução ocorre quando uma característica em uma espécie impõe seleção sobre uma característica em outra, cuja resposta evolutiva, por sua vez, altera a seleção de volta na primeira. Em sistemas antagônicos, isso impulsiona defesas e contra-defesas crescentes, como quando as plantas evoluem toxinas e os herbívoros evoluem a desintoxicação. Em mutualismos, pode refinar o ajuste entre parceiros, como a morfologia da flor e do polinizador. Como as populações interagem em diferentes contextos ecológicos e genéticos, os resultados coevolutivos variam no espaço, e o fluxo gênico entre elas mistura características adaptadas localmente em um mosaico geográfico.

Clinical relevance

O pensamento coevolutivo informa o manejo de pragas e patógenos agrícolas, a durabilidade de culturas resistentes a pragas, a evolução da resistência a drogas e pesticidas, e a conservação de mutualismos coevolvidos, como a polinização. Este é um contexto educacional, não uma prescrição de manejo.

History

Ehrlich e Raven enquadraram a coevolução planta-herbívoro em 1964, e Van Valen propôs a hipótese da Rainha Vermelha em 1973. Thompson desenvolveu a teoria do mosaico geográfico nas décadas de 1990 e 2000, inserindo a coevolução na seleção espacialmente variável entre populações que interagem.

Debates

Coevolução aos pares versus difusa

Debate-se se a coevolução tipicamente envolve uma adaptação recíproca estreita entre pares de espécies ou uma seleção difusa entre muitas espécies que interagem, com a maioria dos casos naturais situando-se entre os extremos.

Key figures

• Paul Ehrlich
• Peter Raven
• Leigh Van Valen
• John N. Thompson

Seminal works

• thompson2005
• ehrlich1964
• vanvalen1973

Frequently asked questions

O que é a hipótese da Rainha Vermelha?

A hipótese da Rainha Vermelha sustenta que as espécies em interações antagônicas devem evoluir continuamente apenas para manter sua aptidão à medida que seus inimigos também evoluem, nomeada em homenagem à personagem que precisa continuar correndo para permanecer no mesmo lugar.

O que é o mosaico geográfico da coevolução?

É a ideia de que a coevolução entre espécies se manifesta de forma diferente em suas distribuições, com alguns lugares onde a seleção é forte e recíproca e outros onde é fraca, produzindo uma colcha de retalhos de características coevolvidas localmente.