Miljökontexten för anpassning
Vi har många gånger tidigare talat om hur arter utvecklas som svar på någon form av miljöpåtryckning, som gynnar (eller missgynnar) vissa egenskaper inom arten. Med tiden leder detta till förändringar i frekvensen av artegenskaperna och ändrar den övergripande genomsnittliga fenotypen hos den arten (ibland långsamt, ibland snabbt).
Vidare vi vanligtvis talar om miljön i termer av abiotiska förhållanden som temperatur eller klimat, är biotiska faktorer lika viktiga: det vill säga de delar av miljön som i sig själva också är levande. På grund av detta kan förändringar hos en art få djupgående återverkningar på andra arter som är kopplade till ekosystemet. Utvecklingen av en art är alltså intimt förknippad med utvecklingen av andra relevanta arter i ekosystemet: ofta kämpar dessa sammanhängande utvecklingsvägar mot varandra när var och en av dem förändras. Låt oss ta en titt på några olika exempel på hur evolutionen av en art kan påverka evolutionen av en annan art.
Predator-prey coevolution
Ett av de mest uppenbara sätten som evolutionen av två olika arter kan interagera är i relationerna mellan rovdjur och bytesdjur. Naturligtvis utvecklas bytesarter för att kunna försvara sig mot rovdjur på olika sätt, t.ex. genom krypsis (t.ex. kamouflage), giftighet eller beteendeförändringar (t.ex. nattetid eller gruppskötsel). Däremot kommer rovdjuren att utveckla nya och förbättrade metoder för att upptäcka och jaga byten, t.ex. förbättrade sinnen, gift och smygande (t.ex. genom mjuka vadderade fötter).
Det finns miljontals möjliga exempel på samutveckling mellan rovdjur och bytesdjur som skulle kunna användas som exempel här, baserat på den ständiga drivkraften för den ena arten att få ett övertag över den andra. Men ett som jag kommer att tänka på är en varelse som jag lärde mig om när jag var på semester i Skandinavien: mårdhunden, och hur den påverkar ekorrar.
Tallmårdarna är en art i mustelidfamiljen, tillsammans med uttrar, vesslor, hermeliner och järvar. Liksom många mustelider är de köttätande däggdjur som livnär sig på en mängd olika bytesdjur som gnagare, småfåglar och insekter. En av de vanligaste arterna som de äter är ekorrar: både röda ekorrar och grå ekorrar är potentiell föda för den söta men vilda tallmåren.
I tallmårens utbredningsområde (över en stor del av Europa) är dock röda ekorrar den inhemska arten och grå ekorrar är invasiva och kommer ursprungligen från Nordamerika. På grund av det långvariga förhållandet mellan röda ekorrar och tallmårdar har de utvecklats tillsammans: framför allt genom att de röda ekorrarna övergått till en livsstil som huvudsakligen består av träd och undviker marken så mycket som möjligt. Grå ekorrar har dock inte haft den evolutionära historien för att lära sig denna läxa och är lätt mat för en smart tallmårdhund. I regioner där tallmårdar har bevarats eller återintroducerats kontrollerar de därför aktivt den invasiva populationen av gråekorrar, vilket i sin tur ökar den inhemska populationen av röda ekorrar genom minskad konkurrens. Den koevolutionära länken mellan röda ekorrar och tallmårdar är avgörande för att bekämpa den invasiva arten.
Värdparasiternas samevolution
I likhet med rovdjurens och bytesdjurens samevolution genomgår sjukdomsalstrande arter och deras olyckliga värdar också ett slags ”kapprustning”. Parasiterna måste hela tiden utveckla nya sätt att infektera och överföra till värdarna samtidigt som värdarna utvecklar nya metoder för att motstå och undvika den infekterande arten. Denna spiralformade kamp mellan evolutionära krafter kallas ”Red Queen-hypotesen”, som formulerades 1973 av Leigh Van Valen och som används för att beskriva många andra former av samevolution. Namnet kommer från Lewis Carrolls bok Through the Looking Glass och ett citat i synnerhet:
”Nu, här, förstår du, krävs det all löpning du kan göra för att hålla dig på samma plats”.
Citatet hänvisar till hur arter ständigt måste anpassa sig och reagera på andra arters utveckling för att kunna fortsätta att existera och förhindra utrotning. Arter som förblir statiska och slutar att utvecklas kommer oundvikligen att dö ut när världen omkring dem förändras.
Mimikry
Mängder av andra märkliga och unika mekanismer för samevolution finns i naturen. En av dem är mimikry, den process genom vilken en art försöker se ut som en annan för att skydda sig själv. Den mest ikoniska grupp som är känd för detta är fjärilar: många arter, även om de kan vara evolutionärt mycket olika, delar liknande färgmönster och kroppsformer som imitationer. Beroende på hur kopian ser ut kan imitation klassificeras i två breda kategorier. I båda fallen är den ursprungliga ”referensarten” giftig eller osmaklig för rovdjur och använder en typ av färgsignal för att kommunicera detta: tänk på de starkt gula färgerna hos bin och getingar eller de röda hos nyckelpigor. När de två kategorierna skiljer sig åt är i den ”imiterande” artens karaktär.
Müllerian mimicry
Om den imiterande arten också är giftig eller osmaklig kallar vi detta för Müllerian mimicry (efter Johann Friedrich Theodor Müller). Genom att dela samma färgmönster och båda är giftiga ökar de två imiterande arterna möjligheterna för rovdjur att lära sig signalen. Om ett rovdjur äter någon av arterna kommer det att förknippa färgmönstret med giftighet, och det är inte lika troligt att någon av arterna kommer att bli bytesdjur i framtiden. I denna bemärkelse är det ett kooperativt coevolutionärt förhållande mellan de två fysiskt likartade arterna.
Batesiansk mimik
Däremot kan det hända att mimikern faktiskt inte är giftig eller osmaklig, utan helt enkelt kopierar en giftig art. Detta kallas Batesian mimicry (efter Henry Walter Bates) och innebär att en imiterande art förlitar sig på att rovdjuren har lärt sig sambandet mellan färg och giftighet genom ”referensarten”. Även om den efterliknande arten inte är giftig, drar den i huvudsak nytta av det hårda evolutionära arbete som redan har utförts av den faktiskt giftiga arten. I det här fallet är det samevolutionära förhållandet mer parasitiskt, eftersom den imiterande arten drar nytta av ”referensarten” men inte får tillbaka tjänsten.
Arters koevolution och betydelsen av artinteraktioner
Det finns oräkneliga andra artinteraktioner som skulle kunna driva på koevolutionära relationer i naturen. Dessa kan omfatta olika former av symbios eller olika arters reaktion på ekosystemingenjörer: det vill säga arter som kan förändra och forma miljön runt omkring dem (t.ex. koraller i revsystem). För att förstå hur en art utvecklas i sin miljö måste man alltså ta hänsyn till hur många andra lokala arter som också utvecklas och reagerar på sina egna sätt.