Kontekst środowiskowy adaptacji
Mówiliśmy wiele razy wcześniej o tym, jak gatunki ewoluują w odpowiedzi na pewien rodzaj presji środowiskowej, która sprzyja (lub nie sprzyja) pewnym cechom w obrębie tego gatunku. Z czasem prowadzi to do zmian w częstotliwości występowania cech gatunkowych i zmienia ogólny średni fenotyp tego gatunku (czasem powoli, czasem szybko).
Choć zwykle mówimy o środowisku w kategoriach warunków abiotycznych, takich jak temperatura czy klimat, czynniki biotyczne są równie ważne: to znaczy, części środowiska, które same są również żywe. Z tego powodu zmiany w obrębie jednego gatunku mogą mieć głębokie reperkusje dla innych gatunków powiązanych w ekosystemie. Tak więc ewolucja jednego gatunku jest nierozerwalnie związana z ewolucją innych istotnych gatunków w ekosystemie: często te połączone ścieżki ewolucyjne walczą ze sobą, gdy każda z nich się zmienia. Przyjrzyjmy się kilku różnym przykładom tego, jak ewolucja jednego gatunku może wpłynąć na ewolucję innego.
Koewolucja drapieżnika i ofiary
Jednym z najbardziej oczywistych sposobów, w jaki ewolucja dwóch różnych gatunków może oddziaływać, są relacje drapieżnika i ofiary. Naturalnie, gatunki ofiar ewoluują, aby być w stanie bronić się przed drapieżnikami na różne sposoby, takie jak crypsis (np. kamuflaż), toksyczność lub zmiany behawioralne (takie jak nokturnalizm lub grupowe stadne). Przeciwnie, drapieżniki będą ewoluować nowe i ulepszone metody wykrywania i polowania na ofiary, takie jak wzmocnione zmysły, jad i stealth (przez miękkie wyściełane stopy, na przykład).
Istnieją miliony możliwych przykładów koewolucji drapieżnik-prey, które mogłyby być używane jako przykłady tutaj, w oparciu o ciągłe dążenie do jednego gatunku, aby uzyskać przewagę nad innymi. Ale jeden, który przychodzi do głowy jest stworzenie, że dowiedziałem się o podczas wakacji w Skandynawii: kuna sosnowa, i jak to wpływa na wiewiórki.
Kuny sosnowe jest gatunkiem w rodzinie mustelid, wraz z wydry, łasice, stoats, i rosomaki. Podobnie jak wiele mustelidów, są one mięsożernymi ssakami, które żywią się różnymi zdobyczami, takimi jak gryzonie, małe ptaki i owady. Jednym z bardziej obfitych gatunków, na których żerują są wiewiórki: zarówno wiewiórki rude, jak i szare są potencjalnym pożywieniem dla uroczej, acz dziarskiej kuny sosnowej.
Jednakże w obrębie występowania kuny sosnowej (w dużej części Europy), wiewiórki rude są gatunkiem rodzimym, a wiewiórki szare są gatunkiem inwazyjnym, pochodzącym z Ameryki Północnej. Ze względu na długotrwały związek pomiędzy rudymi wiewiórkami a kunami sosnowymi, gatunki te współewoluowały: przede wszystkim poprzez zmianę stylu życia rudych wiewiórek na głównie nadrzewny i unikanie ziemi tak bardzo, jak to tylko możliwe. Wiewiórki szare, jednakże, nie miały ewolucyjnej historii, aby nauczyć się tej lekcji i są łatwym pożywieniem dla sprytnej kuny sosnowej. Tak więc, w regionach, gdzie kuny sosnowe zostały zachowane lub reintrodukowane, aktywnie kontrolują one inwazyjną populację wiewiórki szarej, co z kolei wzmacnia rodzimą populację wiewiórki rudej poprzez zmniejszenie konkurencji. Koewolucyjny związek między wiewiórkami rudymi i kunami sosnowymi jest krytyczny dla zwalczania gatunków inwazyjnych.
Koewolucja pasożytów-żywicieli
W podobnym duchu jak koewolucja drapieżników i ofiar, gatunki patogeniczne i ich niefortunni żywiciele również przechodzą swego rodzaju „wyścig zbrojeń”. Pasożyty muszą ciągle rozwijać nowe sposoby infekowania i przenoszenia się na żywicieli, podczas gdy żywiciele rozwijają nowe metody opierania się i unikania gatunków infekujących. Ta spiralna walka sił ewolucyjnych jest określana mianem „hipotezy Czerwonej Królowej”, sformułowanej w 1973 roku przez Leigha Van Valena i używanej do opisu wielu innych form koewolucji. Nazwa pochodzi z Lewis Carroll’s Through the Looking Glass, a jeden cytat w szczególności:
„Teraz, tutaj, widzisz, to trwa wszystkie bieganie można zrobić, aby utrzymać w tym samym miejscu”.
Cytat odnosi się, jak gatunki muszą stale dostosowywać i reagować na ewolucję innych gatunków po prostu zachować istniejące i zapobiec wyginięciu. Gatunki, które pozostają statyczne i przestać ewoluować będzie nieuchronnie wyginąć, jak świat wokół nich changes.
Mimikra
Plenty innych dziwnych i unikalnych mechanizmów koewolucji istnieją w przyrodzie. Jednym z nich jest mimikra, proces, w którym jeden gatunek próbuje wyglądać jak inny, aby chronić siebie. Najbardziej ikoniczną grupą znaną z tego zjawiska są motyle: wiele gatunków, mimo że ewolucyjnie bardzo się od siebie różnią, dzieli podobne wzory ubarwienia i kształty ciała jako naśladowcy. W zależności od charakteru kopii, mimikra może być podzielona na dwie szerokie kategorie. W obu przypadkach początkowy gatunek „odniesienia” jest toksyczny lub niesmaczny dla drapieżników i wykorzystuje pewien rodzaj sygnału kolorystycznego, aby to zakomunikować: pomyślmy o jaskrawożółtych kolorach pszczół i os lub czerwonych biedronek. Gdy te dwie kategorie się zmieniają, chodzi o charakter gatunku „naśladowcy”.
Müllerowska mimikra
Jeśli naśladowca jest również toksyczny lub niesmaczny, nazywamy to mimikrą Müllera (od nazwiska Johanna Friedricha Theodora Müllera). Dzieląc te same wzory ubarwienia i będąc toksycznymi, dwa gatunki naśladujące zwiększają potencjał sygnału do nauczenia się go przez drapieżniki. Jeśli drapieżnik zje któryś z tych gatunków, skojarzy ten wzór ubarwienia z toksycznością i w przyszłości żaden z tych gatunków nie będzie już tak chętnie żerowany. W tym sensie jest to kooperatywny związek koewolucyjny między dwoma fizycznie podobnymi gatunkami.
Mimikra Batesa
W przeciwieństwie do tego, mimika może w rzeczywistości nie być toksyczna lub niesmaczna, a po prostu kopiuje toksyczny gatunek. Określa się to mianem mimikry Batesa (od nazwiska Henry’ego Waltera Batesa) i polega na tym, że gatunek naśladowcy opiera się na skojarzeniu koloru i toksyczności, którego drapieżniki nauczyły się dzięki gatunkowi „odniesienia”. Mimo, że naśladowca nie jest toksyczny, zasadniczo wykorzystuje ciężką pracę ewolucyjną, która została już wykonana przez faktycznie toksyczne gatunki. W tym przypadku związek koewolucyjny jest bardziej pasożytniczy, ponieważ mimik korzysta z „odniesienia”, ale przysługa nie jest zwracana.
Koewolucja gatunków i znaczenie interakcji między gatunkami
Istnieje niezliczona ilość innych interakcji między gatunkami, które mogłyby prowadzić koewolucyjne relacje w przyrodzie. Mogą one obejmować różne formy symbiozy, lub odpowiedzi różnych gatunków na inżynierów ekosystemu, czyli gatunki, które mogą zmieniać i kształtować środowisko wokół nich (takie jak koralowce w systemach rafowych). Zrozumienie, w jaki sposób gatunek ewoluuje w swoim środowisku, wymaga więc uwzględnienia, jak wiele innych lokalnych gatunków również ewoluuje i reaguje na swoje własne sposoby.
.