Koevolution
Koevolution ist die interaktive Evolution von zwei oder mehr Arten, die zu einer gegenseitigen oder antagonistischen Beziehung führt.
Wenn sich zwei oder mehr verschiedene Arten so entwickeln, dass sie sich gegenseitig beeinflussen, findet eine Koevolution statt. Diese interaktive Art der Evolution zeichnet sich dadurch aus, dass die beteiligten Lebensformen über einen bestimmten Zeitraum als starker selektiver Druck aufeinander wirken.,
Die Koevolution von Pflanzen und Tieren, unabhängig davon, ob Tiere streng in ihrer pflanzenfressenden Rolle oder auch als Bestäuber betrachtet werden, ist in jedem terrestrischen Ökosystem auf der ganzen Welt, in dem sich die Flora etabliert hat, reichlich vertreten.
Darüber hinaus wird die Gesamtgeschichte einiger der Vielzahl der gegenwärtigen und vergangenen Pflanzen-und Tierbeziehungen (wenn auch fragmentarisch) im Fossilienbestand in der Erdkruste angezeigt.,
Anfänge
Die häufigsten coevolutionary Beziehungen zwischen Pflanzen und Tieren umgeben, Pflanzen als Nahrungsquelle. Mikroskopische, einzellige Pflanzen waren die ersten Autotrophen der Erde (Organismen, die ihre eigene organische Energie durch Photosynthese produzieren können, dh aus chemischen Grundbestandteilen, die aus der Umwelt stammen).,
In Verbindung mit dem Auftreten von Autotrophen entwickelten sich mikroskopische, einzellige Heterotrophe (Organismen wie Tiere, die Nahrung aus anderen Quellen wie Autotrophen ableiten müssen), um die Autotrophen auszunutzen.
Irgendwann während des späteren Teils des Mesozoikums entwickelten sich Angiospermen, die Blütenpflanzen, und ersetzten die meisten der zuvor dominierenden Landpflanzen, wie die Gymnospermen und die Farne. Neue Arten von Pflanzenfressern entwickelten sich, um diese neuen Nahrungsquellen auszunutzen.,
Irgendwann, wahrscheinlich während der Kreidezeit des späten Mesozoikums, wurden Tiere unbeabsichtigte Hilfsmittel beim Bestäubungsprozess von Angiospermen. Mit fortschreitender Koevolution wurden die ersten Bestäuber der Tiere als Partner der Pflanzen immer unverzichtbarer.
Schließlich entwickelten stark koevolvierte Pflanzen und Tiere Beziehungen extremer Interdependenz, die durch die Honigbienen und ihre koevolvierten Blüten veranschaulicht wurden. Es wird angenommen, dass diese Angiosperm-Insekt-Beziehung im Mesozoikum durch Käferprädation entstanden ist, möglicherweise auf frühen, magnolienartigen Angiospermen.,
Die Fossilienfunde unterstützt diese Theorie. Unabhängig von der genauen Route, auf der die Bestäubung von Pflanzen und Tieren koevolviert wurde, war das Endergebnis eine Reihe von Pflanzen-und Tierarten, die von der neuen Art der Beziehung gegenseitig profitierten.
Koevolutionäre Beziehungen
Mutualismus koevolutionäre Beziehungen, Pilze und Algen in Flechten
Koevolutionäre Beziehungen umfassen eine immense Anzahl von Beziehungen zwischen Pflanzen und Tieren und sogar zwischen Pflanzen und anderen Pflanzen.,
Unter diesen koevolved Situationen können Kommensalismen gefunden werden, in denen verschiedene Arten koevolved eng miteinander ohne Verletzung eines Teilnehmers zu leben, und Symbiosen, in denen Arten koevolved buchstäblich „zusammenleben.“
Solche verflochtenen Beziehungen können die Form von Gegenseitigkeit annehmen, in der kein Partner geschädigt wird und in der Tat einer oder beide davon profitieren—wie in den Beziehungen zwischen Pilzen und Algen in Flechten, Pilzen und Wurzeln in Mykorrhiza und Ameisen und Akazienbäumen in einem symbiotischen Gegenseitigkeit, in dem die Ameisen die Akazien vor Pflanzenfressern schützen., Im Parasitismus profitiert ein Partner auf Kosten des anderen; Ein klassisches Beispiel ist die Beziehung zwischen dem Mistelparasiten und der Eiche.
Eine andere koevolutionäre Beziehung, predation, ist in erster Linie auf Tier-Tier-Beziehungen beschränkt (Wirbeltier Fleischfresser essen andere Tiere, am offensichtlichsten), obwohl einige Pflanzen, wie Venusfliegenfalle, ahmen Raubtiere in entwickelten Mitteln zum Fangen und Aufnehmen von Insekten als Nahrungsquelle., Einige hochentwickelte Pilze, wie der Austernpilz, haben anästhesierende Verbindungen und andere Mittel entwickelt, um Protozoen, Nematoden und andere kleine Tiere einzufangen.
Venus ‚ s flytrap, predation coevolutionary relationship
Eine der offensichtlichsten und komplexesten koevolutionären Beziehungen sind die Mutualismen, die sich zwischen Pflanzen mit fleischigen Früchten und Wirbeltieren entwickelt haben, die dazu dienen, die Samen in diesen Früchten zu zerstreuen.,
Im Laufe der Zeit haben Pflanzen, die diese Früchte produzieren, von der natürlichen Selektion profitiert, weil ihre Samen ein hohes Maß an Überleben und Keimung genossen haben: Tiere essen die Früchte, deren Samen durch ihr Verdauungssystem geleitet werden (oder regurgitated, um Nachkommen zu ernähren) unversehrt; Manchmal werden die Samen sogar zur Keimung ermutigt, da die Verdauung hilft, die Samenmantel abzubauen. Darüber hinaus ermöglicht die Ausbreitung durch die Beweglichkeit der Tiere eine breitere Ausbreitung der Samen.,
Der koevolutionäre Prozess wirkt auch auf die Tiere: Vögel und Tiere, die die Früchte fressen, genießen ein höheres Maß an Überleben, und so begünstigt die natürliche Selektion sowohl fleischige fruchtproduzierende Pflanzen als auch fleischige fruchtfressende Tiere. Eine ähnliche Auswahl hat die Koevolution von Blumen mit Farben und Gerüchen begünstigt, die Bestäuber wie Bienen anziehen.
Schließlich wurden einige Pflanzen-Tier-Gegenseitigkeiten so miteinander verflochten, dass einer oder beide Teilnehmer einen Punkt erreichten, an dem sie ohne die Hilfe des anderen nicht existieren konnten., Diese obligatorischen Gegenseitigkeiten betreffen letztendlich neben Insekten auch andere Arten von Tierpartnern. Wirbeltierpartner wie Vögel, Reptilien und Säugetiere beteiligten sich an Mutualisierungen mit Pflanzen. Im Südwesten der USA zum Beispiel haben Fledermäuse und der Agaven-und Saguaro-Kaktus eine besondere koevolutionäre Beziehung: Fledermäuse, Nektar-Trinker und Pollenfresser, haben spezielle Fütterungsstrukturen wie erektile Zungen entwickelt, die denen von Motten und anderen Insekten mit ähnlichem Lebensstil ähneln.,
Im Gegenzug Angiospermen coevolutionär mit Fledermäusen beteiligt haben solche Spezialisierungen wie Fledermaus-attraktive Düfte, Blumenstrukturen entwickelt, die die Fledermäuse Fütterungsgewohnheiten entsprechen und minimieren die Chance, die Tiere zu verletzen, und Blütenblattöffnungen zeitlich auf die nächtliche Aktivität von Fledermäusen.
Abwehrmechanismen
Die Koevolution manifestiert sich sowohl in Abwehrmechanismen als auch in Lockstoffen: Botanische Strukturen und Chemikalien (sekundäre Metaboliten) haben sich entwickelt, um die Aufmerksamkeit von Pflanzenessern zu entmutigen oder zu verhindern.,
Abwehrmechanismen
Dazu gehören die Entwicklung von Stacheln, Widerhaken, Dornen, Borsten und Haken an Pflanzenblättern, Stängeln und Stammoberflächen. Kakteen, Hollies und Rosensträucher veranschaulichen diese Form der Pflanzenstrategie. Einige Pflanzen produzieren chemische Verbindungen, die bitter im Geschmack oder giftig sind.
Pflanzen, die organische Tannine wie Bäume und Sträucher enthalten, können die Verdauungssäfte von Tieren teilweise inaktivieren und kumulative toxische Wirkungen hervorrufen, die mit Krebs korreliert sind., Gräser mit hohem Kieselsäuregehalt tragen dazu bei, dass die Zähne von Pflanzenessern abgenutzt werden.
Tiere haben sich diesen Abwehrinnovationen angepasst, indem sie ein höheres Maß an Resistenz gegen Pflanzengifte entwickelt haben oder indem sie effizientere und härtere Zähne mit Merkmalen wie härteren Zahnschmelzoberflächen oder der Fähigkeit zum Schleifen mit Zahnbatterien entwickelt haben.