Koevolucija - Video lectures

“Tu pri nas, kot vidiš, moraš teči, kolikorte le noge nesejo, da ostaneš naistem mestu.”(Lewis Caroll, V ogledalu)Leigh Van Valen

pravilo Rdeče kraljice(The Red Queen Principle)(Van Valen 1973, Evolutionary Theory 1: 1-30)KOEVOLUCIJAvzajemno evolucijskospreminjanje sobivajočih vrstv združbimedvrstni odnosi(vzajemni, recipročni)naravni izbor

Mednarodni posvet:BIODIVERZITETA- raznolikost živih sistemov, Ljubljana, 1. - 2. oktober 2002BIODIVERSITY - Diversity of Living Systems, Ljubljana, October 1-2, 2009KOEVOLUCIJAmedvrstni odnosi kot goniloevolucijskega razvojanaravnih združbAl Vrezec

Življenjske združbe in medvrstni odnosiABIOTSKO OKOLJEBIOTSKO OKOLJEBIOCENOZAkoevolucijasobivajočihvrst

Koevolucija sobivajočih vrst• neprestano prilagajanje (tek) vrst na abiotske in predvsembiotske razmere v okoljuPLENILECFREKVENCAPLENSTANJE ZNAKA• proces vodi naravni izbor• vrste, ki v tej tekmi zaostanejo, izumrejo• zakon stalnega izumiranja (Van Valen 1973, Evolutionary Theory 1: 1-30)Vrste izumirajo neodvisno glede na starost.

Medvrstni odnosi in koevolucijaDejavnika, ki pogojujeta koevolucijo:• sobivanje vrst – tesnejše je sobivanje, večja je možnost koevolucije• soodvisnost vrst – močnejše so interakcije med vrstami, večja je možnostkoevolucijeselekcijski pritisk – obseg učinka interakcije, s katero ena vrsta vpliva narazmnoževalni uspeh in smrtnost druge vrste (učinek je pogosto oboje smeren)1. plenilec - plen2. zajedavec - gostitelj3. mutualizem4. tekmovanje

Koevolucija med plenilcem in plenomPlenilstvo – negativno razmerje:plenilec + SELEKCIJSKI PRITISK plen -lov plenavečji ulovizogibanje plenilcuvečja smrtnostmanjši ulovmanjša smrtnostOBOROŽEVALNA TEKMA(arms race)

Koevolucijska speciacija pod vplivom plenilstvaPLENPLENILECFREKVENCASTANJE ZNAKAspecializacijageneralizacija

Koevolucija med zajedavcem in gostiteljemZajedavstvo – negativno razmerje:VIRULENTNOSTzajedavec + gostitelj -okužbavisoka virulentnostvisoka smrtnostFazan(Phasianus colchicus)Heterakis gallinarumokužbanizka virulentnostTompkins et al. 2001,Parasitology 122: 187-193majhna smrtnostJerebica(Perdix perdix)

Koevolucija med zajedavcem in gostiteljemZmanjševanje virulentnosti pri virusu miksoma in divjem kuncu100 %1950 1952 1975 1955 1959 1964 1967 1970 - 51 55 81 58 63 66 69 74Južnoameriški gozdni kunec(Sylvilagus brasiliensis)0 %I II III IV Vvirulentne stopnjeEvropski divji kunec(Oryctolagus cuniculus)

Koevolucija in mutualizemMutualizem – pozitivno razmerjeUčinkovitost razmerja odvisna od skladnosti mutualistov.Selekcijska prednost mutualistov se odraža v njihovemsoprilagajanju.KOEVOLUCIJSKO UGLAŠEVANJEEndosimbiontska teorijanastanka mitohondrijevFREKVENCASTANJE ZNAKA

Koevolucija med tekmujočimi vrstami (kompeticija)Tekmovanje – negativno razmerje:kompetitor 1 - kompetitor 2 -RAZKLON (DIVERGENCA) NIŠzmanjševanje obsega sobivanjamanjša možnost koevolucijskega razvoja

Koevolucija med tekmujočimi vrstami (kompeticija)Dokazovanje koevolucije na osnovi tekmovanja:1. razklon (divergenca) niš pri izrabi virov okolja2. razklon je posledica tekmovanja3. razklon ima genotipsko in ne fenotipsko osnovoSUR – kozačaSAL(S) – simpatričnalesna sovaSAL(A) – alopatričnalesna sova

Razmik znaka (character displacement)Razlike v morfoloških znakih med alopatričnimi in simpatričnimipopulacijami dveh kompetititvnih vrstRazklon na genotipski osnoviHydrobia ulvaeHydrobia ventrosa30ALOPATRIJASIMPATRIJA20%1001 2 3 4 5 6 7Dolžina polžje hišice [mm]

• hipoteza o Rdeči kraljici:ZaključekInterakcije med vrstami v združbi se razvijajo, medtem ko relativnarazmerja med vrstami ostajajo enaka.• vrste vplivajo druga na drugo in se ob tem koevoluirajo• prevlada biotskih dejavnikov v evoluciji• Koevolucija:• pojav pri vseh tipih medvrstnih odnosov – različna verjetnostpojavljanja• verjetnejša med vrstami različnih trofičnih nivojev• verjetnejša v združbah z majhno pestrostjo

HVALA ZA POZORNOST!