Ewolucyjny wyścig zbrojeń

the Phytophthora infestans/bintje potato interactionedytuj

ziemniaki Bintje

ziemniaki Bintje pochodzą z krzyżówki odmian ziemniaków Munstersen i Fransen. Został stworzony w Holandii, a obecnie jest uprawiany głównie w północnej Francji i Belgii. Oomycete Phytophthora infestans jest odpowiedzialny za zarazę ziemniaków, w szczególności podczas Europejskiego głodu w 1840 roku. Zoospory (ruchome zarodniki, cechy oomycetes) są uwalniane przez zoosporangię dostarczaną z grzybni i przynoszoną przez deszcz lub wiatr przed zakażeniem bulw i liści. Czarne kolory pojawiają się na roślinie z powodu infekcji jej układu komórkowego niezbędnego do namnażania populacji zakaźnej oomycete. Pasożyt zawiera wirulentno-awirulentne kombinacje alleliczne w kilku mikrosatelitowych loci, podobnie gospodarz zawiera kilka genów oporności multiloci (lub Gen R). Ta interakcja nazywa się relacją gene-for-gene i jest ogólnie rozpowszechniona w chorobach roślin. Ekspresja wzorców genetycznych u dwóch gatunków jest kombinacją odporności i cech zjadliwości w celu uzyskania najlepszego współczynnika przeżycia.

nietoperze i ćmyedytuj

spektrogram pipistrellus pipistrellus vocalizations nietoperza podczas zbliżania się ofiary. Nagranie zajmuje w sumie 1,1 sekundy; niższa częstotliwość główna ok. 45 kHz (jak typowe dla Pipistrelle pospolitej). Około 150 milisekund przed ostatecznym kontaktem czas pomiędzy i czas trwania połączeń staje się znacznie krótszy („feeding buzz”).
odpowiedni plik audio:

nietoperze ewoluowały, by używać echolokacji do wykrywania i łapania zdobyczy. Ćmy z kolei ewoluowały, aby wykrywać echolokację polujących nietoperzy i wywoływać manewry unikowe lub odpowiadać własnymi ultradźwiękowymi kliknięciami, aby zmylić echolokację nietoperza. Podrodzina Arctiidae Ćmy Noctuidowej jednoznacznie reaguje na echolokację nietoperzy w trzech dominujących hipotezach: zaskoczenie, zagłuszenie sonaru i akustyczna obrona aposematyczna. Wszystkie te różnice zależą od konkretnych ustawień środowiska i rodzaju wezwania echolokacyjnego; jednak hipotezy te nie wykluczają się wzajemnie i mogą być wykorzystane przez tę samą ćmę do obrony.

różne mechanizmy obronne wykazały bezpośrednią reakcję na echolokację nietoperzy dzięki badaniom sympatrycznym. W miejscach o izolacji przestrzennej lub czasowej między nietoperzami a ich zdobyczą mechanizm słuchu gatunku ćmy ma tendencję do regresji. Fullard et al. (2004) porównał adventive i endemiczne gatunki Noctiid moth w Siedlisku wolnym od nietoperzy do ultradźwięków i stwierdził, że wszystkie gatunki adventive reagowały na ultradźwięki, spowalniając czas lotu, podczas gdy tylko jeden z endemicznych gatunków zareagował na sygnał ultradźwiękowy, wskazując na utratę słuchu w czasie w populacji endemicznej. Jednak stopień utraty lub regresji zależy od ilości czasu ewolucyjnego i tego, czy gatunek ćmy rozwinął wtórne zastosowania do słuchu.

niektóre nietoperze są znane z używania kliknięć na częstotliwościach powyżej lub poniżej zakresów słuchu ćmy. Jest to znane jako hipoteza częstotliwości allotonicznej. Twierdzi, że systemy słuchowe ćmy zmusiły ich drapieżniki nietoperzy do stosowania echolokacji o wyższej lub niższej częstotliwości w celu obejścia słyszenia ćmy. Nietoperze Barbastelle ewoluowały, aby używać cichszego trybu echolokacji, wywołując zmniejszoną głośność i dodatkowo zmniejszając głośność swoich kliknięć, gdy zbliżają się do ciem ofiary. Mniejsza ilość kliknięć zmniejsza efektywny zasięg polowań, ale skutkuje znacznie większą liczbą złowionych ćmy niż inne, głośniejsze gatunki nietoperzy. Ćmy dodatkowo rozwinęły zdolność rozróżniania wysokiej i niskiej echolokacji, co wskazuje, czy nietoperz właśnie wykrył ich obecność, czy też aktywnie je ściga. Pozwala im to zdecydować, czy defensywne kliknięcia ultradźwiękowe są warte czasu i energii.

traszka szorstka i wężyk podwiązkowyedytuj

traszka szorstka

traszki szorstkowłose mają gruczoły skórne, które zawierają potężną truciznę nerwową, tetrodotoksynę, jako adaptację przeciw drapieżnikom. Przez większą część zasięgu traszki pospolity wąż podwiązkowy jest odporny na toksyny. Podczas gdy w zasadzie Toksyna wiąże się z białkiem w kształcie rurki, które działa jako kanał sodowy w komórkach nerwowych węża, mutacja w kilku populacjach węży konfiguruje białko w taki sposób, aby utrudniać lub zapobiegać wiązaniu się toksyny, nadając oporność. Z kolei odporność tworzy selektywne ciśnienie, które sprzyja trawom, które produkują więcej toksyn. To z kolei narzuca selektywną presję faworyzującą węże z mutacjami nadającymi jeszcze większy opór. Ten ewolucyjny wyścig zbrojeń spowodował, że traszki wytwarzały toksyny znacznie przekraczające poziom potrzebny do zabicia każdego innego drapieżnika.

w populacjach, w których węże pończosznicze i traszki żyją razem, wyższy poziom tetrodotoksyny i odporność na nią obserwuje się odpowiednio u obu gatunków. W przypadku rozdzielenia gatunków poziom toksyn i oporność są niższe. Podczas gdy izolowane węże pończosznicze mają mniejszą odporność, nadal wykazują zdolność do opierania się niskim poziomom toksyny, co sugeruje predyspozycję przodków do odporności na tetrodotoksyny. Niższe poziomy oporności w odseparowanych populacjach sugerują koszt sprawności zarówno produkcji toksyn, jak i oporności. Węże o wysokim poziomie odporności na tetrodotoksyny pełzają wolniej niż izolowane populacje węży, co czyni je bardziej podatnymi na drapieżnictwo. Ten sam wzór obserwuje się w izolowanych populacjach traszek, które mają mniej toksyn w skórze. Istnieją geograficzne punkty zapalne, w których poziom tetrodotoksyny i oporności jest bardzo wysoki, co wskazuje na bliskie interakcje między traszkami a wężami.

małże drapieżne i małże łuskane preyEdit

małże drapieżne używały własnej skorupy, aby otworzyć skorupę swojej ofiary, często łamiąc przy tym zarówno skorupy drapieżnika, jak i ofiary. Doprowadziło to do tego, że sprawność zdobyczy o większych łuskach była wyższa, a następnie bardziej wybierana przez pokolenia, jednak populacja drapieżników wybierana była dla tych, którzy byli bardziej wydajni w otwieraniu zdobyczy o większych łuskach. Ten przykład jest doskonałym przykładem asymetrycznego wyścigu zbrojeń, ponieważ podczas gdy ofiara rozwija cechę fizyczną, drapieżniki dostosowują się w znacznie inny sposób.

żmije zalewowe i osobne gatunki żabówedytuj

żmije zalewowe pożerają trzy rodzaje żab: jedną nietoksyczną, jedną wytwarzającą śluz, gdy jest pobierana przez drapieżnika, i wysoce toksyczne żaby, jednak węże odkryły również, że jeśli czekają na spożycie swojej toksycznej ofiary, siła działania zmniejsza się. W tym konkretnym przypadku asymetria umożliwiła wężom pokonanie obrony chemicznej toksycznych żab po ich śmierci. Wyniki badań wykazały, że wąż przyzwyczaił się do różnic w żab przez ich czas trzymania i uwalniania, zawsze trzymając nietoksyczne, a zawsze uwalniając wysoce toksyczne żaby, z żab, które wydzielają śluz gdzieś pomiędzy. Węże spędzały również znacznie więcej czasu między uwolnieniem wysoce toksycznych żab niż krótki czas między uwolnieniem żab, które wydzielają śluz. Dlatego też węże mają znacznie większą zaletę, że są w stanie poradzić sobie z różnymi mechanizmami obronnymi żab, podczas gdy żaby mogą w końcu zwiększyć siłę swojej toksycznej wiedzy, że węże dostosują się również do tej zmiany, na przykład węże same mają jad do początkowego ataku. Koewolucja jest nadal wysoce asymetryczna ze względu na przewagę drapieżników nad zdobyczą.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.