Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Косовидение и ассоциации паразитов и хозяев. Сверху вниз:
Cospeciation: хозяин и паразит speciate одновременно
коммутационного Ведущий: видообразования , как паразит переходят узлы и эволюционирует в репродуктивной изоляции
независимых видообразовании: паразит speciates на одном хосте, причины , не связанные с принимающим
Исчезновением: паразит вымирает на хосте
упускает: хост вид, но паразит не оказывается репродуктивно изолированным

Cospeciation является формой коэволюции , в которой видообразование одного вида диктует видообразования другого вида , и наиболее часто изучается в с принимающим паразитарными отношениями. В случае отношений хозяин-паразит, если два хозяина одного и того же вида оказываются в непосредственной близости друг от друга, паразиты одного и того же вида от каждого хозяина могут перемещаться между особями и спариваться с паразитами на другом хозяине. [1]Однако, если событие видообразования происходит у вида-хозяина, паразиты больше не смогут «пересекаться», потому что два новых вида-хозяев больше не спариваются, и, если событие видообразования связано с географическим разделением, это очень маловероятно. два хоста будут вообще взаимодействовать друг с другом. Отсутствие близости между хозяевами в конечном итоге мешает популяциям паразитов взаимодействовать и спариваться. В конечном итоге это может привести к видообразованию внутри паразита. [2]

Согласно правилу Фаренхольца, впервые предложенному Генрихом Фаренхольцем в 1913 году, когда произошло совместное видение паразита и хозяина, филогении хозяина и паразита стали отражать друг друга. В филогении паразит-хозяин, да и вообще в филогении всех видов, полное зеркальное отражение встречается редко. Филогения паразита-хозяин может быть изменена переключением хозяина, исчезновением, независимым видообразованием и другими экологическими событиями, что затрудняет обнаружение совместного видообразования. [3] Однако совместное видообразование не ограничивается паразитизмом, но было задокументировано в симбиотических отношениях, подобных отношениям кишечных микробов у приматов. [4]

Правило Фаренхольца [ править ]

В 1913 году Генрих Фаренхольц предположил, что филогения как хозяина, так и паразита в конечном итоге станут конгруэнтными или будут отражать друг друга, когда происходит совместное видообразование. [5] Более конкретно, более близкие виды паразитов будут обнаружены на близкородственных видах хозяев. Таким образом, чтобы определить, произошло ли совместное видообразование в отношениях паразит-хозяин, ученые использовали сравнительный анализ филогении хозяина и паразита.

В 1968 году Даниэль Янцен предложил теорию, противоположную правилу Фаренхольца. Изучая совместное видообразование во взаимоотношениях между растениями и насекомыми, он предположил, что виды имеют целый ряд физиологических условий и сред. Со временем сохраненные черты паразитических видов позволяют выживать в различных условиях или средах. «Экологичность», как это известно, означает, что более близкородственные паразиты будут иметь схожие черты, связанные с выживанием на определенном хозяине. Это дает объяснение конгруэнтности филогении паразит-хозяин. [5] [6]

Паразитарное видообразование [ править ]

Правило Фаренхольца, по-видимому, соблюдается при паразитическом родовидении карманных сусликов и жевательных вшей . [7]

Видно, тоже, между Poaceae травами и ангвининым нематод , [8] , а также между некоторыми растениями и Phyllonorycter минирующей молью . [9]

Симбиотическое родословие [ править ]

Темнокожие курильщики обеспечивают энергией и питательными веществами хемоавтотрофные бактерии, которые, в свою очередь, симбиотически связаны с глубоководными моллюсками.

Среди животных, симбиотическое cospeciation видно между Uroleucon (тли) и Buchnera (растения в заразиховом ), [10] между глубоководными моллюсками и хемоавтотрофными бактерий , [11] , а также между Dendroctonus короедами и некоторыми грибами. [12]

Симбиотическая cospeciation находится между Crematogaster муравьями и Macaranga растениями, [13] между Ficus смоковницей и хальцидом осой , [14] , а также между Poaceae травами и Epichloe грибами. [15]

Ложное несоответствие [ править ]

Двумя основными препятствиями для определения совместного видообразования с использованием правила Фаренхольца являются случаи ложной конгруэнтности и ложного несоответствия. Ложная конгруэнтность возникает, когда филогении паразита и хозяина отражают друг друга, но не из-за совместного видения, например, если паразиты колонизируют хозяев после того, как виды хозяев разошлись, и совпадение филогений возникло случайно, но это маловероятно. [16] Ложное несоответствие, когда произошло совместное видообразование, но филогении не отражают друг друга, более распространено и может быть вызвано рядом факторов; он также может появиться, если паразиты, присутствующие на хозяине, не обнаружены экспериментатором. [16]

Переключение хоста [ править ]

Хотя считалось, что паразиты специализируются на определенном виде хозяина, паразит обычно колонизирует другого хозяина, который ранее не был колонизирован этим видом паразита. Если « смена хозяина » происходит после события совместного видообразования, присутствие паразита на других видах хозяев нарушит любое потенциальное совпадение двух филогений. В сочетании с исчезновением или независимым видообразованием филогенетические сравнения могут стать сложными и полностью замаскировать событие совместного видообразования. [17]

Независимое видообразование [ править ]

Обычно независимое видообразование существенно не меняет филогенетический анализ, используемый для измерения совместного видообразования. Однако в сочетании с исчезновением независимое видообразование может стать очень проблематичным при попытке разобраться в филогении хозяина и паразита. Независимое видообразование происходит, когда отдельная популяция на одном хозяине претерпевает видообразование, приводящее к появлению двух сестринских линий паразита на конкретном хозяине. Другими словами, линия паразита определяется, а линия хозяина - нет. Это усложняется, когда две линии паразитов затем сопоставляются с хозяином. Если одна из двух линий паразита вымирает из новой линии хозяина, филогении хозяина и паразита начнут распадаться. Несмотря на то, что паразит и хозяин коспецифичны вместе, филогении не будут совпадать.[3]

Вымирание [ править ]

После совместного видообразования паразит (или симбионт) может вымереть, пока его хозяин выживает. Это может произойти, если, например, вид-хозяин адаптируется к новой среде обитания. [3]

«Отсутствует лодка» [ править ]

До видообразования хозяев, если распределение популяции паразитов среди популяции хозяев носит спорадический характер, возможно, что когда происходит видообразование хозяев, оно произойдет с хозяевами, не имеющими популяции паразитов. Это явление известно как «потеря лодки». Паразиты потенциально могут быть связаны со своим хозяином по линии, однако паразиты потенциально могут отсутствовать в некоторых линиях хозяина. Подобно вымиранию и независимому видообразованию, одно «упущение лодки», вероятно, окажет минимальное влияние на картирование филогении, однако в сочетании с независимым видообразованием филогении паразита и хозяина могут начать распадаться. [3]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Cospeciation" . evolution.berkeley.edu . Проверено 10 марта 2017 .
  2. ^ BioLogos. «Основы эволюции: паразитизм, мутуализм и косовидение» . BioLogos . Архивировано из оригинала на 2017-04-27 . Проверено 10 марта 2017 .
  3. ^ a b c d Пейдж, Родерик Д.М. (01.01.2001). «Созидание». eLS . Джон Вили и сыновья. DOI : 10.1038 / npg.els.0004124 . ISBN 9780470015902.
  4. ^ Moeller, Эндрю H .; Каро-Кинтеро, Алехандро; Мджунгу, Деус; Георгиев, Александр В .; Lonsdorf, Elizabeth V .; Muller, Martin N .; Pusey, Anne E .; Петерс, Мартина; Хан, Беатрис Х. (22.07.2016). «Косидиация кишечной микробиоты с гоминидами» . Наука . 353 (6297): 380–382. DOI : 10.1126 / science.aaf3951 . PMC 4995445 . PMID 27463672 .  
  5. ^ а б «Созидание вшей и их хозяев» . tolweb.org . Проверено 10 марта 2017 .
  6. ^ «Историческая биогеография совместной эволюции: возникающие инфекционные заболевания - это эволюционные катастрофы, ожидающие своего часа (доступна загрузка PDF-файла)» . Проверено 13 апреля 2017 .
  7. ^ Демастес, Джеймс У .; Хафнер, Марк С. (1993-01-01). «Созидание карманных сусликов (Geomys) и их жевательных вшей (Geomydoecus)». Журнал маммологии . 74 (3): 521–530. DOI : 10.2307 / 1382271 . JSTOR 1382271 . 
  8. ^ Субботин, Сергей А .; Krall, Eino L .; Райли, Ян Т .; Чижов, Владимир Н .; Стэленс, Ариан; Де Луз, Марк; Моэнс, Морис (2004-01-01). «Эволюция галлообразующих паразитических нематод растений (Tylenchida: Anguinidae) и их взаимоотношения с хозяевами, как следует из внутренних транскрибируемых последовательностей спейсеров ядерной рибосомной ДНК». Молекулярная филогенетика и эволюция . 30 (1): 226–235. DOI : 10.1016 / S1055-7903 (03) 00188-X .
  9. ↑ Лопес-Вамонде, Карлос; Годфрей, Х. Чарльз Дж .; Кук, Джеймс М .; Нейсон, Дж. (1 августа 2003 г.). «Эволюционная динамика использования растения-хозяина в роде листовой моли». Эволюция . 57 (8): 1804–1821. DOI : 10.1554 / 02-470 .
  10. ^ Кларк, Марта А .; Moran, Nancy A .; Бауманн, Пол; Вернегрин, Дженнифер Дж. (1 апреля 2000 г.). «Совместное родство между бактериальными эндосимбионтами (Buchnera) и недавней радиацией тлей (Uroleucon) и подводные камни тестирования на филогенетическое соответствие». Эволюция . 54 (2): 517–525. DOI : 10.1554 / 0014-3820 (2000) 054 [0517: CBBEBA] 2.0.CO; 2 . PMID 10937228 . 
  11. ^ Peek, Эндрю S .; Фельдман, Роберт А .; Лутц, Ричард А .; Вриенхук, Роберт К. (18 августа 1998 г.). «Косвидация хемоавтотрофных бактерий и глубоководных моллюсков» . Труды Национальной академии наук . 95 (17): 9962–9966. DOI : 10.1073 / pnas.95.17.9962 . PMC 21444 . PMID 9707583 .  
  12. ^ Bracewell, Райан Рассел, "Коэволюция и совместное видообразование в грибковом симбиозе короеда" (2015). Диссертация, диссертации и статьи. Документ 10781.
  13. ^ Итино, Такао; Дэвис, Стюарт Дж .; Тада, Хидеко; Хиеда, Йошихиро; Иногучи, Мика; Итиока, Такао; Ямане, Сэйки; Иноуэ, Тамиджи (2001-12-01). «Созидание муравьев и растений». Экологические исследования . 16 (4): 787–793. DOI : 10.1046 / j.1440-1703.2001.00442.x .
  14. ^ Жусслен, Эммануэль; ван Ноорт, Саймон; Берри, Винсент; Расплюс, Жан-Ив; Рёнстед, Нина; Эразмус, Дж. Кристофф; Грифф, Жако М. (01.01.2008). «Одна фига, чтобы связать их всех: консерватизм хозяев в сообществе фиговых ос, раскрытый с помощью анализов совокупности опыляющих и неопыляющихся осин» (PDF) . Эволюция . 62 (7): 1777–1797. DOI : 10.1111 / j.1558-5646.2008.00406.x . JSTOR 25150785 . PMID 18419750 .   
  15. ^ Шардл, Кристофер; Leuchtmann, Адриан; Чунг, Куанг-Рен; Пенни, Дэвид; Сигел, Малкольм (1997). «Коэволюция путем общего происхождения грибных симбионтов (Epichloe spp.) И травяных хозяев» . Молекулярная биология и эволюция . 14 (2): 133–143. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.molbev.a025746 .
  16. ^ a b Патерсон, Адриан; Грей, Рассел (1997). Ведущий - Эволюция паразитов: общие принципы и модели птиц . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 236–250.
  17. ^ де Вьенн, DM; Refrégier, G .; Лопес-Вильявисенсио, М .; Tellier, A .; Hood, ME; Жиро, Т. (1 апреля 2013 г.). «Косидиация против видообразования со сменой хозяина: методы тестирования, доказательства естественных ассоциаций и связь с коэволюцией» . Новый фитолог . 198 (2): 347–385. DOI : 10.1111 / nph.12150 . PMID 23437795 .