发布时间 : 星期五 文章协同进化 - 图文更新完毕开始阅读
综述：协同进化
摘要：协同进化（co-evolution）是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一个物种的这一性状本身又是对前一物种的反应而进化。因此物种间的协同进化，可产生在捕食者与猎物物种之间，寄生者与宿主物种之间、竞争物种之间。
关键词：反应 进化 竞争 捕食 寄生
一、 竞争物种间的协同进化
从理论上来说，物种通过生态位的分离可以用右图来表示。①两个物种对资源谱的利用
曲线完全分开。这样就有一些中间资源没有被利用。谁能开发出这一个资源带，对谁就有利（a）。②若重叠太多，两个物种所需的资源几乎相同，即生态为基本重叠，竞争就会十分激烈（c）。③竞争的结果使两个物种均能充分利用资源而又达到共存（b）。
物种生态位的分离可用右图的食物曲线来反映，动物吃的最多的食物就是它最喜欢吃的食物，称为喜好位置。除了最喜欢吃的食物以外，它也吃一些不是很喜欢的其他食物，这种变化范围称为喜好位置的变异度。那么，两个共同竞争种之间的生态位重叠极限应当是多大？根据May的研究，这个极限中间的平均分离度d超过种内的标准变异ω，即d/ω=1大致作为相似性的极限。其中，中间平均分离度d是指两个物种的喜好位置之间的距离；种内标准变异ω为每一物种喜好位置的变异度（下图）d/ω值越大，生态位充分的分离。d/ω值小，生态位高度重叠。
考虑到Lotka-Volterra的竞争模型是基于逻辑斯蒂方程的，其基本参数为r级K。其中，K对策者主要受种内和种间竞争的压力，其选择的压力驱使有机体更好地利用资源。但在Lotka-Volterra模型中除K值外，还有竞争系数α和β。任何能防止竞争者获取有限资源的机制均可通过可通过增加α值（或β值）来增加竞争能力。这就涉及到大多数的相互干扰现象。如鸟的占区行为和植物中异株克生物质的产生等。这种基于相互干扰的竞争选择称之为阿尔法选择。
由此，一个理想的进化梯度为：
低密度 建立种群和增长 r选择
高密度 资源竞争 K选择
高密度 仙湖干扰机制以防止资源竞争 a选择
二、 捕食者与猎物的协同进化
捕食者·-猎物系统的形成是二者长期协同进化的结果。
捕食者在进化过程中发展了锐齿、利爪、尖喙、毒牙等工具，运用诱饵追击、集体围猎等方式，以更有利的捕食猎物；另一方面猎物相应的发展了保护色、拟态、警戒色、假死、集体抵御等种种方式以逃避捕食者，二者形成了复杂的协同进化关系。
在二者的关系中，自然选择对于捕食者在于提高发现、捕获和取食猎物的效率；而对于猎物在于提高逃避被捕食的效率。这两种选择是对立的，显然猎物趋于中断这种关系，捕食者则维持这种关系。
在多种捕食者捕食多种猎物的系统中，一种被捕食者酷能通过隐藏来躲避捕食者，领一种可能以快速飞跑来逃避捕食者，而捕食者就难以在进化中同时获得这两种互相矛盾的捕食能力。对于捕食者来说，自然选择有利于逃避捕食者，但多种捕食者各具不同的捕食策略，因此被捕食者也难以获得适合于逃脱所有捕食者的行为和本能。
三、 植物和食草动物的协同进化
植物是生态系统的生产者。尽管有大量的食草动物的危害，但世界仍然是绿色的。其中
中炎的原因是植物和食草动物之间存在着协同进化关系。
（一）植物对危害后的反应
植物受到危害后，并不是完全被动的，而会产生各种补偿机和防卫反应。 1.补偿作用
如：①植物的一些枝叶受损后，将降低对其他叶子的遮阴，提高其光合作用效率，改善整株植物光合与呼吸间的平衡；②受损植物可以利用贮藏于各组织和器官内的主要碳水化合物得到补偿；③受损植物可能改变光合产物的分布，以维持根/枝必的平衡；④动物啃食可能刺激单位面积光和效率的提高。
2.植物的防卫反应
（1）植物化学防卫植物本身有防卫能力，他在受到动物取食的压力胁迫后，还将产生次生代谢物质等有到哦防卫能力来对付动物的取食。
（2）其他防卫反应：①机械防卫：植物的枝叶特化为刺和棘，可以阻挡植食动物的取食；②生殖抑制：一些植物如冷杉含有昆虫激素的衍生物，这些衍生物被昆虫吸收后能阻止幼虫蜕皮，减少昆虫的繁殖输出；③大量结实：植物产生大量的种子，提高部分种子存活的概率；④缺乏化学引诱剂：一些植物能通过不产生草食植物所西药的化学引诱剂，而使动物不能发现自己，达到阻止被采食的目的。
（二）食草动物对植物反应的适应
在进化过程中，植物发展了防卫机制，食草动物则随之产生相关的适应性，如对付植物防卫机制的办法可能表现为发展特殊的梅进行解读，或者调整取食时间以避开植物的有毒化
合物。于是二者之间就形成了紧密的协同进化关系。
植物和食草动物之间的协同进化，是彼此相互适应对方的过程。通过偶发的突变和重组，被子植物产生了一系列与其基本代谢没有直接关系，但对正常生长并非不利的化合物。偶尔某些化合物具有防卫食草动物的优越性，通过自然选择巩固下来，随辐射进化扩展为一科或一群相近科的特征。另一方面，食草动物在进化过程中也发展了解毒和免疫的功能。由于没有其他食草动物的竞争，就有更多的机会来发展多样性；反过来，食草动物多样性又促进了植物多样性。
四、寄主-寄生物间的协同进化
寄生物与其寄主间紧密的关联，经常会提高彼此相反的进化选择压力，在这种压力下，寄主对寄生物反应的进化变化会提高寄生物的进化变化，这是一种协同进化。结果可引起‘军备竞赛’，当寄主提高防御机制，遇到了寄生物为克服这些防御而发展的进攻机制的反击时，‘军备竞赛’不断加强。如大豆与其真菌寄生物锈菌之间的协同进化，就发展成了寄生物的毒性基因与寄主的抗性基因间的对等关系，称之为基因对基因协同进化。
协同进化
班级：生科1401 学号：20141312002 姓名：张弘毅