O coevolução é uma mudança evolutiva recíproca que envolve duas ou mais espécies. O fenômeno resulta da interação entre eles. As diferentes interações que ocorrem entre os organismos - competição, exploração e mutualismo - levam a consequências importantes na evolução e diversificação das linhagens em questão..
Alguns exemplos de sistemas evolutivos são a relação entre parasitas e seus hospedeiros, as plantas e herbívoros que se alimentam deles, ou as interações antagônicas que ocorrem entre predadores e suas presas..
A co-evolução é considerada um dos fenômenos responsáveis pela grande diversidade que admiramos hoje, produzida pelas interações entre espécies..
Na prática, provar que uma interação é um evento de coevolução não é uma tarefa fácil. Embora a interação entre duas espécies seja aparentemente perfeita, não é uma evidência confiável do processo coevolutivo..
Uma abordagem é usar estudos filogenéticos para testar se existe um padrão semelhante de diversificação. Em muitos casos, quando as filogenias de duas espécies são congruentes, presume-se que haja coevolução entre as duas linhagens..
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Antes de nos aprofundarmos nas questões relacionadas à coevolução, é necessário mencionar os tipos de interação que ocorrem entre as espécies, uma vez que essas têm consequências evolutivas muito importantes..
As espécies podem competir, e essa interação leva a efeitos negativos no crescimento ou reprodução dos indivíduos envolvidos. A competição pode ser intraespecífica, se ocorrer entre membros da mesma espécie, ou interespecífica, quando os indivíduos pertencem a espécies diferentes..
Em ecologia, o "princípio da exclusão competitiva" é usado. Este conceito propõe que espécies que competem pelos mesmos recursos não podem competir de forma estável se o resto dos fatores ecológicos permanecerem constantes. Em outras palavras, duas espécies não ocupam o mesmo nicho..
Nesse tipo de interação, uma espécie sempre acaba excluindo a outra. Ou eles são divididos em alguma dimensão do nicho. Por exemplo, se duas espécies de pássaros se alimentam da mesma coisa e têm as mesmas áreas de descanso, para continuarem coexistindo podem ter seus picos de atividade em horários diferentes do dia..
Um segundo tipo de interação entre as espécies é a exploração. Aqui, uma espécie X estimula o desenvolvimento de uma espécie Y, mas este Y inibe o desenvolvimento de X. Exemplos típicos incluem interações entre o predador e sua presa, parasitas com hospedeiros e plantas com herbívoros..
No caso dos herbívoros, há uma evolução constante dos mecanismos de desintoxicação frente aos metabólitos secundários que a planta produz. Da mesma forma, a planta se transforma em toxinas de forma mais eficiente para afastá-las.
O mesmo ocorre na interação predador-presa, onde a presa melhora constantemente sua capacidade de escapar e os predadores aumentam sua capacidade de ataque..
O último tipo de relacionamento envolve um benefício ou um relacionamento positivo para as duas espécies que participam da interação. Fala-se então de uma "exploração recíproca" entre as espécies.
Por exemplo, o mutualismo entre insetos e seus polinizadores se traduz em benefícios para ambos: os insetos (ou qualquer outro polinizador) se beneficiam dos nutrientes das plantas, enquanto as plantas ganham dispersão de seus gametas. As relações simbióticas são outro exemplo bem conhecido de mutualismo..
A coevolução ocorre quando duas ou mais espécies influenciam a evolução da outra. Estritamente falando, coevolução se refere à influência recíproca entre as espécies. É necessário distingui-lo de outro evento denominado evolução sequencial, uma vez que costuma haver confusão entre os dois fenômenos..
A evolução sequencial ocorre quando uma espécie tem efeito sobre a evolução da outra, mas o mesmo não acontece no sentido inverso - não há reciprocidade..
O termo foi usado pela primeira vez em 1964 pelos pesquisadores Ehrlich e Raven.
O trabalho de Ehrlich e Raven sobre a interação entre lepidópteros e plantas inspirou investigações sucessivas de "coevolução". No entanto, o termo foi distorcido e perdeu significado com o tempo..
No entanto, a primeira pessoa a realizar um estudo relacionado à coevolução entre duas espécies foi Charles Darwin, quando em A origem da espécie (1859) mencionou a relação entre flores e abelhas, embora não tenha usado a palavra "coevolução" para descrever o fenômeno..
Assim, nas décadas de 60 e 70, não havia uma definição específica, até que Janzen em 1980 publicou uma nota que conseguiu corrigir a situação..
Este pesquisador definiu o termo coevolução como: "uma característica dos indivíduos de uma população que muda em resposta a outra característica dos indivíduos de uma segunda população, seguida por uma resposta evolutiva na segunda população à mudança produzida na primeira".
Embora esta definição seja muito precisa e visasse esclarecer as possíveis ambiguidades do fenômeno coevolucionário, ela não é prática para os biólogos, pois é difícil de comprovar..
Da mesma forma, a simples coadaptação não implica um processo de coevolução. Em outras palavras, a observação de uma interação entre as duas espécies não é uma evidência robusta para garantir que estamos diante de um evento de coevolução..
Existem dois requisitos para que ocorra o fenômeno da coevolução. Uma é a especificidade, uma vez que a evolução de cada característica ou traço em uma espécie se deve às pressões seletivas impostas pelas características das demais espécies envolvidas no sistema..
A segunda condição é a reciprocidade - os personagens devem evoluir juntos (para evitar confusão com a evolução sequencial).
Existem algumas teorias relacionadas aos fenômenos de coevolução. Entre elas estão as hipóteses do mosaico geográfico e da rainha vermelha..
Essa hipótese foi proposta em 1994 por Thompson, e considera os fenômenos dinâmicos de coevolução que podem ocorrer em diferentes populações. Em outras palavras, cada área geográfica ou região apresenta suas adaptações locais.
O processo migratório dos indivíduos desempenha um papel fundamental, uma vez que a entrada e saída das variantes tendem a homogeneizar os fenótipos locais das populações..
Esses dois fenômenos - adaptações locais e migrações - são as forças responsáveis pelo mosaico geográfico. O resultado do evento é a possibilidade de encontrar diferentes populações em diferentes estados coevolucionários, uma vez que cada uma segue sua própria trajetória no tempo..
Graças à existência do mosaico geográfico, pode-se explicar a tendência dos estudos de coevolução realizados em diferentes regiões, mas com as mesmas espécies, serem inconsistentes entre si ou, em alguns casos, contraditórios..
A hipótese da Rainha Vermelha foi proposta por Leigh Van Valen em 1973. A pesquisadora se inspirou no livro de Lewis Carrol Alice pelo espelho. Em uma passagem da história, o autor conta como os personagens correm o mais rápido que podem e ainda permanecem no mesmo lugar.
Van Valen desenvolveu sua teoria com base na probabilidade constante de extinção experimentada por linhagens de organismos. Ou seja, eles não são capazes de "melhorar" ao longo do tempo e a probabilidade de extinção é sempre a mesma..
Por exemplo, predadores e presas experimentam uma corrida armamentista constante. Se o predador melhorar sua capacidade de ataque de alguma forma, a presa deve melhorar na mesma proporção - se isso não acontecer, elas podem se extinguir..
O mesmo ocorre na relação dos parasitas com seus hospedeiros ou em herbívoros e plantas. Esse constante aprimoramento de ambas as espécies envolvidas é conhecido como hipótese da Rainha Vermelha..
O termo "coevolução" inclui três tipos básicos. A forma mais simples é chamada de "coevolução específica", onde duas espécies evoluem em resposta uma à outra e vice-versa. Por exemplo, uma única presa e um único predador.
Esse tipo de interação dá origem a uma corrida armamentista evolucionária, que resulta em divergência em certas características ou também pode produzir convergência em espécies mutualísticas..
Este modelo específico, onde poucas espécies estão envolvidas, são os mais adequados para demonstrar a existência de evolução. Se as pressões seletivas foram fortes o suficiente, devemos esperar o aparecimento de adaptações e contra-adaptações nas espécies..
O segundo tipo é denominado “coevolução difusa” e ocorre quando existem várias espécies envolvidas na interação e os efeitos de cada espécie não são independentes. Por exemplo, a variação genética na resistência de um hospedeiro contra duas espécies diferentes de parasitas pode estar relacionada.
Este caso é muito mais frequente na natureza. No entanto, é muito mais difícil de estudar do que a coevolução específica, uma vez que a existência de múltiplas espécies envolvidas torna os projetos experimentais muito difíceis..
Por último, tenemos al caso de “escape y radiación”, donde una especie evoluciona un tipo de defensa contra un enemigo, en caso de ser exitosa este puede proliferar y el linaje se puede diversificar, ya que la presión de la especie enemiga no es tão forte.
Por exemplo, quando uma espécie de planta desenvolve um certo composto químico que acaba sendo muito bem-sucedido, ela pode se libertar do consumo de vários herbívoros. Portanto, a linhagem da planta pode ser diversificada.
Os processos co-evolutivos são considerados a fonte da biodiversidade no planeta Terra. Este fenômeno muito particular está presente nos eventos mais importantes da evolução dos organismos..
A seguir, descreveremos exemplos muito gerais de eventos de coevolução entre diferentes linhagens e, em seguida, falaremos sobre casos mais específicos no nível de espécie..
Um dos eventos mais importantes na evolução da vida foi a inovação da célula eucariótica. Estas são caracterizadas por possuírem um núcleo verdadeiro delimitado por uma membrana plasmática e apresentando compartimentos subcelulares ou organelas..
Há evidências muito robustas que apóiam a origem dessas células por meio da coevolução com organismos simbióticos que deram lugar às mitocôndrias atuais. Essa ideia é conhecida como teoria endossimbiótica..
O mesmo se aplica à origem das plantas. Segundo a teoria endossimbiótica, os cloroplastos se originaram graças a um evento de simbiose entre uma bactéria e outro organismo maior que acabou engolfando o menor.
Ambas as organelas - mitocôndrias e cloroplastos - têm certas características que lembram bactérias, como o tipo de material genético, DNA circular e seu tamanho..
O sistema digestivo de muitos animais é todo um ecossistema habitado por uma flora microbiana extremamente diversa.
Em muitos casos, esses microrganismos desempenham um papel crucial na digestão dos alimentos, auxiliando na digestão dos nutrientes e, em alguns casos, podem sintetizar nutrientes para o hospedeiro..
Nas aves, ocorre um fenômeno muito particular, relacionado à postura de ovos nos ninhos de outras pessoas. Este sistema de coevolução é constituído pelo crialoClamator Glandarius) e sua espécie hospedeira, a pega (Pica Pica).
A postura do ovo não é feita aleatoriamente. Em contraste, os bezerros escolhem os pares de pega que mais investem no cuidado dos pais. Assim, o novo indivíduo receberá melhor atendimento de seus pais adotivos..
Como você faz isso? Usando dicas relacionadas à seleção sexual do hospedeiro, como um ninho maior.
Em resposta a este comportamento, as pega diminuíram o tamanho do ninho em quase 33% nas áreas onde existem os jovens. Da mesma forma, eles também têm uma defesa ativa dos cuidados com o ninho.
A ninhada também é capaz de destruir os ovos da pega, favorecendo a criação de seus filhotes. Em resposta, as pega aumentaram o número de ovos por ninho para aumentar sua eficácia..
A adaptação mais importante é ser capaz de reconhecer o ovo do parasita para expulsá-lo do ninho. Embora pássaros parasitas tenham desenvolvido ovos muito semelhantes aos de pega.
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