Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 11. Коеволюція та коадаптація

Наведіть приклади взаємовигідного співіснування різних видів. Якими способами може здійснюватися запилення квіток? Які організми, крім комах, можуть здійснювати запилення квіток? Чому деякі квітки можуть запилюватися тільки певними видами?

Коеволюція

Будь-який вид живих організмів адаптується до умов навколишнього середовища, у тому числі й до взаємодії з іншими видами. Ті види, з якими він взаємодіє, також адаптуються до нього. Як результат, відбувається процес спільної еволюції різних видів, у ході якого види можуть суттєво змінюватися. Цей процес називають коеволюцією.

Коеволюція відбувається за різних типів міжвидових взаємодій. Хижаки полюють на своїх жертв і стають швидкими, щоб їх наздоганяти. Жертви втікають від хижаків і теж стають більш швидкими, щоб мати можливість утекти від хижака.

Рослиноїдні організми поїдають листя, а рослини у відповідь виробляють речовини, які є отруйними для таких фітофагів. У свою чергу фітофаги виробляють стійкість до токсичної дії захисних речовин і навіть накопичують їх для власного захисту. Паразити пристосовуються до імунної системи організму-хазяїна, а той у відповідь винаходить нові форми захисту.

Не менш цікавою є коеволюція організмів, які безпосередньо не пов'язані харчовими ланцюгами. Суттєві еволюційні зміни може спричинити міжвидова конкуренція за певні ресурси. Наприклад, конкуренція за траву, яка є харчовим ресурсом для парнокопитних і непарнокопитних. Дуже сильно коеволюція проявляється у випадку формування взаємокорисних відносин між видами, коли два різні види сприяють виживанню один одного, як, скажімо, у комах-запилювачів та рослин, які вони запилюють.

Коадаптація

Наслідком коеволюції видів є виникнення в них комплексів взаємних адаптацій, які дозволяють їм взаємодіяти найбільш ефективно. Такі комплекси взаємних адаптацій називають коадаптаціями. Прикладом коадаптації може бути комплекс взаємних пристосувань у птахів колібрі та рослин, квітки яких колібрі запилюють (мал. 11.1). Рослини формують у квіток довгі трубчасті віночки, проникнути по яких до нектарників може лише довгий дзьоб колібрі. А колібрі, крім форми дзьоба, виробили ще й здатність зависати в польоті на одному місці для забезпечення можливості набирати нектар.

Мал. 11.1. Коадаптація колібрі й квіток зробила можливим ефективне запилення

Ще один приклад коадаптації — виникнення ендосимбіозу між бактерією та еукаріотичною клітиною, наслідком чого стало утворення мітохондрій. У цьому випадку метаболізм бактерії був підпорядкований потребам усієї клітини для забезпечення її енергією, а більша частина її геному була перенесена в ядро клітини. А клітина ж почала забезпечувати життєдіяльність мітохондрій за рахунок своїх ресурсів.

Основа функціонування стабільних екосистем

Коеволюція з наступним утворенням коадаптацій є основою стабільного функціонування екосистеми. Будь-яка екосистема є відкритою, і в ній відбувається дуже багато динамічних процесів. Якщо ці процеси є врівноваженими, то система може залишатися стабільною протягом тривалого часу. А врівноваженість процесів досягається саме завдяки коадаптації компонентів екосистеми.

Якщо, наприклад, коадаптація між хижаком і жертвою буде неуспішною, то надто успішний хижак знищить усіх представників виду жертви. Але вид-жертва пов'язаний в екосистемі не тільки з хижаком. Відповідно, виникнуть порушення і в інших видів. Та й сам хижак утратить один із ресурсів, що забезпечують його існування. Наслідком може бути порушення багатьох процесів в екосистемі й навіть вимирання видів.

Отже, тепер ви знаєте

1. Що таке коеволюція? 2. Що таке коадаптація? 3. Які коадаптації можуть виникнути між видами тварин? Наведіть приклади. 4. Чому коеволюція є основою функціонування стабільних екосистем? 5*. Наведіть власні приклади коеволюції організмів із різних систематичних груп.

Запитання та завдання

6. Виберіть пару хижак-жертва і покажіть, які коадаптації виникли в цих видів. 7*. Які коадаптації можуть виникнути у видів-конкурентів у разі споживання ними одного харчового ресурсу? Поясніть на конкретному прикладі.