跳转到内容

动物行为/协同进化

来自维基教科书,开放书籍,开放世界

协同进化和进化军备竞赛

[编辑 | 编辑源代码]

协同进化描述了物种之间相互施加选择压力的关系,从而影响彼此的进化。它包括宿主物种及其寄生虫的进化、捕食者-猎物场景,或通过时间演化的互利共生例子。与任何复杂的场景一样,解释尝试将诱使我们考虑特设解释,这些解释直观上很吸引人,但在许多情况下却大错特错。除了将这些解释用作功能性假设并对其进行严格的实验检验外,别无选择。此外,我们需要展望当前状态,并考虑这种协同进化系统在过去可能经历过的可能路径。我们最后的考虑需要关注这场军备竞赛的终点。它是否以僵局而告终,而不是以一方主角的灭亡而告终?

粗皮蝾螈和普通蛇

[编辑 | 编辑源代码]

蝾螈通常是行动缓慢的动物,防御能力很弱。作为普通蛇类饮食中的主要组成部分,协同进化适应系统似乎已经引发了一场壮观的进化军备竞赛。[1] 北美西海岸常见的粗皮蝾螈会产生大量的河豚毒素,这种毒素是神经细胞膜中电压门控钠通道的强效阻断剂。毒素的含量远远超过杀死任何其他潜在捕食者所需的含量,只有免疫力很高的普通蛇在蝾螈的大部分活动范围内才会摄入这种毒素。在这个交互作用的早期阶段,一些能够排泄河豚毒素的蝾螈可能比同类获得了相对优势。随着捕食压力选择蝾螈中更高的毒素含量,对毒素具有一定抗性的蛇类获得了相对优势。这种抗性是通过钠通道结构的突变产生的,该结构保留了大部分功能,但使其不易受到河豚毒素的阻断。继续选择一方面是更高的毒素含量,另一方面是蛇类对毒素的耐受性增强,现在的系统可能已经出现。然而,该系统的演进已经进入一个稳定的终点,因为对毒素的免疫力进一步提高只能通过神经功能的相应下降来实现。

目前,蝾螈似乎占了上风。对毒素具有最高抗性的蛇类也表现出运动能力下降。虽然能够处理毒性最强的蝾螈,但这种能力是来之不易的,因为它使它们更容易受到捕食。

在一些地区,蛇类可能在捕食者和猎物之间的进化军备竞赛中占了上风。令人惊讶的是,在几个地理位置的蛇类已经发展出对河豚毒素的极端抗性,以至于蝾螈无法跟上毒素的产生速度[2]

动物驯化

[编辑 | 编辑源代码]

驯化是指人类和动物之间的一种关系,这种关系塑造了双方的种群。多年来,人类已经将动物驯化为食物和衣物的来源,作为伙伴,以及用于旅行。[3] 人类选择动物中他们喜欢的特定性状,在雄性和雌性中找到这种性状,然后鼓励它们繁殖。这个过程被称为人工选择。重要的是要区分动物驯化和驯服。驯服是指单个动物与单个人的关系。

据信狗是第一种被驯化的动物,但驯化的开始时间和地点存在争议。虽然旧石器时代的狩猎采集者驯化了狗来帮助他们狩猎,但驯化可能在更早的时候就开始了,在西南亚(基于一个 14,000 年前的狗墓的证据)。[4] 之后是绵羊和山羊的驯化(西南亚,10,000 年前)、猫的驯化(塞浦路斯 10,000 年前)、猪的驯化(中亚,10,000 年前)以及牛的驯化(西北亚,5,000 年前)。除了行为上的改变,大多数驯化动物的大脑更小,感官也不那么敏锐。[5] 据信这是由于不再需要在野外生存。

驯化很大程度上是对幼态持续特征的选择,即个体将幼年形态和行为保留到成年期。[6]

人类生物学也因此发生了变化。在牛驯化之前,人类的消化系统在断奶后会变得乳糖不耐受。食用牛奶选择了能够消化牛奶的消化系统。[7] 并非所有动物都同样适合驯化。事实上,只有大约 14 个物种被人类成功驯化。一些关键因素有助于驯化,包括容易获得的可持续饮食、攻击性降低、强大的群体结构、放弃主导地位的能力以及缺乏特定的交配条件。

参考资料

[编辑 | 编辑源代码]
  1. Brodie et al. 2004. Garter Snakes 和 Newts 之间的平行军备竞赛,涉及河豚毒素作为协同进化的表型界面。J Chem Ecol 31(2): 343-356
  2. Hanifin CT, Brodie ED Jr., Brodie ED III. 2008. 表型失配揭示了逃离军备竞赛协同进化,PLoS Biol 6(3): e60. doi:10.1371/journal.pbio.0060060
  3. McGrath J. 2008. 动物驯化的工作原理。狗。驯化,大英百科全书
  4. McGrath J. 2008. 动物驯化的工作原理。狗。驯化,大英百科全书
  5. Diamond J. 2002. 进化,植物和动物驯化的后果,自然 418 (701)
  6. Yong, E. 2009. 基因幼态持续,延迟基因如何将人类大脑与黑猩猩区分开来,scienceblogs
  7. McGrath J. 2008. 动物驯化的工作原理。狗。驯化,大英百科全书

<<返回目录页 | <<第 4 章

华夏公益教科书