Evolutionaire kracht van de natuur: hoe bladluizen watervlooien beïnvloeden!

Evolutionaire kracht van de natuur: hoe bladluizen watervlooien beïnvloeden!

Onderzoekers van de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz (JGU) hebben in een baanbrekend onderzoek aangetoond dat indirecte ecologische effecten de evolutie van soorten aanzienlijk kunnen beïnvloeden. Deze bevindingen, die werden verkregen in samenwerking met het Zwitserse Federale Instituut voor Aquatische Wetenschappen en Technologie (Eawag) en de Universiteit van Bazel, vertegenwoordigen een aanzienlijke vooruitgang in de evolutionaire biologie. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift PNAS. Prof. Dr. Shuqing Xu, een van de hoofdauteurs, legde uit hoe bladluizen de evolutie van watervlooien beïnvloeden, ook al leven ze in verschillende habitats.

In experimentele vijvers met een inhoud van 15.000 liter werd waargenomen dat de bladluizen die zich met eendenkroos voedden de voortplanting van deze waterplanten verminderden. Dit leidde tot een verhoogde lichttransmissie, wat op zijn beurt de groei van algen bevorderde, die de watervlooien voedden. De onderzoekers analyseerden elke twee weken watermonsters en documenteerden de veranderingen in de vijvers. In het tweede jaar bleek dat de watervlooienpopulatie in de vijvers met bladluizen was toegenomen, wat te danken was aan het rijkere voedselaanbod door de toegenomen algengroei.

Co-evolutie en indirecte effecten

De studie maakt duidelijk dat zelfs soorten die geen directe interactie hebben, elkaars evolutie kunnen beïnvloeden. Genomische analyses lieten significante verschillen zien tussen watervlooien uit vijvers met bladluizen en die uit controlevijvers. Deze laatste konden zich gemakkelijker aanpassen aan de omstandigheden in de vijvers met bladluizen, terwijl de watervlooienpopulaties die in “bladluisvijvers” leefden, moeilijkheden ondervonden bij de aanpassing. Deze evolutionaire aanpassingen brachten echter kosten met zich mee, omdat de watervlooien nu alleen konden overleven in meer voedselrijke vijvers.

Dit onderzoek vormt een aanvulling op de bestaande kennis over co-evolutie, die zich vaak richt op nauw op elkaar inwerkende soortenparen. Het internationale onderzoeksteam, waaronder de Universiteit van Zürich, heeft onderkend dat co-evolutie ook kan plaatsvinden in complexe netwerken met veel soorten. In deze soortenrijke gemeenschappen zijn niet alleen directe interacties cruciaal, maar ook indirecte effecten, die vaak een belangrijkere rol spelen

.

Het belang van mondiale samenwerking

De bevindingen van de JGU onderstrepen de noodzaak van internationale samenwerking op het gebied van biologisch onderzoek. De evolutietheorie moet worden uitgebreid om inzicht te krijgen in deze complexe interacties om de dynamiek in een grote verscheidenheid aan ecosystemen vast te leggen.

Een voorbeeld van dergelijke dynamische interacties vindt plaats in relaties tussen roofdieren en prooien, die een klassiek model van co-evolutie vertegenwoordigen. Het lidmaatschap van ecosystemen beïnvloedt de evolutionaire kenmerken van roofdieren en prooien. Roofdieren zoals vossen of roofvogels ontwikkelen bijvoorbeeld vaardigheden om hun prooi efficiënter te vangen, terwijl prooidieren zoals konijnen of insecten strategieën ontwikkelen om hun overlevingskansen te vergroten.

Dit toont aan dat co-evolutie niet alleen beperkt is tot direct op elkaar inwerkende soorten, maar ook tot complexe netwerken, waar snelle veranderingen in het milieu potentieel opeenvolgende evolutionaire veranderingen kunnen veroorzaken. Feedback in deze complexe systemen kan leiden tot stabiliteit of instabiliteit van een gemeenschap.

In de toekomst zal het van cruciaal belang zijn om deze bevindingen in onderzoek te betrekken om de gevolgen van klimaatverandering en andere menselijke gevolgen voor de biodiversiteit beter te begrijpen en te beheren. De toenemende belangstelling voor deze onderwerpen zou kunnen betekenen dat we uitkijken naar een nieuw tijdperk in de biologie waarin de complexiteit van interacties voorop staat, en niet alleen het geïsoleerde gedrag van individuele soorten.

Voor meer informatie zie de onderzoeken van JGU, Universiteit van Zürich En Studieflix.