大自然的进化力量:蚜虫如何影响水蚤!

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JGU 美因茨的研究人员展示了间接生态效应如何影响水蚤的进化。

Forschende der JGU Mainz zeigen, wie indirekte ökologische Effekte die Evolution von Wasserflöhen beeinflussen.
JGU 美因茨的研究人员展示了间接生态效应如何影响水蚤的进化。

大自然的进化力量:蚜虫如何影响水蚤!

美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 的研究人员在一项开创性的研究中表明,间接生态效应可以显着影响物种的进化。这些发现是与瑞士联邦水生科学技术研究所 (Eawag) 和巴塞尔大学合作获得的,代表了进化生物学的重大进步。研究成果发表在著名期刊《PNAS》上。主要作者之一徐树清教授解释了蚜虫如何影响水蚤的进化,即使它们生活在不同的栖息地。

在容量为15,000升的实验池塘中,观察到以浮萍为食的蚜虫减少了这些水生植物的繁殖。这导致光传输增加,进而促进藻类的生长,而藻类则为水蚤提供食物。研究人员每两周分析一次水样并记录池塘的变化。第二年,发现有蚜虫的池塘里的水蚤数量有所增加,这是由于藻类生长增加,食物供应更加丰富。

共同进化和间接影响

该研究清楚地表明,即使是不直接相互作用的物种也可以影响彼此的进化。基因组分析显示,有蚜虫的池塘中的水蚤与对照池塘中的水蚤之间存在显着差异。后者能够更容易地适应有蚜虫的池塘的条件,而生活在“蚜虫池塘”中的水蚤种群在适应方面遇到了挑战。然而,这些进化适应是有代价的,因为水蚤现在只能在营养更丰富的池塘中生存。

这项研究补充了现有的共同进化知识,该知识通常侧重于密切相互作用的物种对。包括苏黎世大学在内的国际研究小组已经认识到,共同进化也可以发生在许多物种的复杂网络中。在这些物种丰富的群落中,不仅直接相互作用至关重要,而且间接影响也往往发挥着更重要的作用

全球合作的重要性

JGU 的研究结果强调了生物研究国际合作的必要性。进化理论需要扩展以包括对这些复杂相互作用的理解,以便捕捉各种生态系统的动态。

这种动态相互作用的一个例子发生在捕食者与被捕食者的关系中,它代表了共同进化的经典模型。生态系统中的成员资格影响捕食者和猎物的进化特征。例如,狐狸或猛禽等捕食者发展了更有效地捕获猎物的技能,而兔子或昆虫等被捕食动物则发展了提高生存率的策略。

这表明共同进化不仅限于直接相互作用的物种,而且还限于复杂的网络,其中快速的环境变化可能会引发级联进化变化。这些复杂系统中的反馈可能会导致社区的稳定或不稳定。

未来,在研究中考虑这些发现至关重要,以更好地理解和管理气候变化和其他人类对生物多样性的影响。对这些主题日益增长的兴趣可能意味着我们期待着生物学的新时代,在这个新时代中,相互作用的复杂性是最重要的,而不仅仅是单个物种的孤立行为。

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