协同进化 - 图文

协同进化

科技名词定义 中文名称： 协同进化 英文名称：

coevolution;1 concerted evolution;coincidental evolution 2 coevolution 定义1：

生态关系密切的生物，相互选择适应而共同进化的过程。 所属学科：

地理学(一级学科) ；生物地理学(二级学科) 定义2：

物种间由于生态上相互依赖或关系密切而产生的相互选择、相互适应共同衍变的进化方式。 所属学科：

昆虫学(一级学科) ；昆虫分类与进化(二级学科) 定义3：

由美国生态学家埃利希(P. R. Ehrlich)和雷文(P. H. Raven)1964年研究植物和植食昆虫的关系时提出的学说，指一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状又对前一物种性状的反应而进化的现象。 所属学科：

生态学(一级学科) ；进化生态学(二级学科) 定义4：

(1)在进化中保持基因家族成员间核苷酸序列等同的分子进化机制。(2)由于生存、生殖相互依赖的结果，物种间同步进化。 所属学科：

遗传学(一级学科) ；进化遗传学(二级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

目录[隐藏]

协同进化

? ? ? ?

协同进化的意义 1）促进生物多样性的增加。 2）促进物种的共同适应。 3）基因组进化方面的意义。 4）维持生物群落的稳定性。

[编辑本段]协同进化

协同进化（coevolution）：两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。 一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。例如一种植物由于食草昆虫所施加的压力而发生遗传变化，这种变化又导致昆虫发生遗传性变化。 由于生物个体的进化过程是在其环境的选择压力下进行的，而环境不仅包括非生物因素也包括其他生物。因此一个物种的进化必然会改变作用于其他的生物的选择压力，引起其他生物也发生变化，这些变化又反过来引起相关物种的进一步变化，在很多情况下两个或更多的物种单独进化常常会相互影响形成一个相互作用的协同适

应

系

统

。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 对于协同进化，可以理解为一种进化机制，不同物种相互影响共同演化，这种进化机制对生物演化有重要意义；也可以理解为一种进化结果，因为我们所谈到的协同进化实例体现的是一种协同的关系，从这些实例中归纳出了协同进化理论。 实际上，广义的协同进化可以发生在不同的生物学层次：可以体现在分子水平上DNA和蛋白质序列的协同突变，也可以体现在宏观水平上物种形态性状、行为等的协同演化。协同进化的核心是选择压力来自于生物界（分子水平到物种水平），而不是非生物界选择压力（比如气候变化等）。 协同进化必然是生物适应进化的结果，如果仅仅说协同进化的意义是适应，那么这是一个笼统的说法。结合不同的实例，试着归结协同进化应该有如下的意义：

[编辑本段]协同进化的意义

1）促进生物多样性的增加。

例如，很多植食性昆虫和寄主植物的协同进化促进了昆虫多样性的增加；遗传连锁性状有关基因在分子水平上的协同进化促进了遗传隔离并导致物种分化。

2）促进物种的共同适应。

该方面主要体现在众多互惠共生实例中，比如传粉昆虫与植物的关系（昆虫获得食物，而植物获得交配的机会），蚜虫与蚂蚁的关系（蚜虫获得蚂蚁的保护，蚂蚁获得食物—蚜虫的蜜露），昆虫和内共生菌的关系（两者相互获得生活必须的特殊的营养物质）。

3）基因组进化方面的意义。

例如，细胞中的线粒体基因组的形成可能源于包内内共生菌的协同演化（内共生起源理论），核基因组中“基因横向转移”现象也可能来源于内共生菌协同进化的结果。

4）维持生物群落的稳定性。

众多物种与物种间的协同进化关系促进了生物群落的稳定性。另外，众多并不是互惠共生的协同进化关系，比如寄生关系、猎物-捕食关系的形成等，都维持了生态系统的稳定性。 Jazen 给协同进化下了一个严格的定义：协同进化是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化。 这一定义要求：特定性——每一个性状的进化都是由于另一个性状； 相互性——两个性状都必须进化。 更严格的定义还要求同时性——两个性状必须同时进化。 但在协同进化是扩散型时就不具备同时性的标准，在这种情况下，协同进化只表明了物种对生物环境特征的适应。（房明民）

协同进化论

协同进化(co-evolution)一词最早由Ehrlich和Raven在讨论植物和植食昆虫(蝴蝶)相互之间的进化影响时提出来的。但他们未给协同进化下定义，不同的研究者对该词常有不同的定义。 Jazen给协同进化下了一个严格的定义：协同进化是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化。这一定义要求特定性——每一个性状的进化都是由于另一个性状；相互性——两个性状都必须进化。 更严格的定义还要求同时性——两个性状必须同时进化。但在协同进化是扩散型时就不具备同时性的标准，在这种情况下，协同进化只表明了物种对生物环境特征的适应。协同进化在广义上可等价于进化。 协同进化的研究内容极为广泛，包括竞争物种间的协同进化、捕食者与猎物系统的协同进化、寄生物与寄主系统的协同进化、拟态的协同进化和互利作用的协同进化等。从广义的概念来理解，协同进化（也称共同进化）指生物与生物、生物与环境之间在进化过程中的某种依存关系。可以从分子水平、细胞水平、个体水平、种群水平和生态系统水平上的协同进化进行研究。 在自然生态系统中，种群关系上的协同进化现象非常普通。在长期进化过程中，相互作用的种群间从单方的依赖性发展为双方的依赖关系；种群间互为不可缺少的生存条件。在长期进化过程中相互依赖、相互调节而协同进化。 协同进化必然是生物适应进化的结果，如果仅仅说协同进化的意义是适应，那么这是一个笼统的说法。结合不同的实例，试着归结协同进化应该有如下的意义： 1）促进生物多样性的增加。例如，很多植食性昆虫和寄主植物的协同进化促进了昆虫多样性的增加；遗传连锁性状有关基因在分子水平上的协同进化促进了遗传隔离并导致物种分化。 2）促进物种的共同适应。该方面主要体现在众多互惠共生实例中，比如传粉昆虫与植物的关系（昆虫获得食物，

而植物获得交配的机会），蚜虫与蚂蚁的关系（蚜虫获得蚂蚁的保护，蚂蚁获得食物—蚜虫的蜜露），昆虫和内共生菌的关系（两者相互获得生活必须的特殊的营养物质）。 3）基因组进化方面的意义。例如，细胞中的线粒体基因组的形成可能源于包内内共生菌的协同演化（内共生起源理论），核基因组中“基因横向转移”现象也可能来源于内共生菌协同进化的结果。 4）维持生物群落的稳定性。众多物种与物种间的协同进化关系促进了生物群落的稳定性。另外，众多并不是互惠共生的协同进化关系，比如寄生关系、猎物-捕食关系的形成等，都维持了生态系统的稳定性。 自从达尔文与华莱士以来，生物学家都承认种间生态学作用对进化的意义。随着协同进化理论的提出与发展，人们对种间生态学作用引起的物种形成有了更清楚的认识。按照协同进化理论，物种间的相互作用引起协同适应(coadaptation)，在一定的条件下可导致协同物种的形成。物种间协同适应引起的物种形成是普遍存在的，Ehrlich和Raven甚至认为植物与植食动物间的相互选择反应可以说明热带地区物种高度多样性的原因。 协同进化论承认生物多样性，承认大自然的自我组织功能和维持能力，服从大自然的自我调节规律，生命多样性和协同进化具有巨大价值，正是这种多样性和协同进化造就了生物圈的千姿万态，维系了生物圈的持续演化发展。协调了全球生态环境的相对平衡，共同构成了人类赖以生存和发展的重要物质基础。 整个生物界是高等与低等生物同在，简单与复杂生物并存，多彩纷呈，协同进化。各种生物之间密切关联，相互依存，沿着协同进化的总趋势演化发展。协同进化包括生物之间、生物与环境之间相互受益和相互制约两种机制。优胜劣汰的生存斗争是制约机制中的一种，而非全部内容。生存斗争是在协同进化的总框架内进行而不违背协同进化的总趋势。（房明民）

飞行方式被人类误解近70年

蜂鸟与鲜花协同进化和谐共存

奇 云

在群芳吐蕊的花丛中，一只小鸟翩翩而来，在一朵红花前戛然而止，它并不落在花的枝杈上，而是像直升飞机一样悬停在空中，利用修长的喙，小心翼翼地采食花蜜，然后了无痕迹地悄然而去。这就是蜂鸟，一种西半球特有的鸟。

全世界约有300余种蜂鸟，其中大多数生活在南美洲热带雨林。蜂鸟是世界上最小的鸟，它有3种飞行绝技：倒退飞行、垂直上升和下降、停留在空中原“地”不动。

蜂鸟是怎样飞行并在空中悬停的？70年前，鸟类学家在野外用高速摄影机拍摄了大量蜂鸟飞行的影片，再用正常速度放映，蜂鸟的飞行动作便被放慢。从这些影片中可以看到，飞