昆蟲與植物的協(xié)同進(jìn)化

1、億萬年來，昆蟲與植物各自經(jīng)歷著復(fù)雜的演化，比如他們的種類由少到多，結(jié) 構(gòu)由簡(jiǎn)單至復(fù)雜，分布范圍由狹到廣。昆蟲和植物兩者為了營養(yǎng)、繁殖、保護(hù)、 等而發(fā)生了密切的關(guān)系,雙方在所建立的協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系中相互作用、相互影響， 并且通過變異和特化而彼此適應(yīng)。今天我要給大家講的是有關(guān)協(xié)同進(jìn)化方面的知 識(shí)。首先我們來了解一下協(xié)同進(jìn)化的含義。協(xié)同進(jìn)化：指自然生境中兩個(gè)或多個(gè)物種，由于生態(tài)上的密切聯(lián)系，其進(jìn)化 歷程相互依賴，當(dāng)一個(gè)物種進(jìn)化是，物種間的選擇壓力發(fā)生改變，其他物種將發(fā) 生與之相適應(yīng)的進(jìn)化事件，結(jié)果形成物種間高度適應(yīng)的現(xiàn)象。而從廣義的概念來理解協(xié)同進(jìn)化也稱共同進(jìn)化指生物與生物、生物與環(huán)境之 間在進(jìn)化過程

2、中的某種依存關(guān)系?？梢詮姆肿铀?、細(xì)胞水平、個(gè)體水平、種群 水平和生態(tài)系統(tǒng)水平上的協(xié)同進(jìn)化。我們都知道蜜蜂是最重要的授粉昆蟲，蜜蜂在與植物長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化的過程 中，其形態(tài)結(jié)構(gòu)、活動(dòng)習(xí)性與植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性和授粉的最佳時(shí)間 等方面都形成了相互依賴的關(guān)系。例如蜜蜂需要花蜜和花粉，需要授粉的植物在 長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，就形成了鮮艷的花瓣，同時(shí)散發(fā)香味，產(chǎn)生蜂蜜和花粉，但每 一朵花上的量又很少，蜜蜂一次飛行需要采幾十或幾百個(gè)花朵才能滿載而歸。植 物為了吸引，昆蟲來傳粉，蜜汁和花粉一般互生在一塊，蜜腺位于花朵底部，蜜 蜂在采蜜過程中必須刷擦花藥或柱頭從而完成傳遞花粉和授粉的過程。對(duì)于昆蟲來說，能否正

3、確的分辨出植物是后代能否存活下來的關(guān)鍵。昆蟲通 過某種方式能夠識(shí)別植物的分類關(guān)系，這種方式即是按照植物的化學(xué)成分來鑒別 植物。昆蟲尋找那些與其基因中所要求的相同的化學(xué)成分，并根據(jù)這些成分找到 相應(yīng)的植物，這些植物常常只局限于一個(gè)種或一個(gè)屬。植物的相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)就是 聯(lián)系植物和昆蟲關(guān)系的基本因素。植物的防御是與昆蟲的行為協(xié)同進(jìn)化的，在昆蟲一方，被認(rèn)為由多食性向 寡食性過渡；在植物一方，昆蟲顯然是一種始終影響植物進(jìn)化過程且不斷變化的 動(dòng)力。植物作為對(duì)植食性昆蟲的反應(yīng)而發(fā)生的物理和化學(xué)變化與昆蟲為適應(yīng)新寄 主植物而經(jīng)歷的行為和代謝方面的變化，都突出表現(xiàn)了各自的遺傳可塑性。昆蟲與植物協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果是昆蟲

4、有其特定的取食范圍，植物對(duì)昆蟲具有防 御能力，兩者相互適應(yīng)，共同發(fā)展。各種昆蟲都能辨別宿主和非宿主植物，最終 導(dǎo)致生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)也避兔了在非宿主植物上中毒和營養(yǎng)不良。把內(nèi)容縮小，集中描述昆蟲與植物之間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系；首先明確協(xié)同進(jìn)化的概念，以及主要包含哪些方面，比如動(dòng)植物的協(xié)同進(jìn)化，捕 食者與被捕食者的協(xié)同進(jìn)化;宿主-微生物的協(xié)同進(jìn)化等，你陳述的主要點(diǎn)就是動(dòng) 植物相互協(xié)同進(jìn)化的一方面.對(duì)于主要內(nèi)容建議從兩方面去突出:采用2個(gè)例子引入一方面是植物的防御 策略,另一方面是昆蟲行為與策略，這才能突出兩者之間的協(xié)同.最后補(bǔ)充兩個(gè)協(xié)同進(jìn)化的生物學(xué)意義.協(xié)同進(jìn)化定義1生態(tài)關(guān)系密切的生物相互選擇適應(yīng)而共同

5、進(jìn)化的過程。定義2物種間由于生態(tài)上相互依賴或關(guān)系密切而產(chǎn)生的相互選擇、相互適應(yīng)共 同衍變的進(jìn)化方式。所屬學(xué)科昆蟲學(xué)一級(jí)學(xué)科昆蟲分類與進(jìn)化二級(jí)學(xué)科定義3由美國生態(tài)學(xué)家埃利希P. R. Ehrlich和雷文P. H. Raven1964年研究植物和 植食昆蟲的關(guān)系時(shí)提出的學(xué)說指一個(gè)物種的性狀作為對(duì)另一物種性狀的反應(yīng)而 進(jìn)化而后一物種的性狀又對(duì)前一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化的現(xiàn)象。協(xié)同進(jìn)化兩個(gè)相互作用的物種在進(jìn)化過程中發(fā)展的相互適應(yīng)的共同進(jìn)化。一個(gè) 物種由于另一物種影響而發(fā)生遺傳進(jìn)化的進(jìn)化類型。例如一種植物由于食草昆蟲所施加的壓力而發(fā)生遺傳變化這種變化又導(dǎo)致昆蟲 發(fā)生遺傳性變化。由于生物個(gè)體的進(jìn)化過程是在

6、其環(huán)境的選擇壓力下進(jìn)行的而 環(huán)境不僅包括非生物因素也包括其他生物。因此一個(gè)物種的進(jìn)化必然會(huì)改變作 用于其他的生物的選擇壓力引起其他生物也發(fā)生變化這些變化又反過來引起相 關(guān)物種的進(jìn)一步變化在很多情況下兩個(gè)或更多的物種單獨(dú)進(jìn)化常常會(huì)相互影響 形成一個(gè)相互作用的協(xié)同適應(yīng)系統(tǒng)。協(xié)同進(jìn)化的意義從結(jié)合不同的實(shí)例試著歸結(jié)協(xié)同進(jìn)化應(yīng)該有如下的意義1促進(jìn)生物多樣性的增加。例如很多植食性昆蟲和寄主植物的協(xié)同進(jìn)化促進(jìn)了 昆蟲多樣性的增加遺傳連鎖性狀有關(guān)基因在分子水平上的協(xié)同進(jìn)化促進(jìn)了遺傳 隔離并導(dǎo)致物種分化。2促進(jìn)物種的共同適應(yīng)。該方面主要體現(xiàn)在眾多互惠共生實(shí)例中比如傳粉昆蟲 與植物的關(guān)系昆蟲獲得食物而植物獲得交配的機(jī)會(huì)蚜蟲與螞蟻的關(guān)系蚜蟲獲得 螞蟻的保護(hù)螞蟻獲得食物一蚜蟲的蜜露昆蟲和內(nèi)共生菌的關(guān)系兩者相互獲得生 活必須的特殊的營養(yǎng)物質(zhì)。3基因組進(jìn)化方面的意義。例如細(xì)胞中的線粒體基因組的形成可能源于包內(nèi)內(nèi) 共生菌的協(xié)同演化內(nèi)共生起源理論核基因組中“基因橫向轉(zhuǎn)移”現(xiàn)象也可能來源 于內(nèi)