lovesouthernsocial.com

Isang artikulo ng mga mananaliksik mula sa Brazil at iba pang mga bansa, na inilathala sa Kalikasan, pinagsasama ang mga teorya ng ebolusyon at network upang kalkulahin kung paano maaaring mag-co-evolve ang mga species sa malalaking mutualist na network.

Dahil ang teorya ni Darwin ng natural selection, noong ika-19 na siglo, alam na ang mga interaksyon sa pagitan ng mga species ay maaaring makabuo ng mga tugon na may kakayahang humubog sa biodiversity ng planeta.

Ang klasikong halimbawa ng coevolution sa pamamagitan ng mutualism ay nagsasangkot ng isang parasito at ang host nito. Kapag ang una ay nag-evolve ng isang bagong paraan ng pag-atake, ang pangalawa ay bubuo ng isa pang uri ng depensa at umaangkop. Gayunpaman, pagdating sa isang malawak na network ng mga pakikipag-ugnayan sa daan-daang species - tulad ng mga halaman na na-pollinated ng maraming mga insekto - mas mahirap matukoy kung anong mga epekto ang nagdulot ng co-evolution sa network na ito.

Sa mga network na ito, ang mga species na hindi nakikipag-ugnayan sa isa't isa ay maaari pa ring makaimpluwensya sa ebolusyon ng mga species sa pamamagitan ng hindi direktang epekto. Ang isang halimbawa ng hindi direktang epekto ay isang ebolusyonaryong pagbabago sa isang halaman na dulot ng isang pollinator na humahantong sa ebolusyonaryong pagbabago sa isa pang pollinator.

Nagawa ng bagong pananaliksik na mabilang, sa unang pagkakataon, ang bigat ng hindi direktang pakikipag-ugnayan sa coevolution. Ang konklusyon ay ang epekto ay maaaring mas malaki kaysa sa inaasahan.

Sa pag-aaral, na inilathala nitong Oktubre 18 sa journal kalikasan, isang grupo ng mga ecologist at biologist mula sa limang institusyon – University of São Paulo (USP), State University of Campinas, University of California, Doñana Ecological Station at University of Zurich – pinagsama ang evolutionary theory at network theory para kalkulahin kung paano maaaring mag-co-evolve ang mga species sa malalaking mutualism network.

Ang mga mananaliksik, na suportado ng Foundation for Research Support ng Estado ng São Paulo (Fapesp), ay bumuo ng isang mathematical model upang pag-aralan ang mga network ng pakikipag-ugnayan at paghiwalayin ang mga epekto ng direkta at hindi direktang pakikipag-ugnayan. Ang mga pinag-aralan na network ay naglalarawan ng mga mutualistic na pakikipag-ugnayan na nagaganap sa isang lokasyon, tulad ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bubuyog na nag-pollinate ng mga bulaklak sa pamamagitan ng pagkolekta ng nektar o mga ibon na kumakain ng mga prutas ng iba't ibang uri ng halaman at nagkakalat ng mga buto.

Ang pag-aaral ay nagdadala din ng mahahalagang resulta para sa pagbagay at kahinaan ng mga species sa mga sitwasyon ng biglang pagbabago sa kapaligiran.

"Ang mga resulta na nakuha namin sa diskarteng ito ay nagpapahiwatig na ang mga ugnayan sa pagitan ng mga species na hindi direktang nakikipag-ugnayan sa isa't isa ay maaaring magkaroon ng mas malaking timbang kaysa sa inaasahan sa co-evolution ng mga species . Nakakagulat, ang hindi direktang epekto ay mas malaki para sa mga espesyalistang species, ang mga direktang nakikipag-ugnayan lamang sa isa o ilang species. Bilang isang halimbawa, maaari nating isipin na ang prosesong ito ay kahalintulad sa mga pagbabago sa pag-uugali sa mga taong pinapamagitan ng mga social network. Ang mga pagbabagong ito ay kadalasang sanhi ng mga taong hindi nila direktang kasama, ngunit alam sa pamamagitan ng magkakaibigan,” sabi ni Paulo Roberto Guimarães Jr., isang propesor sa USP's Biosciences Institute at ang pangunahing may-akda ng pag-aaral.

75 ekolohikal na network ang nasuri, mula sa napakaliit na network, na may humigit-kumulang sampung species, hanggang sa mga istruktura na may higit sa 300 species na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ang bawat network ay nagaganap sa iba't ibang lugar sa planeta, sa terrestrial at marine na kapaligiran. Upang mangolekta ng datos, ang koponan, na binuo, bilang karagdagan sa Guimarães, nina Mathias Pires (Unicamp), Pedro Jordano (IEG), Jordi Bascompte (University of Zurich) at John Thompson (UC-Santa Cruz) ay nagkaroon ng pakikipagtulungan ng mga mananaliksik na naunang inilarawan ang mga pakikipag-ugnayan sa bawat network.

Gamit ang data, hinati ng team ang anim na uri ng mutualism na ikinategorya sa dalawang pangunahing klase: intimate mutualism, ang kaso ng mga interaksyon sa pagitan ng anemone at clownfish na halos buong buhay nila sa isang anemone, at mutualism ng maraming kasosyo, gaya ng polinasyon. ginagawa ng mga bubuyog at pagpapakalat ng buto ng mga vertebrates, na karaniwang nagtatatag ng maraming pakikipag-ugnayan sa iba't ibang uri ng hayop sa parehong lugar.

Ang mga resulta ay nagpakita na ang hindi direktang nakikipag-ugnayan na mga species ay maaaring kasinghalaga ng direktang nakikipag-ugnayan na mga species sa paghubog ng ebolusyon ng isang species. Gayunpaman, ang bigat ng direkta at hindi direktang pakikipag-ugnayan ay nakasalalay sa uri ng mutualism.

"Kapag ang relasyon ay napakalapit sa pagitan ng mga kasosyo sa parehong network - tulad ng kaso sa clownfish at anemone o ilang uri ng langgam na nakatira sa loob ng mga puno - ang pinakamahalaga ay ang direktang pakikipag-ugnayan. Ito ay dahil ang mga network ng pakikipag-ugnayan na ito ay mas nahahati. Kaya, walang ganoong karaming paraan para lumaganap ang mga direktang epekto. Kapag ang pakikipag-ugnayan ay hindi masyadong malapit, ang mga hindi direktang epekto ay maaaring magkaroon ng mas malaking epekto kaysa sa direktang mga epekto sa ebolusyon ng isang species, "sabi ni Mathias Pires, mula sa Biology Institute sa Unicamp, isa pang may-akda ng pag-aaral.

Sa isang simulation na isinagawa gamit ang isang mayaman na species ng seed dispersal network, mas mababa sa 30% ng mga piling epekto sa mga espesyalistang species ay hinimok ng mga direktang kasosyo nito, habang ang mga epekto ng hindi direktang mga species ay umabot sa humigit-kumulang 40%.

Isang bagay ng oras

Ang isa sa mga malinaw na kahihinatnan para sa epekto ng hindi direktang mga relasyon ay ang higit na kahinaan ng mga species sa mga sitwasyon ng biglaang pagbabago sa kapaligiran. Ito ay dahil mas mahalaga ang mga hindi direktang epekto, mas mabagal ang proseso ng pag-angkop sa mga pagbabago.

"Ang isang pagbabago sa kapaligiran na nakakaapekto sa isang species ay maaaring makabuo ng isang ripple effect na kumakalat sa iba pang mga species na nagbabago din bilang tugon, na nagdudulot ng mga bagong piling presyon. Ang mga hindi direktang epekto ay maaaring lumikha ng magkasalungat na mga pressure sa pagpili at ang mga species ay maaaring tumagal ng mahabang panahon upang umangkop sa mga bagong sitwasyon, na maaaring gawing mas mahina ang mga species na ito sa pagkalipol. Sa huli, ang mga pagbabago sa kapaligiran ay maaaring magdulot ng mga pagbabago na mas mabilis kaysa sa kakayahan ng mga species na nakalubog sa isang network na umangkop", sabi ni Guimarães.

Ang pagbibilang ng mga hindi direktang epekto sa mga kumplikadong network ay isang hamon hindi lamang para sa Ekolohiya. Ang mga di-tuwirang epekto ay isang pangunahing bahagi ng mga proseso na nakakaapekto sa genetic na istraktura ng mga populasyon, ang merkado sa pananalapi, mga relasyon sa internasyonal at mga kasanayan sa kultura.

"Ang kawili-wiling bagay tungkol sa paggamit ng pamamaraang ito na aming binuo ay maaari itong mailapat sa ilang mga lugar. Ang diskarte sa mga network ng pakikipag-ugnayan ay transdisciplinary at ang mga tool na binuo upang sagutin ang mga tanong tungkol sa isang partikular na paksa sa ekolohiya, halimbawa, ay maaaring gamitin upang pag-aralan ang mga tanong tungkol sa mga social network o ekonomiya, maging malikhain lamang", sabi ni Pires.

Ang artikulo Ang mga hindi direktang epekto ay nagtutulak ng coevolution sa mga mutualistic na network (doi:10.1038/nature24273), ni Paulo R. Guimarães Jr, Mathias M. Pires, Pedro Jordano, Jordi Bascompte at John N. Thompson, ay mababasa sa kalikasan (Pindutin dito).