動物行為/協同進化
協同進化描述了物種之間相互施加選擇壓力的關係,從而影響彼此的進化。它包括宿主物種及其寄生蟲的進化、捕食者-獵物場景,或透過時間演化的互利共生例子。與任何複雜的場景一樣,解釋嘗試將誘使我們考慮特設解釋,這些解釋直觀上很吸引人,但在許多情況下卻大錯特錯。除了將這些解釋用作功能性假設並對其進行嚴格的實驗檢驗外,別無選擇。此外,我們需要展望當前狀態,並考慮這種協同進化系統在過去可能經歷過的可能路徑。我們最後的考慮需要關注這場軍備競賽的終點。它是否以僵局而告終,而不是以一方主角的滅亡而告終?
蠑螈通常是行動緩慢的動物,防禦能力很弱。作為普通蛇類飲食中的主要組成部分,協同進化適應系統似乎已經引發了一場壯觀的進化軍備競賽。[1] 北美西海岸常見的粗皮蠑螈會產生大量的河豚毒素,這種毒素是神經細胞膜中電壓門控鈉通道的強效阻斷劑。毒素的含量遠遠超過殺死任何其他潛在捕食者所需的含量,只有免疫力很高的普通蛇在蠑螈的大部分活動範圍內才會攝入這種毒素。在這個互動作用的早期階段,一些能夠排洩河豚毒素的蠑螈可能比同類獲得了相對優勢。隨著捕食壓力選擇蠑螈中更高的毒素含量,對毒素具有一定抗性的蛇類獲得了相對優勢。這種抗性是透過鈉通道結構的突變產生的,該結構保留了大部分功能,但使其不易受到河豚毒素的阻斷。繼續選擇一方面是更高的毒素含量,另一方面是蛇類對毒素的耐受性增強,現在的系統可能已經出現。然而,該系統的演進已經進入一個穩定的終點,因為對毒素的免疫力進一步提高只能透過神經功能的相應下降來實現。
目前,蠑螈似乎佔了上風。對毒素具有最高抗性的蛇類也表現出運動能力下降。雖然能夠處理毒性最強的蠑螈,但這種能力是來之不易的,因為它使它們更容易受到捕食。
在一些地區,蛇類可能在捕食者和獵物之間的進化軍備競賽中佔了上風。令人驚訝的是,在幾個地理位置的蛇類已經發展出對河豚毒素的極端抗性,以至於蠑螈無法跟上毒素的產生速度[2]
馴化是指人類和動物之間的一種關係,這種關係塑造了雙方的種群。多年來,人類已經將動物馴化為食物和衣物的來源,作為夥伴,以及用於旅行。[3] 人類選擇動物中他們喜歡的特定性狀,在雄性和雌性中找到這種性狀,然後鼓勵它們繁殖。這個過程被稱為人工選擇。重要的是要區分動物馴化和馴服。馴服是指單個動物與單個人的關係。
據信狗是第一種被馴化的動物,但馴化的開始時間和地點存在爭議。雖然舊石器時代的狩獵採集者馴化了狗來幫助他們狩獵,但馴化可能在更早的時候就開始了,在西南亞(基於一個 14,000 年前的狗墓的證據)。[4] 之後是綿羊和山羊的馴化(西南亞,10,000 年前)、貓的馴化(塞普勒斯 10,000 年前)、豬的馴化(中亞,10,000 年前)以及牛的馴化(西北亞,5,000 年前)。除了行為上的改變,大多數馴化動物的大腦更小,感官也不那麼敏銳。[5] 據信這是由於不再需要在野外生存。
馴化很大程度上是對幼態持續特徵的選擇,即個體將幼年形態和行為保留到成年期。[6]
人類生物學也因此發生了變化。在牛馴化之前,人類的消化系統在斷奶後會變得乳糖不耐受。食用牛奶選擇了能夠消化牛奶的消化系統。[7] 並非所有動物都同樣適合馴化。事實上,只有大約 14 個物種被人類成功馴化。一些關鍵因素有助於馴化,包括容易獲得的可持續飲食、攻擊性降低、強大的群體結構、放棄主導地位的能力以及缺乏特定的交配條件。
- ↑ Brodie et al. 2004. Garter Snakes 和 Newts 之間的平行軍備競賽,涉及河豚毒素作為協同進化的表型介面。J Chem Ecol 31(2): 343-356
- ↑ Hanifin CT, Brodie ED Jr., Brodie ED III. 2008. 表型失配揭示了逃離軍備競賽協同進化,PLoS Biol 6(3): e60. doi:10.1371/journal.pbio.0060060
- ↑ McGrath J. 2008. 動物馴化的工作原理。狗。馴化,大英百科全書
- ↑ McGrath J. 2008. 動物馴化的工作原理。狗。馴化,大英百科全書
- ↑ Diamond J. 2002. 進化,植物和動物馴化的後果,自然 418 (701)
- ↑ Yong, E. 2009. 基因幼態持續,延遲基因如何將人類大腦與黑猩猩區分開來,scienceblogs
- ↑ McGrath J. 2008. 動物馴化的工作原理。狗。馴化,大英百科全書