昆虫与植物的协同进化

亿万年来,昆虫与植物各自经历着复杂的演化,比如他们的种类由少到多,结构由简单至复杂,分布范围由狭到广。昆虫和植物两者为了营养、繁殖、保护、等而发生了密切的关系,双方在所建立的协同进化的关系中相互作用、相互影响,并且通过变异和特化而彼此适应。今天我要给大家讲的是有关协同进化方面的知识。

首先我们来了解一下协同进化的含义。

协同进化：指自然生境中两个或多个物种，由于生态上的密切联系，其进化历程相互依赖，当一个物种进化是，物种间的选择压力发生改变，其他物种将发生与之相适应的进化事件，结果形成物种间高度适应的现象。

而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。

我们都知道蜜蜂是最重要的授粉昆虫，蜜蜂在与植物长期协同进化的过程中，其形态结构、活动习性与植物的形态结构、生理生化特性和授粉的最佳时间等方面都形成了相互依赖的关系。例如蜜蜂需要花蜜和花粉，需要授粉的植物在长期进化过程中，就形成了鲜艳的花瓣，同时散发香味，产生蜂蜜和花粉，但每一朵花上的量又很少，蜜蜂一次飞行需要采几十或几百个花朵才能满载而归。植物为了吸引，昆虫来传粉，蜜汁和花粉一般互生在一块，蜜腺位于花朵底部，蜜蜂在采蜜过程中必须刷擦花药或柱头从而完成传递花粉和授粉的过程。

对于昆虫来说，能否正确的分辨出植物是后代能否存活下来的关键。昆虫通过某种方式能够识别植物的分类关系，这种方式即是按照植物的化学成分来鉴别植物。昆虫寻找那些与其基因中所要求的相同的化学成分，并根据这些成分找到相应的植物，这些植物常常只局限于一个种或一个属。植物的相应化学物质就是联系植物和昆虫关系的基本因素。

植物的防御是与昆虫的行为协同进化的，在昆虫一方，被认为由多食性向寡食性过渡；在植物一方，昆虫显然是一种始终影响植物进化过程且不断变化的动力。植物作为对植食性昆虫的反应而发生的物理和化学变化与昆虫为适应新寄主植物而经历的行为和代谢方面的变化，都突出表现了各自的遗传可塑性。

昆虫与植物协同进化的结果是昆虫有其特定的取食范围，植物对昆虫具有防

御能力，两者相互适应，共同发展。各种昆虫都能辨别宿主和非宿主植物，最终导致生长和繁殖，同时也避兔了在非宿主植物上中毒和营养不良。

(1)把内容缩小,集中描述昆虫与植物之间的协同进化关系;

(2)首先明确协同进化的概念,以及主要包含哪些方面,比如动植物的协同进化,捕

食者与被捕食者的协同进化;宿主-微生物的协同进化等,你陈述的主要点就是动

植物相互协同进化的一方面.

(3)对于主要内容建议从两方面去突出:采用2个例子引入一方面是植物的防御

策略,另一方面是昆虫行为与策略,这才能突出两者之间的协同.

(4)最后补充两个协同进化的生物学意义.

(2)协同进化

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。

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. Raven1964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。

协同进化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。

协同进化的意义

从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。