Predators versus prey: evolutionary race

Abstract

Vrste dok se usavršavaju i evoluiraju kako bi bile što uspješnije moraju se suočavati sa pritiscima od strane predatora ili parazita. Prilikom toga mora doći do genetskog miksanja i nasumične fluktacije i mutacije da bi se razvile nove adaptacije. Što je veća populacija (veći genetički diverzitet) to je veća šansa da će doći do pozitivne nasumične mutacije jer se genetske fluktacije oslanjaju na vjerojatnosti i brojnosti. Pojedinci s korisnim genotipom će imati kompetitivnu prednost. Sve vrste koje predstavljaju plijen nekom predatoru evolucijski su se razvile uz tog predatora, te njihov reprodukcijski potencijal i sve tjelesne osobine upravo predviđa njegova prisutnost. Koevolucija predatora i plijena može dovesti do utrke u naoružanju u kojoj će nivoi napada i obrane stalno eskilirati bez pobjede niti na jednoj strani. Zajednica može evoluirati do stadija izumiranja predatora ili plijena ili može doći do suživota vrsta s cikličkim promjenama ili konstantnim interakcijama predatora i plijena uzrokujući evoluiranje vrsta bez postizanja ravnotežnog fenotipskog stanja. Zbog visoke cijene koju plaća plijen ako ga uhvati predator, vrste plijena su bile pod većim selekcijskim pritiskom, no veličina populacije plijena više utječe na populaciju svog predatora nego obratno. Prirodna selekcija nije jedini evolucijski mehanizam koji sudjeluje u evoluciji, ali je jedini mehanizam koji dovodi do nastanka i održavanja adaptacija. U evolucijskoj biologiji evolucijska utrka je borba između kompeticijskih setova koevolucijskih gena koji razvijaju adaptacije te obrambene adaptacije jednih protiv drugih. To je primjer pozitivne povratne sprege. Koevolucijski setovi gena mogu bit u različitim vrstama, kao u evolucijskoj utrci predatora i plijena (Vermeij, 1987), ili parazita i domaćina, ali koevolucija sama po sebi nije nužno utrka u naoružanju(npr.mutualizam). Pokusi predacije ptica na kriptični plijen pokazuju da kriptičnost umanjuje predaciju te pojava polimorfizma kod plijena smanjuje efikasnost predatora da stvori ''sliku'' plijena. Čak i nepotpuna kriptičnost koja omogućuje samo par sekundi diskriminacijskog vremena, može donijeti prednost plijenu i biti početna točka utrke. Aposematičko obojeni plijen je često otrovan ili neukusan svojim predatorima. Pokusi su potvrdili da predatori mogu brže naučiti izbjegavati neodgovarajući plijen ako je upozoravajuće obojen nego ako je kriptično uklopljen u okolinu. Ali takva uočljiva obojenost ima svoje prednosti (prilikom udvaranja suprotnom spolu) i nedostatke (predator ga lakše uočava nego kada bi imao neprimjetnu obojenost). Jedan oblik predacije je parazitizam kao npr. parazitizam gnijezda u kukavica i pastirica, gdje se također odvija neprekidna utrka u adaptacijama. Prihvaćanje jaja koja nisu mimitički prilagođena reflektira zaostajalost u prilagodbi ili cijenu (ne)prepoznavanja parazitskih jaja. Većina vrsta tokom života su potencijalni plijen, čak i najveći predatori kao što su lavovi i vukovi dok su mladi su u opasnosti Evolucijski gledano niti jedan predator ne želi istrijebiti svoj plijen, jer to bi u prvom redu za njega bio kraj opstanka. Po istom pravilu predator se u prirodnim uvjetima ne može niti prenamnožiti, jer količina raspoloživog plijena ograničava rast njegove populacije. No čovjek kao vrhunski i isključivi predator neusporedivo je ubrzao svoje sposobnosti primjenom tehnologije i enormnim porastom svoje populacije da ima mogućnost preokrenuti evolucijsku utrku u svoju korist te tako uništiti svaku vrstu pa i vlastitu.Species while evolving must confront with the selective pressure. In order to evolve new adaptations they must go through genetic mixture, random fluctuation and mutation. The larger population has more chance to develop useful mutation because genetic fluctuations rely on probabilities and quantity. Individuales with useful genotype have competitive advantage. The predator species and prey species coexsist and develop together. The adaptations of predators and their prey reflect the result of an evolutionary arms race. Evolutionary arms race can get to extintcion of predator or prey population, or those comunities can coexist together with cyclic oscilations.The predator population size affect preys population size and vice versa. The higher evolutionary pressure is on prey population. Evolutionary arms race is battle between coevolution genes. It's an example of positive feedback. Experiments on predation by birds on cryptic prey show that crypsis (even slight crypsis) reduce predation and polimorphism in the prey population reduce search image. Predators learned to avoid noxious and brightly coloured prey. Experiments have confirmed that predators can learn to eject noxious pray faster if they are conspicuous rather than cryptic, but that kind of adaptation has advantages (mating ritual) and disadvantages (it is more noticeable). Parasitism is one form of predation (cuckoos and cowbirds nests). Acceptance of non-mimetic eggs by some hosts may reflect evolutionary lag or the costs of recognizing and rejecting parasite eggs. Most species during their lifetime are potential preys, even the biggest predators such as lions and wolves. The ultimate predators on planet earth are human beings because of their developed technology