공진화 군비 경쟁:승리가 가능한가?

도 1 에서 분명한 패턴을 제외한다. 1,웹 웜/파스 닙 상호 작용에서 다른 중요한 교훈은 공진화 상호 작용의 열쇠로서 사이클링 선택의 힌트입니다. 그림에 표시된 다른 인구. 1 각 디스플레이 푸라노쿠마린 클러스터의 서로 다른 주파수,선택의 지리적으로 다양한 사이클링의 제안과 함께,약간 서로 위상에서 각 인구. 식물 방어 및 곤충 대응 적응의 다형성에 대한 대체 설명은 사실에 맞지 않는 것 같습니다. 예를 들어,표현형 주파수의 지리적 변화를 기본 명확한 환경 그라디언트가 없습니다,모든 표현형은 모든 사이트에 존재하는 경향이 있기 때문에 기회 설립자 효과는 가능성이 설명을 보인다(아무도 유전 적 드리프트에 의해 손실되지 않고). 그러나 그림에있는 데이터 동안. 도 1 은 순환 선택의 가설과 일치하며,이 공진화 모델을 뒷받침 할 직접적인 증거는 없다. 절대적으로 필수적인 순환 선택 가설의 한 성분은 저항 또는”방어”특성과 관련된”비용”의 존재입니다. 저항에 대한 비용이 없다면,시간이 지남에 따라 모든 식물은 유익한 저항 특성을 갖게 될 것입니다(그리고 우리는 그림 1 에서 명백한 방어 수준의 엄청난 다양성을 보지 못할 것입니다. 1). 비용과 제약의 개념은 공진화의 기계론적 모델이 제안될 때마다 매우 중요하며,이러한 비용과 제약에 대한 명확한 가설 없이 공진화의 과정을 예측하는 것은 불가능하다. 식물에 있는 저항 특색의 비용이 넓게 추정되는 동안,그들의 주파수 및 힘에 대하여 자료는 이렇게 강제적이지 않습니다. 베르 켈슨과 푸링 턴(5)이 저항 특성의 비용을 탐지하기위한 실험을 검토했을 때,그들은 존재하지 않는 것에 놀라 울 정도로 겸손한 비용을보고했다(그림 1). 2). 분명히 이러한 공진화 군비 경쟁에서 비용은 단순한 문제가 아니며,버겔슨과 퍼링턴(6)은 저항과 관련된 비용이 환경 스트레스에 의해 실질적으로 수정된다는 것을 암시하는 실험을 수행하도록 이끌었다.

식물의 자연 개체군과 그 적들에 대한 연구는 군비 경쟁이 고조되는 대신 저항 특성이나 독성 특성과 관련된 복잡한 비용에 의해 매개되는 일종의 참호 전쟁 인 대립이있을 수있는 공진화의 그림을 친밀하게 보여줍니다. 이 아이디어가 확고하게 입증될 수 있다는 것을 볼 것이다 남아 있고 그것의 병원체 초식 동물이 없을 경우에 저항하는 식물에 의해 겪어진 비용을 근본적인 기계장치를 정확하게 지적하는 연구 및 분자 수준에 둘 다 연구를 요구할 것입니다. 위에서 언급했듯이,공진화가 강력한 힘이라면,진화론 적 역사가 없기 때문에 종들 사이의 새로운 연관성은 근본적으로 그들의 성격이 달라야한다. 인간이 점점 더 종 간의 새로운 연관성을 창출하고 있기 때문에 공진화의 기회가 없기 때문에 이국적인 종과 생물학적 침입과 관련된 수많은 환경 위험이 악화되는지 이해하는 것이 중요합니다.

초식동물과 그들의 식생식물의 일치가 그림 1 에서 명백하다. 1 은 농업 및 식물 육종에서 잘 알려진 문제를 예고합니다. 병원체와 초식 동물 개체군은 너무 많은 유전 적 변이를 포함하고있어 저항 특성을 위해 자란 새로운 작물 품종은 결국 식물 방어를 무시할 수있는 대응 적응을 가진”일치하는”적 개체군을 선택합니다. 지속 가능한 농업에 대한 주요 과제는 병원체와 초식 동물의 진화를 방해하기위한 전략의 설계입니다. 농업에서는 작물 집단의 유전 적 구성이 인간에 의해 결정되기 때문에(번식 프로그램과 종자 분포 패턴을 통해)전통적인 의미에서 공진화가 없다. 그러나 천연 식물-곤충 또는 식물-병원체 시스템에 대한 연구에서 발생하는 핵심 질문은 농업에서 핵심 질문입니다. 예를 들어,식물 육종가는 작물 수확량 감소를 일으키지 않는 저항 특성을 찾습니다. 보다 독창적으로,식물 육종가들은 초식 동물 또는 병원체 대책이 이러한 적들로부터 주요 비용을 추출 할 가능성이있는 저항 특성을 추구하며,이는 독성의 진화를 더 느리고 덜 특정한 과정으로 만들 것입니다(7). 마찬가지로,작물 해충의 인구 구조는 우리가 초식 동물과 병원균이 다른 품종에 적응할 것으로 기대할 수있는 공간적 규모를 지시하기 때문에 아는 것이 중요합니다(8). 아주 좁은 지역 내의 병원체 인구에 있는 다양성의 양은 작물에 있는 튼튼한 저항의 발달을 위한 낙담 연루와 더불어 비틀거릴,수 있습니다. 예를 들어,필리핀의 인근 보육원 두 곳에서만 수집 한 결과,곰팡이 병원균 쌀 폭발의 6 가지 계통이 확인되었습니다(7). 19 개의 다른 쌀 품종이 이러한 곰팡이 계통에 노출되었을 때 품종 중 3 개만 6 개 계통에 내성이있었습니다(그림 2). 3). 하나는 쉽게 쌀 폭발이 몇 가지 더 많은 사이트에서 수집 된 경우,추가 질병 계통이 발견되었을 것이라고 상상할 수있는,그 세 분명히 저항 쌀 품종에 악성 된 것이다. 이 유전 적 변이는 작물 육종가가 직면 한 문제입니다: 병원 체와 초 식 동물에 엄청난 다양성 독성 특성 재정의 어떤 식물 저항 요인은 이미 어딘가에 존재 하 고 그들은 쉽게 사라지지 않습니다 병원 체 또는 초 식 동물 인구에서 독성(9)을 선호 하는 선택의 부재에서 이러한 독성 특성에 대 한 이러한 무시할 수 있는 비용.

공진화가 군비경쟁의 확대를 수반하는지,아니면 순환선택의 형태로 참호전쟁의 진보와 후퇴를 수반하는지에 관계없이,인구구조와 저항성 또는 독성 특성에 대한 비용의 세부사항이 그 결과를 지배할 것으로 기대될 수 있다. 이 같은 세부 사항은 지속 가능한 농업을 향한 경로로서 다른 식물 육종 및 유전 공학 기술의 타당성을 결정할 것입니다(9). 파스 닙 웹 웜 인구와 베렌 바움과 잔 게를(4)가 발견 한 식량 식물의 개체군 사이의 긴밀한 표현형 일치는 식물의 적들이 식물 방어에 너무 빠르고 효과적으로 미세 조정할 수 있으므로 농업은 상당한 수준의 작물 손실을 피할 수없는 것으로 받아 들여야 할 수도 있음을 나타냅니다.