“物种间的相互关系与协同进化”研讨会将于2004年12月在云南西双版纳召开

为了总结中国科学院知识创新重要方向性项目“物种间的相互关系及其生态学效应”的最新研究成果,把握该领域的国际发展水平和研究热点,促进协同进化研究在我国的发展,定于2 0 0 4年1 2月1～3日在西双版纳召开中国科学院“物种间的相互关系及进化”学术研讨会。本次会议是在我国举行的首次“协同进化”专题的学术研讨会,会议将邀请国际著名学者与会并做专题报告。会议主题:( 1 )协同进化的理论与发展;( 2 )昆虫与寄主植物间的协同进化;( 3 )传粉系统的专化与泛化;( 4 )植物种子散布中的动植物相互关系;( 5 )榕树与榕小蜂的协同进化关系;( 6)…     

植物与草食动物之间的协同适应及进化

通常协同进化是指一个物种 (或种群 )的遗传结构由于回应于另一个物种 (或种群 )遗传结构的变化而发生的相应改变。广义的理解 ,协同进化是相互作用的物种之间的互惠进化。生物之间、特别是植物与草食动物之间的协同适应与进化 ,已经成为生物进化、生态、遗传等学科十分关注的问题 ,可能成为生物学中各学科研究的交汇点或结点。作者具体阐述了 :(1)生物之间协同进化的研究意义 ,包括对生物学与生态学的价值 ;(2 )生物之间协同进化研究的限制或困难 ,诸如时间、研究对象、进化等级尺度和研究方法的限制 ;(3)植物与草食动物之间协同进化的主要研究对象 (系统 ) ,即昆虫传粉系统、昆虫诱导植物反应系统、种子散布系统、以及大型草食动物采食与植物反应系统 ;(4 )植物与草食动物之间协同进化的主要研究内容 ,包括适应特征 (性状 )——物种的可塑性 ,以及适应机制——物种适应过程与策略两个方面 ;(5 )植物与草食动物之间协同进化研究的存在问题及研究方向     

寄生虫及其宿主协同进化的研究进展

本文对寄生虫及其宿主协同进化的研究进行了回顾,将其发展分为三个阶段：1．寄生虫-宿主协同进化的初步认识;2．协同进化模式及其内在机制的探索;3．协同进化机制研究方法的发展。目前的研究主要集中于协同进化生物学意义的进一步深入探讨。同时,对协同进化的有关概念、方法和本学科的发展进行了简单阐述和讨论。     

植食性哺乳动物与植物协同进化研究进展

从动物-植物协同进化模式,植物对动物采食反应及动物对植物防卫的适应对策等方面综述了以植物次生化合物为媒介的植食性哺乳动物-植物协同进化的研究进展,动物与植物的协同进化模式包括成对协同进化,扩散协同进化,躲避-辐射协同进化,多样性的协同进化,平行分枝进化,互惠进化等模式,植物不仅以超补偿反应,物理防卫作为对植食性动物采食的应答,延长植食性动物的觅食时间,降低植食性动物的觅食效率,更能以其派生的次生化合物抑制动物的摄食,进而影响其消化,代谢及生长等生理生态特征,动物通过改变觅食行为,调整对各食物项目的相对摄入量,减少次生化合物的摄入量,动物还通过氧化,还原,络合,改变消化道内环境,形成相应的降解酶,改变代谢率等途径降低次生化合物对其的负作用。     

协同物种形成及其生物学意义

自达尔文与华莱士以来的每位生物学家都承认种间生态学作用对进化的意义。1964年,埃利希和雷文提出了协同进化理论。它反映了生态学相关的不同物种之间的相互作用引起的相互进化。这一理论引起了研究者的广泛重视。近年来,随着进化生态研究的深入发展,学者们对进化过程的生态机制以及生态特性与生态关系进化规律、种间生态学作用引起的物种形成有了进一步的认识。本文仅从协同物种形成的概念出发,对协同物种形成的生态机制以及生物学意义作一简要概述。协同物种形成的概念进化在本质上是一种生态过程,是生物与环境、生物与生物之间相互作用的结果。种群分化的生态机制和物种形成的本质在于对生存条件的逐步适应。按照协同进化理论,物种间的相互作用引起的协同适应     

榕-传粉榕小蜂间的专一性与协同进化

共生体系的长期维持引发了一系列进化问题, 特别是共生双方的相互适应、协同进化成为进化理论的一大挑战。榕和传粉榕小蜂是目前所知的专性最强的共生体系之一, 两者异常丰富的物种组成以及宿主多样的生活型为以上问题的研究提供了理想的体系。早期认为榕与其传粉小蜂间均为狭义协同进化, 一对一原则在该体系中具有普适性。然而近年来发现越来越多的例外, 特别是宿主转移现象在某些地区、某些榕属类群中的普遍存在, 使榕及其传粉小蜂间严格的物种专一性及协同进化发生在物种水平的观点受到质疑, 最近提出了一个新的协同进化模式来解释榕与其传粉小蜂的对应关系。榕与传粉小蜂间的进化模式说明两者间既有狭义的协同进化, 也有发散协同进化关系, 从而导致它们之间物种专一性不同。目前, 两种协同进化模式在该系统中的相对重要性仍存在很大争议, 不同地区、不同榕属类群中两者的物种专一性程度和产生原因可能有很大差异, 榕与传粉榕小蜂系统的复杂性决定了不能将某些地区和某些类群的结论简单扩展, 有关该体系协同进化主导模式的正确评判有待于对不同地区和不同榕属类群对应传粉小蜂的物种组成、来源方式, 以及共生双方的系统发生关系进行更广泛、更深入的研究。     

传粉细蛾与大戟科植物专性授粉的互惠共生体系

在已知的昆虫与植物所形成的专性授粉互惠共生体系中,榕树—榕小蜂、丝兰—丝兰蛾体系是经典实例,国内外学者已经从不同角度进行了大量的研究,为我们理解植物—传粉者互惠共生体系协同进化的机理和历史积累了宝贵的资料。近些年的研究发现鳞翅目细蛾科头细蛾属昆虫与大戟科植物之间也存在相似的协同进化关系。文章对国内外学者有关传粉细蛾与大戟科植物互惠共生协同进化的研究进行了整理。     

榕树-传粉者共生体系的协同进化与系统学研究进展及展望

 榕树-传粉者共生体系是目前植物与昆虫协同进化研究中的典型模式之一。国内外已经开展了大量的相关研究,从不同方面探讨了其特殊的一一对应的共生关系。榕树-传粉者的专一性互惠共生关系中蕴含了与系统发育有关的多因子协同进化的机理,因此,进行系统发育研究将有助于更好地揭示榕树-传粉者的协同进化历史和理解二者的专一性互惠共生关系。本文简单地介绍了目前榕树及其传粉者共生体系的研究状况之后,论述了榕树-传粉者协同进化的系统发育分子生物学研究成果。同时针对国际上在榕属植物的传统的系统与分类研究中存在的一些分歧及榕树传粉者亚科分类不匹配等问题,回顾了榕属的分类研究进展及其与传粉者的关系。最后,结合我国榕树与传粉者共生体系的研究状况对我国榕属的重新分类和系统发育研究作了展望。     

食果动物与被取食植物的相互关系:协同进化?

在种子传播过程中动植物是否存在协同进化关系一直是争论的焦点。有观点认为,植物通过食果动物对其种子的传播可能获得逃避种子捕食者、占据新的生境斑块和基因流动等好处,而动物通过消化果肉获得营养和能量作为回报,动植物彼此相互作用,进而可能建立协同进化关系。动植物之间还可能发生在种、属或科水平以上的多物种的多配协同进化,或者通过关键种的协同进化来带动其他食果动物和植物相关性状的进化。“果肉防御假说”则认为果肉原本是保护种子的防御组织,后来才进化成为吸引食果动物以促进种子传播的物质。然而,食果动物和植物一对一的协同进化的例证并不多见;适合种子萌发和生长的环境在时空上难以确定;食果动物和植物的进化速度不一致;植物与种子传播者的选择压力存在着高度的不对称和不平衡,加上环境因素的重要影响,这种选择压力受到极大的限制而有可能变得不显著。种子传播中动植物在进化意义上的关系尚需进一步研究。未来研究应对食果动物和植物关系的复杂性和多样性有足够的认识。通过对系统发育中相联系的不同种的动植物关系的比较研究来揭示动植物关系对物种分化的影响,有可能为检验食果动物和植物之间的协同进化关系提供新的证据。食果动物传播种子对植物群落动态变化的影响、动植物关系和生物多样性保护等仍将是该领域研究的热点。     

巢寄生的协同进化

巢寄生现象一直是鸟类学专家探讨的热点问题,对于协同进化的问题又有许多不同理论。从宿主的2种对待寄生卵的行为出发,对于巢寄生协同进化的各种理论做了简单的归纳。其中宿主的拒卵行为被认为是一种适应性的表现,这导致和寄生鸟的进化竞争。而对宿主接受卵的行为却有2种不同的观点,即进化滞后说和进化平衡说,这2种学说从不同的方面都能解释宿主接受卵的行为。关于巢寄生的协同进化问题还需要进一步的研究和更多的实例证明．     

协同还是共同：生命观念导向下coevolution的概念辨析

以生命观念为导向,对“协同进化”与“共同进化”概念进行辨析,指出“coevolution”概念强调2个相互作用的物种发生了相互适应的进化性变化,并且这种变化是由另一个互动主体施加的选择引起的;“共同”只能反映双方在一起,而“协同”能准确反映双方协同互作;因此,“协同进化”能更准确反映“coevolution”概念的核心内涵。     

昆虫与植物的协同进化:寄主植物-铃夜蛾-寄生蜂相互作用

近数10年内,Ehrlich和Raven于1964年提出的协同进化理论及Jermy于1976年提出的顺序进化理论极大地促进了对昆虫与植物相互作用的研究。文章首先简要介绍有关理论,对植食性昆虫与植物关系研究的若干核心问题进行评述。主要问题包括(1)植食性昆虫如何选择寄主植物?(2)植物次生物质是否作为植物防御昆虫取食的重要屏障?(3)昆虫能否适应植物的化学防御?(4)植食性昆虫寄主范围是否是从广到专演化的?随之,作者结合对铃夜蛾Helicoverpa系统研究取得的结果,对上述问题做了进一步的论证和阐述。最后,在继承协同进化、顺序进化等理论精髓的基础上,根据当今三营养级相互作用领域的研究新进展,提出一个新的假说,即多营养级协同进化假说。该假说肯定植物次生物质在植物防御和昆虫识别寄主植物上的重要作用,同时把其他营养级并列放入交互作用的系统,特别强调第三营养级在昆虫与植物关系演化过程中的参与和寄主转移与昆虫食性专化和广化的联系。     

论昆虫与植物的相互作用和进化的关系

昆虫与植物是陆地生物群落中最为重要的组成部分,二者间的相互作用是多方面的,其中最为重要的是昆虫选择植物作为食物和生长场所、昆虫为植物传授花粉两方面。该文集中讨论这两方面的相互作用有哪些因素与进化有密切的关系。植食性昆虫根据其寄主植物范围,通常分为专食性（寄主范围窄）和广食性（寄主范围广）。从生态关系来看,广食性的取食行为比专食性的更为有利,但实际情况却与此相反,统观植食性昆虫的取食行为,有向专食性演化更为普遍的倾向。专食性发展有利于提高昆虫对寄主植物的选择效率,还可缓和天敌作用所造成的压力。根据昆虫与植物相互作用的特点,目前已提出很多昆虫与植物的进化理论,包括成对的协同进化、弥散的协同进化、群落的协同进化以及顺序进化。在昆虫对寄主植物的选择中,以植物对昆虫的影响较昆虫对植物的影响更为重要,称为顺序进化是适宜的;昆虫为被子植物传授花粉造成互惠共生,其中的进化关系应称为协同进化。     

种间专性协同进化关系对榕属分类的影响

榕与榕小蜂的专性共生系统为人们提供了研究生物协同进化规律和进化历史的完美范例,已成为国际上研究植物与昆虫相互作用的一个热点。这也给仅根据外部形态等传统方法进行的榕属经典分类带来了极大的影响和冲击。为了进一步研究榕属的系统与进化,介绍了该属分类学研究的历史、主要分类系统和存在的问题,并对今后榕属分类的发展趋势进行展望。     

973项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”简介

2006年9月,国家重点基础研究发展计划(973)农业领域2006年度项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”经科技部批准正式立项启动。该项目以全系统管理思想为指导,在基因、个体、种群、生态系统等不同层次,阐明我国重大农业害虫种群分化与暴发的分子基础,解析害虫与寄主作物及天敌间的相互作用机制,建立害虫监测与预警系统,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法,为我国农业减灾、经济的可持续发展奠定科学基础。项目的主要研究内容包括:害虫生长发育与生殖调控的分子机制;害虫对环境胁迫的适应机制;杀虫药剂诱导害虫再猖獗的机制;害虫与寄主植物的协同进化;天敌与害虫的互作及控害机制;作物-害虫-天敌食物网关系及其调控机理;重大害虫区域性暴发监测与预警。项目的总体目标为:阐明害虫生长发育、种群分化的分子基础,揭示害虫种群调节的内在机制;解析作物、害虫及天敌间的互作机制,丰富和发展植物-害虫-天敌协同进化理论;阐明主要害虫区域性灾变机理,发展害虫预警新技术;发展与环境相容的、增强自然控害功能的新技术,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法;凝炼一支害虫控制基础研究的创新团队,丰富和发展我国害虫管理的科学理论与实践,提升我国有害生物防控的原始创新和集成创新能力,扩大国际影响。     

浅谈"协同进化"

“协同进化”(Coevolution)一词是 196 4年 Ehrhich和 Raven在《Evolution》(进化 )杂志上正式首次提出 ,用以阐述昆虫与植物 (蝴蝶及其采食植物之间 )进化历程中的相互关系。现已广泛用于描述自然界中相互之间有密切关系的物种 (甚至器官 )的进化模式 ,是进化生物学、系统学、生态学乃至发育生物学等学科的一个研究热点。援引《Biology》(Starr主编 ,1994 ,第 2版 )中的定义 ,协同进化是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 ,当一个物种进化时 ,物种间的选择压力发生改变 ,其他物种将发生与之相适应…     

榕树(Ficus)在中国的分布及其在协同进化研究上的意义

中国有丰富的榕属资源(共99种),世界上6个亚属的榕树在中国均有不同程度的分布。因此,中国榕属植物的资料对从大地理尺度研究种和种间协同进化具有重要的参考价值。介绍了榕树在世界的分布规律,着重阐述了榕树在中国的分布及中国榕树分布种的研究现状与存在的问题,探讨了中国榕树的花序特点、开花物候及在协同进化中的意义,指出了中国榕树资料在世界研究中的地位和作用。     

植菌昆虫与其共生真菌协同进化分子机制

昆虫菌业（fungiculture）是一种类似于人类种植业的昆虫种植体系,包括种植、耕作、收获和营养依赖4个过程,可分为高级的社会性昆虫如切叶蚂蚁、白蚁等和低级的非社会性昆虫如食菌小蠹虫、卷叶象甲、蜥蜴甲虫、树蜂等,它们均能种植并取食真菌。近年来随着组学及微生物组技术的发展,植菌昆虫与其共生真菌协同进化的分子机制研究方面取得了重要进展。系统发育分析阐明了植菌昆虫的起源与进化历程,并显示出与共生真菌系统发育的一致性;共生真菌细胞核数量也从双核增加到最多17个核,而染色体倍型也从单倍体增加为二倍体甚至多倍体;组学分析则揭示了植菌昆虫与其共生真菌在精氨酸、碳水化合物、木质素及几丁质合成或降解等方面显示出了高度的协同进化。本文系统综述了植菌昆虫及其共生真菌的系统进化、核进化及基因组进化进展,并探讨这种协同进化机制的生物学意义。     

试论达尔文进化论与协同进化论

进化在本质上是一种生态过程,达尔文进化论是人类对生物界进化认识的巨大成就,但它不恰当地把生存斗争当作进化的主要动力和普遍的原则,当代基于生态多样性的协同进化论认为生物进化包括相互受益的相互制约机制,优胜劣汰的生存斗争只是制机制中的一种机制,人类必须维护生物多样性和生物圈的协同进化,同自然界和谐、协同发展。     

用现代分子生物学方法揭示植物与昆虫的相互关系

昆虫与植物之间相互关系的研究由来已久。1 964年Ｅｈｒｌｉｃｈ和Ｒａｖｅｎ提出了协同进化 (ｃｏｅｖｏ ｌｕｔｉｏｎ) [1 ] 的概念后 ,更大大促进了植物与昆虫相互关系的研究。马世骏高度重视这一领域的研究 ,指出协同进化的观点是研究生物进化的方法论的基础之一[2 ] 。钦俊德对昆虫与植物的关系作了系统的论述和总结[3] 。以往研究昆虫与植物之间的相互关系 ,主要依靠分析昆虫的习性与相关植物的外部形态和内含次生物质之间的关系 ,辅以数学手段及计算机工具来进行 ,虽然取得了大量卓有成效的成果 ,但都还未能直接从绝大多数生物的遗传…