En bioloxía evolutiva, unha carreira de armamentos evolutiva é unha loita evolutiva entre conxuntos en competencia que de especies (ou tamén de xenes ou trazos) que coevolucionan, que desenvolven adaptacións e contraadaptacións uns contra outros, lembrando a unha carreira de armamentos, que se describe como un exemplo de retroalimentación positiva.Dawkins, R. 1996. The Blind Watchmaker New York: W. W. Norton. Nota: ERste libro foi publicado despois por Penguin en 1991 co mesmo texto pero distinta paxinación. Os conxuntos de xenes que coevolucionan poden estar en diferentes especies, como na carreira evolutiva entre predadores e presas (Vermeij, 1987), ou entre parasitos e hóspedes. Alternativamente, a carreira de armamentos pode establecerse entre membros dunha mesma especie, como no modelo de comunicación manipulación/resistencia nas vendas comerciais (Dawkins & Krebs, 1979) ou como unha evolución desbocada ou efectos Raíña Vermella. Un exemplo de carreira de armamentos evolutiva é o conflito sexual entre os sexos, a miúdo descrito co termo descontrol fisheriano. Thierry LodéThierry Lodé "La guerre des sexes chez les animaux" Eds Odile Jacob, Paris ISBN 2-7381-1901-8; salientou o papel de tales interaccións antagonistas na evolución, que causaban desprazamentos de carácter e coevolución antagonista. A hipótese da escalada proposta por Geerat Vermeij fala dos conflitos máis xerais e estaba orixinalmente baseada no seu traballo sobre gasterópodos mariños fósiles.
A coevolución non é necesariamente unha carreira de armamentos. Por exemplo, o mutualismo pode orixinar adaptacións cooperativas nunha parella de especies. Este é o caso de certos patróns de cores ultravioletas das flores, cuxa función é guiar as abellas ao centro da flor e promover a polinización. A coevolución é tamén por definición interespecífica; o que exclúe as carreiras de armamentos dos conflitos sexuais.
As carreiras de armamentos evolutivas poden incluso librarse entre humanos e microorganismos, como cando os médicos usan antibióticos, e os microorganismos evolucionan a novas cepas que son máis resistentes.
As carreiras de armamentos evolutivas a miúdo fan evolucionar un trazo só se é beneficioso comparado coa poboación de árbores. Por exemplo, se unha árbore ten unha mutación que a fai máis alta, terá unha vantaxe debido a que capta máis luz solar. Pero en canto outras árbores acaden a mesma altura, perde esa vantaxe. En canto aparece unha árbore máis alta, esta ten a vantaxe. Neste exemplo, o pico máis próximo do gráfico da paisaxe evolutiva móvese a medida que a poboación se aproxima a el. Outro exemplo de evolución desbocada na selección sexual son as cornamentas dos alces. Ter grandes cornamentas fai que un macho de alce teña máis probabilidades de atopar parella. De feito, ter grandes cornamentas é un requisito para aparearse. Como resultado, no alce evolucionan cornamentas que son incriblemente custosas de formar e manter, e loitar con elas. Ao final da estación reprodutora, a perda media de peso corporal nos machos é do 25% debido ás loitas entre eles para poder aparearse antes de que chegue o inverno.
Carreiras de armamentos simétricas e asimétricas
As carreiras de armamentos poden ser clasificadas como simétricas ou asimétricas. Nunha carreira de armamentos simétrica, a presión de selección actúa sobre os participantes na mesma dirección. Un exemplo disto é o crecemento das árbores o máis alto posible como resultado da competición pola luz, no que a vantaxe selectiva para cada especie é incrementar a altura. Unha carreira de armamentos asimétrica implica presións de selección opostas, como no caso dos guepardos e as gacelas, xa que, aínda que aparentemente parece que ambos evolucionaron de igual maneira para ser máis veloces, o que ocorre realmente é que os guepardos evolucionaron para ser mellores na caza das gacelas, e as gacelas evolucionaron para evadirse da captura. Este exemplo asimétrico pode considerarse máis en xeral como o principio vivir-comer. O principio vivir-comer é a idea de que nunha situación con predador e presa, a presa leva en principio a peor parte, xa que se fracasa en escapar pode ser ferida ou morrer, mentres que o predador só ten o inconveniente de que se fracasa en capturar simplemente ten que buscar outra presa, polo que para el un fracaso non é definitivo.
Dinámica hóspede-parasito
A presión de selección entre dúas especies pode orixinar a coevolución hóspede-parasito. Esta relación antagónica fai necesario para o patóxeno ter os alelos máis virulentos para infectar o organismo hóspede, e para o o hóspede ter os alelos máis resistentes para sobrevivir ao parasitismo. Como consecuencia, as frecuencias alélicas varían co tempo dependendo do grao de virulencia e de resistencia nas poboacións (flutuación da presión de selección xenética) e o tempo de xeración (taxa de mutación), na que algúns xenotipos son seleccionados preferentemente grazas ao aumento de fitness individual. A acumulación de cambios xenéticos en ambas as poboacións explica unha adaptación constante para ter un menor custo en fitness e evitar a extinción de acordo coa hipótese da Raíña Vermella proposta por Leigh Van Valen en 1973.
Exemplos
Interacción Phytophthora infestans/patacas Bintje
As patacas da varieade Bintje derivan do cruzamento entre patacas Munstersen e Fransen, e son resistentes a diversas doenzas infecciosas das patacas producidas por virus, fungos e oomicetos, como o Phytophthora infestans. . Foron creadas nos Países baixos e agora cultívanse principalmente no norte de Francia e Bélxica. O oomiceto Phytophthora infestans é responsable dun tipo de praga da pataca, que foi especialmente devastadora durante a fame europea de 1840. As zoósporas (esporas móbiles características dos oomicetos) son liberadas polos zoosporanxios do micelio do oomiceto e transportados polo vento e a chuvia ata que infectan os tubérculos ou as follas das patacas. A planta ennegrece nalgunhas partes debido á infección polo oomiceto. O parasito contén combinacións alélicas virulentas-avirulentas situadas en varios loci microsatélites, e igualmente o hóspede contén varios xenes de resistencia multiloci (ou xene R). Esta interacción denomínase relación xene por xene e é, en xerall, moi común en doenzas de plantas. A expresión de patróns xenéticos nas dúas especies é unha combinación de características de resistencia e virulencia para ter unha mellor taxa de supervivencia.
Morcegos e bolboretas nocturnas
Nos morcegos evolucionou o uso da ecolocación para detectar e capturar as súas presas. Nas bolboretas nocturnas ou avelaíñas evolucionou, á súa vez, a capacidade de detectar os ultrasóns para a ecolocación emitidos polos morcegos cando cazan, e isto provoca nelas manobras de voo evasivas, ou a capacidade de replicar cos seus propios clics ultrasónicos para confundir o sisema de ecolocación dos moregos. A resposta da subfamilia Arctiidae de avelaíñas noctuoideas á ecolocación dos morcegos pode explicarse por tres hipóteses predominantes: alarma, interferencia co sonar, e defensa aposemática acústica. Todas estas diferenzas dependen da especificidade dos ambientes e do tipo de chamada de ecolocación; porén, estas hipóteses non son mutuamente excluíntes e poden ser usadas polo mesma avelaíña para a defensa. Os diferentes mecanismos de defensa responden directamente á ecolocción dos morcegos como demostraron estudos de simpatría. En lugares onde hai illamento espacial ou temporal entre os morcegos e as súas presas, os mecanismos auditivos das especies de avelaíñas tenden a sufrir regresión (detectan un menor rango de frecuencias). Fullard et al. (2004) compararon o comportamento ante os ultrasóns das especies de avelaíñas noctuoideas visitantes (adventive) e endémicas nun hábitat sen morcegos e encontraron que todas as especies visitantes reaccionaban aos ultrasóns voando máis lentamente, mentres que só unha das especies endémicas reaccionaba aos ultrasóns, o que indica que se produciu unha perda de audición na poboación endémica. Porén, o grao de perda ou regresión depende da cantidade de tempo evolutivo que pasara e de se eses insectos desenvolveron un uso secundario da audición. Algúns morcegos usan clics a frecuencias que están por riba ou por debaixo dos rangos de audición das avelaíñas. Isto coñécese como hipótese das frecuencias alotónicas, que considera que os sistemas auditivos das bolboretas nocturnas fixeron que os seus morcegos predadores usasen frecuencias de ecolocación maiores ou menores para evitar ser oídos. Os morcegos Barbastella evolucionaron para usar un modo máis silencioso de ecolocación, emitindo a un volume reducido e ademais reducindo o volume dos seus clic a medida que se aproximan ás súas presas. O menor volume de clics reduce o rango efectivo de caza, pero ten como resultado un número significativamene maior de capturas que as que fan outras especies de morcegos máis ruidosas. Nas bolboretas nocturnas evolucionou a capacidade de discriminar entre as frecuencias de ecolocación altas e baixas, o que lles indica se o morcego só acaba de detectar a súa presenza ou se está perseguíndoa activamente. Isto permítelles decidir se paga a pena gastar enerxía en emitir á súa vez clics ultrasónicos defensivos.
Tritóns e serpes