何時幫助幼體、成體或兩者兼而有之：分析階段結構互利共生的進化模型
互利共生在自然界中很普遍，對種群動態、群落結構，和生態系統運作至關重要。研究指出，生活史階段結構（如幼體和成體）是更好地理解互利共生生態後果的關鍵（階段結構互利共生）。儘管有潛在的重要性，對於什麼階段結構互利共生可以進化及何時發生知之甚少。我們將從理論上研究互利共生夥伴應如何為其宿主的不同生活史階段分配互利共生關係的精力，以最大提高適應性。我們通過一個宿主-一個夥伴模型與宿主的幼體至成體階段結構評估夥伴的最優策略。結果表明，不同形式的階段結構互利共生可以進化，如幼體特定關係、成體特定關係，和階段間夥伴共享（即夥伴與宿主的幼年和成年階段的關係）取決於關係權衡的形式，即當夥伴加強與一階段的關係時，與另一個階段的關係減弱多少。一般來說，階段特定關係（無論幼體或成體）傾向在階段相對有益時進化。當關係權衡較弱，如果幼體和成體特定的互利共生利益足夠大，則可能發生階段間夥伴共享。而當關係權衡較強，會出現替代穩定狀態，其中幼體或成體特定關係會根據初始特徵值進化。我們可能僅觀察到某些生活史階段而錯估了互利共生作用的強度。這項研究是為更好地理解互利共生夥伴個體的轉變機制及生物體的生活史階段結構相互作用介導的複雜互利共生網絡提供概念基礎。
Reference
Nakazawa T*（仲澤剛史）, Katayama N (小樽商科大學), Utsumi S (北海道大學), Yamawo A (弘前大學), Yamamichi M (昆士蘭大學) (2023) When to help juveniles, adults, or both: analyzing the evolutionary models of stage-structured mutualism. Frontiers in Ecology and Evolution, in press. (doi: 10.3389/fevo.2023.1138138)
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2023.1138138/full