A fülkeépület az 1980-as évek óta az evolúciós biológiában kifejlesztett koncepció, amely az organizmusok és a környezetek kölcsönhatásával foglalkozó területeken keletkezett, mint például a Gaia-hipotézis , a pszichológia , a ko-evolúciós gén- Culture (in) vagy az evolúciós fejlődésbiológia . Ez egy evolúciós folyamat, amelynek során egy organizmus megváltoztatja a környezetét vagy más organizmusok környezetét, és ezáltal befolyásolhatja alkalmasságát . Az általa lakott környezetben ez a változás anyagcseréjén, tevékenységén vagy döntésein, tehát a szelekciós nyomáson keresztül valósul meg .befolyásolhatja a sodródást. Valójában, ha ez a szervezet által a környezetre adott visszajelzés az idők folyamán fennmarad, és továbbjut a következő generációk számára, akkor ez ökológiai örökség . Így minél nagyobb a zavarok hatása és időtartama, annál erősebbek lesznek a környezeti változások által kifejtett módosított szelekciós nyomások. Ahhoz azonban, hogy evolúciós szerepet játsszon, elég hosszú ideig fenn kell tartani a nyomást ahhoz, hogy választ kapjon a célpopulációban.
A fülke felépítése és az evolúciós folyamat, amelyet akkor indukálhat, amikor az ökológiai öröklődés módosított szelekciós nyomáshoz vezet, jelenleg nem ismeretes az evolúció szintetikus elméletének részeként.
Az Eurosta solidaginis légy aranyvessző gallyakban rakja le tojásait . Ezek a lárvák a gazda sejtjeivel táplálkozva fejlődnek ott. A lárvák nyálának van egy sajátos fehérje, amely a gazdaszervezet szöveteivel érintkezve sejtszaporodást indukál, ami rüh kialakulásához vezet . A hernyók ezután oda vándorolnak és ott táplálkoznak tovább. A tél közeledtével az aranyvessző aromás anyagokat választ ki, amelyek kiváltják a szövetek kiszáradását. Ezután a hernyók megkezdik cukrok termelését, amelyek fagyállóként működnek, hogy megakadályozzák a jégkristályok képződését sejtjeikben. A lárva tehát rést hoz létre azáltal, hogy megváltoztatja a növény fejlődését, és a növény elindítja a lárva telelésre történő előkészítésének folyamatát. Ez a két lépés szemlélteti a fülkeépítés visszamenőleges folyamatát.
Az észak- trinidadi és Tobago- hegység folyóiban élő guppik között kétféle populáció létezik: azok, amelyekre nagyon nagy veszélyt jelentenek a ragadozók, és amelyek nem rendelkeznek ezekkel a ragadozókkal. A ragadozásnak kitett populációkban a guppik kisebbek, ha érik, és kevesebb almot raknak alomra. Ezzel szemben a ragadozók nélküli guppik populációi nagyobb egyedsűrűséget érnek el.
Ez a sűrűség kulcsfontosságú elem, amely számos következményt meghatároz, különösen az élelmiszer-erőforrások rendelkezésre állását és az intraspecifikus verseny erősségét, amely a következő generációk guppijainak evolúcióját eredményezi. Az akvárium természetes körülményeinek újjáteremtésével megfigyelhető, hogy a jelentős ragadozásnak kitett guppiesok magasabb nitrogén- és foszfortartalmú ürüléket hoznak létre . Ennek eredményeként nagyobb az alga biomassza a környezetükben, ami növeli a virágzás gyakoriságát . Ez a változás oka lehet a guppies táplálkozási változatosságának, mind a preferenciák, mind az élelmiszerlánc szempontjából .
Ennek az algamennyiségnek a csökkenése a karotinoidok elvesztését okozhatja , amelyek nélkülözhetetlenek a hímek számára.
A fülkeépítésben többféle organizmus vesz részt.
Ezeket a fajcsoportokat a szakirodalom néha tág értelemben vett mérnöki fajokként csoportosítja, vagyis a trofikus kölcsönhatásokra való tekintet nélkül.
Nem minden, az élőlények által okozott környezeti zavar de facto új fülkék alakul ki. Egyes rendellenességek időben és térben egyaránt nagyon korlátozottak, és ökológiai következményekkel nem járnak . A következő kritériumok lehetővé teszik az organizmus környezetre gyakorolt hatásának fontosságának meghatározását, és egy lehetséges ökológiai örökség kialakítását, és ennek következtében annak meghatározását, hogy a különböző szelekciós nyomásokra milyen erőt kell módosítani.
Mivel az organizmusok összekapcsolódnak az ökoszisztémákban , a fülkeépítés hatása a közvetlen környezetükben érezhető, de más fajokra is hatással lehet. Így három szintű interakció lehetséges.
Egy szervezet több különböző fajra is hatással lehet. A hód megváltoztatja környezetét, több gáttal rendelkező gát felépítésével. Például a környezeti gerinctelenek összetétele eltér ; folyóvízi közösségből tó populációvá válunk, a szén , nitrogén , pH fluxusának változása, a vízszint változása, ezért változások a környező növénytársadalomban, valamint a fák állománymagasságában és összetételében, cserjék.
Több szervezet több különböző fajra is hatással lehet. A földigiliszták nagymértékben megváltoztatják élőhelyüket azáltal, hogy fellépnek a szervetlen anyaghoz kötődő szerves anyagok elnyelődésével és fogyasztásával. Ezek a változások módosítják a talaj összetételét, szerves szén- és nitrogéntartalmát, porozitását és levegőztetését, mindkettő befolyásolja a vízelvezetést. A földigiliszták veséjét tekintve észrevehetjük, hogy a homeosztatikus egyensúly fenntartása érdekében alkalmazkodnak az édesvíz sajátosságához, vagyis a víz kiűzéséhez és az ásványi sók megőrzéséhez. A karbantartási ilyen típusú vese magyarázható a tevékenységek típusa által végzett földigiliszták, azaz, ásni, szekretáló nyálka és eltávolítása kalcit , amely csökkenti a kapacitás a talaj víz visszatartása.
Több faj együttesen képes befolyásolni egyetlen organizmust vagy egyetlen fajt.
A fülke felépítése történhet fizikai erőforrások és energiaáramlások, vagy genetikai anyagok és készségek révén, mind veleszületett, mind megszerzett. Ezek a zavarok lehetnek abiotikusak , biotikusak vagy műtárgyak (itt az állatok által készített konstrukciók értelmében vettük őket). A kiterjesztett fenotípustól eltérően , amely az alkalmazkodást hangsúlyozza, a műtárgyak az élőlények „melléktermékeiből” származhatnak. Ezenkívül ezek a műtárgyak gyakran jelen vannak és / vagy hosszabb ideig használatosak, mint az egyén élete, ezért nem minden generációban épülnek fel. "Így a korall és a homok mészkőszerkezete, amely ezeknek a betonoknak az őrléséből származik, több faj kölcsönhatásaiból készül, és ez hosszú idő alatt elterjedt […] .."
Ez a kategória a fizikai erőforrásokat, valamint az energia különböző formáit csoportosítja, és ökológiai erőforrásokat alkot. Még akkor is, ha az abiotikus erőforrásokat számos organizmus generáció módosította, és a megtett átalakulások pályája nem fordulhat elő egy lakatlan bolygón; ezek a változások messze vannak a kezdeti termodinamikai egyensúlytól .
A héjak és a csontváz törmeléknek a tengerfenéken való felhalmozódása lehetővé teszi a lárvák jobb rögzítését, a kifejlett növekedést és a szubsztrátum stabilizálódását az ilyen típusú feneket kedvelő fajok számára. Összehasonlítva a mészkő törmelék felhalmozódásának sűrűségét a különböző geológiai periódusok között, jelentősen megnő a sűrűség, különösen azok között az időszakok között, amelyek a brachiopodák dominanciájáról a puhatestűek felé történő átmenethez kapcsolódnak . A puhatestűek dominanciájának fenntartása a bentos közösségekben megváltoztatja mind a tengeri szubsztrátumot, mind pedig a bentosus közösségek összetételét, ami nagyon hosszú ideig fennmaradt.
A fülkéket építő szervezetek képesek módosítani a már meglévő fülkéket és reagálni a környezetre. Ezek aztán a klasszikus ökológiai kölcsönhatások, mint például ragadozó , a verseny , stb valamint a tenyésztési tevékenységek.
Népességi szinten:
Ez a kategória magában foglalja mind a genetikai anyagokat, mind az élőlények ismeretét és know-how-ját. Meg kell jegyezni, hogy az abiotikus tényezőknél nincs ilyen zavar. A kémiai jelek, például a jelölés esetében ezek "majdnem" műtárgyat hordozó "információs források" lesznek . "
Minden organizmus genetikai anyagot hordoz magában, amelyet nemzedékről nemzedékre továbbadnak. A Wolbachia nemzetség baktériumaiban ez utóbbiak a nemek arányának elfogultságához vezetnek a nőstény utódok számának növelésével, mivel csak a női gazdaszervezetek, különösen az ízeltlábúak teszik lehetővé a parazita továbbterjedését. Az állatoknál a tanulás és bizonyos társadalmi interakciók más erőforrások, amelyek felhasználhatók a környezet módosítására.
Kevés esetet tartalmaz, de a jelek jó példa. A hím pettyes kertész ( Chlamydera maculata ) a Solanum nemzetség különféle fajait "termeszti" a nőstény számára épített fészek körül. Megjegyezzük, hogy a gyümölcsszínek nagy változatossága fontos vonzerő a nőstény számára, és nagyobb reproduktív sikerrel jár. A Solanum nemzetség tehát olyan helyeken található meg, ahol korábban nem található meg. A hím valóban nem mindig e növények által lakott területen fészkel, néhányat maga hoz be fészkelőhelyére.
A fülkeépítés fontos következménye akkor merül fel, ha a környezet változásait generációk során fenntartják; akkor ökológiai örökség. Ez a koncepció magában foglalja az előző generáció (k) által hagyott örökséget, amely magában foglalja a környezet biotikus és abiotikus jellemzőinek változását , valamint jelentős perzisztencia esetén a módosított szelekciók nyomását. Lehetséges, hogy a környezetet módosító faj nemcsak utódait érinti, hanem más, azonos környezetben élő fajokét is. Ezért az ökológiai közösségben bekövetkezett változást a fülkeépítéssel történő megváltoztatást követően az ökológiai öröklés egyik típusának is tekintik. Három fontos különbség van a genetikai és az ökológiai öröklés működése között.
A fülkeépítés fogalma nincs beépítve az evolúció szintetikus elméletébe . Kiegészítésének hívei a fülkeépítést, tehát az ökológiai örökséget önmagában evolúciós folyamatnak tekintik.
Az evolúció szintetikus elmélete jelenlegi formájában egyirányú elvnek tűnik. Ebben az új evolúciós elmélet védői nonszensznek tekintik, hogy csak a genetikai öröklődés határozza meg az összes fejlődést és a szervezetek evolúcióját, amely a környezeti nyomás alapján meghatározza a természetes szelekciót. Egy új, befogadóbb elmélet kialakításával azonban felismerik a fülkeépítésnek a szervezetek fejlődésére gyakorolt hatását. Ily módon az organizmusoknak a környezetre adott „reakciója”, vagyis a környezet módosítása lehetővé tenné, hogy az ökológiai örökség önállóan evolúciós szerepet játsszon. Fontos azonban szem előtt tartani, hogy csak az ökológiai öröklés jelentene „elismert” evolúciós folyamatot, ha elég hosszú ideig fenntartják a szelekciós nyomás módosítását. Így egy szervezet fejlődését mind a genetika, mind a környezet szabályozása a rés felépítésével és egy bizonyos fenotípusos plaszticitással vezérelné . Ekkor az ökológiai öröklődés ugyanúgy "továbbadódik" a következő generációk számára, mint az egyén genetikai csomagja.
Ha a fülke felépítése visszhangokat talál a természetben, státusát azonban nem emelik a tudományos elmélet rangjára, és a vita annak elfogadásáról, mint önálló evolúciós folyamatról, és úgy tűnik, hogy a szintetikus evolúciós elméletben elfoglalt helye nem természetesnek kell venni.
Az ökológiai modellezés és a matematikai modellek számos tanulmánya bemutatja a rések organizmusok különböző következményeit. Íme néhány lehetőség a fülkeépítésre.