中生代昆虫与植物的协同演化

我国北方中生代晚期传粉昆虫化石种类繁多,在世界古昆虫研究中占有重要地位。传粉昆虫不仅对当时虫媒植物的兴起和发展起到决定性的作用,而且对现生传粉昆虫的形成和演化起着承前启后的作用。     

昆虫呼吸趣谈

稍有生物学常识的人都应当了解,任何生物都必须靠呼吸来维持生命。呼吸就是吸入空气以得到氧,然后呼出不同成分的气体。人类呼出的气体中无氧气,而是二氧化碳和水。那么昆虫是怎么呼吸的呢?     

真菌和昆虫的互作关系及协同进化

真菌与昆虫是自然界存在的两个最大生物类群.两者在漫长的进化过程中逐渐形成了复杂而密切关系,无论在昆虫的体表还是昆虫的体内,都存在着丰富的真菌类群.许多昆虫都与真菌间形成了互惠的共生关系,因而才得以更好的利用资源、适应环境和占领新的生境.研究真菌和昆虫的互作和协同进化对于我们认识生物多样性的形成、物种的分化、生物地理分布等有着重要意义.     

特别的爱给特别的你——昆虫与榕树的协同进化

<正>榕树和传粉榕小蜂是昆虫与植物之间专性互利共生关系的标志性代表。当然,除传粉榕小蜂外,还有多种非传粉榕小蜂等其他昆虫与榕果相伴共生。互利共生是两个物种在长期而稳定的进化历程中形成的互相依赖、共同获利的共生关系。互利共生的生物构成了一种非常巧妙而有趣的共生系统,也为科学家研究物种间协同进化和物种形成等课题提供了理想的研究对象。其中,传粉昆虫和植物之间的     

植物名称趣谈

我国植物种类繁多,大约有三万种左右,其中有些植物的名称非常形象生动。根据植物的某些特征、来历及生活环境等给它门取名字。比如植物白头翁,它的聚合瘦果上有羽毛状的花柱,犹如白发苍苍的老翁,所以人们叫它白头翁。马兜铃的果实下垂呈椭圆形,很像挂在马脖子上的铜铃。金钱草的叶片像个铜钱。马鞭草的穗状花序形似马鞭。狐尾木的花序像狐狸的尾巴。鸟不宿的小枝叶长得很密,并长有硬刺,鸟不能在上面做窝。五加科的楤木在茎叶上长满锐刺,故又名鹊不踏。桐珙开花时,两片白色的苞片好似飞翔的和平鸽,所以这种树又叫鸽子树。     

从昆虫的适应性进化谈起

<正>30多亿年前,地球上最初的生命起源于海洋。由于地球的自然环境不断变化,生物也随之不断产生变异。适应是生物与自然相处的特有能力,也是长期自然选择的必然结果。昆虫处于生态环境之中,必然受到周围环境的影响和制约。为了生存,它需要改变自身或是某些生态因子来适应环境。生物与环境的自然选择关系是相互的,环境作用于生物,生物又反作用于环境,两者相辅相成。它们之间的复杂相互作用及其伴随的适应性特征,是通过自然选择和适者生存法则形成的,是适应性进化的表现。自然界中,有的物种分布在限定的区域,有的则广泛甚至全球范围分     

昆虫对榕树的适应进化

传粉榕小蜂和榕树形成了传粉昆虫与植物间互利共生的典范.除了传粉榕小蜂外,榕果内还存在多类非传粉榕小蜂以及蝇类、蛾类、甲虫类等昆虫,这些昆虫在形态和生活史等方面形成了对榕树的适应;一些种类对榕树具有种层次上的寄主专一性,存在对寄主植物的适应辐射.而那些生活在榕树其它部位的昆虫对榕树的寄主专一性则相对较低.     

地衣协同进化研究进展

对地衣的协同进化研究现状和发展方向进行了较全面的综述,资料表明,地衣的起源可追溯到前寒武纪;在漫长的进化过程中,共生菌与共生藻之间的相互作用使地衣产生了一些特有的性状,诸如对共生菌,共生藻的生存均有利的形态结构,合成了某些地衣所特有的镒生代谢产物,地衣体内不同部位ＤＮＡ甲基化程度不同等。共生菌、藻的分离培养发现,分离培养状态下的真菌与藻类与共生状态下的在形态、生理和遗传上有较大的差异,地衣的人工重建表明,真菌与藻类在协同进化的过程中已产生了较高的专一性。     

昆虫行为进化中的熵初探

昆虫的行为进化是昆虫学和进化论研究的重要内容。昆虫行为进化与熵有着密切的关系,昆虫行为进化是遗传物质变异基础上,长期自然选择作用下负熵的不断增加过程。自然选择是对昆虫各种行为的综合的、复杂的选择。     

昆虫与植物的“对话”

正自然界中,昆虫取食植物的叶、花粉和花蜜等;反过来,植物也会抵御动物及昆虫的取食。当然,植物与昆虫之间除了取食和防范外,还有互相帮助和利用,它们协同发展、共同演化。那么,它们之间是如何交流的呢?植食性昆虫的种群繁衍和生存,很大程度上取决于它们能否准确寻找到合适的寄主植物。在此过程中,植物释放的挥发性物质起到了关键作用。它们就像人类的语言一般,在植物与植物、植物与昆虫之间的信息交流中发挥着重要作用。     

基于协同进化的多目标约束进化算法

针对约束多目标优化算法(COA:Constrained Optimization Algorithms)中存在的难以有效兼顾收敛性和多样性的问题,提出了采用协同进化策略的多目标优化算法(CoMaC)。首先,将一个COA转化为一个带动态约束处理的多目标进化算法。然后采用差分进化(DE:Differential Evolution)生成第1种群,并将其中的已知可行解选入第2种群,并与第1种群协同进化。第1种群通过保持原约束条件的全局搜索加快收敛。第2种群通过局部搜索进化,保持并获得更多可行解。最后采用标准约束多目标测试函数进行实验,以测试所提出算法的性能。实验结果表明,与使用惩罚函数处理约束问题(PF:Penalty Function)和使用动态处理约束边界方法(DCMaOP:Dynamic Constrained Many Objective optimization Problem)相比,所提算法在反向世代距离(IGD:Inverted Generational Distance)和超体积(HV:Hypervolume)两个指标上均取得了良好的结果,说明所提算法可以有效地兼顾收敛性和多...     

探寻猪笼草与蚂蚁的协同进化关系

一只蚂蚁匆匆忙忙地沿着一枚叶片爬行，不时停下脚步四下张望，然后似乎发现了什么，又急匆匆地继续赶路。来到一个巨大“瓶子”的顶部时，这只长途跋涉的蚂蚁终于停下脚步，开始贪婪地吃起来，原来这个“瓶子”的瓶口处布满了香甜的蜜汁。然而，就在饱餐后的蚂蚁打算踏上归途时，突然脚下一滑，掉进瓶底，再也没能爬上来。这顿甜蜜的大餐竟成了蚂...     

热带雨林中的动植物协同进化

人们常慨叹自然界花的绚丽,果的香甜,要知道它们既非上帝的杰作,也不是偶然的产物,而是进化的结果。热带雨林里的花大都具有艳丽的色彩,这不是植物取悦人类的精心打扮,而是吸引花粉传播者的手段。在绿色丛林中,红、黄色的花异常耀眼,它们吸引来蜜蜂,蝴蝶和蜂鸟。这些小动物们在采蜜的同时亦为花授粉,动植物相互受益,相互依赖。这种彼此     

从毛茛科植物的花看进化

毛茛料植物有2000多种,其中那些能够表示进化关系的种类尤其引人注目. 东北东部地区的初春,乍暖还寒的时候,冰凌花破雪而出,使山坡蓦然一片金黄,人们把它们看作最早报春的使者.冰凌花有许多名字,如冰凉花、顶冰花、福寿草,植物学上则称它做侧金盏花,并认为它的花     

昆虫几丁质酶的进化与保守性质的比较基因组学研究

昆虫几丁质酶家族属于第18家族糖苷键水解酶,主要参与昆虫蜕皮、细胞增殖和免疫等生理过程。在7个物种基因组数据中通过BLASTP和PSI-BLAST的方法获得131条chitinase和chitinase-like的同源蛋白质,利用隐马尔科夫算法,找到了几丁质蛋白的保守模体区域。通过进化树分析,将所选的蛋白分为9组,与糖苷水解酶18催化结构域和几丁质结合结构域的特性一致。通过PAML软件计算出几丁质酶的正向选择位点,发现了豌豆蚜虫中的A.pisum xp003243674.1为一条新的几丁质酶蛋白。对深入研究昆虫几丁质酶结构与功能很有帮助。     

Stewart平台的合作型协同进化控制

针对Stewart平台的非线性和强耦合性,提出合作型协同进化的控制方式,在此控制方式的基础上,根据控制系统的特征引入χ2分布来调节个体产生的概率,来提高进化速度.与传统的遗传算法相比,本文提出的控制方式大大减小了搜索空间.经在Stewart平台上测试,本文提出的控制方式具有响应速度快、超调小和鲁棒性好等优点.     

融合免疫机制的协同进化模型

针对传统进化算法在计算效能方面存在的一些问题,借鉴协同进化算法的思想,提出了一种融合免疫机制的协同进化模型。该模型通过多个子种群各自分别进化以保持整个种群的多样性。在每次迭代进化过程中,各个子种群分别选择精英抗体并进行免疫记忆。随后各个子种群分别以不同的算法进行变异。若变异后抗体的适应度降低,则利用精英抗体对其进行引导操作。群体间的协作包括子种群间若干个抗体的随机交叉和子种群间的大规模迁移。最终进行免疫代谢,去除群中的弱适应度个体。算法反复迭代进行以上操作,直至达到既定目标或预定的循环迭代次数。通过对13个标准测试函数进行的仿真实验显示,该模型在搜索最优解或满意解时均优于传统的进化算法,同时在寻优效率上有较大的提升。     

生物的化学防御及其协同进化

生物在生存竞争中,产生具有抑制或驱避、毒害作用的反抗物质进行化学防御,这是促进生物协同进化的一个重要因素。本文论述了植物与动物、植物与微生物以及动物与微生物间的化学防御及其协同进化的关系。