絶対的共生は、種間の生態学的相互作用が互いに利益をもたらし、一方またはすべての種が他方なしでは生存できないという、共生の特殊なケースです。 [ 1 ]絶対的関係の中には、一方の種だけがその関係に依存しているものがあります。イチジクとイチジクコバチは、両方の種がその関係に完全に依存している共生関係の例です。イチジクは受粉のためにイチジクコバチに完全に依存しており、イチジクコバチは繁殖のためにイチジクを必要としています。[ 2 ]多くの昆虫と菌類の関係も共生関係です。昆虫は菌類を散布し、場合によっては保護し、菌類は昆虫に栄養を与えます。この相互作用により、昆虫と菌類はグループとして、これまで生息に適さなかったり到達できなかったりした環境に生息することができます。[ 3 ]絶対的関係は2種に限定される必要はないが、宿主と共生生物からなる関係として議論されることが多いが、これらの用語はしばしば恣意的に用いられる。[ 4 ]
絶対的相利共生関係、つまり種が生存のために互いに完全に依存する関係は、さまざまな経路で進化する可能性があります。場合によっては、自由生活性の共生生物が宿主生物に取り込まれ、その後垂直伝達によって受け継がれ、絶対的依存関係が生じることがあります。[ 4 ]しかし、相利共生生物が単独で、または宿主と共存して存在できる任意的相利共生関係が、絶対的相利共生または共絶対的相利共生の進化への中間段階として機能する方が一般的です。[ 4 ]この2番目のケースでは、絶対的相利共生の進化は、形成、維持、および変容の3つの段階に分けられます。[ 3 ]
任意共生関係の形成には、関係する種すべてが相互協力から利益を得ることが必要である。この共生関係は、当該種の利益になるものの、共同利用として理解するのが最も適切である。任意共生関係は、種の利害が一致し、それぞれが互いに利益を得るために相手を相互に利用できる場合に発生する。[ 5 ]
任意共生関係が義務的共生関係に変わるためには、任意共生関係が世代を超えて維持され、継続されなければならない。共生関係が世代を超えて受け継がれる方法は、垂直伝達と水平伝達の2つがある。垂直伝達は、共生生物が親から子の宿主へ受け継がれることを指す。水平伝達は、共生生物が血縁関係のない宿主間で受け継がれることを指す。[ 5 ]垂直伝達では、宿主がどの世代でも同じ共生生物とペアになるため、宿主と共生生物が共適応する機会が増えることから、垂直伝達の方がより安定した関係になると考えられている。垂直伝達では、宿主と共生生物は生殖の運命も共有するため、両方とも不正行為の被害を受ける。[ 6 ]
チーターとは、受け取るものよりも得るものの方が多い共生生物のことである。極端な例としては、受粉に貢献せずに蜜だけを吸う昆虫のように、関係から何も与えずに利益を得る生物が挙げられる。[ 7 ]チーターは、第三者として搾取する存在として現れる場合も、既存の共生関係の中で突然変異体として現れる場合も、共生関係を不安定化させると考えられている。 [ 8 ]水平伝播では、複数の共生生物が存在する可能性があり、共生生物間の競争や宿主の搾取につながる可能性がある。[ 6 ]
水平伝達を伴う絶対的関係は数多く存在する。また、共生者と搾取者の共存も珍しくないことが分かっている。[ 7 ]チーターはしばしば共生関係と並存し、絶対的共生においては、関係形成の初期段階で第三者の探索者が存在することで、宿主と共生生物の関係が後々のさらなる搾取から守られる可能性がある。[ 8 ]
共生関係にある生物群が安定し、両種が利益を得ており、裏切り者による不安定化の問題がない状態になると、第3段階である変容が起こる。この段階では、共生生物は互いに独立して生存する能力を失い、新たな超個体を形成する。この場合、各共生生物は共生関係にある生物群の中で非常に特殊化し、完全にその関係に依存するようになる。[ 3 ]
生理的および行動的変化は、絶対的依存関係の結果として進化する可能性がある。たとえば、昆虫と菌類の共生関係では、昆虫の菌類胞子運搬器官と菌類の栄養価の高い無性生殖胞子の生成が、共生関係の一部として現れる。[ 3 ]イチジクとスズメバチの共生関係では、雌のスズメバチは、イチジクの孔に入り込んで卵を産み、花粉を集めることを可能にする、細長い頭部や簡単に取り外せる触角と翅などの形態的特徴を発達させており、同様に、イチジクが成熟するにつれて、スズメバチの幼虫のための栄養を生成する。[ 9 ]
絶対的依存関係は、関係する生物の進化の運命を結びつけ、この結合は負と正の両方の結果をもたらす可能性がある。[ 1 ]この結合は、自然選択が一度に2 つのゲノムに影響を与えることができるため、生物の進化能力を高めることができる。つまり、突然変異が両方の種にプラスの影響を与える機会が増えるということである。 [ 1 ]この結合はまた、環境選択圧に対する一方の種の反応能力を制限し、適応度の高い生物を適応度の低い生物に結びつけることで、種の進化に負の影響を与える可能性もある。これは最弱リンク仮説と呼ばれる。[ 1 ]
絶対依存が関係する種の進化にどのように影響するかを理解すること、また絶対関係を適切に特定して理解することは、気候変動が生態系に及ぼす影響を予測し、場合によってはそれを防ぐ上で重要である。宿主と共生生物は関係の中で形質を失ったり獲得したりするため、他の種との分類学的関係を決定するのが難しく、絶対種や絶対関係に関与する種の数を研究したり特定したりすることは容易ではない。 [ 5 ]また、絶対関係は実験的干渉にうまく反応しないため、研究も難しい。[ 1 ]