Storia della vita e strategie riproduttive

Il modo in cui un organismo programma la crescita, la riproduzione e la sopravvivenza nel corso della sua vita è di per sé una strategia evoluta, plasmata da compromessi, poiché le risorse spese per una funzione non possono essere spese per un'altra.

Definition

Le strategie di storia della vita e riproduttive sono i modelli evoluti di allocazione alla crescita, alla riproduzione e alla sopravvivenza nel corso della vita di un organismo, plasmati da compromessi che massimizzano il successo riproduttivo nel corso della vita.

Scope

Questo argomento tratta l'evoluzione dei tratti della storia della vita: età e dimensioni alla maturità, numero e dimensioni della prole, sforzo riproduttivo e i suoi costi, semelparità versus iteroparità, e durata della vita e senescenza. Tratta il ruolo centrale dei compromessi, l'allocazione di risorse limitate, il continuum di selezione r e K e i suoi successori, e come le condizioni ambientali selezionano particolari programmi.

Core questions

• In che modo la selezione plasma l'età e le dimensioni alla maturità?
• Cosa determina il numero e le dimensioni della prole prodotta da un organismo?
• Perché alcuni organismi si riproducono una volta e altri ripetutamente?
• Come i compromessi e l'ambiente modellano le strategie di storia della vita?

Key theories

Costo della riproduzione e compromessi

Poiché le risorse sono finite, un aumento della riproduzione attuale tipicamente riduce la sopravvivenza o la riproduzione futura, e le storie di vita si evolvono per bilanciare questi costi in modo da massimizzare la fitness totale nel corso della vita.

Numero e dimensioni ottimali della prole

Esiste un compromesso tra la produzione di molti piccoli discendenti e un numero minore di discendenti ben provvisti, e l'ottimo dipende da come la sopravvivenza della prole cambia con l'investimento che ciascuno riceve.

Mechanisms

La teoria della storia della vita tratta la vita di un organismo come un problema di allocazione di risorse acquisite limitate tra richieste concorrenti. Investire di più nella riproduzione attuale sottrae risorse alla crescita, al mantenimento e alla riproduzione futura, creando compromessi misurabili; il programma ottimale massimizza la somma della riproduzione presente e futura attesa. Fattori ambientali come il rischio di mortalità spostano l'ottimo: un'elevata mortalità adulta favorisce una riproduzione precoce e intensa, mentre un'elevata mortalità giovanile o condizioni stabili possono favorire una maturità ritardata, meno prole più grande e una vita più lunga.

Clinical relevance

La comprensione della storia della vita è alla base della gestione delle popolazioni sfruttate e in pericolo, prevedendo quali specie si riprendono lentamente dallo sfruttamento, e delle prospettive evolutive sull'invecchiamento e la riproduzione umana. Questo è un contesto educativo, non una prescrizione di gestione.

History

Lack analizzò l'evoluzione della dimensione della covata negli anni '40, e Williams articolò il costo della riproduzione e una teoria evolutiva della senescenza negli anni '50 e '60. Il quadro r e K di MacArthur e Wilson degli anni '60 lasciò il posto a una teoria più ricca basata sui compromessi sintetizzata da Stearns e Roff.

Debates

Lo stato della selezione r e K

La dicotomia di selezione r e K, un tempo popolare, è stata criticata come eccessivamente semplificata e ampiamente soppiantata da modelli espliciti di compromesso e demografici, sebbene rimanga un'utile euristica nell'insegnamento.

Key figures

• David Lack
• George Williams
• Robert MacArthur
• Stephen Stearns

Seminal works

• stearns1992
• roff2002
• williams1966

Frequently asked questions

Qual è il costo della riproduzione?

Il costo della riproduzione è la riduzione della sopravvivenza o della fertilità futura di un organismo che deriva dall'investimento nella riproduzione attuale, un compromesso che plasma il modo in cui lo sforzo riproduttivo è programmato nel corso della vita.

Qual è la differenza tra semelparità e iteroparità?

Gli organismi semelpari si riproducono in un unico, spesso grande, evento e poi muoiono, mentre gli organismi iteropari si riproducono ripetutamente nel corso della loro vita; quale sia favorito dipende dai guadagni di sopravvivenza e fecondità di ciascuna strategia.