Livshistoria och reproduktiva strategier

Hur en organism schemalägger tillväxt, reproduktion och överlevnad under sin livstid är i sig en utvecklad strategi, formad av avvägningar eftersom resurser som läggs på en funktion inte kan läggas på en annan.

Definition

Livshistoriska och reproduktiva strategier är de utvecklade mönstren för resursallokering till tillväxt, reproduktion och överlevnad under en organisms livstid, formade av avvägningar som maximerar livslång reproduktiv framgång.

Scope

Detta ämne behandlar evolutionen av livshistoriska egenskaper: ålder och storlek vid mognad, antal och storlek på avkomman, reproduktiv ansträngning och dess kostnader, semelparitet kontra iteroparitet, samt livslängd och åldrande. Det behandlar den centrala rollen av avvägningar, allokeringen av begränsade resurser, r- och K-selektionskontinuumet och dess efterföljare, samt hur miljöförhållanden selekterar för specifika scheman.

Core questions

• Hur formar selektion ålder och storlek vid mognad?
• Vad bestämmer antalet och storleken på avkomman en organism producerar?
• Varför reproducerar vissa organismer en gång och andra upprepade gånger?
• Hur formar avvägningar och miljö livshistoriska strategier?

Key theories

Kostnad för reproduktion och avvägningar

Eftersom resurser är ändliga, minskar ökad nuvarande reproduktion typiskt sett framtida överlevnad eller reproduktion, och livshistorier utvecklas för att balansera dessa kostnader för att maximera den totala livslånga fitnessen.

Optimalt antal och storlek på avkomman

Det finns en avvägning mellan att producera många små avkommor och färre välförsedda, och optimum beror på hur avkommans överlevnad förändras med den investering varje individ får.

Mechanisms

Livshistoriateori behandlar en organisms livstid som ett problem med att allokera begränsade förvärvade resurser mellan konkurrerande krav. Att investera mer i nuvarande reproduktion drar resurser från tillväxt, underhåll och framtida reproduktion, vilket skapar mätbara avvägningar; det optimala schemat maximerar summan av nuvarande och förväntad framtida reproduktion. Miljöfaktorer som dödlighetsrisk förskjuter optimum: hög vuxendödlighet gynnar tidig, intensiv reproduktion, medan hög juvenil dödlighet eller stabila förhållanden kan gynna fördröjd mognad, färre större avkommor och längre liv.

Clinical relevance

Förståelse för livshistoria ligger till grund för förvaltningen av skördade och hotade populationer, förutsäger vilka arter som återhämtar sig långsamt från exploatering, och evolutionära perspektiv på åldrande och mänsklig reproduktion. Detta är ett utbildningssammanhang, inte en förvaltningsföreskrift.

History

Lack analyserade evolutionen av kullstorlek på 1940-talet, och Williams formulerade kostnaden för reproduktion och en evolutionär teori om åldrande på 1950- och 1960-talen. MacArthur och Wilsons r- och K-ramverk från 1960-talet gav vika för en rikare avvägningsbaserad teori syntetiserad av Stearns och Roff.

Debates

Statusen för r- och K-selektion

Den en gång populära dikotomin r- och K-selektion har kritiserats som överförenklad och till stor del ersatts av explicita avvägnings- och demografiska modeller, även om den förblir en användbar heuristik i undervisningen.

Key figures

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

Seminal works

• stearns1992
• roff2002
• williams1966

Frequently asked questions

Vad är kostnaden för reproduktion?

Kostnaden för reproduktion är den minskning av en organisms framtida överlevnad eller fertilitet som uppstår till följd av investeringar i nuvarande reproduktion, en avvägning som formar hur reproduktiv ansträngning schemaläggs under en livstid.

Vad är skillnaden mellan semelparitet och iteroparitet?

Semelpara organismer reproducerar sig i en enda, ofta stor omgång och dör sedan, medan iteropara organismer reproducerar sig upprepade gånger under sin livstid; vilken strategi som gynnas beror på överlevnads- och fertilitetsvinsterna för varje strategi.