การหาอาหารและทฤษฎีความเหมาะสมที่สุด
สัตว์ที่หาอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพมักจะให้กำเนิดลูกหลานได้มากกว่า ดังนั้น การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงควรปรับเปลี่ยนการตัดสินใจในการหาอาหารไปสู่แนวทางที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งจะเพิ่มพลังงานที่ได้รับให้สูงสุดเมื่อเทียบกับต้นทุนและความเสี่ยง
Definition
ทฤษฎีการหาอาหารและความเหมาะสมที่สุดใช้แบบจำลองการเพิ่มประสิทธิภาพภายใต้ข้อจำกัดเพื่อทำนายการตัดสินใจในการหาอาหาร—ว่าจะกินอะไร ที่ไหน และนานแค่ไหน—ซึ่งคาดว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะให้ความสำคัญ
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมแนวทางการใช้ความเหมาะสมที่สุดกับพฤติกรรมการกินอาหาร: แบบจำลองการเลือกอาหารที่เหมาะสมที่สุด, ทฤษฎีค่าส่วนเพิ่มสำหรับการใช้เวลาในการหาอาหารในแหล่งอาหาร, การหาอาหารจากแหล่งกลาง, และการแลกเปลี่ยนระหว่างการหาอาหารกับการหลีกเลี่ยงการถูกล่า นอกจากนี้ยังกล่าวถึงตัวชี้วัดความเหมาะสม เช่น พลังงานสุทธิที่ได้รับ, ข้อสมมติฐานและข้อจำกัดของแบบจำลองความเหมาะสมที่สุด, และการทดสอบเชิงประจักษ์ที่สนับสนุนหรือปรับปรุงแบบจำลองเหล่านั้น
Core questions
- สัตว์ควรเลือกอาหารชนิดใด?
- สัตว์ที่หาอาหารควรอยู่ในแหล่งอาหารที่กำลังลดลงนานเท่าใด?
- สัตว์ที่หาอาหารจะแลกเปลี่ยนการได้รับพลังงานกับความเสี่ยงจากการถูกล่าได้อย่างไร?
- การทำนายความเหมาะสมที่สุดตรงกับพฤติกรรมที่สังเกตได้ดีเพียงใด?
Key theories
- แบบจำลองอาหารที่เหมาะสมที่สุด
- สัตว์ที่หาอาหารเพื่อเพิ่มพลังงานที่ได้รับสูงสุดควรอันดับเหยื่อตามความคุ้มค่าและรวมรายการที่มีอันดับต่ำกว่าก็ต่อเมื่อรายการที่มีอันดับสูงกว่าหายากพอที่การค้นหาพวกมันจะคุ้มค่ากว่าต้นทุนในการจัดการเหยื่อที่ด้อยกว่า
- ทฤษฎีค่าส่วนเพิ่ม
- สัตว์ที่ใช้ประโยชน์จากแหล่งอาหารที่ลดลงเมื่อมันกินอาหาร ควรออกจากแต่ละแหล่งเมื่ออัตราการได้รับอาหารลดลงถึงอัตราเฉลี่ยสำหรับถิ่นที่อยู่ โดยถ่วงดุลผลตอบแทนที่ลดลงกับเวลาเดินทางไปยังแหล่งอาหารถัดไป
Mechanisms
แบบจำลองความเหมาะสมที่สุดจะระบุการตัดสินใจ, ตัวชี้วัดที่ต้องการเพิ่มให้สูงสุด เช่น อัตราสุทธิของการได้รับพลังงาน, และข้อจำกัดที่สัตว์เผชิญ ในการเลือกอาหาร การรวมเหยื่อประเภทหนึ่งจะคุ้มค่าก็ต่อเมื่อผลกำไรของมันเกินกว่าปริมาณที่คาดว่าจะได้รับจากการค้นหาต่อไป; ซึ่งทำนายการเปลี่ยนผ่านอย่างชัดเจนระหว่างอาหารเฉพาะทางและอาหารทั่วไปเมื่ออัตราการเผชิญหน้าเปลี่ยนแปลงไป ในการใช้แหล่งอาหาร ปริมาณที่ได้รับภายในแหล่งอาหารจะลดลงตามเวลา และทฤษฎีค่าส่วนเพิ่มทำนายเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการละทิ้งแหล่งอาหารจากค่าเฉลี่ยทั่วทั้งถิ่นที่อยู่และต้นทุนการเดินทาง การเพิ่มความเสี่ยงจากการถูกล่าจะเปลี่ยนจุดที่เหมาะสมที่สุดไปสู่พฤติกรรมที่ปลอดภัยกว่าแต่ให้ผลกำไรน้อยกว่า
Clinical relevance
ทฤษฎีการหาอาหารให้ข้อมูลในการจัดการสัตว์กินพืชและสัตว์ที่ถูกเก็บเกี่ยว, การออกแบบการให้อาหารเสริมและการควบคุมศัตรูพืช, และการทำนายว่าสัตว์จะกระจายตัวอย่างไรเมื่อทรัพยากรหรือความเสี่ยงเปลี่ยนแปลงไป นี่คือบริบททางการศึกษา ไม่ใช่ข้อกำหนดในการจัดการ
History
MacArthur และ Pianka และ Emlen ได้ริเริ่มทฤษฎีการหาอาหารที่เหมาะสมที่สุดในปี 1966 โดยอิสระจากกัน Charnov ได้กำหนดทฤษฎีค่าส่วนเพิ่มในปี 1976 และการทดสอบภาคสนามและห้องปฏิบัติการจำนวนมากในช่วงทศวรรษ 1980 ซึ่งสังเคราะห์โดย Stephens และ Krebs ได้ยืนยันทั้งพลังและข้อจำกัดของแนวทางความเหมาะสมที่สุด
Debates
- สัตว์เป็นผู้หาอาหารที่เหมาะสมที่สุดจริงหรือไม่?
- นักวิจารณ์ตั้งข้อสังเกตว่าพฤติกรรมที่สังเกตได้มักจะเบี่ยงเบนไปจากการทำนายความเหมาะสมที่สุดอย่างง่าย ทำให้เกิดการถกเถียงว่าแบบจำลองล้มเหลวหรือเพียงแค่ละเว้นข้อจำกัดที่เกี่ยวข้อง, ข้อจำกัดของข้อมูล และตัวชี้วัด
Key figures
- Robert MacArthur
- Eric Pianka
- Eric Charnov
- John Krebs
Related topics
Seminal works
- stephens1986
- charnov1976
- davies2012
Frequently asked questions
- ทฤษฎีค่าส่วนเพิ่มทำนายอะไร?
- ทฤษฎีนี้ทำนายว่าสัตว์ที่หาอาหารในสภาพแวดล้อมที่มีแหล่งอาหารกระจัดกระจายควรออกจากแหล่งอาหารที่กำลังลดลงเมื่ออัตราการได้รับพลังงานลดลงถึงอัตราเฉลี่ยที่สามารถทำได้ทั่วทั้งถิ่นที่อยู่ โดยคำนึงถึงเวลาเดินทางด้วย
- เหตุใดสัตว์ที่หาอาหารอาจละเลยอาหารคุณภาพต่ำที่มีอยู่มากมาย?
- หากเหยื่อคุณภาพสูงมีอยู่ทั่วไปมากพอ เวลาที่ใช้ในการจัดการอาหารคุณภาพต่ำอาจถูกนำไปใช้ในการค้นหาและกินอาหารที่ให้ผลกำไรมากกว่าแทน ดังนั้น การรวมอาหารคุณภาพต่ำจะทำให้อัตราการได้รับอาหารโดยรวมลดลง