Razmnoževalna strategija

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Kiti (Cetaceae) so karakteristični K-strategi, za katere je značilna majhna količina potomcev, ki prejmejo večji starševski vložek (daljša brejost, dolga materinska skrb za mladiče, relativno pozna spolna zrelost itd.).

V ekologiji se za opisovanje razmnoževanja organizmov pogosto uporabljata r-strategija in K-strategija.[1] Bitjem, ki se poslužujejo r-strategije, pravimo r-strategi, medtem ko so izvajalci K-strategije tako imenovani K-strategi. Teorija, ki opisuje ti dve strategiji, se v veliki meri nanaša na izbor kombinacije lastnosti nekega organizma, pri čemer je poudarek bodisi na kvantiteti bodisi na kvaliteti potomcev. r-strategi veliko energije vložijo v povečevanje količine svojih potomcev, medtem ko je za K-stratege značilna manjša številčnost podmladka, pri čemer vsak potomec prejme večji starševski vložek. Pojavnost r- in K-strategije je zelo variabilna in naj bi povečevala evolucijski uspeh v različnih tipih okolja. Koncepta kvantitete in kvalitete potomcev se pogosto označuje s pojmoma cenen in drag, kar se navezuje na starševski vložek v posamičnega mladiča.[2][3][4]

Omenjena dva tipa strategij sta leta 1967 na temelju raziskovanja otoške biogeografije poimenovala in opisala ekologa Robert MacArthur in E. O. Wilson.[5][6] Sam koncept evolucije raznolikih razmnoževalnih strategij pa se je pojavil že prej.[7] K- in r-strategiji sta bili v biologiji še posebej popularni v letih med 1970 in 1980, a sta ob koncu 20. stoletja izgubili svoj vpliv zaradi kritik več empiričnih študij.[8][9]

Pregled[uredi | uredi kodo]

Poznani sta dve glavni usmeritvi razmnoževanja neke vrste; r-strategija in K-strategija.[5] Črki r in K izvirata iz ekološke algebre, enačbo podaja spodnji Verhulstov model populacijske dinamike:[10]

V zgornji formuli N predstavlja populacijo, r je maksimalna rast populacije, K je nosilna kapaciteta izbranega okolja, in dN/dt, odvod N-ja v odvisnosti od časa t, raven spreminjanja populacije v neki časovni enoti. Na tak način enačba povezuje rast populacije N s trenutno velikostjo populacije, pri čemer sta uvedena dva konstantna parametra r in K. Črka K izhaja iz nemške Kapazitätsgrenze (omejitev kapacitete), medtem ko je r kratica za angleško rate (raven).[10][11][12][13]

Tipi razmnoževalnih strategij[uredi | uredi kodo]

r-strategija[uredi | uredi kodo]

Za r-stratege, ki se poslužujejo r-strategije, je značilen majhen starševski vložek v vsakega potomca. Po drugi strani imajo r-strategi veliko cenenih potomcev.[2][3][14][15] Parameter r takšnih vrst je velik, K pa nizek.[15] Vrste, ki izvajajo r-strategijo, se s svojimi potomci ne ukvarjajo (npr. jih ne ščitijo pred plenilci, ne hranijo...) ali je skrb minimalna. V veliko primerih takšni organizmi poskrbijo le za osemenitev samic, sledečo oploditev in odlaganje jajčec ali kotitev. Mladiči takšnih vrst relativno hitro dosežejo velikost odraslega, spolno zrelost in samostojnost.[2][14] Zanje so značilne tudi visoka poraba energije, manjše kognitivne sposobnosti, intenziven spolni nagon in majhnost ob rojstvu. Podmladek r-strategov je zaradi šibkosti in številčnosti običajno bolj podvržen vplivu plenilcev.[3]

Atlantski losos (Salmo salar) in druge ribe so r-strategi, ki proizvedejo veliko potomcev, v katere vložijo le malo starševske skrbi.

Med prednosti r-strategije spada prilagojenost na nestabilne razmere, saj r-strategi uspejo proizvesti nekaj potomcev tudi v obdobjih, ko so razmere nestalne in so naravni viri na voljo v omejenih količinah.[3][14] Najpogosteje r-strategi živijo v habitatih z manjšo ravnjo tekmovanja in okoljih slabše kvalitete,[2][4][14] kjer je bistvena zmožnost hitrega razmnoževanja.[3]

Vidna slabost r-strategov je majhen vložek v posamičnega potomca, ki ima zato zvišano smrtnost. r-strategija je najbolj razširjena med manjšimi živalmi s kratko življenjsko dobo, ki se zatorej pogosto razmnožujejo le enkrat v življenju, in generacijami, ki ne živijo hkrati, kot so denimo ribe, ožigalkarji, bakterije in žuželke.[2][3][14] Med rastlinami so dobro poznani r-strategi anemofilne rastline (vetrocvetke), ki proizvedejo veliko cenenega peloda, pri čemer le peščica pelodnih zrn uspešno oplodi ženski del cvetov.[14] Med vrste, ki odstopajo od klasične opredelitve r- in K-strategov, spadajo nekatere drevesa, ki izkazujejo tako lastnosti r-strategov (visoko število cenenih potomcev z visoko smrtnostjo) kot tudi K-strategov (dolga življenjska doba, tekmovalnost).[16] Populacije r-strategov so hitro rastoče.[4]

K-strategija[uredi | uredi kodo]

K-strategi, ki so običajno dolgo živeči organizmi večjih dimenzij, v svoje manj številčne potomce vložijo veliko virov. Podmladek bitij, ki ubirajo takšno razmnoževalno strategijo, je deležen obilo starševske skrbi (hranjenje, zaščita pred plenilci, učenje itd.), relativno pozno doseže spolno zrelost in ima v primerjavi z mladiči r-strategov razmeroma nizko smrtnost.[2][3][14] Zanj je značilna tudi učinkovitejša poraba energije.[3] K-strategija je najbolj razširjena med večjimi živalmi z dolgo življenjsko dobo in generacijami, ki živijo istočasno, kot so denimo številni sesalci (kiti, sloni, ljudje) in nekateri ptiči (orli, papige).[3][14][17] Določene lastnosti K-strategov, kot je na primer dolga življenjska doba in velikost, izkazujejo morske želve, ki pa proizvedejo veliko potomcev z visoko smrtnostjo, kar je značilnost r-strategov.[18]

V primerjavi z rastlinskimi r-strategi, kot so denimo vetrocvetke, so rastlinski K-strategi predvsem entomofilne rastline (žužkocvetke), ki proizvajajo precej manj pelodnih zrn, med katerimi večji odstotek omogoči nastanek zigote.[14] Takšni organizmi prebivajo v stabilnih okoljih, kjer se spremembe pojavljajo z nizko frekvenco in so običajno minimalne. Glavno načelo K-strategov je počasna populacijska rast, ki navadno ne preseže nosilne kapacitete okolja, lahko pa jo doseže.[3] V skladu z Verhulstovim modelom populacijske dinamike imajo K-strategi visok parameter K in nizek r.[15]

Primerjava r- in K-strategov[2][3][14]
r-strategi K-strategi
majhni organizmi veliki organizmi
šibkost moč, dobra zaščita
veliko potomcev malo potomcev
majhen starševski vložek v posamičnega potomca velik starševski vložek v posamičnega potomca
starševske skrbi ni ali je minimalna starševska skrb prisotna v veliki meri
organizmi energijsko potrošni organizmi energijsko varčni
kratka življenjska doba dolga življenjska doba
naenkrat živi le malo generacij naenkrat živi več generacij
zgodnja spolna zrelost pozna spolna zrelost
vsak posameznik se razmnožuje le enkrat v življenju vsak posameznik se razmnožuje večkrat v življenju
nizke kognitivne sposobnosti visoke kognitivne sposobnosti
močan spolni nagon šibak spolni nagon
majhnost ob rojstvu večje dimenzije ob rojstvu
zgodnja samostojnost pozna samostojnost
smrtnost mladičev visoka smrtnost mladičev nizka

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. "Botanični terminološki slovar". Inštitut za slovenski jezik Frana Ramovša. Pridobljeno dne 2021-04-12.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 "r and K selection". www.bio.miami.edu. Pridobljeno dne 2020-10-27.
  3. 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 "K and r reproductive strategies". www.cs.montana.edu. Pridobljeno dne 2021-04-12.
  4. 4,0 4,1 4,2 Cassill, Deby L. (2019-04-16). "Extending r/K selection with a maternal risk-management model that classifies animal species into divergent natural selection categories". Scientific Reports (angleščina). Vol. 9 no. 1. str. 6111. doi:10.1038/s41598-019-42562-7. ISSN 2045-2322.
  5. 5,0 5,1 Pianka, E.R. (1970). "On r and K selection". American Naturalist. 104 (940): 592–597. doi:10.1086/282697.
  6. MacArthur, R.; Wilson, E.O. (1967). The Theory of Island Biogeography (2001 reprint izd.). Princeton University Press. ISBN 978-0-691-08836-5.
  7. Margalef, R. (1959). "Mode of evolution of species in relation to their places in ecological succession". XVTH International Congress of Zoology.
  8. Roff, Derek A. (1993). Evolution Of Life Histories: Theory and Analysis. Springer. ISBN 978-0-412-02391-0.
  9. Stearns, Stephen C. (1992). The Evolution of Life Histories. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-857741-6.
  10. 10,0 10,1 Verhulst, P.F. (1838). "Notice sur la loi que la population pursuit dans son accroissement". Corresp. Math. Phys. 10: 113–121.
  11. "Carrying Capacity - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Pridobljeno dne 2021-04-12.
  12. "An Introduction to Population Ecology - The Logistic Growth Equation | Mathematical Association of America". www.maa.org. Pridobljeno dne 2021-04-12.
  13. "Exponential growth & logistic growth (article)". Khan Academy (angleščina). Pridobljeno dne 2021-04-12.
  14. 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 14,7 14,8 14,9 "r and K selection". www2.nau.edu. Pridobljeno dne 2021-04-12.
  15. 15,0 15,1 15,2 Weinbauer, null; Hofle, null (1998). "Distribution and life strategies of two bacterial populations in a eutrophic lake". Applied and Environmental Microbiology. Vol. 64 no. 10. str. 3776–3783. doi:10.1128/AEM.64.10.3776-3783.1998. ISSN 1098-5336. PMC 106546. PMID 9758799.CS1 vzdrževanje: PMC format (link)
  16. Hrdy, Sarah Blaffer (2000), "Mother Nature: Maternal Instincts and How They Shape the Human Species" (Ballantine Books)
  17. Duffus, John H.; Nordberg, Monica (2009). Concepts in toxicology. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry. ISBN 978-1-84755-975-3. OCLC 642189025.
  18. "Green Sea Turtles". Coral Reefs. Pridobljeno dne 2021-04-13.