第二部分-生活史對策

1、1第三節(jié) 生活史對策3.1 生活史生活史3.2 能量分配與權(quán)衡能量分配與權(quán)衡3.3 體型效應體型效應3.4 生殖對策生殖對策3.5 生境分類生境分類3.6 滯育和休眠滯育和休眠3.7 遷移遷移3.8 復雜的生活史周期復雜的生活史周期3.9 衰老衰老23.1 生活史 (Life history)3.1.1 生活史的概念生活史的概念 生物從出生到死亡所生物從出生到死亡所經(jīng)歷的經(jīng)歷的全部過程全部過程3.1.2 生活史的關(guān)鍵組分生活史的關(guān)鍵組分 身體大小身體大小 (body size)、生長率、生長率 (growth rate)、繁殖、繁殖 (reproduction)、壽命、壽命 (longevit

2、y)3.1.3 生態(tài)對策生態(tài)對策(生活史對策生活史對策, life history strategy) 生物在生存斗爭中獲得的生存對策生物在生存斗爭中獲得的生存對策36.2 能量分配與權(quán)衡 (trade-off)6.2.1 理想的高度適應性生物理想的高度適應性生物(達爾文魔鬼達爾文魔鬼)6.2.2 能量的限制導致必須進行能量的能量的限制導致必須進行能量的權(quán)衡權(quán)衡(生存和繁殖生存和繁殖)6.2.3 能量分配能量分配 (energy allocation) 單次生殖或多次生殖單次生殖或多次生殖 大量小型后代或少量大型后代大量小型后代或少量大型后代4花旗松生長與繁殖能量分配之間的權(quán)衡花旗松生長與繁殖

3、能量分配之間的權(quán)衡56.3 體型效應6.3.1 體型大小與壽命體型大小與壽命6.3.2 體型大小與內(nèi)稟增長率體型大小與內(nèi)稟增長率Southwood的解釋的解釋 單位重量代謝率單位重量代謝率壽命壽命生殖期生殖期內(nèi)稟增長率內(nèi)稟增長率6.3.3 適應意義適應意義 體型大、壽命長體型大、壽命長 調(diào)節(jié)功能強調(diào)節(jié)功能強競爭能力強競爭能力強 體型小、壽命短體型小、壽命短 遺傳變異大遺傳變異大生態(tài)幅廣生態(tài)幅廣6體型大小與內(nèi)稟增長率的關(guān)系體型大小與內(nèi)稟增長率的關(guān)系7體型效應體型效應86.4 生殖對策6.4.1 r-選擇和選擇和K-選擇選擇6.4.2 生殖價和生殖效率生殖價和生殖效率96.4.1 r-6.4.1

4、r-選擇和選擇和K-K-選擇選擇 Lack對鳥類的研究對鳥類的研究 幼鳥存活數(shù)幼鳥存活數(shù)：產(chǎn)卵數(shù)和親體關(guān)懷能力：產(chǎn)卵數(shù)和親體關(guān)懷能力 MacArthur和和Wilson按按棲息環(huán)境和進棲息環(huán)境和進化對策化對策的生物分類的生物分類 r-對策者生物和對策者生物和K-對策者生物對策者生物 E. Pianka的的r-選擇和選擇和K-選擇理論選擇理論 r-選擇：種群增長率最大；選擇：種群增長率最大；K-選擇：種群選擇：種群競爭能力最大競爭能力最大106.4.1 r-6.4.1 r-選擇和選擇和K-K-選擇（續(xù)）選擇（續(xù)） r-選擇種和選擇種和K-選擇種的特征選擇種的特征 （？） r-選擇和選擇和K-選擇

5、的適應意義選擇的適應意義 r-選擇：死亡率高，但選擇：死亡率高，但r高能使種群迅速恢復，高高能使種群迅速恢復，高擴散能力使其迅速離開不利環(huán)境，有利于建立新擴散能力使其迅速離開不利環(huán)境，有利于建立新的種群和形成新的物種的種群和形成新的物種 K-選擇：競爭能力強、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡或?qū)нx擇：競爭能力強、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡或?qū)е律惩嘶目赡苄孕。挥捎谥律惩嘶目赡苄孕?；由于r低，種群數(shù)量下降低，種群數(shù)量下降后恢復困難后恢復困難11既是既是r-對策者又是對策者又是K-對策者？對策者？ Linhart(1974)年曾研究過水苦荬的兩個種年曾研究過水苦荬的兩個種群群產(chǎn)生少量種子，種子個產(chǎn)生少量種子，種

6、子個體大，可以很快萌發(fā)體大，可以很快萌發(fā)環(huán)境多變環(huán)境多變環(huán)境穩(wěn)定環(huán)境穩(wěn)定產(chǎn)生大量種產(chǎn)生大量種子，種子個子，種子個體小體小種群死亡率高種群死亡率高臨時性池塘臨時性池塘12雌杜鵑通常把蛋下到別的鳥窩里雌杜鵑通常把蛋下到別的鳥窩里 13環(huán)境與物種進化兩條道路兩條道路遭遇兩種環(huán)境遭遇兩種環(huán)境？如何應對如何應對以以K-對策者模式應對對策者模式應對以以r-對策者模式應對對策者模式應對物種進物種進化過程化過程不穩(wěn)定環(huán)境不穩(wěn)定環(huán)境不可預測不可預測災變較多災變較多穩(wěn)定環(huán)境穩(wěn)定環(huán)境競爭較競爭較為激烈為激烈生物生物穩(wěn)定穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境r- K-r- K-不穩(wěn)定不穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境穩(wěn)定穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境不穩(wěn)定不穩(wěn)定環(huán)境環(huán)境生物生物r

7、KrKr-對策者對策者K-對策者對策者環(huán)境環(huán)境生物進化方向生物進化方向14R選擇與K選擇比較15生殖價和生殖效率 能量分配權(quán)衡：當前繁殖與未來繁殖能量分配權(quán)衡：當前繁殖與未來繁殖 生殖價生殖價 (reproductive value)：當前繁殖輸：當前繁殖輸出出+未來繁殖輸出未來繁殖輸出 不同環(huán)境的生活史對策不同環(huán)境的生活史對策 生殖效率生殖效率：后代質(zhì)量：后代質(zhì)量/投入能量投入能量16豆象產(chǎn)豆象產(chǎn)多少卵多少卵合適？合適？；豆象的幼蟲不能豆象的幼蟲不能在豇豆植株間移動在豇豆植株間移動一只雌豆象一只雌豆象發(fā)現(xiàn)了一株發(fā)現(xiàn)了一株豇豆并開始豇豆并開始產(chǎn)卵產(chǎn)卵成年豆象也成年豆象也無喂幼行為無喂幼行為產(chǎn)較

8、多的卵會產(chǎn)較多的卵會耗盡自己的資耗盡自己的資源和減少自己源和減少自己的壽命的壽命產(chǎn)卵少產(chǎn)卵少資源資源浪費浪費產(chǎn)卵多產(chǎn)卵多幼蟲幼蟲競爭競爭生殖效率：后代質(zhì)量生殖效率：后代質(zhì)量/投入能量投入能量176.5 生境分類6.5.1 不同繁殖付出生境的物種不同繁殖付出生境的物種 高高-CR生境物種：推遲繁殖后代生境物種：推遲繁殖后代 低低-CR生境物種：提前繁殖后代生境物種：提前繁殖后代6.5.2 “兩面下注兩面下注”理論理論 多次生殖：成體死亡率與幼體死亡率相比較多次生殖：成體死亡率與幼體死亡率相比較為穩(wěn)定為穩(wěn)定 單次生殖：幼體死亡率低于成體死亡率單次生殖：幼體死亡率低于成體死亡率6.5.3 CSR三角

9、形三角形18 CSR三角形三角形 低嚴峻度低嚴峻度校服、工作服、保安服、醫(yī)務服裝、職業(yè)裝 定制http:/ 、低干擾：競爭對策、低干擾：競爭對策(C-選擇選擇) 低嚴峻度、高干擾：雜草對策低嚴峻度、高干擾：雜草對策(R-選擇選擇) 高嚴峻度、低干擾：脅迫高嚴峻度、低干擾：脅迫-忍耐對策忍耐對策(S-選擇選擇)生境的嚴峻度生境的嚴峻度生生境境干干擾擾水水平平雜草對策雜草對策競爭對策競爭對策脅迫忍耐對策脅迫忍耐對策不能生活不能生活196.6 滯育和休眠6.6.1 6.6.1 休眠休眠 (dormancy)(dormancy)：是由不良環(huán)境條件直接引是由不良環(huán)境條件直接引起的，當不良環(huán)境條件消除時，

10、便可恢復生長發(fā)育起的，當不良環(huán)境條件消除時，便可恢復生長發(fā)育 6.6.2 6.6.2 滯育滯育 (diapause)(diapause)：是昆蟲長期適應不良環(huán)境是昆蟲長期適應不良環(huán)境而形成的種的遺傳性。在自然情況下，當不良環(huán)境到來而形成的種的遺傳性。在自然情況下，當不良環(huán)境到來之前，生理上已經(jīng)有所準備，即已進入滯育。一旦進入之前，生理上已經(jīng)有所準備，即已進入滯育。一旦進入滯育必需經(jīng)過一定的物理或化學的刺激，否則恢復到適滯育必需經(jīng)過一定的物理或化學的刺激，否則恢復到適宜環(huán)境也不進行生長發(fā)育宜環(huán)境也不進行生長發(fā)育 6.6.3 6.6.3 潛生現(xiàn)象潛生現(xiàn)象( (隱生現(xiàn)象隱生現(xiàn)象, cryptobio

11、sis), cryptobiosis)、蟄伏、蟄伏 (torper)(torper)、冬眠、冬眠 (hibernation)(hibernation)、夏眠、夏眠 (aestivation)(aestivation)206.7 遷移遷移 6.7.1遷徙遷徙(migration)6.7.2 擴散擴散(dispersal)6.7.3 遷移的模式遷移的模式 反復往返旅行反復往返旅行 單次往返旅行單次往返旅行 單程旅行單程旅行216.8 復雜的生活史周期6.8.1 復雜的生活史周期復雜的生活史周期 變態(tài)：個體生活史中形態(tài)學的變化變態(tài)：個體生活史中形態(tài)學的變化(昆蟲、昆蟲、兩棲類兩棲類) 世代間變化：包括形態(tài)轉(zhuǎn)換世代間變化：包括形態(tài)轉(zhuǎn)換6.8.2 適應優(yōu)勢適應優(yōu)勢 擴散與生長間平衡擴散與生長間平衡 生境利用最優(yōu)化生境利用最優(yōu)化226.9 衰 老6.9.1 衰老現(xiàn)象衰老現(xiàn)象 生物體進入老年后，身體惡化，繁殖力、精力、存活生物體進入老年后，身體惡化，繁殖力、精力、存活力下降力下降6.9.2 衰老的原因衰老的原因 機械水平：化學毒物的影