К r стратегам относятся человек бактерии тли кондор

Обновлено: 07.07.2024

Эко­ло­ги­че­ская стра­те­гия – это ком­плекс эво­лю­ци­он­ных при­спо­соб­ле­ний, на­прав­лен­ных на вы­жи­ва­е­мость вида.

Выбор эко­ло­ги­че­ской стра­те­гии опре­де­ля­ет­ся фак­то­ра­ми смерт­но­сти.

В одних слу­ча­ях фак­то­ры смерт­но­сти при­во­дят к неиз­би­ра­тель­ной ги­бе­ли осо­бей, неза­ви­си­мо от их ин­ди­ви­ду­аль­ной при­спо­соб­лен­но­сти. На­при­мер, особи криля гиб­нут в пасти си­не­го кита неза­ви­си­мо от их ин­ди­ви­ду­аль­ных осо­бен­но­стей и при­спо­соб­лен­но­сти.

В дру­гих слу­ча­ях смерт­ность опре­де­ля­ет­ся фак­то­ра­ми, ко­то­рым особь может про­ти­во­сто­ять бла­го­да­ря ин­ди­ви­ду­аль­ной при­спо­соб­лен­но­сти. В этих слу­ча­ях особь будет участ­во­вать в острой меж­ви­до­вой или внут­ри­ви­до­вой кон­ку­рен­ции.

R-стратегия

В пер­вом слу­чае воз­ни­ка­ет R-стра­те­гия.

R-стра­те­ги вы­жи­ва­ют за счет огром­ной рож­да­е­мо­сти при низ­кой ин­ди­ви­ду­аль­ной вы­жи­ва­е­мо­сти от­дель­ных осо­бей.

R-стра­те­гов от­ли­ча­ет:

- невы­со­кая про­дол­жи­тель­ность жизни;

- как пра­ви­ло, одно раз­мно­же­ние в те­че­ние жизни.

За счет ко­лос­саль­ной чис­лен­но­сти и быст­ро­го раз­ви­тия R-стра­те­ги пер­вы­ми за­ни­ма­ют новые места оби­та­ния, пока туда не по­па­ли более кон­ку­рен­то­спо­соб­ные ор­га­низ­мы.

Боль­шин­ство по­том­ков R-стра­те­гов не вы­жи­ва­ют, по­это­му их чис­лен­ность под­вер­же­на очень силь­ным ко­ле­ба­ни­ям.

K-стратегия

Во вто­ром слу­чае воз­ни­ка­ет К-стра­те­гия.

К-стра­те­ги вы­жи­ва­ют за счет вы­со­кой ин­ди­ви­ду­аль­ной при­спо­соб­лен­но­сти ор­га­низ­мов. Такие су­ще­ства эф­фек­тив­но кон­ку­ри­ру­ют за ре­сур­сы среды и легко ухо­дят от хищ­ни­ков.

К-стра­те­ги ха­рак­те­ри­зу­ют­ся низ­кой смерт­но­стью и вы­со­кой про­дол­жи­тель­но­стью жизни.

Бла­го­да­ря вы­со­кой при­спо­соб­лен­но­сти прак­ти­че­ски все потом­ство К-стра­те­гов вы­жи­ва­ет, по­это­му их чис­лен­ность ко­леб­лет­ся очень слабо и на­хо­дит­ся в рай­оне сво­е­го верх­не­го пре­де­ла.

Примеры К- и R-стратегов

Ти­пич­ные при­ме­ры К-стра­те­гов и R-стра­те­гов можно найти среди рас­те­ний. Ти­пич­ный К-стра­тег – это дуб, он спо­со­бен сфор­ми­ро­вать ко­лос­саль­ную крону на боль­шой вы­со­те, со­би­рая весь до­ступ­ный свет. Ни­ка­кие дру­гие рас­те­ния не спо­соб­ны за­те­нить дуб. Его корни будут до­ста­вать ми­не­раль­ные ве­ще­ства с глу­бин, не до­ступ­ных иным рас­те­ни­ям. Бури и вет­ро­ва­лы прак­ти­че­ски не спо­соб­ны его по­ва­лить.

Тра­во­яд­ные жи­вот­ные не могут при­чи­нить дубу су­ще­ствен­но­го вреда из-за его раз­ме­ров. Од­на­ко дуб дает со­всем немно­го всхо­жих же­лу­дей и очень долго рас­тет.

Ти­пич­ный R-стра­тег – это бе­ре­за, она не может кон­ку­ри­ро­вать с дубом ни пло­ща­дью кроны, ни мощ­но­стью кор­не­вой си­сте­мы. Но одна бе­ре­за дает мил­ли­о­ны семян, пе­ре­но­си­мых вет­ром, ко­то­рые рас­се­ва­ют­ся на боль­шую пло­щадь. Как толь­ко в ре­зуль­та­те вет­ро­ва­лов, по­жа­ров или есте­ствен­ной ги­бе­ли дру­го­го де­ре­ва воз­ни­ка­ет сво­бод­ное место, там про­рас­тет семя бе­ре­зы. Обыч­но бе­ре­за успе­ва­ет успеш­но вы­рас­ти и дать еще мил­ли­о­ны семян пре­жде, чем рядом про­рас­тет дуб или ель и уни­что­жит ее тенью своей кроны.

Из жи­вот­ных можно при­ве­сти при­мер мле­ко­пи­та­ю­щих: по­лев­ки и ло­ша­ди (рис. 1).

По­лев­ка дает де­сят­ки по­том­ков и го­то­ва к раз­мно­же­нию уже в пер­вый год жизни, од­на­ко она часто ста­но­вит­ся жерт­вою хищ­ни­ков и даже своих соб­ствен­ных со­бра­тьев. Толь­ко быст­рое раз­мно­же­ние поз­во­ля­ет ком­пен­си­ро­вать боль­шие по­те­ри и низ­кую про­дол­жи­тель­ность жизни по­лев­ки.

Ло­шадь, на­про­тив, при­но­сит в при­пло­де од­но­го же­ре­бен­ка и то не каж­дый год, но она спо­соб­на про­хо­дить сотни ки­ло­мет­ров в по­ис­ках корма, и лишь немно­гие хищ­ни­ки пред­став­ля­ют для нее опас­ность. Вы­жи­ва­е­мость вида ло­ша­ди обу­слов­ле­на имен­но ин­ди­ви­ду­аль­ным со­вер­шен­ством каж­до­го ор­га­низ­ма.

Рис. 1. При­ме­ры К-стра­те­гов (ло­шадь – спра­ва) и R-стра­те­гов (мышь-по­лев­ка – слева) среди мле­ко­пи­та­ю­щих

Яркие при­ме­ры раз­де­ле­ний эко­ло­ги­че­ских стра­те­гий есть среди рыб.

Трес­ка слу­жит пищей для мно­же­ства рыб и мор­ских мле­ко­пи­та­ю­щих. У нее нет спо­со­бов уйти от хищ­ни­ка или за­щи­тить свою икру, но одна особь трес­ки дает в год по­ряд­ка ста мил­ли­о­нов ик­ри­нок. В итоге все равно масса ик­ри­нок и взрос­лых осо­бей вы­жи­ва­ет, чтобы снова дать потом­ство.

Рис. 2. При­ме­ры К-стра­те­гов (акула – слева) и R-стра­те­гов (трес­ка с её икрой – спра­ва) среди рыб

Об­рат­ная си­ту­а­ция на­блю­да­ет­ся у го­лу­бой акулы. Это одно из самых быст­рых су­ществ в мире. Бла­го­да­ря ско­ро­сти и силе, она не имеет есте­ствен­ных вра­гов и про­блем с до­бы­чей пищи. Она при­но­сит всего од­но­го де­те­ны­ша в год, вы­на­ши­вая един­ствен­ную ик­рин­ку в по­ло­вых путях (рис. 2).

Таким об­ра­зом, и К-стра­те­ги, и R-стра­те­ги успеш­но вы­жи­ва­ют в при­ро­де, ис­поль­зуя при этом со­вер­шен­но раз­ные эко­ло­ги­че­ские стра­те­гии.

Лекция 3. ПОПУЛЯЦИЯ КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Витязь С. Н. , к. б. н. , доцент кафедры ботаники и экологии Кем. ГСХИ

Вопросы, рассматриваемые в лекции u Понятие о популяции u Статические и динамические показатели популяций u Динамика численности популяций и ее регуляция u Экологические стратегии выживания

Вопрос 1. Понятие о популяции

В популяциях проявляются в той или иной степени все формы биотических отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические и конкурентные. Мутуализм – крайняя степень ассоциации между особями, при которой каждый извлекает выгоду из связи с другим организмом. Специфические внутривидовые связи – это отношения, направленные на воспроизводство: между особями разных полов и между родительскими и дочерними поколениями.

Популяция представляет собой форму внутривидовой организации или форму существования вида, обеспечивающую наиболее полное использование данной группой особей природных ресурсов территории, к которой популяция приурочена. Биологическое значение популяции состоит в наиболее полном и рациональном использовании энергетических ресурсов, позволяющем обеспечить оставление потомства.

ландшафтно-биотопический подход классификация по Н. П. Наумову (1963) Популяции Элементарные (локальные) Экологические населяющих участки с приуроченные к конкретным однородными условиями и биогеоценозам (например, определенным популяция белки соснового количеством корма леса или елово-пихтового и др. ) Они слабо изолированы (3, 4) (например грачи друг от друга, в них березовой колки) происходит обмен Географические генетической информацией(2) населяют территорию с однородными географическими условиями существования. Довольно основательно разграничены и относительно изолированы (например, популяции белки в Сибири и Беларуси) (1)

Историко-генетический подход (С. С. Шварц, В. Н. Беклемишев) Популяции по способу размножения по способу и степени генетической поддержания целостности численности и времени существования с перекрестным постоянные временные оплодотворением независимые полузависимы колониальные длительность с сочетанием не нуждаются в приток извне существования перекрестного зависит от притоке особей существенно иммигрантов оплодотворения и извне для повышает их размножения, поддержания численность, присущего для своей но они могут колониальных численности сохраняться и организмов без него

Вопрос 2. Статические и динамические показатели популяций

рядом специфических показателей, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Выделяют две группы показателей — статические и динамические. Статические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени. К ним относятся: А) численность, Б) плотность. В) характер пространственного распределения особей, Г) численность разных возрастных групп, Д) численность особей разных полов. Динамические показатели отражают процессы, протекающие в популяции на данный момент. К ним относятся: А) рождаемость (абсолютная и удельная), Б) смертность, В) прирост, Г) темп роста популяции, Д) продолжительность жизни и кривые выживания.

Статические показатели популяции Распределение особей в пространстве. Занимаемое популяцией пространство предоставляет ей средства к жизни. Каждая территория может прокормить лишь определенное число особей. Естественно, что полнота использования имеющихся ресурсов зависит не только от общей численности популяции, но и от размещения особей в пространстве. Типы распределения особей в пространстве: • единообразное, или равномерное (особи размещены в пространстве равномерно, на одинаковых расстояниях друг от друга); • случайное, или диффузное (особи распределены в пространстве случайным образом); • агрегированное, конгрегационное, или мозаичное, или кучное (особи размещаются в обособленных скоплениях).

Статические показатели популяции Возрастно-половая структура популяции распределения особей по полу и возрасту. На основании анализа данной структуры можно составлять прогноз изменения численности популяции в ближайшее время Возрастно-половая структура Китая структура России

Динамические показатели популяции Рождаемость (плодовитость) — число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения. Живые организмы обладают огромной способностью к размножению. Она характеризуется так называемым биотическим потенциалом, представляющим собой скорость, с которой при беспрерывном размножении (возможном только теоретически при идеальных экологических условиях существования) особи определенного вида могут покрыть земной шар равномерным слоем.

Динамические показатели популяции Смертность популяции — число погибших в популяции особей в определенный отрезок времени. Подобно плодовитости, смертность изменяется в зависимости от условий среды обитания, возраста и состояния популяции. Смертность выражается в процентах к начальной или чаще к средней величине ее.

Динамические показатели популяции u Прирост популяции — разница между рождаемостью и смертностью. Прирост может быть положительным, нулевым и отрицательным. u Темп роста популяции — средний прирост ее за единицу Существует две модели роста популяции: J-образная и S-образная. времени. J-образная кривая отражает неограниченный рост численности популяции, не зависящий от плотности популяции (рисунок А). Такой рост численности возможен при отсутствии лимитирующих J S факторов. Он редко встречается в природе. S-образная кривая отражает рост численности популяции, зависящий от плотности популяции, при которой скорость роста популяции снижается по мере роста численности (плотности) (рисунок Б).

Динамические показатели популяции Продолжительность жизни и кривые выживания Выживаемость — число особей (в процентах), сохранившихся в популяции за определенный промежуток времени. Выживаемость зависит от ряда причин: возрастного и полового состава популяции, действия тех или иных факторов среды и др. Выживаемость можно выразить в виде кривой выживаемости. Различают три основных типа Кривая I типа, когда на протяжении всей кривых выживаемости: жизни смертность мала, резко возрастая в конце нее, характерна для насекомых, обычно гибнущих после кладки яиц, к ней I тип приближаются кри выевыживания человека в развитых странах и некоторых круп ных млекопитающих. II ти Кривая II типа характерна для видов, у п которых смертность остается примерно постоянной в течение всей жизни. Она II ха рактерна для пресмыкающихся, птиц, I ти многолетних тра вянистых растений. п Кривая III типа — случаи массовой гибели особей в начальный период жизни. Гидробионты и неко торыедругие организмы, не заботящиеся о потомстве, выжи вают за счет огромного числа личинок, икринок,

Вопрос 3. Динамика численности популяций и ее регуляция

Численность популяции может колебаться с определенной частотой. Такие циклические колебания численности называются циклами. Изменение численности зависит от целого ряда факторов среды, которые можно условно разделить на 2 группы: факторы, не зависящие от плотности популяции (например, абиотические (наиболее важны - климатические). факторы, зависящие от плотности популяции: конкуренция, деятельность паразитов, хищников, болезни, пища. Если плотность популяции приближается к некоторому верхнему пределу, то влияние этих факторов усиливается, но в некоторых случаях может и снижаться. Однако всегда можно выделить ключевой фактор, наиболее сильно влияющий на рождаемость, смертность, миграцию особей и т. д. В экосистемах с низким уровнем видового разнообразия численность популяций подвержена сильному воздействию физических стрессоров и зависит от погоды, химического состава среды и степени ее загрязнения. В экосистемах с высоким уровнем видового разнообразия колебания численности популяций в основном контролируются биотическими факторами.

колебания численности популяции регулярные нерегулярные (циклические) (хаотичные) связаны с повторяются через изменениями определенные условий промежутки времени и вызваны действием механизмов популяционной регуляции Циклические колебания численности некоторых видов животных

Виды моделей развития популяций Модель неограниченного роста (теоретическая). В этой модели численность популяции ежегодно увеличивается на определённый процент. Никакие абиотические (внешние) и биотические (внутренние) факторы влиять на численность популяции в этой модели не будут. Модель теоретическая. где xn+1 – численность популяции следующего года, xn – численность популяции текущего года, а – коэффициент роста (если рост 5%, то а =1, 05). Модель ограниченного роста (практическая). В этой модели учитывается, что на численность популяции оказывает влияние состояние окружающей среды, наличие корма, перенаселённость и другие факторы где xn+1 – численность популяции следующего года, xn – численность популяции текущего года, а – коэффициент роста, b – коэффициент перенаселённости.

Регуляция численности популяции Территориальное поведение Стресс-реакция состоит в мечении границ Повышение плотности приводит к увеличению частоты встреч между участка (пением, мочой, особями, вызывающих у них такие экскрементами и т. д. ) и его изменения физиологии, которые охране; характеризуется и ведут к снижению рождаемости и сложным репродуктивным увеличению смертности. поведением В состоянии стресса у животных (строительство гнезд, происходит ряд изменений в откладывание яиц, забота гормональном профиле, которые о потомстве и его защита и приводят к следующим последствиям: т. д. ) 1) нарушение процесса овогенеза и сперматогенеза; 2) уменьшение числа поколений в год; Межвидовые взаимодействия 3) удлинение сроков полового созревания; 4) ослабление иммунитета и снижение конкуренция, хищничество и устойчивости к неблагоприятным паразитизм условиям среды; 5) угасание инстинкта заботы о потомстве; 6) изменение поведения (повышается агрессивность, может наблюдаться каннибализм, меняется реакция на особей противоположного пола, молодняк и т. д. ).

Вопрос 4. Экологические стратегии выживания

Экологические стратегии выживания — стремление организмов к выживанию. Экологических стратегий выживания множество. Но все их многообразие заключено между двумя типами эволюционного отбора: R -отбор и К-отбор. R-популяции (г-стратеги) — популяции из быстро размножающихся, но менее конкурентоспособных особей. Повышение скорости роста популяции осуществляется за счет таких качеств, как высокая плодовитость, ранняя половозрелость, короткий жизненный цикл, способность быстро распространяться на новые местообитания и пережить неблагоприятное время в покоящейся стадии. Такие популяции быстро расселяются, но они малоустойчивы. К ним относятся бактерии, тли, однолетние растения и др. К-популяции (К-стратеги) — популяции из медленно размножающихся, но более онкурентоспособных особей. Такие популяции населяют стабильные местообитания. К ним относятся человек, кондор, деревья и др. Очевидно, что каждый организм испытывает R - и К-отбор одновременно, но R -отбор преобладает на ранней стадии развития популяции, а К-отбор характерен для стабилизированных систем, т. е. R -стратегия обеспечивает выживание за счет количественного роста, а К-стратегия — за счет качественного совершенствования взаимоотношений между особями и особей с абиотической средой.

Спасибо за внимание

Значит, наибольшую ценность для популяции должна иметь особь, сочетающая затраты на собственное выживание и на производство потомков в оптимальном сочетании. Оценить, насколько это сочетание оптимально, можно. Для этого нужно высчитать, при каком сочетании в данных условиях особь оставит наибольший возможный вклад в будущее поколение. Мера, которая используется для этого в математической популяционной биологии, называется репродуктивной ценностью. Репродуктивная ценность — обобщенная мера выживаемости и плодовитости, учитывающая относительный вклад организма в будущие поколения.

Вы понимаете, что такая невозможность вытекает из противоречивости задач самоподдержания и размножения (рис. 4.15.1). Одним из первых это осознал в 1870 г. английский философ Герберт Спенсер, говоривший об альтернативности поддержания организмом собственного существования и продолжения себя в потомках. На современном языке можно сказать, что эти параметры связаны отрицательными корреляциями, отношением, при котором улучшение системы по одному параметру должно сопровождаться ее ухудшением по другому.

Рис. 4.15.1. У коловратки Asplanchna шансы на выживание уменьшаются по мере роста плодовитости (Пианка, 1981)

Разные виды (и разные популяции) по-разному перераспределяют энергию между самоподдержанием и размножением. Можно говорить о видовой стратегии, выражающейся в том, как представители вида добывают ресурсы и как они их тратят. Успешной может быть только та стратегия, при которой особи получают достаточное количество энергии, чтобы они могли расти, размножаться и компенсировать все потери на активность хищников и разнообразные несчастья.

Признаки, относящиеся к разным адаптивным стратегиям, могут быть связаны отношением трейдоффа, то есть непреодолимыми отрицательными корреляциями (отношением или-или). Так, отношением трейдоффа связаны число потомков и их выживаемость, скорость роста и устойчивость к стрессу и т.д. Американские экологи Р. Мак-Артур и Е. Уилсон описали в 1967 году два типа видовых стратегий, которые являются результатом двух разных типов отбора и связаны отношением трейдоффа. Принятые обозначения этих стратегий (r- и K-) взяты из логистического уравнения.

Согласно логистической модели, в росте популяции можно выделить две фазы: с ускоряющимся и с замедляющимся ростом (рис. 4.15.2). Пока N невелико, на прирост популяции основное влияние оказывает сомножитель rN и рост популяции является ускоряющимся. На этой фазе (r-фазе) рост популяции ускоряющийся, и ее численность тем выше, чем выше способность особей к размножению. Когда N становится достаточно высоким, на численность популяции начинает оказывать основное влияние сомножитель (K-N)/K. На этой фазе (К-фазе) рост популяции замедляющийся. Когда N=K, (K-N)/K=0 и рост численности популяции прекращается. На K-фазе численность популяции тем выше, чем выше параметр K. Он тем выше, чем более конкурентоспособны особи.

Рис. 4.15.2. r- и K-фазы популяционного роста в соответствии с логистической моделью

Можно предположить, что популяции некоторых видов подавляющую часть времени находятся на r-фазе. У таких видов максимальную репродуктивную ценность имеют особи, способные быстро размножаться и захватывать пустующую среду своими потомками. Иными словами, на этой фазе отбор будет способствовать повышению параметра r — р епродуктивного потенциала. Такой отбор называется r-отбором, а возникающие в его результате виды —г-стратегами.

Между этими стратегиями возможны переходы, но они носят промежуточный характер, а не объединяют типичные выражения двух форм.

Важное значение для определения того, какой отбор (r- или K-) будет действовать на вид, имеет динамика изменения количества доступного ресурса и острота конкуренции за него. При резком неизбирательном сокращении численности популяций, вызванным обусловленным внешними причинами недостатком ресурса, преимущество получают r-стратеги, а при конкурентной борьбе за недостающий ресурс — K-стратеги.

Выбор между r-стратегией (повышением плодовитости) и K-стратегией (повышением конкурентоспособности) представляется достаточно простым, однако он затрагивает множество параметров организмов и их жизненных циклов. Сравним эти стратегии в их типичной форме (табл. 4.15.1).

Биология | ЕГЭ 2022 | Вебиум запись закреплена

ТЕОРИЯ r/K ОТБОРА

Эта теория определяет две различные стратегии размножения организмов. Причем стратегии действуют в различных условиях, обеспечивая оптимальную численность данного вида.

1 стратегия - r-СТРАТЕГИЯ. "Оппортунистическая".
У организмов с этой стратегией происходит быстрый рост численности - большое количество детенышей в помете. Как известно, за всеми не уследишь Забота о потомстве низкая, доживают до зрелости немногие. Сюда относятся крысы, бактерии, однолетние растения.

2 стратегия - К-СТРАТЕГИЯ. "Равновесная"
Организмы находятся в равновесии со своими ресурсами. Рождается мало детенышей, однако родители стремятся вложить в свое потомство как можно больше Сюда относятся человек, деревья.

Как запомнить кто есть кто? Моя личная ассоциация: если r маленькая, то забота о потомстве маленькая, если же К большая, то забота о потомстве большая.

Читайте также:

  
• Ель сербская карел посадка и уход
  
• Полосная обработка почвы что это
  
• Сухоцветы выращивание из семян
  
• Как украсить веранду в саду
  
• Боб садовый ботаническое описание