种群的生活史对策和生殖对策.pptVIP

第18章 种群的生活史对策和生殖对策 几个生活史例子 生活史Ⅰ型：鲑鱼在淡水环境下出生，之后移到海水生长，又会洄游到淡水繁殖。鲑鱼会利用太阳和地球磁场的引导，游回它自己的出生地里进行繁殖，而研究发现游进溪流的鲑鱼90%都在同一条溪流诞生。太平洋品种的鲑鱼，一般在繁殖后数周便会死亡 生活史Ⅱ型：某种袋鼠可同时养育处于不同发育阶段的三个幼仔 生活史Ⅲ型：蜉蝣 生活史Ⅳ型：巴塔哥尼亚竹连续100年营养生殖，接着在一个季节里开花进行有性生殖，后枯死。 生活史Ⅴ型：蒲公英种子落在草地的当天就可萌发，一周内便可长成第一个莲座叶并开出一朵花，花靠无性生殖产生大量种子，种子借助风力传向各地。 生活史（life history） 生物从出生到死亡所经历的全部过程，主要包括： 身体大小（成年个体的质量和长度） 变态（从幼体发育到成体要经历几个形态上不同的发育阶段） 滞育（生活史中存在的生长发育休止期） 衰老 生殖格局（生殖事件的量值和事件安排） 一、身体大小对生活史的影响 1、平均身体大小常常与该分类群的物种数目呈负相关，这表明，身体较小的分类群可占有更多的生态位。 2、身体大小的生理效应可以部分的决定动物的取食习性和栖息地的适宜程度。 3、科普法则：生物身体的大小常伴随着进化过程而表现出增大的趋势。（未印证） 一、身体大小对生活史的影响 4、 Brown JH 等，1993 ： 100g体重所代表着哺乳动物的最适大小。 生殖力是限于两个过程平衡的结果： ①获得能量的过程 ②能量转化为子代的转化率 5、异速生长：不同器官具有不同的生长速率。 二、生活史中的变态现象 变态是指生物在生长发育的过程中在形态、生理和生态方面所经历的重大的或者根本的变化。 王蝶：其幼虫专门取食马利筋，同时在其上化蛹，成虫羽化后要长距离迁飞到北美东部直到墨西哥的9个地点，到达那里的雌蝶开始性成熟并在向北迁飞的途中完成交配。成虫取食只是为了维持能量储备。 某种蝾螈的幼态早熟。 三、生活史中的滞育和休眠期 生物所面临的两个非生物因素的难题： 严酷的自然条件：极端的温度、水的不足或过量及强风； 自然条件的不可预测性。 生物采取的策略： 生物的很多适应性都与停育和休眠有关，休眠期的实质时停止发育，等待有利环境条件的到来； 生活史中对于不利环境条件特别敏感的发育阶段（生殖）往往被压缩在较短的有理环境期内进行。 四、生活史中的衰老和死亡 突变累计假说： 生物体的每一个细胞都会受到来自于自然环境的有害影响，紫外线辐射、有害化学物质和无氧自由基都能给细胞造成损害并引起细胞突变。损伤的累积最终会导致存活率随着年龄的增长而下降----衰老本身并不是进化的产物，而是生物体暴露于环境所引起的必然结果 四、生活史中的衰老和死亡 进化衰老假说： 生物的衰老格局是逐渐形成的，特别是存活率随着年龄下降是突变的结果，这些突变的负面效应到生命的晚起才得以体现。如果这些突变是在生物生殖之后才起作用的，那么自然选择就无法将它们从种群中排除，因此它们就会逐渐积累下来并将增加较老年龄组的死亡率。 五、种群的生殖对策 生态对策又称生活史对策（life history strategy）是指生物在生存斗争中获得的生存对策。 生殖对策（reproductive strategy ）：生物繁殖后代时所面临的各种抉择（量值及事件安排）。 五、种群的生殖对策 生殖能量学 生物用于生殖的能量是有限的，任何物种在面对应把多少能量应用于生殖的问题时都必须做出一个进化上的决策。 一个物种的种群统计学（尤其是死亡时间分布）与其生殖格局之间是存在一定关系的。 五、种群的生殖对策 生殖策略中的权衡 每次产生多少后代 现在生殖和未来生殖 性成熟年龄 五、种群的生殖对策 r-选择： r选择者是在不稳定的环境中进化的，高r特征表现为：快速发育、小型成体、数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的时代时间（周期）； K-选择： K选择者与r选择者刚好相反，它们在稳定的环境中进化，高竞争力的表现为：生长缓慢、大型成体、数量少但体型大的后代、低繁殖能量分配和长的世代时间。 r-选择和K-选择的适应意义 r-选择：死亡率高，但r高能使种群迅速恢复，高扩散能力使其迅速离开不利环境，有利于建立新的种群和形成新的物种 K-选择：竞争能力强、数量稳定、大量死亡或导致生境退化的可能性小；由于r低，种群数量下降后恢复困难 * 种群的三种存活曲线