进化生态学思考题.docVIP

一、为什么通常是雄性竞争雌性，而非雌性竞争雄性？ 答：性冲突：雌雄动物在求偶和交配上存在利益的冲突和矛盾；两性结合是一种不稳定的联姻，其中每一性别都试图最大限度地传递自己的基因；合作是为了借助共同的后代传递自身的基因；但在配偶选择、合子的制备以及卵和幼体的哺育等需要双方投入能量的方面，两性的利益往往不是一致的；这种关系似乎是一性对另一性的利用，而不是和谐与合作。 雌性与雄性的基本差异： 1、 两性特征有明显的差异：第一性征，第二性征；基本的差别是配子大小的不同：雌配子大而不动，含有丰富的营养；雄配子小而积极活动，只有极少量的遗传物质构成。由此导致的后代投资大小的不同，对动物的性行为产生深刻的影响。 2、雌性动物通常要比雄性投入更多的资源，只能靠用较快的速度把营养物质转化为卵子或幼体来提高自己的生殖成功率；雄性动物具有使极多受精的潜力，靠为很多动物受精来提高自己的生殖成功率。雌性动物常被看成雄性动物为之竞争的稀缺资源。 性选择：由于在大多数的种类中，雌性在对后代的投入要比雄性高，她们在选择配偶时常常是选择者；雌性通常选择雄性的标准有非遗传的利益和遗传的利益。雌性选择有优质领地的雄性个体做配偶；选择占有食物资源的雄性个体做配偶；选择具有优质基因（指能增加后代的生存、竞争、繁殖能力的基因）的雄性个体做配偶。 性选择的强度依赖于配偶竞争的强度，而配偶竞争的强度又依赖于两个因素： 双亲在生殖投入上的差异 在任一时间可得到交配的性比 性选择的强度：当双亲对子代的投入是大体相等的，比如在一雌一雄的鸟类中，雌雄亲代共同哺育他们的幼子，性选择相对的强度较低。 如果雌性进入繁育的状态不是同步的，这样就为少量的雄性一个个控制雌性提供的机会，在这种具有高的潜在回报的情况下，性选择可能是强烈的。 Bateman在1948预测，性选择通常在雄性演化中更具有压力。对于雄性来说，配偶获得是有限的资源，而对于雌性则不是。 雄性性选择强度要大于雌性，性比失衡，往往雄性比雌性多，雄性的交配机会有限，这样雌性就变成了被选择的对象。但也不是与生俱来的，当雌性而不是雄性进行交配的机会变得有限，我们预测雌性也将相互间竞争，而雄性则成为被选择对象。 二、何谓协同进化？简述植物与食草动物的协同进化过程？说明植物对食草动物危害后的防御反应的主要类型，解释为什么自然界仍然充满绿色？ 答：协同进化（co－evolution）是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一个物种的这一性状本身又是对前一物种的反应而进化。 植物与食草动物的协同进化过程： 种子扩散是最主要的机制逃避种子捕食者。 植物的防御：忍耐食草动物（便宜的植物部分，快速的生长速率：特变在资源丰富的环境中），某些植物可能受到食草动物的刺激，获得大的生产量和繁殖。 构成防御（物理）：被植物固定的部分通常是植物非常重要的，例如包括茎和叶上的毛，刺或者那些没有被诱导的化学物质。 ? 可诱导的防御：可诱导的化学防御物质被储存在植物中但是不被运输，当植物受到攻击时成为非常活跃的。 食草动物啃食具有诱导性防御化学物质的植物时选择合适的部位，特别是化学防御物质含量少部位。食草动物对植物反应的适应：发展特殊的酶进行解毒；调整取食时间以避开植物的有毒化合物或者生态适应。 植物与食草动物的协同进化过程： 植物祖先aa——食草动物造成严重的取食压力——植物祖先的基因产生突变Aa——A植物对食草动物产生抵抗作用——A植物和A基因的强大选择作用通过种群传播——食草动物数量下降——食草动物祖先中的突变可对A植物产生抗性障碍——食草动物又造成巨大的取食压力——降低食草动物压力的任何防御机制的强大选择压力——对食草动物产生更强抵抗作用的植物变异型（循环） 1）、补偿作用 ：植物因食草动物“捕食”而受损害，但植物不是完全被动的，植物有各种补偿机制。 (1)在植物的一些枝叶受损害后，自然落叶（其光合作用弱而呼吸作用正常）减少，整株的光合率可能加强。 (2)受害植物可能利用贮存于各组织和器官中的糖类得到补偿，或改变光合产物的分布，以维持根／枝比的平衡。 (3)植物的受伤枝可能掉落，也可能将其糖类运输到未受伤害枝叶而得到补偿。 (4)如果在繁殖期受害，例如大豆，能以增加种子粒重来补偿豆荚的损失。 (5)动物啃食也可能刺激单位叶面积光合率的提高。例如冰草在实验“打叶”后的10天内，其单位叶面光合率提高10％。 ２）植物的防卫反应——诱导抗性：食草动物的“捕食”还可能引起植物的防卫反应，如产生更多的棘（机械防御）或化学物（化学防御）。直接防御（局部防御和系统防御）和间接防御。植物防卫用的这些化学物，均属植物次生物质（Plant secondary substan