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入侵生物的生态策略进化机制

已有 1057 次阅读 2020-5-22 14:15 |个人分类:自然之旅|系统分类:科研笔记

生态策略是指生物在进化过程中形成的对生态环境的响应策略。这里的环境不仅是物理环境,而且还包括化学环境,更包括生物环境。

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因此,生态策略也就是生物在广义的生态环境中形成的生态适应进化策略。


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生态策略中最为重要的是繁殖策略。因为生物只有通过繁殖产生更多更好的后代才能将种族的香火延续,而且也只有通过繁殖产生更多更好的后代才能占领更多的生态环境。


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达尔文魔鬼(Darwinian demons)-生态学的质点(Particle)论:

一个理想的具高度适应性的假定生物体应具备可使繁殖力达到最大的一切特征:在出生后短期内达到大型的成体大小,生产许多大个体后代并长寿。


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能量分配(Energy allocation)与权衡(Trade-off)

生物不可能使其生活史的每一组分都达到最大,而需在不同生活史组分间进行“权衡”(生存? OR繁殖?)

在繁殖中,生物可选择能量分配方式。资源或许分配给一次大批繁殖,即单次生殖,或更均匀地随时间分开分配,即多次生殖。同样的能量分配,可产生许多小型后代,或者少量大型的后代。


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总体来讲,生物的繁殖策略主要分为两类(1962MacArthur RH提出),即:r选择者(r对策)K选择者(K对策)。其中r选择者后代快速发育,小型成体,数量多而个体小,具有高的繁殖能量分配和短的世代周期,如昆虫、鱼类、部分鸟类、啮齿类、草本植物等。

K选择者后代数量少但体型大,具有低繁殖能量分配和长的世代周期,如绝大部分哺乳类和部分木本植物。


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r选择与K选择的实质区别:

r-对策者是以提高增殖能力和扩散能力取得生存。

K-对策者以提高竞争能力获得优胜。


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Grime JP1977年提出生物的Competitor, Stress‒tolerator & Ruderal (CSR)生态策略假说

按照生境划分:低严峻度、低干扰环境为竞争对策(C-选择);低严峻度、高干扰环境为杂草对策(R-选择);高严峻度、低干扰环境为胁迫-忍耐对策(S-选择)

其中生境的干扰指生态环境中生物生存的不稳定性,生境的严峻度指的是环境对生物生活的严峻程度。


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按照生物特性划分:生长迅速、资源利用率高、营养生长投资大、寿命短为竞争对策(C-选择);生长较快、资源利用率较高、繁殖生长投资大、寿命较短为杂草对策(R-选择);生长缓慢、资源利用率低、生态防御投资大、寿命长为胁迫-忍耐对策(S-选择)


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在环境影响下,某一基因型在表型上产生变异的能力,包括形态、生理、生长、代谢和生活史等方面的塑性,所以,生物均具有一定程度的表型可塑性。


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根据表型可塑性对生物适合度的贡献情况,Richards CL2006年提出生物的Jack & Master生态策略假说,即:仅胁迫环境下表型可塑性对生物适合度有较大贡献的为Jack of all trades策略(万金油策略?通才策略?);仅有利环境下表型可塑性对生物适合度有较大贡献的为Master of some策略(专家策略?精才策略?);不管胁迫环境还是有利环境表型可塑性对生物适合度均有较大贡献的为Jack and master策略(既通又精策略?)


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注:囿于个人水平之限,错误在所难免。敬请批评指正!此外,本博文部分图片和部分文字介绍均源于网络,版权归原作者和()出版商,仅用于学术传播等非商业行为。特在此致谢!



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