Életmenet-stratégiák

Hasonló dokumentumok
Életmenet összetevők: Méret -előnyök és hátrányok versengés, predáció, túlélés optimális méret kiszelektálódása

Populáció A populációk szerkezete

Ivari konfliktus. Dr. Szemethy László

1. BEVEZETÉS - a szervezetek eloszlásának és abundenciájának leírása, megmagyarázása és értelmezése, a populációk méretbeli változásának vizsgálata -

Fiú vagy lány? Mi befolyásolja az utódok ivarát? Rosivall Balázs

Demográfia. Def.: A születés, mortalitás, ki- és bevándorlás kvantifikálása. N jelenleg. = N korábban. + Sz M + Be Ki. A szervezetek típusai: UNITER

Fajfenntartó viselkedés

VISELKEDÉSÖKOLÓGIA Párosodási rendszerek & utódgondozás. Kis János. Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Kar, Biológiai Intézet 2013

Egyedek, populációk téreloszlása

ETOLÓGIA Szaporodási rendszerek: utódgondozás. Kis János

Szelekció. Szelekció. A szelekció típusai. Az allélgyakoriságok változása 3/4/2013

Természetes szelekció és adaptáció

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Az állatok természetes élőhelyükön magányosan vagy csoportokban élnek. A csoportok rendkívül sokfélék lehetnek. Családot alkotnak a szülők és

Fajok közötti kapcsolatok

Demográfiai alapok. demográfia: a populációk korstruktúrájának és időbeli eloszlásának leírása

Életmenetek. Mi az az egyed? Moduláris felépítés típusai. Mikor, kivel és hányszor? Általános ökológia 5. előadás

Etológia. a viselkedés biológiája. Barta Zoltán.

Populációs paraméterek becslése

ÁLLATMENTÉSRE FELKÉSZÜLNI! TÁRSASJÁTÉK ÁLLATKÁRTYÁK

(ÁT)VÁLTOZÁS. Budainé Kántor Éva Reimerné Csábi Zsuzsa Lückl Varga Szidónia

A NAGYMAMA, AKI LEHOZOTT MINKET A FÁRÓL: A menopauza evolúciója és következményei

Miért van egyes közösségekben több faj és másokban kevesebb? Vannak-e mintázatok és gradiensek a fajgazdagságban? Ha igen, ezeket mi okozza?

Populációdinamika és modellezés. A populációk változása populációdinamika. A populáció meghatározása. Modellezés

Az evolúció folyamatos változások olyan sorozata, melynek során bizonyos populációk öröklődő jellegei nemzedékről nemzedékre változnak.

Az ökológia alapjai. Az élőlény és környezete kölcsönhatásai: környezeti tényezők és források.

Kérdések, feladatok: 1. Milyen tényezők járulhatnak a populációk génállományának megváltozásához?

Gyors szelekciós folyamatos. Amikor az evolúció a szemünk előtt zajlik

Dekomponálás, detritivoria

Utódgondozás, szülői ráfordítás. Emeltszintű etológia Pongrácz Péter

Táplálkozási stratégiák

Elterjedés és állomány Π Faj-kollektívum Európától Észak- Amerikáig < Dél-Amerikába, Ausztráliába és Új-Zélandra betelepítették

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Szülői viselkedés evolúciója. Emeltszintű etológia Pongrácz Péter

Ez megközelítőleg minden trofikus szinten érvényes, mivel a fogyasztók általában a felvett energia legfeljebb 5 20 %-át képesek szervezetükbe

FÜLEMÜLE. Luscinia megarhynchos

Kvantitatív genetikai alapok április

Vadbiológia és ökológia II.

Altruizmus és kooperáció

Populációs kölcsönhatások. A populációs kölcsönhatások jelentik az egyedek biológiai környezetének élő (biotikus) tényezőit.

1. Bolygatások, erdődinamika

Molekuláris ökológia Általános Ökológia 2012

Niche. Tárgya a fajok koegzisztenciájának problémája A fogalom fejlődése: Toleranciahatárok! A hutchinsoni niche fogalom definíciója:

ETOLÓGIA. A kommunikációs magatartásformák evolúciója - csalás, megtévesztés - Pongrácz Péter

10/b tétel. Dr. Forgó István Gerinces rendszertan II.

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Szigetbiogeográfia. A tapasztalat szerint:

Az Állatökológia tárgya

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Demográfia. Moduláris szervezetek. Egyedszám

EMELT SZINTŰ ETOLÓGIA. Alkalmazkodás ellenséges környezethez avagy élet a fagyban. Pongrácz Péter

Evolúcióelmélet és az evolúció mechanizmusai

Környezeti tényezők. Forrástényezők csoportosítása. esszenciális. helyettesíthető. szingergista. antagonista. az élőlények fogyasztják

9. Parazitizmus viselkedésökológiája

Populációgenetikai. alapok

Szalamandrák és gőték

Éti csiga. Fekete csupaszcsiga

Integrált vad- és élőhelygazdálkodás: nagyvadgazdálkodás. Elméleti alapok

Az ökológia alapjai. Diverzitás és stabilitás

Többgénes jellegek. 1. Klasszikus (poligénes) mennyiségi jellegek. 2.Szinte minden jelleg több gén irányítása alatt áll

Szülői magatartás utódgondozás. Pongrácz Péter Miklósi Ádám Etológia, BSc

Madártollak elemtartalmának analízise Az eredmények ökológiai alkalmazásának lehetőségei

Dr. Torma A., egyetemi adjunktus. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: Változtatva: - 1/39

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

11. évfolyam esti, levelező

Rovarökológia alapfogalmak. Dr. Seres Anikó SzIE, MKK Állattani és Állatökológia Tanszék Dr. Bakonyi Gábor és Dr. Sárospataki Miklós diái nyomán

2. Alapfeltevések és a logisztikus egyenlet

Városiasodó állatfajok. Előjáték domesztikációhoz?

Magyarországi Evangélikus Egyház Sztehlo Gábor Evangélikus Óvoda, Általános Iskola és Gimnázium

BIOLÓGIA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Azok a külső környezeti tényezők, növényi szervesanyag mennyiségét két nagy csoportba sorolhatók.

Biodiversity is life Biodiversity is our life

Az EMBEREK KÖZÖTTI EGYÜTTMŰKÖDÉSRŐL. Scheuring István ELTE-MTA

Szigetbiogeográfia: szigetek, területek és kolonizáció

Természetvédelem. Természetvédelmi értékcsoportok 2. A vadon élő állatfajok és állattársulások védelme

EVOLÚCIÓ, AZ EMBER EVOLÚCIÓJA Szathmáry Eörs

A stratégiai célok közül egy tetszőlegesen kiválasztottnak a feldolgozása!

Humánetológia Humán viselkedési komplex és kötődés. Miklósi Ádám, Etológia Tanszék

Természetismeret 4. osztály - 3. forduló -

Predáció szerepe a közösségszerkezet alakításában

A szaporodási sikert befolyásoló tényezők az örvös légykapónál (Ficedula albicollis)

Szárazodás és annak következményei az Ugróvillás rovarokra (Collembola) TÉMAVEZETŐ: DOMBOS MIKLÓS PH. D.

MENTSÜK MEG! Veszélyben a kék bálnák

Párkapcsolati rendszerek és utódgondozás. Miklósi Ádám Pongrácz Péter Etológia Alap, BSc 2017

Természetes népmozgalom

Bevezetés a biológiába. Környezettan Bsc. Szakos hallgatóknak

Sodródás Evolúció neutrális elmélete

Tanmenet a Mándics-Molnár: Biológia 9. Emelt szintű tankönyvhöz

Az ökológia alapjai NICHE

Az első lépések és a kereskedés alapjai. Varjú Péter - ErsteBroker Befektetési igazgató-helyettes

Társas struktúrák kialakulása

Makroökonómia. 8. szeminárium

SIMON EDINA KIS POPULÁCIÓK PROBLÉMÁI LEGKISEBB ÉLETKÉPES POPULÁCIÓ (MVP, MINIMUM VIABLE POPULATION) PROBLÉMÁK MVP PONTOS BECSLÉSE

A Natura 2000 hálózat jelene, és szerepe az EU 2020-ig szóló biológiai sokféleség stratégiájában

Természetvédelem. 2. gyakorlat: A természetvédelem alapfogalma: a biodiverzitás

TARTALOM. Előszó 9 BEVEZETÉS A BIOLÓGIÁBA

Vadászat - hasznosítás Állománynövekedési egyenletek. A hasznosítható mennyiség

Számítógépes döntéstámogatás. Genetikus algoritmusok

Társaságok pénzügyei kollokvium

Átírás:

Életmenet-stratégiák

Egyszerűsítve: az egyedi élettörténetek szummája = a populáció demográfiai változása egyedi élettörténet = az egyed forráshasznosítása, az energiaallokáció mértéke és mikéntja, reprodukciós sikere stb. Alapkérdések 1. Kérdés: egy élőlény a felvett energiának mekkora részét szánja szaporodásra, azaz mekkora legyen a reprodukciós erőfeszítése? Mindezek mellett az energia egy jelentős része a saját életének fenntartására költendő. 2. Kérdés: a szaporodásra szánt energiát hogyan ossza meg az adott élőlény az utódok között (sok kicsi vagy kevés nagy?) 3. Kérdés: milyen jellegű cserekapcsolatok (trade-off) állíthatók fel ilyen jellegű döntések esetében a különböző jellegekbe befektetett energiamennyiségeket illetően? Azaz egy adott energiaallokációs döntés, amely befektetést jelent egy adott jellegre vonatkozóan, szükségszerűen elvonást jelent bizonyos más jellegeket illetően. Trade-off: cserekapcsolat - negatív előjelű kapcsolat két, egymással valamilyen jellegű összefüggésben álló jelenség/jelleg között. Pl.: nagyobb faroktollak nagyobb vonzerőt kölcsönözhetnek egy hím madárnak, de ugyanakkor jelentős mértékben csökkenthetik a menekülési esélyeit egy ragadozó általi támadás esetén.

Életmenet-stratégiák - alapok Egyedi életmenet: az egyed életének leírása. A bekövetkező változások sorozatával jellemezhető: pl. növekedési ütem, ivarérési idő, raktározásba fektetett energia, egészségi állapot, utódok száma stb. Ezek alapján életmenet-stratégiákat körvonalazhatunk, majd stratégia-csoportokat határolhatunk el s egyszerű, általánosabb érvényű szabályokat fogalmazhatunk meg. ökológiai és evolúciós magyarázatok megfogalmazása: (a) mely élőhely (valójában niche) mely életmenet-stratégiát részesíti előnyben, illetve (b) evolúciós szempontból mely életmenet-stratégia tűnik sikeresebbnek. Az életmenet-stratégiák plasztikusak: környezeti tényezők genetikai állomány populációs kontextus ÉLETMENETSTRATÉGIA

Életmenet-komponensek I. Méret - folyamatosan növekvő lények - pl. növények jelentős része - stabil testméretet elérő lények - pl. madarak, rovarok jól körvonalazható szabályszerűségek bizonyos nagyobb taxonok esetében: - rovarok általában kicsik (trachea, kitin) - ektoterm gerincesek általában kisebbek, mint az endotermek (pl. kétéltű vs. emlős) - egy adott taxonon belül általában a nagyobb testméret evolúciós előnyökkel jár: kompetitív előnyök, jobban elkerülhető a predátorok támadása, stb. mammutfenyő homokfutrinka (Cicindela spp.)

Életmenet-komponensek II. Növekedés és fejlődés - egy adott testsúly elérhető könnyebben, ha: - a kiindulási testtömeg (születési) nagyobb - a növekedési ütem gyorsabb - A növekedési ütem gyorsasága evolúciós előnyt jelenthet: az egyed hamarabb éri el az ivarérettséget, hamarabb szaporodik és utódai egy alacsony kompetíciós nyomású helyzetben könnyebben, gyorsabban felnőhetnek - a kiindulási testtömeg nagysága - védettséget jelenthet, DE nagy szülői ráfordítást igényel, kevesebb utód hozható létre: trade-off helyzet - rovaroknál a pete lárva (báb ) imágó átalakulási útvonal számos sebességváltási lehetőség pete pete lárva lárva báb

Életmenet-komponensek III. Szomatikus befektetések - szomatikus befektetés: zsírtartalékok, védekezőképletek, stb. - reproduktív allokáció: növeli az utódok számát, DE energiát vonhat el az önfenntartástól - optimalizálni kell: szomatikus befektetés hosszabb távon több utódot eredményezhet szülő 1. év 1. év 2. év utódok 6 utód 4 utód + 4 utód = 8 utód

Életmenet-komponensek Az utódok száma és az élettartam változása közötti összefüggés az erdei pityernél (Anthus trivialis) (Hötker 1988). Egy kör egy egyed, a körön belül a szám az ugyanazon változókkal jellemezhető egyedek számát jelenti (Szentesi és Török 1997 nyomán).

Életmenet-komponensek IV. Reprodukció a reprodukció sikerességének mérésére használható változók: utódszám, utódok állapota, rekrutálási ráta (a populációba bekerülő szaporodóképes utódok aránya), ivarérés ideje, szaporodási események száma, élettartam alatti utódprodukció, a szülő és az utód túlélése DE... - utódok száma - minél több annál jobb? - utódok minősége - jó minőségű utód jobban fenn tud maradni és jobban is tud szaporodni - reprodukció időpontja - korábban vagy később? - nagy reprodukciós stratégiák: szemelparitás és iteroparitás reprodukciós allokáció mérése: a felvett energia hányad részét fordítja egy élőlény szaporodásra. Durva becslés: gonádtömeg/testtömeg, fészekaljtömeg/testtömeg növényeknél: virágméret, magméret - extrém: Rafflesia, orchideafélék Rafflesia arnoldi

Életmenet-komponensek fekete rigó (Turdus merula): 5-6 évig él és egy évben akár három fészekaljat is felnevelhet királyalbatrosz (Diomedea epomophora): ötven évig is élhet és 15 éves kora után minden második évben egy fiókat nevel. feketerigó királyalbatrosz

Életmenet-komponensek A reprodukció ára - reprodukció tulajdonképpen: párzás, utódok létrehozatala, utódok táplálása, utódok védelme - gyíkoknál az éves energiaszükséglet 5-20%-a fordítódik a tojásrakásra. - madaraknál a napi metabolikus ráta 29-35%-a fordítódhat tojásképzésre - az Eleutherodactylus coqui békafajnál a hím őrzi a megtermékenyített petéket és ezalatt 20%-al csökken a testsúlya. zöld gyík Eleutherodactylus coqui

Életmenet-komponensek A reprodukció ára - a reprodukció költsége: nem csak a túlélésben nyilvánulhat meg, hanem a jövőbeni reprodukció nagyságát (reziduális reprodukció) is csökkentheti Clutton-Brock és mtsai. (1983): azoknak a gímszarvasteheneknek (Cervus elaphus), amelyek borjaznak kisebb a túlélése A mortalitás és a fekunditás kapcsolata egy skóciai gímszarvas populációban (CluttonBrock és mtsai. 1983 nyomán).

Fekunditás és más rátermettség komponensek közötti összefüggések: 1. fenotípusos korrelációk - a különböző mérhető jellegek között, pl. utódszám, felnőttek túlélésw, fiatalok túlélése stb. - a reprodukció árát elfedhetik azonban az egyedi optimalizációk Az élettartamból (L) és a túlélő utódok számából (U) számított hipotetikus rátermettségi görbe (F) fészekaljfüggése. Az x az optimális fészekaljnagyságot jelöli (Szentesi és Török 1997 nyomán).

egyedi optimalizáció: Az egyedi optimalizáció esetén a különböző kondícióban lévő (más várható élettartammal jellemezhető) madarak különböző nagyságú fészekaljakat raknak, hogy éves túlélésük ne csökkenjen (Szentesi és Török 1997 nyomán).

2. kísérletes manipulációk - pl. fészekaljméretnövelés - Gustaffson és Sutherland kísérletei (1988) az örvös légykapókkal (Ficedula albicollis). - manipulációkkal ki lehetett ugratni a légykapót a bozótból, a nem manipulált adatsorokkal nem. - problémák: a reziduális reprodukció csökkenhet, de lehet hogy csak azért mert az egyed korrigált a kísérletesen megnövelt fészekméretre Örvös légykapók reprodukciós kiadásainak vizsgálata (Gustaffson és Sutherland 1988): Az egyedi optimalizáció kikerülésére egy ill. két fiókával növelték ill. csökkentették a fészekaljakat és hat fenotípusos rátermettség komponens változását mérték (Szentesi és Török 1997 nyomán).

Örvös légykapók reprodukciós kiadásainak vizsgálata (Gustaffson és Sutherland 1988): Nem manipulált, természetes fészekaljaknál a szülő madarak és az utódok túlélése és a szülők és az utódok jövőbeni reprodukciója (Szentesi és Török 1997 nyomán).

Fekunditás és más rátermettség komponensek közötti összefüggések: 3. genetikai korrelációs becslések - azon allélok, amelyek hatása mindkét komponensre pozitív, gyorsan fixálódnak - nehezebben mérhető - populációgenetikai módszerek szükségesek

Az élőhelyek hatása az életmenet-stratégiákra Élőhelyek tipizálása: - legegyszerűbb valamilyen egyszerű ökológiai környezeti változókra építve: pl. a rendszer szárazföldi-vizi-földalatti jellege alapján Southwood (1977) tér- és idővariáció alapján: - konstans (időben állandó) - szezonális (a változások prediktálhatóak) - nem prediktálható - efemer (prediktálhatóan rövid idejű kedvező periódust egy nem prediktálható, hosszú, kedvezőtlen periódus követ) Térvariáció alapján: - folyamatos (kedvező térrész nagy kiterjedésű) - foltos (a kedvező térrészek foltokban helyezkednek el és a foltok közel helyezkednek el egymáshoz) - izolált (a kedvező foltok távol vannak egymástól)

Az élőhelyek hatása az életmenet-stratégiákra Begon (1985): életmenet-megközelítés a méret mint életmenet komponens hatása a reziduális reprodukcióra: - méret-előnyös élőhely - a megtelepedő élőlény méretével nő a reziduális reprodukció, magas a reprodukciós kiadás, ugyanakkor a nagyobb méret nagyobb túlélést is biztosít erős kompetíciós kontextus esetén (pl. oroszlán, elefánt, stb.) - méret-semleges ill. méret-hátrányos élőhely - kicsi a reprodukciós kiadás, a méret nincs hatással a reziduális reprodukcióra instabil körülmények között (pl. tócsák, időszakos vízfolyások) ill. forrásbő körülmények között (pl. endoparazita férgek) - méret-hátrányos lehet egy élőhely, ha a predátorok a nagyobb testméretre szelektálnak - utódméret-előnyös élőhely - nagyobb méretű utódoknak nagyobb esélye van arra, hogy ivaréretté váljanak és szaporodhassanak - utódméret-semleges ill. utódméret-hátrányos élőhely - az utódokat érő hátrányokat nem lehet nagyobb testmérettel kompenzálni, sőt...

Az élőhelyek hatása az életmenet-stratégiákra Az r-k dichotómia avagy az r-k szelektáló élőhelyek kérdése - r = belső növekedési ráta alacsony populációdenzitás mellett maximélis populációnövekedésre szelektál - K = ún. környezeti eltartó képesség magas denzitású populációkban a jobb kompetíciós képességre szelektál - MacArthur és Wilson (1967) majd Pianka (1970) vezetik be - elterjed és rigid kategorizálást eredményez - viták az általános alkalmazhatóságról - ma: plasztikusabb, óvatosabb értelmezés

Az élőhelyek hatása az életmenet-stratégiákra Az r-k dichotómia avagy az r-k szelektáló élőhelyek kérdése - r-stratégia: korai ivarérés, sok utód létrehozatala, szemelparitás, az utódok nem részesülnek szülői gondoskodásban, a felvett energia nagy része allokálódik a reprodukcióba - növényeknél: gyomok / állatoknál: rovarok jelentős része - K-stratégia: késleltetett reprodukció, kevés utód, iteroparitás, az utódok szülői gondoskodásban részesülnek, kicsi a reprodukciós erőfeszítés - növényeknél: számos fafaj / állatoknál: madarak, emlősök jelentős része Valójában kevés esetben lehet tiszta r- és K-stratégiákkal találkozni. Számos átmenet, akár fajon belül is.

Az élőhelyek hatása az életmenet-stratégiákra Az r-k dichotómia avagy az r-k szelektáló élőhelyek kérdése K r Életmenet komponensek és néhány populációs attribútum közötti kapcsolat (a) K-szelektáló és (b) r-szelektáló környezetben (Szentesi és Török 1997).