r- a K- selekcia Patrícia Pe nerováč showeet.com 2 Osnova prednášky ● Vznik pojmov ● Definícia ● Charakteristika vlastností r- a K- stratégov ● Experiment – Mueller 1988 3 Pojmy r- a K- selekcia ● MacArthur & Wilson 1967 – Teória ostrovnej biogeografie 1 Robert H. MacArthurE. O. Wilson 2 4 Teória ostrovnej biogeografie a selekcia 3 5 Teória ostrovnej biogeografie a selekcia ● Osídlenie ostrova – bohatstvo zdrojov, takmer nulová kompetícia, nízka popula ná hustotač úspešné sú rýchlo sa rozmnožujúce organizmy ● Neskôr po osídlení – zdroje obmedzené, vysoká kompetícia a vysoká popula ná hustotač úspešné sú konkurencieschopné organizmy 6 Teória ostrovnej biogeografie a selekcia ● platí aj pre pevnivu – fluktuácie ve kosti populácieľ 7 r-K kontinuum ● r- a K- stratégie nie sú diskrétne kategórie ● Definované relatívne, pri porovnaní dvoch taxónov (Gadgil & Solbrig 1972) ● Pianka (1970) – r-K kontinuum Kvantitatívny (r) extrém Kvalitatívny (K) extrém max zdroje max kompetícia max reprodukcia max adaptovaní potomci 8 Pojmy r a K ● r – rôzne definície = maximálna vnútorná miera prirodzeného prírastku (Pianka 1970) = okamžitá rýchlosť prirodzeného rastu (Gadgil & Solbrig 1972) = populačný rast na hlavu (Reznick et al. 2002) ● K = nosná kapacita prostredia 9 Vlastnosti r- a K- stratégov ● Zdroje ● Stav prostredia ● Kompetícia ● Ve kos telaľ ť ● Genera ná dobač ● Rýchlos rozmnožovaniať ● Starostlivos o potomstvoť 10 Zdroje ● K-stratégovia ● Lepšie využívanie prírodných zdrojov ● Výhoda v podmienkach s dlhodobo obmedzeným množstvom zdrojov ● r-stratégovia ● Dokážu rýchlo a efektívne využívať nové, bohaté zdroje ● Výhoda v podmienkach s fluktuáciami zdrojov 11 Stav prostredia ● K-stratégovia ● Využívajú populačne nasýtené prostredie, blízko nosnej kapacity prostredia ● Vyhovujú im stabilné podmienky prostredia ● r-stratégovia ● Využívajú “ekologické vákuum”, prostredie s nízkou populačnou hustotou, ktoré sú schopné zaplniť ● Vyhovujú im nestabilné podmienky, otváranie nových ník ● Dobrí kolonizátori, schopnosť disperzie 12 Kompetícia ● K-stratégovia ● Prispôsobený na kompetičné prostredie ● Investujú do menšieho počtu dobre adaptovaných potomkov ● r-stratégovia ● Prispôsobený na prostredie bez kompetície ● Slabšie schopní konkurovať adaptovaným K-stratégom ● Využívajú väčšie množstvá potomstva Pianka 1972 13 Ve kos telaľ ť ● K-stratégovia ● Tendencia k väčším veľkostiam tela ● Súvisí s pomalým vývojom ● r-stratégovia ● Tendencia k menším veľkostiam tela ● Súvisí s rýchlym vývojom Pianka 1970 14 Rýchlos rozmnožovaniať ● K-stratégovia ● Dlhá generačná doba ● Obvykle viac reprodukcií počas života ● Obmedzený počet potomkov v jednom vrhu ● Neskorá pohlavná dospelosť 15 Rýchlos rozmnožovaniať ● r-stratégovia ● Krátka generačná doba ● Môže byť jediné rozmnožovanie za život ● Veľké množstvo potomstva v jednom vrhu ● Skorá pohlavná dospelosť 6 16 Starostlivos o potomstvoť ● K-stratégovia ● Investujú energiu do malého počtu dobre prispôsobených potomkov ● O potomstvo sa po narodení ďalej starajú ● r-stratégovia ● Investujú energiu do množstva potomkov, z ktorých prežije malé percento ● O potomstvo sa nestarajú 5 17 Zhrnutie 18 Experiment – Mueller 1988 ● Pokus s Drozofilami – 6 populácii: 3 pod r-selekciou, 3 pod K-selekciou, po 128 generácií ● r-selektované: nízka hustota populácie, 50 jedincov, vek 3-6 dní; mali 24hod, aby nakládli vajíčka, potom dospelci odstránení, z nových dospelcov vybrali náhodne 50 atď. ● K-selektované: vysoká hustota populácie, 800-1200 jedincov, potravné zdroje obnovované raz za týždeň, rozmnožovanie dospelcov počas 2- až 3-týždennej životnosti 19 Experiment – Mueller 1988 ● Larvy jednej aj druhej selektovanej skupiny boli umiestnené do spolo nej nádoby s larvami drozofílč homozygótnymi pre mutáciu white w – bolo možné rozlíši populácieť ● Pri 1. experimente dali do ampulky 50 jedincov zo selektovanej skupiny (r- alebo K-) a 50 jedincov s mutáciou w ● Pri 2. experimente bol pomer 67 selektovaných jedincov ku 33 white mutantom ● Urobili pokus na 10 úrovniach kvásku 20 Experiment – Mueller 1988 ● Výsledky: ● r-selektovaní v konkurencií white mutantov pri nízkych potravných zdrojoch zaznamenali pokles životnosti ● u K-selektovaných boli obvykle trendy rovnaké ako u white mutantov, v porovnaní s r-selektoavnými na tom boli ale stále dobre ● Celková kompetitívna schopnosť bola 1,14 u Kselektovaných a 0,72 u r-selektovaných => K-populácie konzumovali o 58% viac potravných zdrojov 21 Experiment – Mueller 1988 Množstvo kvásku Zmena v životaschopnosti 22 Referencie 1. http://uts.cc.utexas.edu/~varanus/MacArthur.html 2. Wikimedia Commons/Jim Harrison 3. http://bird.net.au/bird/images/5/54/Morgan1_island_theory.jpg 4. http://graphicslava.com/wp-content/gallery/elephant-pictures/toon-ann-steve-mother-and-calf 5. http://cache2.allpostersimages.com/p/LRG/27/2790/B1GOD00Z/posters/osolinski-stan-chimp 6. http://adultstemcellawareness.files.wordpress.com/2009/02/mouse-and-babies.jpg Pianka, E. R. 1970. On r- and K-selection. American Naturalist 104:592–597. Gadgil, M., and P. W. Bossert. 1970. Life historical consequences of natural selection. American Naturalist 104:1–24. Reznick D, Bryant MJ, Bashey F (2002) r- and K-selection revisited: the role of population regulation in life-history evolution. Ecology 83: 1509–1520. Mueller, L. D. 1988. Evolution of competitive ability in Drosophila by density-dependent natural selection. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 85:4383–4386. 23 Ďakujem za pozornosť 4