Skip to main content
Global

5.4: היסטוריית חיים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209218

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מאפייני היסטוריית החיים, הם אלה המתייחסים להישרדות, תמותה ורבייה של מין. דוגמאות כוללות שיעורי ילודה, גיל ברבייה ראשונה, מספר הצאצאים ושיעורי התמותה. מאפיינים אלה מתפתחים בדיוק כמו תכונות פיזיות או התנהגות, מה שמוביל להתאמות המשפיעות על גידול האוכלוסייה.

    אסטרטגיות רבייה

    אקולוגים של אוכלוסיות שיערו כי חבילות מאפיינים עשויות להתפתח במינים המובילים להתאמות מסוימות לסביבתם. התאמות אלה משפיעות על סוג גידול האוכלוסייה שהמינים שלהם חווים. אקולוגים של אוכלוסיות תיארו רצף של "אסטרטגיות" היסטוריות חיים עם מינים שנבחרו K בקצה אחד ומינים נבחרים r בצד השני (טבלה). \(\PageIndex{a}\) K -מינים נבחרים מותאמים לסביבות יציבות וצפויות. אוכלוסיות של K -מינים נבחרים נוטים להתקיים קרוב ליכולת הנשיאה שלהם (המיוצגת על ידי האות "K" במשוואה לגידול אוכלוסיה לוגיסטית). מינים אלה נוטים להיות בעלי צאצאים גדולים יותר, אך פחותים, תורמים כמויות גדולות של משאבים לכל צאצא, ויש להם זמני דור ארוכים. פילים יהיו דוגמה למין שנבחר K (איור\(\PageIndex{a}\)). כאשר בית גידול מתמלא באוסף מגוון של יצורים המתחרים זה בזה על צרכי החיים, היתרון עובר לאסטרטגים K. לאסטרטגים K יש אוכלוסיות יציבות הקרובות ל- K. אין מה להרוויח מקצב צמיחה גבוה (r). המין ירוויח ביותר על ידי הסתגלות קרובה לתנאי סביבתו.

    טבלה\(\PageIndex{a}\): השוואה בין מינים שנבחרו K - ו- r
    מאפיינים של מינים נבחרים K מאפיינים של מינים נבחרים r
    בוגר מאוחר בוגר מוקדם
    אריכות ימים גדולה יותר אריכות ימים נמוכה יותר
    טיפול הורי מוגבר ירידה בטיפול ההורים
    מתחרים חזקים מתחרים חלשים (מתיישבים חזקים)
    פחות צאצאים צאצאים נוספים
    צאצאים גדולים יותר צאצאים קטנים יותר
    חלק א ', מינים שנבחרו על ידי K, מציג תמונות של עץ אלון ופיל. חלק ב ', מינים שנבחרו r, מציג תמונות של שן הארי ומדוזה.
    איור\(\PageIndex{a}\): (א) פילים נחשבים למינים שנבחרו על ידי K מכיוון שהם חיים זמן רב, מתבגרים מאוחר ומספקים טיפול הורי ארוך טווח לצאצאים מעטים. עצי אלון מייצרים צאצאים רבים שאינם מקבלים טיפול הורי, אך נחשבים למינים שנבחרו על בסיס אריכות ימים והתבגרות מאוחרת. (ב) שן הארי והמדוזות נחשבים שניהם למינים שנבחרו r כשהם מתבגרים מוקדם, בעלי תוחלת חיים קצרה ומייצרים צאצאים רבים שאינם מקבלים טיפול הורי.

    מינים נבחרים r מותאמים לסביבות לא יציבות ובלתי צפויות. יש להם מספר גדול של צאצאים קטנים. בעלי חיים שנבחרו r אינם מספקים משאבים רבים או טיפול הורי לצאצאים, והצאצאים עצמאיים יחסית בלידה. דוגמאות למינים שנבחרו r הם חסרי חוליות ימיים כגון מדוזות וצמחים כגון שן הארי (איור\(\PageIndex{a}\)). לאסטרטגים יש תוחלת חיים קצרה ומתרבים במהירות, וכתוצאה מכך זמני דור קצרים. לדוגמא, זבוב הבית יכול לייצר 7 דורות בכל שנה (כל אחד מכ -120 צעירים). Ragweed מותאם היטב לניצול סביבתו בחיפזון - לפני שהמתחרים יכולים להתבסס. הוא גדל במהירות ומייצר מספר עצום של זרעים (לאחר שחרור האבקה שלו, קללתם של רבים הסובלים מקדחת השחת). מכיוון שגישתו של סמרטוטים להמשך ההישרדות היא באמצעות רבייה מהירה (ערך גבוה של r) היא נקראת r -אסטרטג. עשבים שוטים אחרים, חרקים רבים ומכרסמים רבים הם גם אסטרטגים. אם עובדה, אם אנו רואים באורגניזם מזיק, כנראה שהוא אסטרטג r.

    שתי האסטרטגיות הקיצוניות נמצאות בשני קצוות של רצף שעליו יתקיימו היסטוריות חיים של מינים אמיתיים. בנוסף, אסטרטגיות היסטוריית החיים אינן צריכות להתפתח כסוויטות אלא יכולות להתפתח ללא תלות זו בזו; לכן, לכל מין עשויים להיות מאפיינים מסוימים המתמקדים בקיצוניות כזו או אחרת. אף על פי כן, תיאוריית הבחירה r - ו- K מספקת בסיס למסגרת היסטורית חיים מדויקת יותר. פותחו מודלים חדשים המבוססים על דמוגרפיה של אבולוציה של היסטוריית החיים, המשלבים מושגים אקולוגיים רבים הכלולים בתורת הבחירה r - ו- K, כמו גם מבנה גיל האוכלוסייה וגורמי תמותה.

    שולחנות חיים

    טבלאות חיים מספקות מידע חשוב על היסטוריית החיים של אורגניזם ותוחלת החיים של אנשים בכל גיל. הם מעוצבים על פי טבלאות אקטואריות המשמשות את ענף הביטוח להערכת תוחלת החיים האנושית. טבלאות חיים עשויות לכלול את ההסתברות שכל קבוצת גיל תמות לפני יום הולדתם הבא, אחוז האנשים ששרדו ימותו במרווח גיל מסוים (שיעור התמותה שלהם ותוחלת החיים שלהם בכל מרווח). דוגמה לטבלת חיים מוצגת בטבלה \(\PageIndex{b}\) ממחקר על כבשי הרים דאל, מין יליד צפון מערב צפון אמריקה. שימו לב שהאוכלוסייה מחולקת למרווחי גיל (עמודה A).

    כפי שניתן לראות מנתוני שיעור התמותה (עמודה D), שיעור תמותה גבוה התרחש כאשר הכבשים היו בין חצי שנה לשנה, ואז עלו עוד יותר מגיל 8 עד 12, לאחר מכן היו מעט ניצולים. הנתונים מצביעים על כך שאם כבשה באוכלוסייה זו תשרוד עד גיל שנה, ניתן היה לצפות ממנה לחיות עוד 7.7 שנים בממוצע, כפי שמוצג במספרי תוחלת החיים בעמודה E. טבלאות החיים כוללות לעתים קרובות יותר מידע ממה שמוצג בטבלה\(\PageIndex{b}\), כגון שיעורי הפריון (רבייה) עבור כל קבוצת גיל.

    טבלה\(\PageIndex{b}\): שולחן החיים של כבשי הר דאל
    מרווח גיל (שנים) מספר גוסס במרווח הגילאים מתוך 1000 שנולדו המספר ששרד בתחילת מרווח הגילאים מתוך 1000 שנולדו שיעור התמותה ל -1000 בחיים בתחילת מרווח הגילאים תוחלת חיים או אורך חיים ממוצע שנותר לאלה שמשיגים מרווח גיל
    0—0.5 54 1000 54.0 7.06
    0.5—1 145 946 153.3 —
    1—2 12 801 15.0 7.7
    2—3 13 789 16.5 6.8
    3—4 12 776 15.5 5.9
    4—5 30 764 39.3 5.0
    5—6 46 734 62.7 4.2
    6—7 48 688 69.8 3.4
    7—8 69 640 107.8 2.6
    8—9 132 571 231.2 1.9
    9—10 187 439 426.0 1.3
    10—11 156 252 619.0 0.9
    11—12 90 96 937.5 0.6
    12—13 3 6 500.0 1.2
    13—14 3 3 1000 0.7

    עקומות הישרדות

    כלי נוסף המשמש את אקולוגים האוכלוסייה הוא עקומת הישרדות, שהיא גרף של מספר הפרטים ששרדו בכל מרווח גיל לעומת זמן. עקומות אלה מאפשרות לנו להשוות את תולדות החיים של אוכלוסיות שונות (איור\(\PageIndex{c}\)). ישנם שלושה סוגים של עקומות הישרדות. בעקומת הישרדות מסוג I, התמותה נמוכה בשנים המוקדמות והאמצעיות ומתרחשת בעיקר אצל אנשים מבוגרים. אורגניזמים המציגים הישרדות מסוג I מייצרים בדרך כלל מעט צאצאים ומספקים טיפול טוב לצאצאים ומגדילים את הסבירות להישרדותם. בני אדם ורוב היונקים מציגים עקומת הישרדות מסוג I. בעקומות הישרדות מסוג II, התמותה קבועה יחסית לאורך כל תוחלת החיים, ותמותה צפויה להתרחש באותה מידה בכל נקודה בתוחלת החיים. אוכלוסיות ציפורים רבות מספקות דוגמאות לעקומת הישרדות בינונית או מסוג II. בעקומות הישרדות מסוג III, הגילאים המוקדמים חווים את התמותה הגבוהה ביותר עם שיעורי תמותה נמוכים בהרבה עבור אורגניזמים המגיעים לשנים מתקדמות. אורגניזמים מסוג III מייצרים בדרך כלל מספר רב של צאצאים, אך מספקים להם מעט מאוד או ללא טיפול. עצים וחסרי חוליות ימיים מציגים עקומת הישרדות מסוג III מכיוון שמעט מאוד מהאורגניזמים הללו שורדים את שנותיהם הצעירות, אך אלה שכן מגיעים לגיל מבוגר נוטים יותר לשרוד לפרק זמן ארוך יחסית.

    גרף של מספר הפרטים ששרדו בכל גיל, המראה שלוש עקומות הישרדות
    איור\(\PageIndex{c}\): עקומות הישרדות מראות את סיכויי ההישרדות באוכלוסייה בהתאם לגיל. מספר הפרטים ששרדו (בסולם יומן) נמצא על ציר ה- y, והזמן (המייצג גיל יחסי) נמצא על ציר ה- x. לבני אדם ולרוב היונקים יש עקומת הישרדות מסוג I, מכיוון שהמוות מתרחש בעיקר בשנים המבוגרות יותר. עקומת ההישרדות מסוג I מיוצגת על ידי עקומה קמורה, אשר יורדת במהירות בסוף. לציפורים יש עקומת הישרדות מסוג II, שכן מוות בכל גיל סביר באותה מידה. עקומת ההישרדות מסוג II מיוצגת על ידי קו ישר, העובר משמאל למעלה לימין התחתון של הגרף. לעצים יש עקומת הישרדות מסוג III מכיוון שמעטים מאוד שורדים את השנים הצעירות יותר, אך לאחר גיל מסוים, אנשים נוטים הרבה יותר לשרוד. עקומת ההישרדות מסוג III מיוצגת על ידי עקומה קעורה, אשר בתחילה יורדת במהירות ואז משתטחת.

    אמנם אין קשר מדויק בין אסטרטגיות רבייה (K - או r -selected) לבין עקומות הישרדות (סוג I, II או III), מינים שנבחרו K נוטים יותר להיות בעלי עקומת הישרדות מסוג III. מינים נבחרים r נוטים להיות בעלי עקומת הישרדות מסוג I.

    ייחוס

    שונה על ידי מליסה הא מהמקורות הבאים: