Теория универсальной адаптивной стратегии

Растения с S-стратегией: на переднем плане *Juncus effusus* , а за ним *Vaccinium uliginosum* , *Athyrium filix-femina* и *Betula pubescens* . Бог живет на плантации Тверстед , Дания.

Теория универсальной адаптивной стратегии ( UAST ) — эволюционная теория, разработанная Дж. Филипом Граймом в сотрудничестве с Саймоном Пирсом, описывающая общие ограничения экологии и эволюции, основанные на компромиссе , с которым сталкиваются организмы, когда ресурсы, которые они получают из окружающей среды, распределяются между либо рост, поддержание или регенерация – известный как универсальный трехсторонний компромисс.

Общая теория

Универсальный трехсторонний компромисс порождает адаптивные стратегии на протяжении всего древа жизни, при этом экстремальные стратегии способствуют выживанию генов посредством: C (конкурентного), выживания особи, использующей черты, которые максимизируют приобретение ресурсов и контроль над ресурсами в последовательно продуктивных нишах. ; S (стресс-толерантность) – индивидуальное выживание за счет поддержания метаболических показателей в изменчивых и непродуктивных нишах; или R ( рудеральный ), быстрое распространение генов посредством быстрого завершения жизненного цикла и регенерации в нишах, где события часто бывают смертельными для человека.

Организм не может разработать стратегию выживания, в которой все ресурсы направляются исключительно на один из этих путей инвестирования, но существуют относительно экстремальные стратегии с рядом промежуточных вариантов. Систему можно представить в виде треугольника с тремя крайними возможностями в его вершинах. Различные виды могут располагаться в какой-то конкретной точке внутри этого треугольника, вмещая определенный процент каждой из трех стратегий.

Можно использовать многомерную статистику для определения основных тенденций фенотипической изменчивости в ряде организмов, которые, как было показано, для различных основных групп животных (в первую очередь позвоночных ) имеют три основных конечных показателя, соответствующих UAST.

UAST является ключевой частью модели двойного фильтра, описывающей, как виды со схожими общими стратегиями, но разными наборами второстепенных признаков сосуществуют в экологических сообществах.

Теория треугольника КСО

Теория треугольника CSR — это применение UAST к биологии растений . Три стратегии: конкурентная, стрессоустойчивая и рудеральная. Каждая из этих стратегий лучше всего проявляется в уникальном сочетании высокой или низкой интенсивности стресса и беспокойства .

Конкуренты

Конкуренты — это виды растений, которые процветают в зонах с низкой интенсивностью стресса (дефицита влаги) и возмущений и преуспевают в биологической конкуренции . Эти виды способны конкурировать с другими растениями, наиболее эффективно используя доступные ресурсы. Конкуренты делают это за счет сочетания благоприятных характеристик, включая быструю скорость роста, высокую продуктивность (рост в высоту, поперечное распространение и массу корней) и высокую способность к фенотипической пластичности . Эта последняя особенность позволяет конкурентам проявлять большую гибкость в морфологии и корректировать распределение ресурсов по различным частям растения по мере необходимости в течение вегетационного периода.

Стрессоустойчивые

Стрессоустойчивые виды – это виды растений, обитающие в зонах стресса высокой интенсивности и нарушений низкой интенсивности. Виды, которые адаптировали эту стратегию, обычно имеют медленные темпы роста, долгоживущие листья, высокие показатели удержания питательных веществ и низкую фенотипическую пластичность. Стрессоустойчивые люди реагируют на стрессы окружающей среды посредством физиологической изменчивости. Эти виды часто встречаются в стрессовых условиях, таких как альпийские или засушливые места обитания, глубокая тень, почвы с дефицитом питательных веществ и районы с экстремальными уровнями pH.

рудералы

Рудералы — это виды растений, которые процветают в ситуациях сильного беспокойства и слабого стресса. Эти виды быстро растут, быстро завершают свой жизненный цикл и обычно дают большое количество семян. Растения, которые адаптировали эту стратегию, часто колонизируют недавно нарушенные земли и часто являются однолетними .

Связь с теорией R *

Понимание различий между теорией КСО и ее основной альтернативой, теорией R*, было основной целью общественной экологии . на протяжении многих лет ^[1]^[2] В отличие от теории R*, которая предсказывает, что конкурентоспособность определяется способностью расти при низком уровне ресурсов, теория КСО предсказывает, что конкурентоспособность определяется относительным темпом роста и другими характеристиками, связанными с размером. В то время как некоторые эксперименты подтвердили предсказания R*, другие подтвердили предсказания CSR. ^[1]Различные прогнозы основаны на различных предположениях об асимметрии размеров конкуренции . Теория R* предполагает, что конкуренция симметрична по размеру (т.е. эксплуатация ресурсов пропорциональна индивидуальной биомассе), теория CSR предполагает, что конкуренция асимметрична по размеру (т.е. крупные особи эксплуатируют непропорционально большие объемы ресурсов по сравнению с более мелкими особями). ^[3]

См. также

Индекс сходства Сёренсена

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Крейн, Джозеф (2005). «Согласование теорий стратегии завода Грайма и Тилмана». Журнал экологии . 93 (6): 1041–1052. дои : 10.1111/j.1365-2745.2005.01043.x .
^ Жабо (2012). «Общая основа моделирования для теорий соотношения ресурсов и CSR динамики растительных сообществ» . Журнал экологии . 100 (6): 1296–1302. дои : 10.1111/j.1365-2745.2012.02024.x .
^ ДеМалах (2016). «Размерная асимметрия конкуренции за ресурсы и структура растительных сообществ» . Журнал экологии . 104 (4): 899–910. дои : 10.1111/1365-2745.12557 .

Грайм Дж. П. и Пирс С. 2012. Эволюционные стратегии, формирующие экосистемы. Уайли-Блэквелл, Чичестер, Великобритания
Грайм Дж.П. (1979). Стратегии развития растений и вегетационные процессы. Джон Уайли и сыновья.

Дальнейшее чтение

Грайм, JP (1977). «Доказательства существования трех основных стратегий у растений и их актуальность для экологической и эволюционной теории» (PDF) . Американский натуралист . 111 (982). Издательство Чикагского университета : 1169–1194. дои : 10.1086/283244 . ISSN 0003-0147 . S2CID 84903724 . Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011 года . Проверено 21 ноября 2022 г.

[auto-1] Jump up to: ^а ^б Крейн, Джозеф (2005). «Согласование теорий стратегии завода Грайма и Тилмана». Журнал экологии . 93 (6): 1041–1052. дои : 10.1111/j.1365-2745.2005.01043.x .

[2] Жабо (2012). «Общая основа моделирования для теорий соотношения ресурсов и CSR динамики растительных сообществ» . Журнал экологии . 100 (6): 1296–1302. дои : 10.1111/j.1365-2745.2012.02024.x .

[3] ДеМалах (2016). «Размерная асимметрия конкуренции за ресурсы и структура растительных сообществ» . Журнал экологии . 104 (4): 899–910. дои : 10.1111/1365-2745.12557 .

[1]

[2]

[3]