If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

სიცოცხლის ისტორიის სტრატეგიები

როგორ ანაწილებენ ორგანიზმები ენერგიას იმისთვის, რომ რაც შეიძლება მეტი შთამომავალი დატოვონ.

შეჯამება

  • სახეობის სიცოცხლის ისტორია არის სახეობის წევრისთვის დამახასიათებელი გადარჩენისა და გამრავლების კანონზომიერება (არსობრივად, მისი სასიცოცხლო ციკლი).
  • სიცოცხლის ისტორიის კანონზომიერებები ბუნებრივი გადარჩევის გზით განიცდის ევოლუციას და ისინი ზრდას, გადარჩენასა და გამრავლებას შორის არსებული კომპრომისების „ოპტიმიზაციას“ ასახავს.
  • ერთ-ერთი ასეთი კომპრომისია წარმოქმნილი შთამომავლობის ოდენობასა და თითოეული შთამომავლისთვის გაცემული ენერგიის (როგორც ფიზიკური რესურსების, ისე მზრუნველობის) ოდენობას შორის.
  • კიდევ ერთი კომპრომისია პირველი რეპროდუქციის დროის შერჩევა. ადრეული რეპროდუქცია ამცირებს შთამომავლობის დატოვების გარეშე სიკვდილის შანსს, თუმცა გვიანი რეპროდუქცია ორგანიზმებს საშუალებას აძლევს, დატოვონ უფრო ჯანმრთელი შთამომავლები და უკეთ იზრუნონ მათზე.
  • ზოგიერთი სახეობის წარმომადგენლები მხოლოდ ერთხელ მრავლდებიან (სემელპარია), ხოლო სხვა სახეობისანი - რამდენჯერმე (იტეროპარია).

რა არის „სიცოცხლის ისტორია“?

როგორ გამოიყურება თქვენი სიცოცხლის ისტორია? ეკოლოგიის სამყაროში ეს კითხვა არ უკავშირდება თქვენ მიერ გამოცდილ არაერთ სირთულესა თუ წარმატებას, არც იმ მეგობრულ კავშირებს, რომლებიც გზად შეიძინეთ (იმას არ ვამბობთ, რომ ეს ყოველივე კარგი არაა!).
ნაცვლად ამისა, როდესაც სიცოცხლის ისტორიაზე ვსაუბრობთ ეკოლოგიაში, ვგულისხმობთ პოპულაციისა თუ სახეობის საბაზო დემოგრაფიულ მახასიათებლებს – ისეთ რაღაცებს, რაც შეიძლება, შევიდეს სიცოცხლის ცხრილში. ეს მოიცავს ორგანიზმთა პირველი რეპროდუქციის დროს, რეპროდუქციის თითოეულ ჯერზე დატოვებული შთამომავლების ოდენობას და, ზოგადად, რეპროდუქციების რაოდენობას. ადამიანთათვის სიცოცხლის ისტორია გულისხმობს რეპროდუქციის გვიან დაწყებას, მცირე შთამომავლობასა და რამდენჯერმე რეპროდუცირების უნარს.
სახეობის სიცოცხლის ისტორია იგივეა, რაც მისი სასიცოცხლო ციკლი, კერძოდ კი, სასიცოცხლო ციკლის ის მახასიათებლები, რომლებიც გადარჩენასა და გამრავლებას უკავშირდებაstart superscript, 1, end superscript. სიცოცხლის ისტორია ფორმირდება ბუნებრივი გადარჩევის გზით და იგი ასახავს იმას, თუ როგორ ანაწილებენ სახეობის წარმომადგენლები თავიანთ შეზღუდულ რესურსებს ზრდაზე, გადარჩენასა და შთამომავლობის დატოვებაზე.

სიცოცხლის ისტორიის სტრატეგიები და ბუნებრივი გადარჩევა

ყველა ცოცხალ ორგანიზმს სჭირდება ენერგია და საკვები ნივთიერებები, რათა გაიზარდოს, ასაზრდოოს საკუთარი სხეული და გამრავლდეს. ბუნებაში ეს რესურსები შეზღუდულადაა ხელმისაწვდომი და მათ მოსაპოვებლად (მაგ., მცენარეების შემთხვევაში მზის სინათლისა და მინერალებისთვის, ცხოველების შემთხვევაში კი - საკვების წყაროებისთვის) ხშირად კონკურენცია მიმდინარეობს. ამგვარად, თითოეულ ორგანიზმს ექნება სასრული რაოდენობის რესურსები, რომლებიც მან უნდა გაანაწილოს ისეთ აქტივობებზე, როგორებიცაა ზრდა, სხეულის საზრდოობა და გამრავლება.
რას ნიშნავს ორგანიზმისთვის, „კარგად“ გაანაწილოს შეზღუდული რესურსები ამ კონტექსტში? ევოლუციური თვალსაზრისით, ეს ნიშნავს, რომ რესურსები ნაწილდება პოტენციურ აქტივობებს (ზრდა, საზრდოობა, გამრავლება) შორის ისე, რომ ამით ხდება შეგუებულობის, ანუ, მომავალ თაობაში დატოვებული შთამომავლობის რაოდენობის, მაქსიმიზაცია. იმ მემკვიდრული ნიშან-თვისებების მქონე ორგანიზმები, რომლებიც მათ საშუალებას აძლევს, უფრო ეფექტურად გაანაწილონ რესურსები, დატოვებენ უფრო მეტ შთამომავალს, ვიდრე ამ ნიშან-თვისებების არმქონე ორგანიზმები, რის შედეგადაც პოპულაციაში ამ ნიშან-თვისებების რაოდენობა ბუნებრივი გადარჩევის გზით გაიზრდება თაობათა განმავლობაშიstart superscript, 2, comma, 3, end superscript.
დროის ძალიან ხანგრძლივი მონაკვეთების შემდეგ ეს პროცესი გადაიზრდება სახეობის სიცოცხლის ისტორიის სტრატეგიებში, ანუ, სიცოცხლის ისტორიის იმ ნიშან-თვისებების კოლექციაში (შთამომავლების რაოდენობა, რეპროდუქციის დრო, მშობლისეული მზრუნველობის რაოდენობა და ა.შ.), რომლებიც შეესაბამება სახეობის როლსა და გარემოს. სიცოცხლის ისტორიის ოპტიმალური სტრატეგია თითოეული სახეობისთვის განსხვავებული იქნება მათი ნიშან-თვისებების, გარემოსა და სხვა შეზღუდვების გათვალისწინებითsquared.
ამ სტატიაში ჩვენ მიმოვიხილავთ სიცოცხლის ისტორიის სტრატეგიების რამდენიმე კომპრომისს და ვიხილავთ მაგალითებს იმ მცენარეებისა და ცხოველებისა, რომლებიც სხვადასხვა ტიპის სტრატეგიებს იყენებენ.

მშობლისეული მზრუნველობა და ნაყოფიერება

სიცოცხლის ისტორიის სტრატეგიებში ერთ-ერთი ყველაზე მთავარი კომპრომისია შთამომავლების რაოდენობასა და ცალკეულ შთამომავალზე დახარჯული რესურსების ოდენობას შორის. არსობრივად, ესაა „რაოდენობისა და ხარისხის“ საკითხი: ორგანიზმს შეიძლება ჰყავდეს ბევრი შთამომავალი და თითოეულის აღზრდაზე შედარებით უფრო ცოტა ენერგია დახარჯოს, ან ჰყავდეს ცოტა შთამომავალი და ბევრი ენერგია დახარჯოს თითოეულის აღზრდაზე.
ამისთვის უფრო მეტად ფორმალური სახის მისაცემად შეგვიძლია, ვთქვათ, რომ ნაყოფიერება უკუპროპორციულად უკავშირდება თითო შთამომავალზე დახარჯული ენერგიის ოდენობას. ნაყოფიერება ნიშნავს ორგანიზმის რეპროდუქციულ უნარს (შთამომავლების იმ რაოდენობას, რომლის წარმოქმნაც მას ძალუძს). რაც უფრო დიდია ორგანიზმის ნაყოფიერება, მით უფრო ნაკლებ ენერგიას დახარჯავს იგი თითოეულ შთამომავალზე, იგულისხმება როგორც უშუალოდ რესურსები (მაგალითად, კვერცხში ან თესლში ჩადებული მარაგი), ისე მშობლისეული მზრუნველობა.
  • ორგანიზმები, რომლებიც დიდი რაოდენობით წარმოქმნიან შთამომავლებს, როგორც წესი, ნაკლებ ენერგიას ხარჯავენ თითოეულ მათგანზე და არ გამოირჩევიან მზრუნველობით. შთამომავლები „საკუთარ ნებაზე არიან მიშვებულნი“ და მთელი იდეა ისაა, რომ საკმარისი ოდენობის შთამომავლების წარმოქმნისას ზოგიერთი მაინც გადარჩება (მაშინაც კი, როდესაც თითოეულისთვის გადარჩენის ალბათობა დაბალია).
  • ორგანიზმები, რომლებიც მცირე რაოდენობით წარმოქმნიან შთამომავლებს, როგორც წესი, მეტ ენერგიას ხარჯავენ თითოეულ მათგანზე და გამოირჩევიან მზრუნველობით. ეს ორგანიზმები, ფაქტობრივად, „თავის ყველა კვერცხს ერთ კალათში დებენ“ (ზოგ შემთხვევაში, პირდაპირი მნიშვნელობითაც!) და ბევრს იღწვიან თითოეული შთამომავლის გადარჩენაზე.
რაც შეეხება ბიოლოგიის სხვა მრავალ შემთხვევას, ყოველივე ზემოთქმული მხოლოდ ზოგადი ტენდენციებია და არა უნივერსალური წესები. არსი ისაა, რომ, როდესაც ორგანიზმებს ბევრი შთამომავალი ჰყავთ, მათ არ შეუძლიათ თითოეულ მათგანზე ბევრი ენერგიის დახარჯვა. როდესაც ორგანიზმთა შთამომავლების რაოდენობა მცირეა, მათ უფრო მეტი ენერგიის დახარჯვა შეუძლიათ (და ევალებათ) თითოეული შთამომავლის გადარჩენის უზრუნველსაყოფად.

მაგალითი: ბევრი შთამომავალი, მცირე ინვესტიცია/მშობლისეული მზრუნველობა

ჩვეულებრივი ზღვის ლოკოკინა ყოველ ჯერზე ასობით კვერცხს დებს. ამ კვერცხებიდან იჩეკებიან პატარა ლოკოკინები, რომლებიც თავიდანვე საკმაოდ დმაოუკიდებლები არიან. მეტიც, კვერცხების პირველი 10, percent-იდან გამოჩეკილი პატარა ლოკოკინები დიდი სიამოვნებით მიირთმევენ თავიანთ ნელაგამოჩეკვად დედმამიშვილებსstart superscript, 4, end superscript!
სურათის წყარო: „Egg cases - Common whelk", სარა სმიტი, CC BY-SA 2,0.
კანიბალიზმს რომ თავი დავანებოთ, ეს მაგალითი კარგად გვიჩვენებს მშობლისეული მზრუნველობის სტრატეგიის ერთ-ერთ ხშირ სახეს. ზღვის ლოკოკინები და ზღვის მრავალი სხვა უხერხემლო ცხოველი შთამომავლების მიმართ მცირე (თუკი საერთოდ რამენაირი) მზრუნველობით გამოირჩევა. ნაცვლად ამისა, ისინი მთელ თავის ენერგიას იყენებენ ძალიან ბევრი შთამომავლის წარმოსაქმნელად, რომელთაგან თითოეულიც მეტ-ნაკლებად პატარაა. რიცხვებზე თუ მიდგა საქმე, ზღვის ლოკოკინები არც მაინცდამაინც შთამბეჭდავები არიან — დედალი ზღვის ზღარბი ზოგჯერ 100, comma000, comma000 კვერცხსაც კი დებს ხოლმეstart superscript, 5, end superscript!
ამგვარი სტრატეგიის მქონე სახეობებში შთამომავლები მეტწილად ადრეული სტადიიდანვე დამოუკიდებლები არიან. და მაინც, ვინაიდან თითოეულ მათგანში ცოტა ენერგიაა ინვესტირებული, ისინი პატარები და ენერგიის მცირე მარაგის მქონენი არიან. ამის გამო შთამომავლები მტაცებლებს ვერ უმკლავდებიან და მათი დიდი ნაწილი იღუპება — თუმცა, სწორედ მათი უზარმაზარი რაოდენობაა ის, რაც უზრუნველყოფს პოპულაციის გადარჩენას.

მაგალითი: ცოტა შთამომავალი, ბევრი ინვესტიცია/მშობლისეული მზრუნველობა

ამის საპირისპირო სტრატეგიის სანახავად განვიხილოთ დიდი პანდა (იგივე ბამბუკის დათვი). მდედრი პანდები, როგორც წესი, თითოეული რეპროდუქციისას ერთ ბელს შობენ და ეს ახალგაზრდა ბელი ნამდვილად არაა დამოუკიდებელიstart superscript, 6, end superscript. ქვემოთ მოცემულ სურათზე გამოსახული ეს ვარდისფერი არსება სულაც არაა თაგვი ან კნუტი...ეს ახალდაბადებული პანდაა!
პანდის მსგავსი სახეობები, რომლებსაც თითოეული რეპროდუქციისას მცირე რაოდენობის შთამომავლობა ჰყავთ, ხშირად მნიშვნელოვანი მშობლიური მზრუნველობით გამოირჩევიან. ისინი აგრეთვე დიდ, ენერგეტიკულად უფრო „ძვირადღირებულ“ შთამომავლებს შობენ. ზემოთ ნაჩვენები ახალშობილი პანდა შესაძლოა, პატარა ჩანდეს, მაგრამ გამოჩეკილ ზღვის ლოკოკინასთან შედარებით იგი უზარმაზარია! ამგვარი დიდი ინვესტიციის სტრატეგიის მქონე სახეობები საკუთარი ენერგიის მარაგის უდიდეს ნაწილს ახარჯავენ შთამომავლებზე მზრუნველობას, ზოგჯერ საკუთარი ჯანმრთელობის ხარჯზეც.
ამგვარი სტრატეგია ხშირია ძუძუმწოვრებში, როგორც პანდებში, ასევე ადამიანებსა და კენგურუებში. ამ სახეობათა ახალშობილები შედარებით უმწეოები არიან დაბადებისას და საკმაო დრო სჭირდებათ, რათა დამოუკიდებლობის დონემდე განვითარდნენ.
სურათის წყარო: „Ailuropoda melanoleuca", შეილა კრეიგჰედი (საჯარო დომენი).

ნაყოფიერება და ინვესტირების კომპრომისები მცენარეებში

ცხოველებისთვის დამახასიათებელი ეს მოდელი მცენარეებზეც ვრცელდება. ცხადია, მცენარეები ცხოველების მსგავს მშობლისეულ მზრუნველობას ვერ გამოიჩენენ. მიუხედავად ამისა, მათ შეუძლიათ, წარმოქმნან ენერგეტიკულად „იაფი“ ბევრი თესლი ან ენერგეტიკულად „ძვირადღირებული“ ცოტა თესლი.
მაგალითად, დაბალი ნაყოფიერების მქონე მცენარეები, როგორებიცაა ქოქოსი და წაბლი, აწარმოებენ ენერგიულად მცდიდარ ცოტა თესლს, რომელთაგან თითოეულსაც ახალ ორგანიზმად გაღივების დიდი შანსი აქვს. მაღალი ნაყოფიერების მქონე მცენარეები, მაგალითად, ორქიდეები, საპირისპირო მეთოდს მიმართავენ: ისინი წარმოქმნიან ბევრ პატარა, ენერგიულად ღარიბ თესლს, რომელთაგან თითოეულსაც გადარჩენის საკმაოდ მცირე შანსი აქვს.

პირველი რეპროდუქციის დრო (ადრეული და გვიანი)

რეპროდუქციის დაწყების ეტაპი სახეობისთვის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ნაწილია მისი სიცოცხლის ისტორიაში — და კიდევ ერთი ადგილი, სადაც ვაწყდებით კომპრომისებსა და სახეობებს შორის მრავალფეროვნებას. ზოგიერთი მცენარე და ცხოველი ადრე იწყებს რეპროდუქციას, სხვები — გაცილებით გვიან. რა დადებითი და უარყოფითი ფაქტორები ახლავს თან ამ სტრატეგიებს?
ორგანიზმებს, რომლებიც ადრე რეპროდუცირდებიან, შთამომავლობის გარეშე დარჩენის ნაკლები საფრთხე აქვთ, თუმცა ეს შეიძლება, მათ ზრდის შესაძლებლობისა და ჯანმრთელობის დაკარგვად დაუჯდეთ. მაგალითად, გუპის მსგავსი პატარა თევზები ენერგიას ხარჯავენ სიცოცხლის ადრეულ ეტაპზევე რეპროდუქციისთვის, მაგრამ ამ პროცესში მთელი ენერგიის დახარჯვის გამო ისინი ვეღარ ახერხებენ ისეთი ზომის მიღწევას, რომელიც მათ მტაცებლებისგან დაიცავდა (მტაცებლისთვის შემაშინებელი გუპის წარმოდგენა საკმაოდ რთულია!)
ორგანიზმებს, რომლებიც დიდ ასაკში მრავლდებიან, უფრო მეტი ნაყოფიერება აქვთ და უკეთ შეუძლიათ მშობლისეული მზრუნველობის გამოვლენა. მეორე მხრივ, დიდი საფრთხე არსებობს იმისა, რომ ისინი ვერ მიაღწევენ რეპროდუქციულ ასაკს. მაგალითად, დიდი თევზები, როგორებიც არიან ლურჯლაყუჩა (ინგლ. bluegill) და ზვიგენი, იყენებენ თავიანთ ენერგიას, რათა ისეთ ზომას მიაღწიონ, რომელიც მათ უსაფრთხოებას უზრუნველყოფს. ამის შედეგად, ისინი აგვიანებენ რეპროდუქციას და მეტია იმის ალბათობა, რომ გაუმრავლებლად დაიხოცებიან (ან მანამ, სანამ მოახერხებენ მაქსიმალურ რეპროდუქციას).
ზოგადად, პირველი რეპროდუქციის ასაკი უკავშირდება სახეობის სიცოცხლის ხანგრძლივობასstart superscript, 7, end superscript. ხანმოკლე სიცოცხლის მქონე სახეობები ადრე მრავლდებიან, ხოლო ხანგრძლივი სიცოცხლის მქონენი - უფრო გვიან. ეს კარგი შეხსენებაა იმისა, რომ სიცოცხლის ისტორიის სტრატეგია არის ყველა შესაძლო შთამომავლის დატოვების პრობლემის კომპლექსური „მოგვარება“, ხოლო მის თითოეულ ნაწილს (მაგ., პირველი რეპროდუქციის ასაკს) მხოლოდ სხვათა (მაგ., სიცოცხლის ხანგრძლივობის) გათვალისწინებით განხილვისას აქვს აზრი.

ერთჯერადი და რამდენიმეჯერადი რეპროდუქცია

სიცოცხლის ისტორიის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი უკავშირდება ორგანიზმის რეპროდუქციის ჯერადობას. ზოგიერთი სახეობისთვის რეპროდუქცია ერთჯერადი, ყოვლისმომცველი მოვლენაა, რომლის მერეც ორგანიზმი, როგორც წესი, გადარჩენისუნარიანობით არ გამოირჩევა. სხვა სახეობებში რეპროდუქცია რამდენჯერმე ხდება ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში.
მცირე ეკოლოგიურ ლექსიკონს თუ მივმართავთ, სახეობათა დაყოფა ორ ჯგუფად შეგვიძლია:
  • სახეობები, რომლებსაც მხოლოდ ერთხელ შეუძლიათ რეპროდუქცია (სემელპარია)
  • სახეობები, რომლებსაც თავიანთი სიცოცხლის განმავლობაში რამდენჯერმე შეუძლიათ რეპროდუქცია (იტეროპარია)

სემელპარია

სემელპარიის დროს სახეობის წარმომადგენელი მისი სიცოცხლის განმავლობაში მხოლოდ ერთხელ მრავლდება და შემდეგ კვდება. ამგვარად მოქმედი სახეობები თავიანთი რესურსების მარაგის უდიდეს ნაწილს ერთჯერად რეპროდუქციას ახარჯავენ და იმდენად წირავენ საკუთარ ჯანმრთელობას, რომ გადარჩენას ვეღარ ახერხებენ.
სემელპარიის მაგალითია ბამბუკი, რომელიც ერთხელ ყვავილობს და შემდეგ კვდება, და ჩავიჩა, რომელიც ენერგიის მარაგის დიდ ნაწილს ოკეანიდან მტკარწყლიან საბინადრო გარემოში გადასვლაში ხარჯავს, სადაც იგი მრავლდება და შემდეგ იღუპება.
სურათის წყარო: „სიცოცხლის ისტორიები და ბუნებრივი გადარჩევა: სურათი 1", ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია, CC BY 4,0. როჯერ ტეიბორის ნაშრომის მოდიფიკაცია, USFWS.

იტეროპარია

იტეროპარიის დროს სახეობის ინდივიდები თავიანთი სიცოცხლის განმავლობაში რამდენჯერმე მრავლდებიან. იტეროპარიის მრავალი სახე არსებობს და ისინი ორგანიზმების რეპროდუქციულ ციკლებზეა დამოკიდებული. იტეროპარიის წარმომადგენელი სახეობები მთელ თავიანთ რესურსებს ერთ რეპროდუქციას არ ახარჯავენ, რადგან ამგვარად მათ რჩებათ შეგუებულობის უპირატესობა (მეტი შთამომავლის ქონის შესაძლებლობა), რათა გადარჩნენ და კიდევ გამრავლდნენ.
ზოგიერთ ცხოველს წელიწადში მხოლოდ ერთხელ შეუძლია შეჯვარება, მაგრამ ისინი აგრეთვე შეჯვარების რამდენიმე სეზონით გადარჩენასაც ახერხებენ. რქაფიწალა ანტილოპა ერთ-ერთი მაგალითია ისეთი ცხოველისა, რომელსაც სეზონური მძუვნობის ციკლი („ესტრუსი“) აქვს. ესტრუსი არის ჰორმონებით გამოწვეული ფიზიოლოგიური მდგომარეობა, რომელიც სხეულს წარმატებული შეჯვარებისთვის ამზადებს. მძუვნობის ციკლის მქონე სახეობათა მდედრები მხოლოდ ამ ციკლის ესტრუსის ფაზის დროს ჯვარდებიან.
სურათის წყარო: „სიცოცხლის ისტორიები და ბუნებრივი გადარჩევა: სურათი 1", ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია, CC BY 4,0. მარკ გოკის ნაშრომის მოდიფიკაცია, USDA.
სხვაგვარი მდგომარეობაა პრიმატებში, მათ შორის ადამიანებსა და შიმპანზეებში, რომლებსაც რეპროდუქციული ასაკის ნებისმიერ დროს შეუძლიათ გამრავლება. მიუხედავად ამისა, მდედრთა მენსტრუალური ციკლები დაორსულებას შესაძლებელს ხდის თვის მხოლოდ რამდენიმე დღის განმავლობაში - ოვულაციის დროს.
სურათის წყარო: „სიცოცხლის ისტორიები და ბუნებრივი გადარჩევა: სურათი 1", ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია, CC BY 4,0. “Shiny Things”/Flickr-ის ნაშრომის მოდიფიკაცია.