Найти тему

Две основные стратегии размножения живых организмов - чем они отличаются и чем они обусловлены?

Как мы помним из предыдущей статьи, размещённой на нашем канале:

успешное выживание и процветание любого из видов животных определяется прежде всего уровнем его морфологических и поведенческих адаптаций к условиям определённой среды или нескольких сред его
обитания.

Одной из наиболее важных и значимых для процветания любого вида эволюционных адаптаций является его стратегия размножения. Биологический смысл её заключается в том, что в зависимости от определяющих условий той природной среды и конкурентных условий той экосистемы и той экологической ниши в ней, которые занимает тот или иной вид растений или животных - разными видами используются различные стратегии размножения, а именно:

1. r-стратегия - характерна для видов, живущих в быстро и постоянно меняющихся, нестабильных по многим параметрам - климату, сейсмичности, доступности пищевых и водных ресурсов, безопасности от хищников, и т.д. - условиях, в которых конкурентно-адаптационные механизмы, позволяющие виду конкурировать за доступ к ресурсам жизнеобеспечения с другими видами - не дают практически никаких преимуществ из-за постоянно изменяющихся правил игры условий среды, тогда как большое количество потомства повышает вероятность того, что хоть какая-то его часть доживёт до взрослого возраста и даст жизнь особям следующего поколения; для r-стратегии типичными являются следующие особенности:

а) она свойственна в основном живым организмам, имеющим малые размеры тела;

б) характеризуется:

~ ранним половым созреванием и ранним началом размножения;

~ высоким уровнем плодовитости;

~ короткой продолжительностью жизни каждого поколения и единственным за жизнь размножением ольшая часть особей в каждом поколении не доживает до второго размножения, а значительная часть особей каждого поколения не доживает даже и до первого размножения);

~ очень высоким (катастрофическим) уровнем смертности;

~ изменчивым во времени, неравномерно изменяющимся (иногда скачкообразно) размером популяции;

в) живые организмы, использующие r-стратегию размножения, способны быстро и широко расселяться на обширных территориях (колонизационная стратегия);

г) для живых организмов с r-стратегией размножения свойственна острая внутривидовая конкуренция и высокая экологическая пластичность (т.е. они не специализированы и хорошо приспособлены к изменениям условий окружающей среды);

Примеры живых организмов - типичных представителей r-стратегии размножения: бактерии; диатомовые водоросли; травянистые растения-эфемеры (например, такие как проломник северный, малькольмия африканская, крупка весенняя, рогоглавник серповидный, бурачок пустынный, и др.); большая часть видов головоногих моллюсков ( кальмаров, осьминогов, каракатиц); бирюзовая килли (нотобранх Фурцера) - самая короткоживущая рыба в мире (от вылупления малька из икринки до половой зрелости и начала размножения проходит 14 дней, продолжительность жизни в природе - не более 6 месяцев, в неволе - 1 год); речные утки (род Anas); землеройки, кроты; песчанки, полёвки, лемминги, ондатры, хомяки, суслики, домовые мыши, крысы, и др..

Проломник  северный
Проломник северный

Малькольмия  африканская
Малькольмия африканская
Рогоглавник  серповидный, или  "ведьмино  гнездо"
Рогоглавник серповидный, или "ведьмино гнездо"
Бурачок  пустынный
Бурачок пустынный
Кальмар  Гумбольдта
Кальмар Гумбольдта
Осьминог  Дофлейна
Осьминог Дофлейна
Австралийская  каракатица
Австралийская каракатица
Бирюзовая  килли, или  нотобранх  Фурцера - самая  короткоживущая  рыба  на  Земле
Бирюзовая килли, или нотобранх Фурцера - самая короткоживущая рыба на Земле
Кряква  с  выводком  утят
Кряква с выводком утят
Землеройка  с  потомством
Землеройка с потомством
Монгольская  песчанка
Монгольская песчанка
Полёвка
Полёвка
Суслики  возле  норы
Суслики возле норы
Серая  крыса  с  потомством
Серая крыса с потомством

Эталонными видами с r-стратегией размножения являются:

~ среди растений: резуховидка Таля - травянистое цветковое растение-эфемер из семейства капустные, естественный ареал которого охватывает всю Евразию и северную часть Африки; проходит весь цикл развития от прорастания семени до цветения и образования семян за 45 дней/1,5 месяца;

Резуховидка  Таля - растение-эфемер  и  эталонный  вид  растений  с  r-стратегией  размножения
Резуховидка Таля - растение-эфемер и эталонный вид растений с r-стратегией размножения

~ среди животных: домовая мышь, которая в благоприятных условиях может приносить до 10 приплодов в год, по 5-12 детёнышей в каждом; беременность самки длится 19-21 день; мышата становятся самостоятельными примерно на 21-й день после рождения, а на 42-й день после рождения они достигают половой зрелости и начинают размножаться; продолжительность жизни домовых мышей в природе не превышает 1,5 года.

Домовая  мышь - типичный  представитель  животных  с  r-стратегией  размножения
Домовая мышь - типичный представитель животных с r-стратегией размножения

2. К-стратегия - характерна для видов, живущих в условиях относительно стабильной среды обитания, в которой для процветания вида наиболее важной становится его способность успешно конкурировать с другими видами живых организмов за ресурсы жизнеобеспечения, поэтому более выгодным становится не высокая скорость размножения и не большое количество потомства, а повышение уровня конкурентоспособности потомства (достигается в течение длительного периода родительской заботы и обучения, который продолжается до полового созревания потомства) при его небольшом количестве; для К-стратегии характерны следующие особенности:

а) она свойственна живым организмам, имеющим в основном большие и средние размеры тела;

б) характеризуется:

~ поздним половым созреванием и поздним началом размножения;

~ низкой плодовитостью и большими интервалами между размножениями;

~ большой продолжительностью жизни каждого поколения и многократным размножением в течение жизни;

~ низким уровнем смертности (значительная часть особей в каждом поколении доживает до биологической старости и умирает от естественных
причин);

~ уравновешенно-постоянным во времени размером популяции;

в) придерживающиеся К-стратегии живые организмы неспособны к территориальной экспансии, но могут медленно расселяться по территориям с природными условиями, к которым у расселяющегося вида имеются адаптации (адаптационная стратегия);

г) для придерживающихся К-стратегии организмов характерна достаточно слабая внутривидовая конкуренция и достаточно низкий уровень экологической пластичности (т.е. высокий уровень специализации для жизни в устойчивых условиях конкретных местообитаний);

Примеры живых организмов - типичных представителей К-стратегии размножения: сейшельская пальма лодоицея, вельвичия, гингко билоба, тис ягодный, самшит, и др.; киты, дельфины, дюгони, ламантины, гиппопотамы, слоны, носороги, жирафы, человекообразные обезьяны; крупные хищные птицы (орлы, орланы, подорлики), падальщики (грифы, сипы, стервятники, бородачи-ягнятники, кондоры, урубу), крупные виды антарктических пингвинов, фрегаты, фаэтоны, альбатросы, гигантские буревестники, крупные виды попугаев; гаттерии, гигантские цепкохвостые сцинки, и др..

Тис  ягодный
Тис ягодный

Старое  дерево  гингко  билоба
Старое дерево гингко билоба

Вельвичия - голосеменное  растение-эндемик  пустыни  Намиб
Вельвичия - голосеменное растение-эндемик пустыни Намиб
Горбатый  кит
Горбатый кит
Ламантин - морской  родственник  слонов
Ламантин - морской родственник слонов
Стадо  гиппопотамов  на  отдыхе
Стадо гиппопотамов на отдыхе
Жирафы  на  водопое
Жирафы на водопое
Самец  гориллы
Самец гориллы
Самка  калифорнийского  кондора  откладывает  одно  яйцо  один  раз  в  два  года
Самка калифорнийского кондора откладывает одно яйцо один раз в два года
Императорские  пингвины  откладывают  только  одно  яйцо  и  выкармливают  одного-единственного  птенца
Императорские пингвины откладывают только одно яйцо и выкармливают одного-единственного птенца
Альбатросы  размножаются  раз  в  два  года, откладывая  единственное  яйцо, после  вылупления  из  которого  птенец  находится  в  гнезде  ещё  8  месяцев
Альбатросы размножаются раз в два года, откладывая единственное яйцо, после вылупления из которого птенец находится в гнезде ещё 8 месяцев

Как  и  альбатросы, фаэтоны  откладывают  только  одно  яйцо, из  которого  и  вылупляется  их  единственный  птенец
Как и альбатросы, фаэтоны откладывают только одно яйцо, из которого и вылупляется их единственный птенец

Гигантский  цепкохвостый  сцинк  ведёт  древесный  образ  жизни  в  лесах  Соломоновых  о-вов; это  живородящая  ящерица, которая  рождает  только  одного  крупного  детёныша, который  остаётся  в  родительской  семейной  группе (цепкохвостые  сцинки  живут семьями, состоящими  из  самца, одной  или  двух  самок  и  их  детёнышей  в  возрасте  до  1  года)  в  течение  12  месяцев, после  чего  её  покидает
Гигантский цепкохвостый сцинк ведёт древесный образ жизни в лесах Соломоновых о-вов; это живородящая ящерица, которая рождает только одного крупного детёныша, который остаётся в родительской семейной группе (цепкохвостые сцинки живут семьями, состоящими из самца, одной или двух самок и их детёнышей в возрасте до 1 года) в течение 12 месяцев, после чего её покидает
Гаттерии  достигают  половой  зрелости  в  возрасте  20  лет  и  размножаются  один  раз  в  4  года, откладывая  от  8  до  15  яиц
Гаттерии достигают половой зрелости в возрасте 20 лет и размножаются один раз в 4 года, откладывая от 8 до 15 яиц

Эталонными видами с К-стратегией размножения являются:

~ среди растений: сейшельская пальма лодоицея/коко-де-мер - древесное растение из семейства пальмовых, естественный ареал которой ограничен островами Праслен и Кюриоз в Сейшельском архипелаге; растёт очень медленно: семя прорастает больше 1,5 лет, молодое растение получает питательные вещества из эндосперма семени в течение первых 4 лет жизни; первое цветение возможно в возрасте 11 лет, однако подавляющее большинство молодых пальм начинают цвести в возрасте 20-ти лет и старше; цветение дерева очень растянуто и длится около 8 лет, каждый плод созревает в течение 7-10 лет с момента образования завязи; плод содержит под внешней твёрдой оболочкой 2-3 семени, каждое массой 13-18 кг, и может весить до 50 кг; продолжительность жизни пальмы составляет более 200 лет, она может достигать высоты более 50 м;

Плоды  сейшельской  пальмы
Плоды сейшельской пальмы
Сейшельские  пальмы
Сейшельские пальмы

~ среди животных: африканский саванновый слон: слонихи начинают размножаться в возрасте около 14 лет; беременность длится примерно 22 месяца; в 99% случаев рождается один детёныш; молочное вскармливание длится в среднем около 3-х лет (хотя твёрдую пищу слонёнок начинает потреблять примерно уже с шестимесячного возраста); слониха рожает одного слонёнка примерно один раз в 4 (четыре) года; продолжительность жизни африканских саванновых слонов в природе в среднем составляет: самок - около 55 лет, самцов - около 39 лет.

Африканский  саванновый  слон
Африканский саванновый слон
Слонёнок  питается  молоком  матери  до  3-х  лет
Слонёнок питается молоком матери до 3-х лет

Следует, однако, отметить, что в природе большинство живых организмов придерживаются промежуточной между r-стратегией и К-стратегией
стратегии размножения, представляя множество переходных вариантов от одного комплекса характерных признаков к другому. Например, многие виды древесных растений - достигающие огромных размеров во взрослом возрасте эвкалипты, платаны, дубы, кедры, секвойядендроны, араукарии, буки, ели, диптерокарпусы и др. - имеют большую продолжительность жизни (многие сотни лет; а часть видов может жить и по несколько тысяч лет), в плодоношение вступают поздно - т.е. по этим параметрам соответствуют характеристикам, типичным для организмов с К-стратегией размножения, однако при этом размножаются как типичные представители r-стратегии, формируя и распространяя тысячи семян;

Гигантские  секвойядендроны
Гигантские секвойядендроны
Эвкалипт  царственный
Эвкалипт царственный
Араукарии  в  Чили
Араукарии в Чили
Ливанский  кедр
Ливанский кедр
Атласский  кедр  в  Алжире
Атласский кедр в Алжире
Платан
Платан
Дуб
Дуб
Диптерокарпус  в  горном  лесу  на  Филиппинах
Диптерокарпус в горном лесу на Филиппинах

то же можно сказать и о таких животных, как все виды морских черепах - они достигают крупных размеров тела и имеют большую продолжительность жизни (от 50 до 100 лет у разных видов) и позднее начало размножения (у разных видов самка делает первую кладку яиц в возрасте от 14 до 30 лет), но при этом при размножении применяют стратегию, более близкую к r-, чем к К-стратегии (например, в период размножения, который происходит раз в 2-3 года, самка кожистой черепахи делает 8-10 кладок яиц за сезон; в каждой кладке в среднем около 110 яиц, примерно треть из которых нежизнеспособны (из них не развиваются детёныши), т.е. получается примерно по 257 отложенных жизнеспособных (из которых вылупятся черепашата) яиц в год, из которых только 3 черепашонка доживут до взрослого возраста, примут участие в размножении и, возможно, доживут до старости и умрут от естественных причин;

Черепаха  бисса
Черепаха бисса
Зелёная  черепаха
Зелёная черепаха
Черепаха  логгерхед
Черепаха логгерхед
Кожистая  черепаха
Кожистая черепаха
Самка  кожистой  черепахи  вышла  из  воды  на  берег  чтобы  отложить  яйца
Самка кожистой черепахи вышла из воды на берег чтобы отложить яйца
Менее  1%  вылупившихся  из  яиц  черепашат  доживут  до  того  возраста, когда  они  вернутся  на  родной  пляж  и  дадут  жизнь  новому  поколению  кожистых  черепах
Менее 1% вылупившихся из яиц черепашат доживут до того возраста, когда они вернутся на родной пляж и дадут жизнь новому поколению кожистых черепах

но наиболее ярко сочетание признаков противоположных стратегий выражено у луны-рыбы, которая по таким характеристикам, как размеры тела (может достигать 3 м в длину (средний показатель - 1,8 м) и весить до 2,3 т (средний показатель - 1,1 т) и продолжительность жизни (до 23 лет) - попадает в категорию живых организмов с К-стратегией размножения, а вот по такому показателю, как уровень плодовитости, луна-рыба является эталонным представителем живых существ, использующих r-стратегию размножения (самка луны-рыбы производит за раз до 300 миллионов икринок - больше, чем какое-либо другое позвоночное животное на нашей планете).

Обыкновенная  луна-рыба
Обыкновенная луна-рыба
А  это  стайка  лун-рыб  другого  вида - Mola  tecta
А это стайка лун-рыб другого вида - Mola tecta
Это  тоже  луна-рыба  ещё  одного  вида - овальная  луна-рыба, или  ранцания
Это тоже луна-рыба ещё одного вида - овальная луна-рыба, или ранцания

В применении к условиям окружающей среды живые организмы, придерживающиеся r- и К-стратегии, играют разные роли, а именно: организмы с r-стратегией первыми заселяют (колонизируют) территории, испытавшие последствия каких-либо нарушений экологического равновесия - например, извержений вулканов, масштабных наводнений, сильных лесных пожаров, засух, аномальных морозов, тайфунов, ураганов, и т.д. - благодаря своей высокой экологической пластичности и высокому уровню воспроизводства; именно их жизнедеятельность и подготавливает ту или иную локальную экосистему (больше узнать об экосистемах суши и моря можно из тематических статей, ранее размещённых на нашем канале):

к заселению её организмами с К-стратегией размножения, появление которых и создание с их участием сложных многовидовых конкурентно-симбиотических и относительно постоянных сообществ стабилизирует эту локальную экосистему и переводит её в длительное устойчивое состояние, которое продолжается до тех пор, пока снова не произойдёт какого-либо нарушения экологического равновесия на этой территории.

Спасибо  за  прочтение!
Спасибо за прочтение!

Если вам понравилась статья - ставьте лайк, делитесь своим мнением в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!

Читайте также:

Наука
7 млн интересуются