第六章生活史对策
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花旗松生长与繁殖能量分配之间的权衡 8
6.3 体型效应
6.3.1 体型大小与寿命 6.3.2 体型大小与内禀增长率 • Southwood的解释
– 体型(小)单位重量代谢率(高)能耗(大)→寿命(短)→ 生殖期(不足)→内禀增长率(提高)
6.3.3 适应意义
– 体型大、寿命长→ 调节功能强→竞争能力强 – 体型小、寿命短→ 遗传变异大→生态幅广
表达的则不能被去除而持久地保持在种群中 – 颉颃性多效模型：部分基因对早期繁殖有利而对生命
晚期有害。
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本章结束，谢21 谢
第六章 生活史对策
1
6.1 生活史 (Life history)
6.1.1 生活史的概念
– 生物从出生到死亡所经理的全部过程
6.1.2 生活史的关键组分
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
6.1.3 生态对策(生活史对策, life history strategy)
K
r r-对策者 K K-对策者
化物 过种 程进
环境
生物进化方向
15
R选择与K选择比较
16
6.5 滞育和休眠
6.5.1 休眠 (dormancy)：是由不良环境条件直接引
起的，当不良环境条件消除时，便可恢复生长发育
6.5.2 滞育 (diapause)：是昆虫长期适应不良环境
而形成的种的遗传性。在自然情况下，当不良环境到来 之前，生理上已经有所准备，即已进入滞育。一旦进入 滞育必需经过一定的物理或化学的刺激，否则恢复到适 宜环境也不进行生长发育
• E. Pianka的r-选择和K-选择理论
– r-选择：种群增长率最大；K-选择：种群竞争能
力最大
12
r-选择和K-选择（续）
• r-选择和K-选择的适应意义 – r-选择：快速发育，小型成体，数量多而个体小 的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期；死 亡率高，但r高，能使种群迅速恢复，高扩散能力 使其迅速离开不利环境，有利于建立新的种群和 形成新的物种
环境稳定 产生少量种子，种子个 体大，可以很快萌发
种2
种群死亡率高
种1
临时性池塘 14
环境与物种进化
r
不稳定 环境 r-
稳定 K- 环境
生 物
不稳定 环境
r-
K-
生 物
不稳定环境 不可预测 灾变较多
？ 如何应对
两条道路 遭遇两种环境
稳定环境 竞争较 为激烈
以r-对策者模式应对
以K-对策者模式应对
稳定 环境
6.5.3 潜生现象(cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、 冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation)
17
6.6 迁移
6.6.1迁徙(migration) 6.6.2 扩散(dispersal) 6.6.3 迁移的模式
• 反复往返旅行 • 单次往返旅行 • 单程旅行
18
6.7 复杂的生活史周期
6.7.1 复杂的生活史周期
– 变态：个体生活史中形态学的变化(昆虫、两栖类) – 世代间变化：可能包括形态转换，宿主交替（蚜虫——
不同宿主上的繁殖方式不同）
6.7.2 复杂生活史的适应优势
– 扩散与生长间平衡——如藤壶幼体扩散，生长缓慢，而 Βιβλιοθήκη Baidu不动型生长快速。
– 生境利用最优化——随生境的季节变化，或个体随生长
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体 型 效 应
10
体型大小与内禀增长率的关系
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6.4 生殖对策：r-选择和K-选择
• Lack对鸟类的研究
– 幼鸟存活数：产卵数和亲体关怀能力
– 低生育力，亲体有良好的育幼行为；高生育力， 没有亲体关怀的行为。
• MacArthur和Wilson按栖息环境和进化对策 的生物分类
– r-对策者生物和K-对策者生物
– K-选择：慢速发育，大型成体，数量少但体形大 的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期；竞争 能力强、数量稳定、大量死亡或导致生境退化的 可能性小；由于r低，种群数量下降后恢复困难
13
既是r-对策者又是K-对策者？
Linhart(1974)年曾研究过水苦荬的两个种 群
环境多变
产生大量种 子，种子个 体小
– 生物在生存斗争中获得的生存对策
2
6.2 能量分配与权衡 (trade-off)
6.2.1 理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼) 6.2.2 能量的限制导致必须进行能量的权衡
(生存和繁殖) 6.2.3 能量分配 (energy allocation)
– 单次生殖或多次生殖 – 大量小型后代或少量大型后代
需求的变化（如昆虫的幼虫），最佳生活史对策发生变
化。
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6.8 衰 老
6.8.1 衰老现象
– 生物体进入老年后，身体恶化，繁殖力、精力、存活 力下降
6.8.2 衰老的原因
– 机械水平：化学毒物的影响使细胞器崩溃，引起衰老 两种竞争性的衰老进化模型： – 突变积累模型：早期表达的坏基因早期被去除，晚期
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花旗松生长与繁殖能量分配之间的权衡 8
6.3 体型效应
6.3.1 体型大小与寿命 6.3.2 体型大小与内禀增长率 • Southwood的解释
– 体型(小)单位重量代谢率(高)能耗(大)→寿命(短)→ 生殖期(不足)→内禀增长率(提高)
6.3.3 适应意义
– 体型大、寿命长→ 调节功能强→竞争能力强 – 体型小、寿命短→ 遗传变异大→生态幅广
表达的则不能被去除而持久地保持在种群中 – 颉颃性多效模型：部分基因对早期繁殖有利而对生命
晚期有害。
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本章结束，谢21 谢
第六章 生活史对策
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6.1 生活史 (Life history)
6.1.1 生活史的概念
– 生物从出生到死亡所经理的全部过程
6.1.2 生活史的关键组分
– 身体大小 (body size)、生长率 (growth rate)、繁殖 (reproduction)、寿命 (longevity)
6.1.3 生态对策(生活史对策, life history strategy)
K
r r-对策者 K K-对策者
化物 过种 程进
环境
生物进化方向
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R选择与K选择比较
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6.5 滞育和休眠
6.5.1 休眠 (dormancy)：是由不良环境条件直接引
起的，当不良环境条件消除时，便可恢复生长发育
6.5.2 滞育 (diapause)：是昆虫长期适应不良环境
而形成的种的遗传性。在自然情况下，当不良环境到来 之前，生理上已经有所准备，即已进入滞育。一旦进入 滞育必需经过一定的物理或化学的刺激，否则恢复到适 宜环境也不进行生长发育
• E. Pianka的r-选择和K-选择理论
– r-选择：种群增长率最大；K-选择：种群竞争能
力最大
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r-选择和K-选择（续）
• r-选择和K-选择的适应意义 – r-选择：快速发育，小型成体，数量多而个体小 的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期；死 亡率高，但r高，能使种群迅速恢复，高扩散能力 使其迅速离开不利环境，有利于建立新的种群和 形成新的物种
环境稳定 产生少量种子，种子个 体大，可以很快萌发
种2
种群死亡率高
种1
临时性池塘 14
环境与物种进化
r
不稳定 环境 r-
稳定 K- 环境
生 物
不稳定 环境
r-
K-
生 物
不稳定环境 不可预测 灾变较多
？ 如何应对
两条道路 遭遇两种环境
稳定环境 竞争较 为激烈
以r-对策者模式应对
以K-对策者模式应对
稳定 环境
6.5.3 潜生现象(cryptobiosis)、蛰伏 (torper)、 冬眠 (hibernation)、夏眠 (aestivation)
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6.6 迁移
6.6.1迁徙(migration) 6.6.2 扩散(dispersal) 6.6.3 迁移的模式
• 反复往返旅行 • 单次往返旅行 • 单程旅行
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6.7 复杂的生活史周期
6.7.1 复杂的生活史周期
– 变态：个体生活史中形态学的变化(昆虫、两栖类) – 世代间变化：可能包括形态转换，宿主交替（蚜虫——
不同宿主上的繁殖方式不同）
6.7.2 复杂生活史的适应优势
– 扩散与生长间平衡——如藤壶幼体扩散，生长缓慢，而 Βιβλιοθήκη Baidu不动型生长快速。
– 生境利用最优化——随生境的季节变化，或个体随生长
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体 型 效 应
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体型大小与内禀增长率的关系
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6.4 生殖对策：r-选择和K-选择
• Lack对鸟类的研究
– 幼鸟存活数：产卵数和亲体关怀能力
– 低生育力，亲体有良好的育幼行为；高生育力， 没有亲体关怀的行为。
• MacArthur和Wilson按栖息环境和进化对策 的生物分类
– r-对策者生物和K-对策者生物
– K-选择：慢速发育，大型成体，数量少但体形大 的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期；竞争 能力强、数量稳定、大量死亡或导致生境退化的 可能性小；由于r低，种群数量下降后恢复困难
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既是r-对策者又是K-对策者？
Linhart(1974)年曾研究过水苦荬的两个种 群
环境多变
产生大量种 子，种子个 体小
– 生物在生存斗争中获得的生存对策
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6.2 能量分配与权衡 (trade-off)
6.2.1 理想的高度适应性生物(达尔文魔鬼) 6.2.2 能量的限制导致必须进行能量的权衡
(生存和繁殖) 6.2.3 能量分配 (energy allocation)
– 单次生殖或多次生殖 – 大量小型后代或少量大型后代
需求的变化（如昆虫的幼虫），最佳生活史对策发生变
化。
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6.8 衰 老
6.8.1 衰老现象
– 生物体进入老年后，身体恶化，繁殖力、精力、存活 力下降
6.8.2 衰老的原因
– 机械水平：化学毒物的影响使细胞器崩溃，引起衰老 两种竞争性的衰老进化模型： – 突变积累模型：早期表达的坏基因早期被去除，晚期