3. Воспроизведение на популяцтонно-видовом уровне. Стратегии размножения

Теория r-K отбора в экологии – это теория, определяющая две различные природные стратегии размножения живых организмов, при определённых обстоятельствах обеспечивающие оптимальную численность для данного вида. Теория была разработана в 1967 году двумя американскими экологами — Робертом Мак Артуром и Эдвардом Уилсоном.

r-стратегия размножения⁶.

В нестабильной или непредсказуемой окружающей среде преобладает r-стратегия, так как в этом случае ключевую роль играет способность быстрого размножения, а адаптационные механизмы, позволяющие конкурировать с другими организмами, ввиду быстро изменяющихся условий не столь важны. Характерными чертами r-стратегии являются высокая плодовитость, небольшие размеры, относительно короткая продолжительность жизни поколения особей и способность быстрого и широкого распространения. Такое расточительное, избыточное размножение с производством очень большого количества яиц с очень малыми затратами энергии и воспроизведением многочисленного потомства сочетается с отсутствием заботы о потомстве. В этом случае шансы на сохранение яиц и выживание каждого отдельного потомка крайне малы, так что только интенсивное размножение может компенсировать высокий процент гибели яиц и молоди на всех стадиях развития. В соответствии с r-стратегией популяция развивается на переломных этапах своей истории, при изменении внешней среды, что способствует появлению новых признаков и захвату новых ареалов.

Среди организмов, выбравших r-стратегию, встречаются бактерии и диатомовые водоросли, насекомые и сорные растения, а также головоногие и некоторые млекопитающие (особенно небольшие грызуны). Так, мыши, крысы или кролики могут плодиться несколько раз в год, рождая каждый раз до десятка детенышей, которые быстро приобретают самостоятельность. В результате такого интенсивного размножения повышается вероятность гибели потомков из-за недостатка пищи или в связи с быстрым ростом популяции из-за распространения болезней и размножения хищников. Таким образом, стратегию размножения грызунов следует признать неэкономной. Тем не менее, расточительность сил при размножении грызунов не сопоставима с тем, что наблюдается у различных видов яйцекладущих, например рыб, многие из которых выметывают сотни тысяч и миллионы икринок. Крайне малая вероятность выживания потомства при неэкономной стратегии компенсируется у некоторых беспозвоночных тем, что они размножаются не только во взрослом, но и в личиночном состоянии. Это наблюдается у паразитических плоских червей, в частности у трематод, у нескольких видов жуков, у галлиц (их личинки вызывают образование галлов на листьях растений) и у ряда морских ракообразных. Откладывание яиц личинками многократно повышает плодовитость вида. Такие яйца развиваются обычно партеногенетически.

К-стратегия размножения.

К-стратегия - предполагает низкий темп размножения и долгую жизнь. Данная стратегия характерна для нормального существования популяции в уже занятом ареале и при сравнительно стабильных условиях. К-стратеги (обычно крупные животные, доминирующие в стабильных местообитаниях и сложившихся сообществах, т.е. виоленты, например – слоны) размножаются медленно и производят немногочисленных, но крупных потомков, которых окружают вниманием и заботой. K-стратегия выгодна в таких условиях, когда благополучие популяции определяется в основном конкуренцией. Типичными K-стратегами являются крупные животные - слоны, бегемоты, киты, а также человекообразные обезьяны и человек⁷.

Большую роль в стратегиях размножения играет скорость роста популяций. Это изменение численности популяции за единицу времени. Скорость роста зависит от рождаемости, смертности, миграций и может быть измерена в форме графика. Существует 2 модели графика: J- и S-образная кривая.

J-образная кривая – наглядно показывает резкий, неограниченный рост численности популяции в независимости от плотности популяции. Такая кривая характерна для видов, у которых предел роста достигается только когда используется вся ёмкость среды по тому, или иному фактору. Потом происходит резкое снижение численности. Для таких видов также характерна низкая конкуренция за ресурсы. Пример – саранча.

S-образная кривая – кривая, характерная для видов, у которых скорость роста популяции снижается по мере роста численности (вплоть до нуля при достижении предельной численности популяции). Такие виды производят небольшое количество особей. Пример – орлиные.

Сравнительная характеристика J- и S-образных кривых

J-образная кривая	S-образная кривая
Рост не зависит от плотности	Рост популяции зависит от плотности
Численность возрастает резко	Численность стремится к норме (поддерживается ёмкость среды)
Скорость рота популяции не зависит от скорости роста организма	Скорость рота популяции существенно зависит от скорости роста организма
Размеры популяции не стабилизируются	Размеры популяции стабилизируются
Кривая характерна для видов с r-стратегией размножения	Кривая характерна для видов с k-стратегией размножения