Cây trồng thưởng cho các loài phân tán hạt theo tỷ lệ với nỗ lực của chúng: Mối quan hệ giữa khối lượng thịt và khối lượng hạt ở thực vật phân tán bằng động vật có xương sống

Evolutionary Ecology - Tập 20 - Trang 365-376 - 2006
Will Edwards1
1School of Tropical Biology, James Cook University, Cairns, Australia

Tóm tắt

Trong bài viết này, tôi phát triển một mô hình không có hiệu ứng cho mối quan hệ dự kiến giữa khối lượng hạt và khối lượng cấu trúc phân tán (phần thưởng) đối với các loài thực vật được phân tán bởi động vật có xương sống. Mô hình này dựa trên giả thuyết đơn giản rằng phần thưởng liên quan đến một khối lượng hạt nhất định tương xứng với công việc cần thiết để di chuyển nó, và dự đoán rằng khối lượng phần thưởng sẽ tỷ lệ thuận với khối lượng hạt với chiều số mũ là 4/3 (1.3). Tôi đã thử nghiệm mối quan hệ này giữa và trong các loài thực vật phân tán bằng động vật có xương sống thuộc bốn họ khác nhau ở rừng mưa nhiệt đới tại phía Bắc Queensland, Australia. Ở mức độ cộng đồng, có một mối quan hệ isometric đáng kể giữa log khối lượng thịt trung bình và log khối lượng hạt trung bình giữa các loài. Khi xem xét sự tham gia của họ, ước lượng cho độ dốc chung giữa các họ là 1.32, điều này thật bất ngờ là khá tương đồng với chiều số mũ được dự đoán từ phần thưởng tương xứng. Ngoài ra, khoảng tin cậy 95% của độ dốc chung không bao gồm đơn vị, không đưa ra bất kỳ hỗ trợ nào cho isometry. Cũng không có bằng chứng cho thấy các mối quan hệ giữa khối lượng thịt log trung bình và khối lượng hạt log trung bình khác nhau một cách đáng kể giữa các họ. Mô hình không có hiệu ứng đơn giản này có thể là một "quy tắc" chung điều tiết phân bổ trung bình cho phần thưởng trong tất cả các sự hợp tác phân tán giữa thực vật và động vật, và việc xác nhận nó là bằng chứng đầu tiên cho thấy các loài phân tán động vật đã hình thành sự tiến hóa của các đặc điểm hạt. Tuy nhiên, tôi không tìm thấy bằng chứng cho thấy các mối quan hệ tỷ lệ bên trong loài được dự đoán nhất quán bởi phần thưởng tương xứng - một "hiệu ứng cấp thuế". Tôi gợi ý rằng hiệu ứng cấp thuế xuất hiện vì khối lượng hạt trung bình và khối lượng phần thưởng trung bình bên trong mỗi loài phát sinh do việc chọn lọc toàn cộng đồng, được trung gian bởi các loài phân tán để tạo ra trái cây hấp dẫn như nhau, trong khi các tỷ lệ bên trong loài có thể được xác định bởi việc lựa chọn cho các đặc điểm trái cây nâng cao khả năng phân tán, sự sống sót của con cái hoặc cả hai, và những điều này sẽ phụ thuộc vào bối cảnh môi trường mà hạt giống được phát hành.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

M.J. Andreson J. Robinson (2001) ArticleTitlePermutation tests for linear models Aust. N. Z. J. Stat. 43 75–88 Occurrence Handle10.1111/1467-842X.00156 H.G. Baker (1972) ArticleTitleSeed weight in relation to environmental conditions in California Ecology 53 997–1010 Occurrence Handle10.2307/1935413 J.L. Capinera (1979) ArticleTitleQualitative variation in plants and insects: effect of propagule size on ecological plasticity Am. Nat. 114 350–361 Occurrence Handle10.1086/283484 J.H. Connell (1971) On the role of natural enemies in preventing competitive exclusion in some marine animals and in rain forest trees P.J. Boer Particleden G.R. Gradwell (Eds) Dynamics of Populations PUDOC Wageningen 298–312 R.D. Cousens A.A. Rawlinson (2001) ArticleTitleWhen will plant morphology affect the shape of a seed dispersal “kernel”? J. Theor. Biol. 211 229–238 Occurrence Handle11444954 Occurrence Handle1:STN:280:DC%2BD3MzptFWitQ%3D%3D Occurrence Handle10.1006/jtbi.2001.2341 W. Edwards (2005) ArticleTitleWithin- and between-species patterns of allocation to pulp and seed in vertebrate dispersed plants Oikos 110 109–114 Occurrence Handle10.1111/j.0030-1299.2005.12846.x Edwards, W., Dunlop, M. and Rodgerson, L. (2005) The evolution of rewards: seed dispersal, seed size and elaiosome size. J. Ecol. (accepted December 2006) Falster, D.S., Warton, D.I. and Wright, I.J. (2003) (S)MATR: Standardised Major Axis Tests and Routines. Version 1.0. http://www.bio.mq.edu.au/ecology/SMATR S.A. Foster (1986) ArticleTitleOn the adaptive value of large seeds for tropical moist forests: a review and synthesis Bot. Rev. 52 260–299 D. Freedman D. Lane (1983) ArticleTitleA nonstochastic interpretation of reported significance levels J. Business Econ. Stat. 1 292–298 Occurrence Handle10.2307/1391660 A.J. Green J. Figuerola R. King (2001) ArticleTitleComparing interspecific and intraspecific allometry in the Anatidae J. Fuer Ornithol. 142 321–334 P.T. Green P.A. Juniper (2004) ArticleTitleSeed-seedling allometry in tropical rain forest trees: seed mass-related patterns of resource allocation and the “reserve effect” J. Ecol. 92 397–408 Occurrence Handle10.1111/j.0022-0477.2004.00889.x A.E. Greer R. Shine (2000) ArticleTitleRelationship between mass and length in Australian elapid snakes Memoirs Queensland Museum 45 375–380 P.J. Grubb D. Metcalfe (1996) ArticleTitleAdaptation and inertia in Australian tropical lowland rain-forest flora: contradictory trends in intergeneric and intrageneric comparisons of seed size in relation to light demand Funct. Ecol. 10 512–520 Occurrence Handle10.2307/2389944 D.S. Hammond V.K. Brown (1995) ArticleTitleSeed size of woody plants in relation to disturbance, dispersal, soil type in wet neo-tropical forests Ecology 76 2544–2561 Occurrence Handle10.2307/2265827 K.E. Harms S.J. Wright O. Calderon A. Hernandez E.A. Herre (2001) ArticleTitlePervasive density-dependent recruitment enhances seedling diversity in a tropical forest Nature 404 493–495 Occurrence Handle10.1038/35006630 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXisVyiu7Y%3D C.M. Herrera (1982) ArticleTitleSeasonal variation in the quality of fruits and diffuse coevolution between plants and avian dispersers Ecology 63 773–785 Occurrence Handle10.2307/1936798 C.M. Herrera (1992) ArticleTitleInterspecific variation in fruit shape: phylogeny, and adaptation to dispersal agents Ecology 73 1832–1841 Occurrence Handle10.2307/1940034 H.F. Howe E.W. Schupp L.C. Westley (1985) ArticleTitleEarly consequences of seed dispersal for a neotropical tree (Virola surinamensis) Ecology 66 781–791 Occurrence Handle10.2307/1940539 S.P. Hubbell R.B. Foster (1986) Biology, chance and history and the structure of rain forest tree communities J.M. Diamond T.J. Case (Eds) Community Ecology Harper and Row New York 314–329 S.P. Hubbell R.B. Foster (1990) Structure, dynamics, and equilibrium status of old-growth forest on Barro-Colorado Island A.H. Gentry (Eds) Four Neotropical Rainforests Yale University Press New Haven 522–541 D.H. Janzen (1970) ArticleTitleHerbivores and the number of tree species in tropical forests Am. Nat. 104 501–528 Occurrence Handle10.1086/282687 K. Kawano (2000) ArticleTitleGenera and allometry in the stag beetle family Lucanidae, Coleoptera Ann. Entomol. Soc. Am. 93 198–207 Occurrence Handle10.1603/0013-8746(2000)093[0198:GAAITS]2.0.CO;2 W.G. Lee P.J. Grubb J. Bastow Wilson (1991) ArticleTitlePatterns of resource allocation in fleshy fruits of nine European tall-shrub species Oikos 61 307–315 M.R. Leishman M. Westoby E. Jurado (1995) ArticleTitleCorrelates of seed size variation: a comparison among five temperate floras J. Ecol. 83 517–530 Occurrence Handle10.2307/2261604 J. Lord M. Westoby M. Leishman (1995) ArticleTitleSeed size and phylogeny in six temperate floras: constraints, niche-conservatism and adaptation Am. Nat. 146 349–364 Occurrence Handle10.1086/285804 B.F.J. Manly (1997) Randomization, Bootstrap and Monte Carlo Methods in Biology Chapman and Hall London S.J. Mazer (1989) ArticleTitleEcological, taxonomic and life history correlates of seed mass among Indiana dune angiosperms Ecol. Monogr. 59 153–175 Occurrence Handle10.2307/2937284 S.J. Mazer (1990) ArticleTitleSeed mass of Indiana dune genera and families: taxonomic and ecological correlates Evolut. Ecol. 4 326–357 Occurrence Handle10.1007/BF02270931 S.J. Mazer N.T. Wheelwright (1993) ArticleTitleFruit size and shape: allometry at different taxonomic levels in bird-dispersed plant species Evolut. Ecol. 7 556–575 Occurrence Handle10.1007/BF01237821 P. Milberg M.A. Perez-Fernandez B.B. Lamont (1998) ArticleTitleSeedling growth response to added nutrients depends on seed size in three woody genera J. Ecol. 86 624–632 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2745.1998.00283.x A.T. Moles D.D. Ackerly C.O. Webb J.C. Tweedle J.B. Dickie M. Westoby (2005) ArticleTitleA brief history of seed size Science 307 580–584 Occurrence Handle10.1126/science.1104863 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD2MXmslOitw%3D%3D W. Parciak (2002a) ArticleTitleEnvironmental variation in seed number, size and dispersal of a fleshy-fruited plant Ecology 83 780–793 W. Parciak (2002b) ArticleTitleSeed size, number and habitat of a fleshy-fruited plant: consequences for seedling establishment Ecology 83 794–808 Occurrence Handle10.1890/0012-9658(2002)083[0794:SSNAHO]2.0.CO;2 E.T.G. Pitman (1939) ArticleTitleA note on normal correlation Biometrika 31 9–12 Occurrence Handle10.2307/2334971 E.W. Schupp (1995) ArticleTitleSeed-seedling conflicts, habitat choice, and patterns of plant recruitment Am. J. Bot. 82 399–409 Occurrence Handle10.2307/2445586 B. Sera M. Sry (2004) ArticleTitleNumber and weight of seeds and reproductive structures of herbaceous plants Folia Geobot. 39 27–40 C.C. Smith S.D. Fretwell (1974) ArticleTitleThe optimal balance between size and number of offspring Am. Nat. 146 655–707 D.W. Snow (1971) ArticleTitleEvolutionary aspects of fruit-eating by birds Ibis 113 194–202 B. Snow D. Snow (1988) Birds and Berries Poyser Calton E.W. Stiles (1980) ArticleTitlePatterns of fruit presentation and seed dispersal in bird-disseminated woody plants in the eastern deciduous forest Am. Nat. 116 670–688 Occurrence Handle10.1086/283657 E.W. Stiles (1993) ArticleTitleThe influence of pulp lipids on fruit preference by birds Vegetatio 107/108 227–235 G.M. Taylor A.R. Palmer A.C. Barton (2000) ArticleTitleVariation in safety factors of claws within and among six species of Cancer crabs (Decapoda: Brachyura) Biol. J. the Linn. Soc. 70 37–62 Occurrence Handle10.1006/bijl.1999.0385 M. Tokeshi N. Ota T. Kawai (2000) ArticleTitleA comparative study of morphometry in shell-bearing molluscs J. Zool. 251 31–38 Occurrence Handle10.1111/j.1469-7998.2000.tb00590.x D.I. Warton N.C. Weber (2002) ArticleTitleCommon slope tests for bivariate structural relationships Biomet. J. 44 161–174 Occurrence Handle10.1002/1521-4036(200203)44:2<161::AID-BIMJ161>3.0.CO;2-N C. Wills R. Condit R.B. Foster S.P. Hubbell (1997) ArticleTitleStrong density- and diversity-related effects help to maintain species diversity in a neotropical forest Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94 1252–1257 Occurrence Handle11038601 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXhtlGltb0%3D Occurrence Handle10.1073/pnas.94.4.1252 I.J. Wright P.B. Reich M. Westoby (2001) ArticleTitleStrategy shifts in leaf physiology, structure and nutrient content between species of high- and low-rainfall and high- and low-nutrient habitats Funct. Ecol. 15 423–434 Occurrence Handle10.1046/j.0269-8463.2001.00542.x S.T. Zhag D.Z. Du J.K. Chen (2004) ArticleTitleSeed size in relations to phylogeny, growth form and longevity in a subalpine meadow on the east of the Tibetan Plateau Folia Geobot 39 129–142 Occurrence Handle10.1007/BF02805242