Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tiến hóa của các đặc điểm xác định khả năng trong các cuộc thi cạnh tranh
Tóm tắt
Chúng tôi phân tích các mô hình toán học về sự tiến hóa của một đặc điểm xác định khả năng trong các cuộc thi cạnh tranh. Chúng tôi giả định rằng giá trị của đặc điểm cạnh tranh ảnh hưởng đến hai thành phần khác nhau của sức sinh sản, một thành phần đo lường lợi ích của việc chiến thắng các cuộc thi và thành phần còn lại đo lường chi phí phát triển đặc điểm cạnh tranh. Khác với các phân tích trước đây, chúng tôi bao gồm hậu quả động lực học quần thể của các giá trị đặc điểm cạnh tranh lớn hơn. Việc phóng đại đặc điểm cạnh tranh làm giảm xác suất sống sót trung bình trong giai đoạn không cạnh tranh của chu kỳ sống. Mật độ quần thể thấp hơn kết quả từ đó làm giảm cạnh tranh và do đó giảm lợi thế của khả năng cạnh tranh lớn hơn. Các mô hình không có động lực học quần thể thường dự đoán sự dị hình trong đặc điểm cạnh tranh khi quyền sở hữu tài nguyên được quyết định bởi sự tương tác với nhiều cá thể khác. Nếu cuộc thi liên quan đến một cuộc tranh tài với một cá thể duy nhất, các mô hình không có động lực học quần thể thường dự đoán các chu kỳ gia tăng và sụp đổ của đặc điểm hoặc tăng liên tục, có thể dẫn đến tuyệt chủng. Khi động lực học quần thể được đưa vào, cả hai kết quả này trở nên ít có khả năng xảy ra hơn và một giá trị đặc điểm ổn định duy nhất trở nên có khả năng hơn. Động lực học quần thể cũng cho phép có dị hình khi các cá thể có một cuộc thi cặp đôi và các giá trị đặc điểm ổn định thay thế khi một cá thể tham gia nhiều cuộc thi. Sự gia tăng giá trị của tài nguyên đang được tranh giành có thể làm tăng hoặc giảm kích thước tiến hóa ổn định của đặc điểm.
Từ khóa
#tiến hóa #đặc điểm cạnh tranh #động lực học quần thể #sức sinh sản #dị hìnhTài liệu tham khảo
Abrams, P.A. (1986a) Character displacement and niche shift analyzed using consumer—resource models of competition.Theor. Pop. Biol. 29, 107–60.
Abrams, P.A. (1986b) Adaptive responses of predators to prey and prey to predators: the failure of the arms race analogy.Evolution 40, 1229–47.
Abrams, P.A. (1987a) Alternative models of character displacement: II. Displacement when there is competition for a single resource.Am. Nat. 130, 271–82.
Abrams, P.A. (1987b) Alternative models of character displacement: I. Displacement when there is competition for nutritionally essential resources.Evolution 41, 651–61.
Abrams, P.A. (1989) The importance of intraspecific frequency dependent selection in modeling competitive coevolution.Evol. Ecol. 3, 215–20.
Abrams, P.A. (1990a) Mixed responses to resource densities and their implications for character displacement.Evol. Ecol. 4, 93–102.
Abrams, P.A. (1990b) Adaptive responses of generalist herbivores to competition; convergence or divergence.Evol. Ecol. 4, 103–14.
Abrams, P.A. (1990c) The evolution of antipredator traits in prey in response to evolutionary change in predators.Oikos 59, 147–56.
Abrams, P.A. (1991) The effects of interacting species on predator—prey coevolution.Theor. Pop. Biol. 39, 241–62.
Abrams, P.A., Harada, Y. and Matsuda, H. (1993a) On the relationship between quantitative genetic and ESS models.Evolution 47, 982–5.
Abrams, P.A., Matsuda, H. and Harada, Y. (1993b) Evolutionarily unstable fitness maxima and stable fitness minima in the evolution of continuous traits.Evol. Ecol. 7, 465–87.
Arthur, W.A. (1982) Evolutionary consequences of interspecific competition.Adv. Ecol. Res. 12, 127–87.
Brooks, J.L. and Dodson, S.I. (1965) Predation, body size, and composition of plankton.Science (USA) 150, 28–35.
Brown, J.S. and Vincent, T. (1987) Coevolution as an evolutionary game.Evolution 41, 66–79.
Charlesworth, B. (1990) Optimization models, quantitative genetics, and mutation.Evolution 44, 520–38.
Charnov, E. (1989) Phenotypic evolution under Fisher's fundamental theorem of natural selection.Heredity 62, 113–16.
Dawkins, R. (1986)The Blind Watchmaker. Oxford University Press, Oxford, UK.
Ebenman, B. and Persson, L. (eds) (1988)Size-structured Populations: Ecology and Evolution. Springer Verlag, Berlin, Germany.
Eshel, I. (1983) Evolutionary and continuous stability.J. Theor. Biol. 103, 99–111.
Gould, S.J. (1974) The origin and function ‘bizarre’ structures: antler size and skull size in the ‘Irish Elk’,Megaloceros giganteus.Evolution 28, 191–220.
Grant, P.R. (1986)Ecology and Evolution of Darwin's Finches. Princeton University Press, Princeton, USA.
Haldane, J.B.S. (1932)The Causes of Evolution. Harper and Brothers, London, UK.
Iwasa, Y., Pomiankowski, A. and Nee, S. (1991) The evolution of costly mate preferences. II. The ‘handicap’ principle.Evolution 45, 1431–42.
Lande, R. (1976) Natural selection and random genetic drift in phenotypic evolution.Evolution 30, 314–34.
Matsuda, H. and Abrams, P.A. (1994) Self-extinction and taxon cycles in a model of size-advantage competition.Evolution, in press.
Maynard Smith, J. and Brown, R.L. (1986) Competition and body size.Theor. Pop. Biol. 30, 166–79.
Packer, C. and Abrams, P.A. (1990) Are cooperative groups more vigilant than selfish groups?J. Theor. Biol. 142, 341–57.
Parker, G.A. (1979) Sexual selection and sexual conflict. InSexual selection and reproductive competition in insects (M.S. Blum and N.A. Blum eds) pp. 123–66. Academic Press, New York.
Parker, G.A. (1983) Arms races in evolution — an ESS to the opponent-independent costs game.J. Theor. Biol. 101, 619–48.
Polis, G.A. (1984) Age structure component of niche width and intraspecific resource partitioning: can age groups function as ecological species.Am. Nat. 123, 541–64.
Rummel, J.D. and Roughgarden, J. (1985) The theory of faunal build-up for competition communities.Evolution,39, 1009–33.
Seger, J. (1992) Evolution of exploiter-victim relationships. InNatural enemies (M.J. Crawley, ed.) pp. 3–26. Blackwell Scientific, London, UK.
Taper, M.L. (1988) The coevolution of resource competition: appropriate and inappropriate models of character displacement.Bull. Pop. Ecol. Soc. (Japan) 44, 45–54.
Taper, M.L. and Case, T.J. (1985) Quantitative genetic models for the coevolution of character displacement.Ecology 66, 355–71.
Taper, M.L. and Case, T.J. (1992) Models of character displacement and the theoretical robustness of taxon cycles.Evolution 46, 317–33.
Taper, M.L. and Case, T.J. (1993) Coevolution among competitors. InOxford surveys in evolutionary biology, Vol. 8 (D.J. Futuyama and J. Antonovics, eds) pp. 63–109. Oxford University Press, Oxford, UK.
Taylor, P.D. (1989) Evolutionary stability in one-parameter models under weak selection.Theor. Pop. Biol. 36, 125–43.
Thornhill, R. and Alcock, J. (1983)The Evolution of Insect Mating Systems. Harvard University Press, Cambridge, USA.
Vermeij, G.J. (1987)Evolution and Escalation: An Ecological History of Life. Harvard University Press, Cambridge, USA.
Wickman, P.-O. (1985) Territorial defence and mating success in males of the small heath butterfly,Coenonympha pamphilus. L.Anim. Behav. 33, 1162–8.
Wolfram, S. (1991)Mathematica, Version 2.1. Wolfram Research, Champaign, IL, USA.