Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình tiến hóa của lịch sử đời sống sớm trong dòng nước
Tóm tắt
Giải thích các đặc điểm của giai đoạn phát triển sớm của các sinh vật là một vấn đề quan trọng trong sinh học tiến hóa. Trong các nghiên cứu cho đến nay, các nhà sinh học tiến hóa đã đề xuất một số lý thuyết giải thích thành công sự biến đổi kích thước trứng. Các chuyển động nước ở quy mô trung gian có thể vận chuyển các sinh vật ở giai đoạn sống sớm trong sinh quyển biển. Chúng tôi đề xuất một quan điểm sinh học mới để giải thích thời gian giữ lại tại khu vực đẻ trứng và sự biến đổi kích thước trứng ở các sinh vật thủy sinh với giai đoạn phù du ít nhất trong giai đoạn đầu của lịch sử đời sống. Chúng tôi phát triển một mô hình lịch sử đời sống của giai đoạn sống sớm của các sinh vật thủy sinh như vậy, tính đến những thích nghi của chúng với các dòng nước và các gradient môi trường sinh học trong dòng chảy. Chúng tôi giả thuyết rằng khoảng cách từ khu vực đẻ trứng đến khu vực mẫu giáo và độ phong phú sinh học của các dòng nước ảnh hưởng đến thiết kế lịch sử đời sống thích nghi của các sinh vật thủy sinh này, bao gồm thời gian giữ lại thích nghi tại khu vực đẻ trứng và kích thước trứng. Nhiều nghiên cứu về sinh học cá đã mô tả một cách ngắn gọn các hiện tượng gợi ý tính hợp lệ của những suy diễn của chúng tôi, nhưng cần có những nỗ lực thực nghiệm rõ ràng để đánh giá các dự đoán của chúng tôi trong lĩnh vực sinh học tiến hóa.
Từ khóa
#sinh học tiến hóa #giai đoạn sống sớm #kích thước trứng #sinh vật thủy sinh #chuyển động nước.Tài liệu tham khảo
Bailey KM, Houde ED (1989) Predation on eggs and larvae of marine fishes and the recruitment problem. Adv Mar Biol 25:1–83
Bailey KM, Brown ES, Duffy-Anderson JT (2003) Aspects of distribution, transport and recruitment of Alaska plaice (Pleuronectes quadrituberculatus) in the Gulf of Alaska and eastern Bering Sea: comparison of marginal and central populations. J Sea Res 50:87–95
Bertram DF, Strathmann RR (1998) Effects of maternal and larval nutrition on growth and form of planktotrophic larvae. Ecology 79:315–327
Burgner RL (1991) Life history of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka). In: Groot C, Margolis L (eds) Pacific salmon life history. UBC Press, Vancouver, pp 1–117
Buskey EJ, Coulter C, Strom S (1993) Locomotory patterns of microzooplankton—Potential effects on food selectivity of larval fish. Bull Mar Sci 53:29–43
Chambers RC, Leggett WC (1996) Maternal influences on variation in egg sizes in temperate marine fishes. Am Zool 36:180–196
Connell AD (2001) Pelagic eggs of marine fishes from Park Rynie, KwaZulu-Natal, South Africa: seasonal spawning patterns of the three most common species. Afr Zool 36:197–204
Coombs SH, Morgans D, Halliday NC (2001) Seasonal and ontogenetic changes in the vertical distribution of eggs and larvae of mackerel (Scomber scombrus L.) and horse mackerel (Trachurus trachurus L.). Fish Res 50:27–40
Cooperman M, Markle DF (2003) Rapid out-migration of lost river and shortnose sucker larvae from in-river spawning beds to in-lake rearing grounds. Trans Am Fish Soc 132:1138–1153
Cowan JH Jr, Houde ED (1993) Relative predation potentials of scyphomedusae, ctenophores and planktivorous fish on ichthyoplankton in Chesapeake Bay. Mar Ecol Prog Ser 95:55–65
Cushing DH (1975) Marine ecology and fisheries. Cambridge University Press, Cambridge
Duffy JT, Epifanio CE, Fuiman LA (1997) Mortality rates imposed by three scyphozoans on red drum (Sciaenops ocellatus Linnaeus) larvae in field enclosures. J Exp Mar Biol Ecol 212:123–131
Emlet RB, HoeghGuldberg O (1997) Effects of egg size on postlarval performance: experimental evidence from a sea urchin. Evolution 51:141–152
Fuiman LA, Batty RS (1994) Susceptibility of Atlantic herring and plaice larvae to predation by juvenile cod and herring at two constant temperatures. J Fish Biol 44:23–34
George SB (1999) Egg quality, larval growth and phenotypic plasticity in a forcipulate seastar. J Exp Mar Biol Ecol 237:203–224
Groot C, Marcolis L (1991) Pacific salmon: life histories. UBC Press, Vancouver
Hall JW, Smith TIJ, Lamprecht SD (1991) Movements and habitats of shortnose sturgeon, Acipenser brevirostrum in the Savannah River. Copeia, 695–702
Hare JA, Thorrold S, Walsh H, Reiss C, Valle-Levinson A, Jones C (2005) Biophysical mechanisms of larval fish ingress into Chesapeake Bay. Mar Ecol Prog Ser 303:295–310
Hart MW (1995) What are the costs of small egg size for a marine invertebrate with feeding planktonic larvae. Am Nat 146:415–426
Helfman GS, Collette BB, Facey DE (1997) The diversity of fishes. Blackwell Science
Hinckley S, Bailey KM, Picquelle SJ, Schumacher JD, Stabeno PJ (1991) Transport, distribution, and abundance of larval and juvenile walleye pollock (Theragra chalcogramma) in the western gulf of Alaska. Can J Fish Aquat Sci 48:91–98
Hinckley S, Hermann AJ, Mier KL, Megrey BA (2001) Importance of spawning location and timing to successful transport to nursery areas: a simulation study of Gulf of Alaska walleye pollock. ICES J Mar Sci 58:1042–1052
Hjort J (1914) Fluctuations in the great fisheries of northern Europe viewed in the light of biological research. Rapp P-V Reun Cons Int Explor Mer 20:1–228
Honma Y, Ozawa T, Chiba A (1980) Maturation and spawning behavior of the puffer, Fugu niphobles, occurring on the coast of Sado Island in the sea of Japan. Jpn J Ichthyol 27:129–138
Hunter JR (1972) Swimming and feeding behavior of larval anchovy Engraulis mordax. Fish Bull 70:821–838
Hutchings JA (1991) Fitness consequences of variation in egg size and good abundance in brook trout Salvelinus fontinalis. Evolution 45:1162–1168
Iguchi K, Yamaguchi M (1994) Adaptive significance of interpopulational and intrapopulational egg size variation in ayu Plecoglossus-altivelis (Osmeridae). Copeia, 184–190
Jones GP, Milicich MJ, Emslie MJ, Lunow C (1999) Self-recruitment in a coral reef fish population. Nature 402:802–804
Laurence GC, Rogers CA (1976) Effects of temperature and salinity on comparative embryo development and mortality of Atlantic cod (Gadus morhua L.) and haddock (Melanogrammus aeglefinus (L.)). J Conceil 36:220–228
Levitan DR (1993) The importance of sperm limitation to the evolution of egg size in marine-invertebrates. Am Nat 141:517–536
Levitan DR (1996) Effects of gamete traits on fertilization in the sea and the evolution of sexual dimorphism. Nature (London) 382:153–155
Levitan DR (2000) Optimal egg size in marine invertebrates: theory and phylogenetic analysis of the critical relationship between egg size and development time in echinoids. Am Nat 156:175–192
Marteinsdottir G, Gudmundsdottir A, Thorsteinsson V, Stefansson G (2000) Spatial variation in abundance, size composition and viable egg production of spawning cod (Gadus morhua L.) in Icelandic waters. ICES J Mar Sci 57:824–830
Miller TJ, Crowder LB, Rice JA, Marschall EA (1988) Larval size and recruitment mechanisms in fishes—toward a conceptual-framework. Can J Fish Aquat Sci 45:1657–1670
Minami T (1984) Early life history of flatfishes-III: characteristics of eggs (in Japanese with English abstract). Aquabiology 30:46–49
Moran AL (2004) Egg size evolution in tropical American arcid bivalves: the comparative method and the fossil record. Evolution 58:2718–2733
Norcross BL, Shaw RF (1984) Oceanic and estuarine transport of fish eggs and larvae: a review. Trans Am Fish Soc 113:153–165
Ochiai A, Tanaka M (1986) Ichthyology II. Kouseisha Kouseikaku (in Japanese)
Okiyama M (1990) Contrast in reproductive style between two species of sandfishes (Family Trichodontidae). Fish Bull USA 88:543–549
Okubo A, Levin SA (2001) Diffusion and ecological problems. 2nd edn. Springer, New York
Parrish RH, Nelson CS, Bakun A (1981) Transport mechanisms and reproductive success of fishes in the California current. Biol Oceanogr 1:175–203
Pepin P (1991) Effect of temperature and size on development, mortality, and survival rates of the pelagic early life-history stages of marine fish. Can J Fish Aquat Sci 48:503–518
Podolsky RD, Strathmann RR (1996) Evolution of egg size in free-spawners: consequences of the fertilization-fecundity trade-off. Am Nat 148:160–173
Robertson DR (1996) Egg size in relation to fertilization dynamics in free-spawning tropical reef fishes. Oecologia 108:95–104
Sherman K, Smith W, Morse W, Berman M, Green J, Ejsymont L (1984) Spawning strategies of fishes in relation to circulation, phytoplankton production, and pulses in zooplankton off the Northeastern United-States. Mar Ecol Prog Ser 18:1–19
Smith CC, Fretwell SD (1974) The optimal balance between size and number of offspring. Am Nat 108:499–507
Swearer SE, Caselle JE, Lea DW, Warner RR (1999) Larval retention and recruitment in an island population of a coral-reef fish. Nature 402:799–802
Vance RR (1973) On reproductive strategies in marine benthic invertebrates. Am Nat 107:339–352
Ware DM (1975) Relation between egg size, growth, and natural mortality of larval fish. J Fish Res Board Can 32:2503–2512
Winemiller KO, Rose KA (1993) Why do most fish produce so many tiny offspring? Am Nat 142:585–603