• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Бюджеты времени, вещества и энергии

Эволюционная экология / Экологическая ниша / Бюджеты времени, вещества и энергии

Страница 1

В гл. 4 говорилось о том, что каждая особь имеет ограниченное количество времени, вешества и доступной энергии, необходимых для добывания пиши, роста, поддержания своего сушест-вования и размножения. Механизмы, с помошью которых особь распределяет эти ресурсы между противоречивыми требованиями своего организма, заслуживают особого внимания. Характер про-порпионального распределения определяет способы взаимодействия организма с разнообразными аспектами среды и позволяет судить о свойствах его экологической ниши. У разных видов бюджеты времени и энергии сильно различаются. Например, у организмов, подверженных г-отбору, в любой данный момент на размножение уходит больше времени и энергии, чем у организмов, подверженных .АГ-отбору (гл. 5). Способность изменять свой бюджет времени и энергии представляет собой мошное средство, по-зволяюшее противостоять колебаниям среды и при этом сохранять определенный уровень приспособленности к ней. Так, у сампа болотного крапивника на зашиту территории в период размножения уходит огромное количество энергии; в другое время ее расход меньше. То же самое можно сказать о животных, проявляющих заботу о потомстве, — поначалу количество энергии, затраченной на выращивание молоди, велико, а потом, когда молодь становится независимой от родителей, затраты времени и энергии снижаются. Действительно, взрослая самка красной белки (Та-miasdurus) в период максимума лактапии потребляет в среднем в день такое количество пищи, которое соответствует 323 ккал, а среднесуточное потребление энергии у взрослого сампа равно всего 117 ккал (С. Smith, 1968). В течение сезона у этой белки сильно меняется и бюджет времени. В неблагоприятный засушливый год многие однолетние растения «идут в семена», тогда как в благоприятный год с большим количеством осадков эти же растения перед размножением вырастают до больших размеров. Возможно, в благоприятные годы образуется больше семян, но если бы в неблагоприятный год растения достигли тех же размеров, что и в благоприятный, энергии на семена у них могло бы не хватить.

Организм можно рассматривать как простую систему, имеющую вход и выход (рис. 7.13). Потребление пищи или фотосинтез обеспечивают поступление вещества и энергии на вход, а выход представляет собой продукпию потомства. В настоящее время создана довольно обширная теория, посвященная тактике размножения и оптимальному добыванию пищи. В теории оптимального добывания пищи «пелью» обычно считают максимизапию потребления энергии на единипу времени (более реалистичной мерой способности добывать пищу была бы продукпия жизнеспособного потомства в течение жизни организма, но измерять приспособленность необычайно трудно).

Рис 7.13. Схематическое изображение организма как простой системы с входом и выходом. Теория оптимального добывания пищи занимается эффективностью использования ресурсов и явлениями «на входе», теория оптимальной тактики размножения — процессами «на выходе» (успех размножения). Ограничения, пакладываемые на вход и выход, а также взаимодействия между ними определяются как системами накопления жировых запасов и системами их использования, так и бюджетами времени и энергии.

Точно так же у организмов, не заботящихся о потомстве, репродуктивное усилие опенивают иногда как отношение числа калорий, затраченных на формирование яип и приплода, к общему числу калорий, которыми обладает самка в данный момент (к сожалению, в эмпирическом изучении тактики размножения до сих пор не используется отношение скорости поступления к расходу калорий). До настоящего времени эмпирическое изучение разделения ресурсов и структуры нищи, например анализ перекрывания и эффективности использования ресурсов, касалось только явлений «на входе» системы, а возможность связать эти аспекты с «выходом» не принималась в расчет. Эмпирические исследования тактики размножения формировались в противоположном направлении; в этих исследованиях соверщенно не учитывался характер добывания пищи. Изучение связи между потреблением пищи и размножением только начинается. Весьма многообещающих результатов следует ожидать от совместного рассмотрения оптимальной тактики добывания пищи и оптимальной тактики размножения; это позволит выявить закономерности преобразования веществ от момента их поступления на вход до момента их поступления на выход. Возможности поступления «на входе», безусловно, существенно ограничены тактикой оптимального размножения (событиями «на выходе»).