MFK_2014_osen_Globalnie_izmeneniya_2
.pdf
Крупные организмы потребляют больше кислорода при дыхании (2)
Человек тоже ложится на эту кривую!
Сурок (marmot) отклоняется от общей зависимости, причем именно в меньшую сторону. Почему?
Из лекций А.М. Гилярова, с изменениями
Крупные организмы потребляют больше кислорода при дыхании (3)
Теплокровные
животные (млекопитающие и птицы) имеют тот же
наклон кривой, но
больший уровень обмена при данной массе тела, чем холоднокровные животные (пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и все беспозвоночные)
Из лекций А.М. Гилярова, с изменениями
Уточнения (1)
1. Приведенные оценки метаболизма относятся к «основному обмену». Если организм активен, то полученная величина характеризует активный, или так называемый «полевой» обмен. Эта величина выше основного обмена, но не более чем в несколько раз (Hammond and Diamond 1997). У велосипедистов, участвующих в многодневной гонке Tour de France, полевой обмен превышает основной в 4.2-5.6 раз. Максимальное превышение (6.5 раз) отмечено для выкармливающей потомство самки домовой мыши.
2. Показатель степени b = 0.75, описывающий зависимость скорости основного обмена от массы тела, не следует рассматривать как строгую константу, аналогичную константам, известным из физики. Величина b = 0.75 – это просто средняя величина, мода (то есть наиболее часто встречающееся значение) статистического распределения множества эмпирических оценок, которые могут варьировать от 0.67 до 0.86 (Darveau et al. 2002).
Из лекций А.М. Гилярова, с изменениями
Уточнения (2)
Вот как можно проиллюстрировать тот факт, что 0.75 – это мода статистического распределения. Рассмотрим три возможности:
Случай 1. Реальное распределение значений показателя степени вокруг 0.75 (по данным разных авторов)
Случай 2. Гипотетическое равномерное (без выраженного максимума) распределение значений вокруг 0.75 – дисперсия (т.е. разброс вокруг 0.75) в этом случае больше, чем в случае (1), но среднее сохраняется Случай 3. Гипотетическое распределение значений показателя степени вокруг числа отличного от 0.75 – среднее смещается
Случаи (2) и (3) на самом деле не наблюдаются!
Правило энергетической эквивалентности (1)
энергетические траты организма ~
(масса тела)+0.75
R ~ W+0.75
Из лекций А.М. Гилярова
Крупные звери малочисленны
Зависимость плотности популяции N (число особей/км2) от массы тела взрослых особей W (г) для наземных травоядных млекопитающих
lg N = -0.73 lg W + 4.15 (r = - 0.8, n = 368)
Показатель |
|
степени |
каждая точка |
составляет |
- один вид |
примерно |
|
-0.75 |
|
Источник: Damuth J. 1987. Biol. J. Linn. Soc. 31: 193-246, Figure 1
Правило энергетической эквивалентности (2)
плотность популяции ~ (масса тела)-0.75
-0.75
N ~ W
Данная зависимость получена только для больших выборок млекопитающих и (отдельно) птиц
Из лекций А.М. Гилярова
Правило энергетической эквивалентности (3)
Поток энергии через популяцию не зависит от массы тела:
R×N ~ W+0.75 × W-0.75 = W0 = 1
Из лекций А.М. Гилярова, с изменениями
Смысл правила экологической эквивалентности
Ни один вид не получает экологического преимущества – большей доли «энергетического пирога» – только на основании своих размеров. С точки зрения участия в глобальном потоке энергии мелкие и крупные виды равноправны. Это
одна из причин, почему крупные виды не
вытесняют мелких (хотя, казалось бы, крупный размер дает конкурентное преимущество). В результате в сообществах одновременно присутствуют мелкие и крупные виды.
Макроэкология и возможность прогноза (1)
Как найти вероятность вымирания в зависимости от
массы тела?