Тема 2.4. Миграции и расселение организмов

Миграция и расселение: определения, сходства и различия между этими процессами.

Основные типы и значение миграций. Многократные миграции: суточные, приливно-отливные, сезонные (местные и дальние). Однократные миграции: "туда и обратно", только в одну сторону. Экологические причины и адаптивное значение миграций.

Основные формы и механизмы расселения организмов. Пассивное и активное расселение. Расселение с помощью живого переносчика: зоохория, мирмекохория. Случайное и поисковое расселение. Расселение как бегство от неблагоприятных условий. Расселительные стадии жизненного цикла – пропагулы. Расселение спор, семян, молоди и взрослых особей. Вегетативное расселение у растений. Оценка дальности расселения: радиус индивидуальной активности, средняя и максимальная дистанция расселения в течение жизни. Расселение в эволюции организмов. Выгоды и издержки расселения. Расселение как эволюционно-стабильная стратегия. Причины широкой изменчивости интенсивности расселения организмов. Генетический контроль склонности к расселению. Влияние пола. Полиморфизм и полифенизм по способности к расселению у растений и животных. Генетическое значение расселения. Экологическое значение расселения. Роль расселения в динамике популяций. Экологические "нашествия" организмов. Виды-вселенцы и их значение в природе и для человека. Физиологический покой и спячка как расселение во времени. Семенные банки растений и многолетняя диапауза насекомых как пример стратегии распределения риска.

Лекции 10–11. Жизненные циклы и жизненные стратегии

Многообразие жизненных циклов организмов. Различные определения понятия "жизненный цикл". Биологическое и экологическое значение жизненных циклов. Простые и сложные жизненные циклы. Однолетние, двулетние и многолетние жизненные циклы. Различия в числе поколений в году у однолетников: полициклики и моноциклики; экологические причины поли- и моноциклизма; эфемеры. Однократное (монокарпичность – semelparity) и многократное (поликарпичность – iteroparity) размножение. Организмы с периодическим и непрерывным размножением.

Эволюция жизненных циклов и стратегий организмов. Понятие жизненной стратегии в эволюционной экологии. Жизненная стратегия вида как комплексная адаптация. Основные параметры жизненной стратегии. Вариабельность и взаимосвязанность параметров жизненных стратегий: корреляции между выживаемостью, продолжительностью жизни, размерами тела, возрастом начала размножения и плодовитостью; влияние таксономического положения организма. Структура затрат на основные жизненные функции организма. Соматические и репродуктивные затраты и их компоненты. Альтернативность распределения активности и ресурсов в жизненном цикле организма. Компромиссность жизненного цикла. Основные типы компенсаций (trade-offs), их причины и последствия. Примеры наиболее важных компенсаций. Количественный подход к анализу жизненных циклов: репродуктивная ценность особи, репродуктивное усилие и стоимость размножения. Оптимизация жизненного цикла естественным отбором. Пластичность и внутривидовая изменчивость жизненных стратегий. Оптимальная величина кладки и выводка. Эволюция однолетних и многолетних жизненных циклов. Стратегия распределения риска у долго живущих многолетников. Факторы, способствующие возникновению монокарпичности у многолетников. Эволюция продолжительности жизни и старения; основные гипотезы о причинах и механизмах старения.

Среда обитания и жизненные стратегии организмов. Основные особенности r- и К-стратегий, их связь со средой обитания. Оппортунистические и равновесные популяции. Концепция r- и К-отбора. Применимость концепции на межвидовом и внутривидовом уровнях, преимущества и недостатки. Классификация ценотипов растений Раменского: виоленты, патиенты и эксплеренты. Три типа жизненных стратегий растений по Грайму – конкурентная, стресс-толерантная и рудеральная, их основные особенности и связь со средой обитания.

Лекция 12. Кооперация и социальное поведение

Значение кооперации во внутривидовых отношениях организмов. Социальное поведение. Широкое и узкое определение социального поведения. Разнообразие форм социальной организации у животных. Простые агрегации. Семьи и семейные группы. Забота о потомстве и родительское поведение; разнообразие форм и экологическое значение. Гнездовые колонии. Анонимные стаи и социальные группы, основанные на индивидуальном узнавании. Пять критериев высокоорганизованного социального поведения. Эусоциальность у членистоногих и позвоночных. Три критерия эусоциальности. Эволюция социального поведения. Преимущества и недостатки социального образа жизни. Сочетание альтруизма и эгоизма в социальном поведении. Социальное поведение и динамика популяций. Эффект массы и эффект группы. Явление фазовой изменчивости у насекомых. Принцип оптимальной плотности популяций Олли.