Wie kann ich die Wurfgröße einer Art bestimmen?

Die Wurfgrößen werden davon beeinflusst, wie viele Nachkommen ein Organismus produzieren muss, um eine Art weiterzuführen. Größere Nachkommenzahlen und damit größere Würfe werden ausgewählt, wenn die extrinsische Sterblichkeitsrate höher ist. Insekten produzieren Hunderte von Nachkommen, um ihre beträchtliche Kindersterblichkeit und Prädationsrate sowie ihre kurze Lebensdauer auszugleichen, während langlebige Säugetiere wie Elefanten mit vergleichsweise niedrigen vorzeitigen Todesraten es sich leisten können, große Anstrengungen zu unternehmen, um die Investition eines einzelnen Nachwuchses zu schützen.

Ich wurde neugierig und stellte einige Daten zur Lebensdauer und Wurfgröße zusammen. Ich konnte keine Daten darüber finden, wie viel Prozent der Artenmitglieder bis zum Erwachsenenalter überleben, aber ich glaube, dass die folgende Grafik die Idee gut veranschaulicht, dass langlebigere Kreaturen weniger Nachkommen und damit kleinere Würfe haben.

Und die Rohdaten, falls Sie neugierig sind. Die Zahlen sind nicht unglaublich genau, aber für diese Zwecke sollten sie genau genug sein.

Bearbeiten: Hier ist ein Google Sheets-Link zu den von mir zusammengestellten Daten, damit Sie damit spielen können, wenn Sie möchten. Die meisten Punkte stammen aus mehr als einer Quelle, aber die Rohdaten stellen normalerweise den Median der besten Google-Ergebnisse dar. Wo Bereiche angegeben wurden, nahm ich den mittleren Wert.

Bearbeiten 2: Danke an @Remi.b für sachliche Korrekturen.

Die speziellen Begriffe, die verwendet werden, um zwischen Tieren mit großen Würfen (und normalerweise kurzer Kindheit und wenig elterlicher Investition pro Nachkommen) und solchen mit kleinen Würfen (und normalerweise langer Kindheit und viel elterlicher Investition pro Nachkomme) zu unterscheiden, sind r-selektiert und K-selektiert .

Aus Wikipedia :

In der Ökologie bezieht sich die r / K-Selektionstheorie auf die Auswahl von Kombinationen von Merkmalen in einem Organismus, die zwischen Quantität und Qualität der Nachkommen abwägen. Der Fokus entweder auf eine erhöhte Anzahl von Nachkommen auf Kosten der individuellen elterlichen Investition in R-Strategen oder auf eine verringerte Anzahl von Nachkommen mit einer entsprechenden erhöhten elterlichen Investition in K-Strategen variiert stark und scheint den Erfolg in bestimmten Umgebungen zu fördern.

Welche Tierarten werden wahrscheinlich r-selektiert (haben große Würfe)?

Aus demselben Wikipedia-Artikel (Hervorhebung von mir):

r-selektierte Arten sind solche, die Wert auf eine hohe Wachstumsrate legen und typischerweise weniger überfüllte ökologische Nischen ausnutzen und viele Nachkommen hervorbringen, von denen jeder eine relativ geringe Wahrscheinlichkeit hat, bis zum Erwachsenenalter zu überleben (dh hohes r, niedrig K).

In instabilen oder unvorhersehbaren Umgebungen überwiegt die r-Selektion aufgrund der Fähigkeit zur schnellen Reproduktion. Anpassungen, die einen erfolgreichen Wettbewerb mit anderen Organismen ermöglichen, haben wenig Vorteile, da sich die Umwelt wahrscheinlich wieder ändern wird. Zu den Merkmalen, von denen angenommen wird, dass sie die r-Selektion charakterisieren, gehören hohe Fruchtbarkeit, geringe Körpergröße, früher Reifebeginn, kurze Generationszeit und die Fähigkeit, Nachkommen weit zu verteilen.

Organismen, deren Lebensgeschichte der r-Selektion unterliegt, werden oft als r-Strategen oder r-selektiert bezeichnet. Organismen, die r-ausgewählte Merkmale aufweisen, können von Bakterien und Diatomeen über Insekten und Gräser bis hin zu verschiedenen semelparen Kopffüßern und Säugetieren, insbesondere kleinen Nagetieren, reichen.

Welche Tierarten werden wahrscheinlich K-selektiert (haben kleine Würfe)?

Aus demselben Wikipedia-Artikel (Hervorhebung von mir):

K-selektierte Arten weisen Merkmale auf, die mit dem Leben in Dichten nahe der Tragfähigkeit verbunden sind, und sind typischerweise starke Konkurrenten in solchen überfüllten Nischen , die stärker in weniger Nachkommen investieren, von denen jede eine relativ hohe Wahrscheinlichkeit hat, bis zum Erwachsenenalter zu überleben (d. h. niedriger r , hohes K). In der wissenschaftlichen Literatur werden r-selektierte Arten gelegentlich als „opportunistisch“ bezeichnet, während K-selektierte Arten als „Gleichgewicht“ bezeichnet werden.

In stabilen oder vorhersagbaren Umgebungen überwiegt die K-Selektion, da die Fähigkeit, erfolgreich um begrenzte Ressourcen zu konkurrieren, von entscheidender Bedeutung ist und Populationen von K-selektierten Organismen typischerweise sehr konstant in der Anzahl und nahe dem Maximum sind, das die Umwelt ertragen kann (im Gegensatz zu r-selektierten Populationen , wo sich Populationsgrößen viel schneller ändern können).

Merkmale, von denen angenommen wird, dass sie für die K-Selektion charakteristisch sind, umfassen eine große Körpergröße, eine lange Lebenserwartung und die Produktion von weniger Nachkommen, die oft eine umfassende elterliche Fürsorge erfordern, bis sie ausgewachsen sind . Organismen, deren Lebensgeschichte der K-Selektion unterliegt, werden oft als K-Strategen oder K-Selektion bezeichnet. Zu den Organismen mit K-selektierten Merkmalen gehören große Organismen wie Elefanten, Menschen und Wale, aber auch kleinere, langlebige Organismen wie Küstenseeschwalben.

TL;DR:

• Große oder Raubtiere mit langer Lebensdauer, die in stabilen Umgebungen mit hohem Konkurrenzniveau leben, haben wahrscheinlich kleine Würfe.

• Kleine oder Beutetiere mit kurzer Lebensdauer, die in instabilen Umgebungen mit hoher Populationsdichte leben, haben wahrscheinlich große Würfe.

Beutearten neigen dazu, größere Würfe zu haben als Raubtierarten. Arten, die viel elterliche Aufmerksamkeit benötigen, haben kleinere Würfe. Würfe sind kleiner, wenn Nahrung knapp ist.

Das sind alles Punkte, die ich im Laufe der Jahre von David Attenborough gelernt habe. :-)

Was für ein Baby möchtest du ihnen geben?

Die r-ausgewählte Art von Kreatur, die andere Antworten erwähnt haben (klein mit großer Wurfgröße), neigt dazu, hilflose Babys zur Welt zu bringen, die nichts für sich selbst tun können. Blaumeisenküken, Kätzchen und Mäusewelpen zum Beispiel, die bei der Geburt blind sind, nicht laufen können, keine eigene Nahrung finden und so weiter. Diese werden als altriziale Nachkommen bezeichnet

Ausnahme: Tiere ohne elterliche Fürsorge, wie Insekten. Fliegenmaden und Schmetterlingsraupen stammen aus großen Würfen, können sich aber vom Schlüpfen an selbst versorgen.

Die K-ausgewählten Kreaturen (groß mit kleiner Wurfgröße) neigen dazu, gut entwickelte Babys zu gebären, die innerhalb von Minuten oder Stunden laufen und innerhalb eines Tages mit voller Geschwindigkeit rennen/schwimmen können, um mit der Mutter Schritt zu halten. Zum Beispiel ein Karibukalb oder ein Delfinkalb. Bei Arten, die sich nicht von Milch ernähren, kann sich das Baby auch selbst ernähren. So zeigt eine Henne oder Ente ihren Babys, was essbar ist, sammelt aber kein Futter für sie. Diese Babys werden als vorsozial bezeichnet.

Ausnahme: Als Beutetier werden Sie eher in diese Richtung getrieben, sobald Ihre Körpergröße zu groß ist, um Ihre Babys in Höhlen zu verstecken. Baby muss in der Lage sein, den schnappenden Kiefern der Fleischfresser zu entkommen! Wildschweine haben jedoch immer noch große Würfe

Äußerst bemerkenswerte Ausnahme: Menschen. Wir sind eine große K-ausgewählte Kreatur mit einem hilflosen Baby. Menschenbabys lernen mehrere Monate nach der Geburt nicht einmal krabbeln. Im Vergleich zu Schimpansenbabys sind sie hoffnungslos unterentwickelt. Dieser Widerspruch ist Evolution in Aktion – zweibeinig zu werden und einen großen Verstand zu haben, hat der Menschheit als Kompromiss ein hilfloses Baby aufgezwungen.

Soooo ... wenn du Kreaturen haben willst, die nur Menschen sind und deren Seriennummern abgeheftet sind, mach sie zu großen Kreaturen mit kleinen Würfen hilfloser Babys.

Wenn Sie jedoch möchten, dass es sich um ein „typischeres“ großes Säugetier handelt, haben sie kleine Würfe mit gut entwickelten Babys. In menschlicher Hinsicht werden sie ein Kind gebären, das so groß und aktiv wie ein Kleinkind ist.

Das beantwortet Ihre Frage also in eine andere Richtung, aber für Säugetiere ist eine gute Schätzung der Wurfgröße die Hälfte der Anzahl der Brustwarzen. Die Würfe sind manchmal größer und manchmal kleiner, aber die Fähigkeit der Mutter, ihre Jungen zu füttern, neigt dazu, die Wurfgröße von Säugetieren zu kontrollieren.

Bei eierlegenden Arten scheint die Wurfgröße davon abhängig zu sein, wie viele Eier in die Mutter passen (siehe Kiwi-Vogel).

Abgesehen davon werden Säuglinge, die relativ vollständig geboren werden, in der Regel in großer Zahl geboren, während Säuglinge, die außerhalb der Mutter mehr Entwicklung benötigen, in der Regel in geringerer Zahl geboren werden. Was ist das Lebewesen, das Sie zu entwerfen versuchen?

Ich würde sagen, nein, es gibt keine gute, solide Regel. Geburtenrate und elterliche Investition sind Strategien. Wenn die Strategie, die eine Art "wählt", zu einer Geburtenrate führt, die hinter ihrer Sterberate zurückbleibt, wird diese Art aussterben.

Wir müssen uns daran erinnern, dass es Millionen ausgestorbener Arten gab, die über sehr lange Zeiträume solide Strategien zur Gewinnung der Geburtenrate hatten und diese Strategie dann aufgrund einiger Umweltveränderungen unverändert zu einer Strategie des Verlierens wurde. Wenn wir die durchschnittliche Wandertaube gefragt hätten, ob sie ihre Geburtenrate-Strategie für gut hielt, hätte sie sicherlich vor 1800 mit „du wette“ geantwortet. Aber das im Laufe von ein paar Jahren Es stellte sich heraus, dass die Strategie für die Vögel war.

Am Ende des Tages könnten wir die Idee in Betracht ziehen, dass KEINE STRATEGIE MIT FESTER GEBURTSHÄUFE ÜBER EINEN UNBEGRENZTEN ZEITRAUM ERFOLGREICH SEIN WIRD. Je dynamischer das Umfeld ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass eine Strategie mit fester Geburtenrate vom Erfolg zum Scheitern führt. Viele Arten weisen variable Geburtenraten auf, die direkt von verschiedenen Umweltfaktoren wie Nahrungsverfügbarkeit oder Wetterbedingungen beeinflusst werden. Strategien mit variablen oder reaktiven Geburtenraten können einen gewissen Schutz gegen Strategieversagen aufgrund dynamischer Umweltveränderungen bieten.

Die jeweiligen Umweltbedingungen führen also zu jedem Zeitpunkt zu einer bestimmten Sterberate für eine Art, abhängig von ihrer Anpassung an die Anforderungen dieser Umwelt. Wenn die Art eine Strategie für die Geburtenrate hat, die zu einem positiven Bevölkerungswachstum führt, wird diese Art überleben oder gedeihen. Wenn nicht, wird diese Art zurückgehen, bis sich die Umweltbedingungen wieder zu ihren Gunsten ändern oder sie aussterben.

Dies bedeutet, siehe Antwort von cinnamon18 oben - wählen Sie Ihre Sterblichkeitsrate für diese hypothetische Art aus, basierend auf der Umgebung, in der Sie sie leben lassen, und den Anpassungen, die Sie ihnen geben, und wählen Sie dann eine Geburtenrate, die zu a führt leicht positives Populationswachstum und Sie haben die Strategie gewählt, die Sie am ehesten beobachtet hätten, wenn sich Ihre Art auf natürliche Weise entwickelt hätte und Sie sie höchstens zu irgendeinem Zeitpunkt während ihrer Existenz von der Artbildung bis zum Aussterben beobachtet hätten.