Differentiell kondition

Differential fitness är det tredje av Darwins fyra postulat för naturligt urval. Den säger att överlevnads- och reproduktionsgraden varierar mellan individer. Konditionsskillnader är utbredda och kan upptäckas i hela naturen. Denna konditionsskillnad är synlig på flera sätt och den kan upptäckas i hela naturen. Det kan baseras på beteendeskillnader som kan agera med eller mot miljöförändringar; ett anmärkningsvärt exempel var en studie från 2014 av snöskoharar , där forskare fann att vita snöskoharar inte ändrade sitt beteende på grund av ökad snösmältning. Efterföljande forskning fann att bruna harar överlevde och födde upp mer än de vita snöskohararna. Differential fitness kan också tillämpas mellan arter. Forskare fann att Neotoma macrotis i Kaliforniens skogar reagerade på klimatförändringar genom att flytta in i en hybridzon, och detta gav den en fördel gentemot de konkurrerande Neotoma fuscipes . Differential fitness kan också gälla flera egenskaper samtidigt och på olika nivåer. En studie med Linum pubescens fann att dess blommiga egenskaper baserades på flera olika konditionsfaktorer. Differentiell kondition kan också baseras på organismers kön. Forskare fann att det fanns skillnader i överlevnadsgrad mellan mödrar och fäder i mitten av artonhundratalet i Utah.

Beteenderespons differentiell kondition

Differentiell kondition kan baseras på reaktioner på miljön, och dessa svar är varierande. Medan vissa organismer kan ha den bästa fenotypen för vissa tillstånd, kan de med suboptimala fenotyper försöka kompensera med beteendeförändringar. Dessa ändringar görs dock inte alltid. En studie från 2014 undersökte några av effekterna av klimatförändringar på snöskoharar ( Lepus americanus) i Arktis. Forskarna fann att även om de nya förhållandena, på grund av ökad snösmältning, gynnade bruna snöskoharar, ändrade inte odlade vita snöskoharar deras beteende. Efterföljande forskning 2016 fann att detta misslyckande att kompensera ledde till minskad överlevnad och kondition hos de vita snöskohararna och i ökad kondition hos de bruna snöskohararna. Men miljöförändringar kan också ha skadliga beteendeeffekter på individer och befolkningar. En studie från 2014 fann att från sydlig elefantsäl ( Mirounga leonina ) hade en lägre kondition på grund av beteendeförändringar som tillskrivs klimatförändringar. De spenderade mer tid på att leta efter mat än åt att äta, och simuleringar baserade på denna beteendeförändring pekade på minskade populationer på grund av undernärda sälungar. Dessa förändringar ledde till betydande långsiktiga skadliga effekter på befolkningen när simuleringarna modellerade för en ihållande beteendeförändring.

Differentiell kondition mellan arter

Differentiell kondition kan lätt undersökas genom interspecifika interaktioner som tävling och predation. En föränderlig miljö kan ge vissa arter en fördel framför andra, och nya miljöer kan leda till nya möjligheter för arter. En studie från 2017 fann att två konkurrerande skogsråttaarter ( Neotoma fuscipes och Neotoma macrotis ) i Kalifornien reagerade olika på klimatförändringar ; den mindre N. macrotis som utnyttjade hybridzonen i sitt område mer effektivt hade konditionsfördelen. Invasiva arter illustrerar en extrem konditionsskillnad. Eftersom de vanligtvis saknar direkträknare i nya miljöer har de enorma fördelar gentemot lokala konkurrenter och byten. En studie från 2018 visade att New England bomullssvans (Sylvilagus transitionalis) ofta utkonkurrerades av den invasiva östliga bomullssvansen ( Sylvilagus floridanus) på grund av skogsröjning. Medan båda arterna kunde utnyttja de invasiva växterna, hade de östliga bomullssvansarna en konditionsfördel jämfört med de inhemska arterna i samma expanderande miljö, och detta har lett till nedgången av bomullssvansen i New England. De burmesiska pytonslangarna (Python bivittatus) i Florida är också ett skarpt exempel på differentiell kondition på grund av konkurrens och predation av en invasiv art på inhemska rovdjur som tvättbjörnen. En studie från 2017 fann att pytonslangar i Everglades hade eliminerat de lokala kaninerna och att de också nästan hade eliminerat de lokala populationerna av opossum, tvättbjörn och bobcat på grund av deras konditionsfördelar.

Multitrait differentiell fitness

En individs kondition bestäms ofta av flera egenskaper, och dessa egenskaper kan reagera på olika selektiva tryck. Samspelet mellan dessa egenskaper och deras tryck kommer att påverka en organisms kondition. Till exempel kan flera blommiga egenskaper ha olika konditionsfördelar och påfrestningar på grund av pollinatörer och miljöförhållanden. En studie från 2017 med Linum pubescens fann att olika egenskaper hade olika konditionsmått. Egenskaper som blombredd och fröegenskaper hade olika konditionsmått och selektiva tryck. Djur är också föremål för differentiell kondition på grund av flera egenskaper och tryck, och övergripande tryck kan fungera som konditionsbestämningsfaktorer. Egenskaper som färg, form och vokalisering kan påverkas av olika faktorer, och de har olika konditionsbidrag. En studie från 2009 undersökte vokaliseringen, färgen och formen hos Amazongrodan Allobates femoralis och trycket som påverkade dem . Forskarna fann att geografi och mimik verkade oberoende av vokaliseringar och färg, men formerna förblev desamma på grund av konditionstryck.

Sexbaserad differentiell kondition

Individuell kondition inom en art bestäms ofta av könsskillnader, och detta leder ofta till differentiell kondition längs dessa könsskillnader. Hanar kan vara könet med högre kondition jämfört med enskilda honor, och detta illustreras ofta i system där manligt val är viktigare (polygyni) eller när hanarna är större än honorna. Honor kan lida och dö på grund av förlossning hos däggdjur, och detta minskar deras kondition jämfört med hanarna av arten. En studie från 2007 undersökte kvinnlig och manlig dödlighet bland mänskliga invånare i Utah under mitten av artonhundratalet, och de fann att kvinnor dog oftare än män. Detta berodde ofta på svåra och upprepade förlossningar i regionen, och förlusten av honan var mer skadlig för avkomman än förlusten av hanen. Könsbaserad differentiell kondition kan också gynna kvinnor, och detta illustreras ofta i system där kvinnligt val är viktigare eller när honorna är större än hanarna. Dessa trender är dock inte absoluta. Den differentiella konditionen mellan könen, liksom kondition på grund av miljöförändringar, kan förnekas av beteendeförändringar hos ett av könen. Bönsyrshonorna har varit kända för att döda hanarna under parning. En studie från 2017 visade dock att män kan undvika detta resultat via en beteendeförändring. Forskarna fann att hanarna i bönsyrsan arten Tenodera. angusitipennis säkrade deras överlevnad genom att välja fetare och mindre hungriga honor framför smalare, och detta gav dem en konditionsfördel på grund av ökad överlevnad och reproduktion.

  1. ^ a b Zimova M., Mills LS, Lukacs PM och Mitchell MS (2014). Snöskoharar uppvisar begränsad fenotypisk plasticitet för att inte matcha i säsongsbetonat kamouflage. Proc of the Royal Society 281, (1782). https://doi.org/10.1098/rspb.2014.0029
  2. ^ a b Nowak, Zimova M., Mills LS och Joshua J. (2016). Höga träningskostnader för kamouflagefel på grund av klimatförändringar. Ecology Letters 19 (3), 299-307. https://doi.org/10.1111/ele.12568
  3. ^ a b Hunter EA, Matocq MD, Murphy PJ och Shoemaker KT (2017). Klimatets olika effekter på överlevnadsfrekvensen driver hybridzonens rörelse. Current Biology 27, 3898–3903. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.11.029
  4. ^ a b c Bigio L, Lebel M., och Sapir Y., (2017). Påverkar olika mått på moderns kondition uppskattningen av naturligt urval på blomegenskaper? En lektion från Linum pubescens (Linaceae), Journal of Plant Ecology 10 (2), 406–413. https://doi.org/10.1093/jpe/rtw035
  5. ^ a b c Penn DJ och Smith KR, (2007). Differentiella fitnesskostnader för reproduktion mellan könen. PNAS 104 (2), 553-558. https://doi.org/10.1073/pnas.0609301103
  6. ^ a b New et al. (2014). Använda kortsiktiga mått på beteende för att uppskatta långsiktig kondition hos sydliga elefantsälar. Marine Ecology Progress Series 496, 99-108. https://www.researchgate.net/deref/http%3A%2F%2Fdx.doi.org%2F10.3354%2Fmeps10547
  7. ^ a b Cheeseman AE, Ryan SJ, Whipps CM och Cohen JB, (2018). Konkurrens förändrar säsongsbetonade resursval och främjar användningen av invasiva buskar av en utsatt infödd bomullssvans. Ecology and Evolution 8 (22), 11122-11133. https://doi.org/10.1002/ece3.4580
  8. ^ Dorcas et al. (2012). Allvarliga däggdjursminskningar sammanfaller med spridningen av invasiva burmesiska pytonslangar i Everglades nationalpark. Proceedings of the National Academy of Sciences 109 (7), 2418-2422. https://doi.org/10.1073/pnas.1115226109
  9. ^ a b Amezquita et al. (2009). Samtal, färger, form och gener: ett tillvägagångssätt med flera egenskaper för studiet av geografisk variation i Amazonas groda Allobates femoralis. Biological Journal of the Linnean Society 98 (4), 826-838. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2009.01324.x
  10. ^ a b Kadoi M., Morimoto K. och Takami Y., (2017). Val av manlig partner hos en sexuellt kannibalistisk art: hanen rymmer från hungriga honor i bönsockan Tenodera angustipennis . Journal of Ethology 35 (2), 177-185. https://www.researchgate.net/deref/http%3A%2F%2Fdx.doi.org%2F10.1007%2Fs10164-017-0506-z