r/K - selekce
Jan Petružela
Uvod
Koncept původně z teorie ostrovní biogeografie, vytvořený biology R. MacArthurem a E.O. Wilsonem. Na základě životních strategií rozděluje organismy na r-stratégy (kolonizátori) a K-stratégy (kompetitoři).
r - vnitřní míra populačního růstu K - nosná kapacita prostředí
r-stratégové
• Prostředí: nestabilní klima a/nebo časté disturbance, často nutné rekolonizace. Případně nově kolonizovaná prostředí.
• Populační parametry: rychlý populační růst, velikosti populací pod mírou nosné kapacity prostředí, vysoké fluktuace velikostí v čase, nízká inter- a intraspecifická kompetice, růst populace na hustotě nezávislý.
• Prežívania mortalita: přežívání typu III, zdroje mortality často nepředvídatelné, katastrofické události.
• Selekce pro: rychlý vývoj, vysoká r(max), brzká reprodukce, malá velikost těla, semelparie, malá až žádná rodičovská péče, velké množství potomstva, krátká délka života.
Příklady
Typické u bakterií a jednobuněčných eukariot bezobratlých, z obratlovců typické u hlodavců (Mus musculus), u rostlin pak traviny nebo plevelné rostliny.
Typické prostředí - otevřené habitaty (grasslands, shrublands), habitaty s častými disturbancemi (požáry, větrné polomy atd...),
K-stratégové
• Prostředí: relativně neměnné, predikovatelné.
• Populační parametry: velikost populace v čase relativně neměnná, blízko nosné kapacitě prostředí, přežívání typ I a II, vysoká kompetice, růst populace závislý na hustotě.
• Prežívania mortalita: typ I a II, mortalita lépe predikovatelná v čase, bez pravidelných katastrofických událostí.
• Selekce pro: pomalejší vývoj, vyšší kompetiční schopnosti, pozdější reprodukce, větší velikost těla, iteroparie, rodičovská péče, méně potomstva, větší délka života.
Príklady
Typické u vyšších savců, včetně člověka a ostatních primátů, dále kytovci, slon a ostatní velké a/nebo dlouhověké organismy. Z rostlin především dlouhověké dřeviny.
Typické prostředí - především habitaty pozdních sukcesních fází s předvídatelným klimatem, zcela typické jsou lesy.
Srovnání prostředí
Iteroparity
Se mel parity ■
Perennials, including trees
KH5
- Wild annuals -
Grain crops -
—I-1-1—
10 20 30
Net reproductive allocation (%)
40
—I-1—
10-5 10^
—I-1-1—
10-3    10-2 10-1
Too
Seed weight (g)
Open habit, short grass Woodland margins Woodland ground flora Woodland shrubs Woodland trees
100
50
>5
I 10
o é
A. m ■
■ ■■ ■1
mm m m
Herbs • Shrubs
Trees
(angiosperms)
Trees
(conifers) & Seme Iparo lis
10
50 100 Lifespan (years)
500 1000
Figure: 4.30   Broadly speaking, plants show some conformity with the r/K scheme. For example, trees in relatively K-selecting woodland habitats: (a) have a relatively high probability of being iteroparous and a relatively small reproductive allocation; (b) have relatively large seeds; and (c) are relatively long lived with relatively delayed reproduction, (After Harper, 1977; following Salisbury, 1942; Ogden, 1968; Harper & White, 1974.)
The r-K Seale of Reproductive Strategy: Balancing Egg Output versus Parental Care
&OO.0OO.O0O
^4*
e.ooo 200
a yur a year
1Í a yaw
2
Oysters are art example of a vary r-stralegy. Thay produce SOD mill on fertilized Kjys a year and provide' no parental cai a. Tha greal apes are an example of a very K-strategy. They produce one infan! eireiy fiwe Dr six years and provide eocrensive parenla ears.
Srovnání populační dynamiky
(a)
Time
Fig. 2- Effect of noncquihbnum conditions on the outcome of competition, (a) Simulation in which competitive equilibrium is reached, with survival of only the high K species, (b) Simulation in which competitive equilibrium is prevented by periodic density independent population reductions. Here the low K high r species predominates and the high K species eventually becomes extinct.
Příkladová studie
S.J. McNaughton: r- and K- selection in Typha, The American Naturalist 1967
Growing season
Habitat property              Measured by	Short	Long
Climate variability           s*lx IrDst-free days per year	3.05	1.56
Competition                   Biomass above ground (g m"2)	404	1336
Annual recolonization       Winter rhizome mortality (%)	74	
Annual density variation    s'lx shoot numbers m"2	2.75	1.51
Plant traits	T. angustifolia	T. domingensis
Days before flowering	44	70
Mean foliage height (cm)	162	186
Mean genet weight (g)	12.64	1434
Mean number ol fruits per genet	41	3
Mean weights of fruits (g)	11.8	21.4
Mean total weighl of fruits (g)	483	171
Table 4.7   life history traits of two Typha (cattail) species, along with properties of the habitats in which they grow. 's2/x refers to the variance : mean ratio, a measure of variability. The cattails conform to the r/K scheme. (After McNaughton, 1975.)
Days to Flower
AO
60-
l0t
* A
A
ICO      200 300
ó 5
Duration , ofAnthesis
(days) 3 2 1
P<0 02
100      200 300 tip. [days)
TPiq. L.—Relationship between latitude of origin and developmental speed. Top, time from growth initiation to fJoti'eiiing:. Boll-oiil, average time a flower w&i? in anHiaaifl././.jj, = the frmat-free period a,t the native titce of ihv Tyiiha pupuls-atioiis; filled oirelee = T. lalijolia\ open cirdee ' T. vnpusliftilia; triangles — T. jirmn njje-njfiis. Student's t in both cauca is Tor JH„ r 6 = 0.