üreme başarısı - Reproductive success

Cinsel üremede bir yumurtayı dölleyen bir sperm , üreme başarısının bir aşamasıdır.

Üreme başarısı , bir bireyin üreme olayı veya yaşam boyu yavru üretimidir. Bu, bir bireyin ürettiği yavru sayısı ile sınırlı değildir, aynı zamanda bu yavruların üreme başarısı ile de sınırlıdır. Üreme başarısı, uygunluktan farklıdır, çünkü bireysel başarı, bir genotipin adaptif gücü için mutlaka bir belirleyici değildir, çünkü şansın ve çevrenin etkileri bu spesifik genler üzerinde hiçbir etkiye sahip değildir. Yavrular gerçekten üreme popülasyonuna dahil edildiğinde, üreme başarısı zindeliğin bir parçası haline gelir. Yavruların niceliği nitelikle bağıntılı değilse, bu geçerlidir, ancak değilse, o zaman üreme başarısının etkin bir şekilde ölçülebilmesi için yavruların hayatta kalmasını öngören özelliklerle ayarlanması gerekir. Nitelik ve nicelik, üreme ve bakım arasında doğru dengeyi bulmakla ilgilidir ve yaşlanmanın kullanılıp atılan soma teorisi bize daha uzun bir ömrün üreme pahasına geleceğini ve bu nedenle uzun ömürlülüğün her zaman yüksek doğurganlıkla ilişkili olmadığını söyler. Ebeveyn yatırımı , üreme başarısında kilit bir faktördür, çünkü yavrulara daha iyi bakmak, genellikle onlara daha sonraki yaşamlarında bir zindelik avantajı sağlayacaktır. Bu, üreme başarısında önemli bir faktör olarak eş seçimi ve cinsel seçimi içerir ; bu, üreme başarısının uygunluktan farklı olmasının bir başka nedenidir, çünkü bireysel seçimler ve sonuçlar genetik farklılıklardan daha önemlidir. Üreme başarısı nesiller boyunca ölçüldüğünden , birey(ler)in ilerlemesini izlemek için bir popülasyonu veya bir bireyi daha uzun bir süre boyunca takip ettikleri için Boylamsal çalışmalar tercih edilen çalışma türüdür. Bu uzun süreli çalışmalar, tek bir yıldaki veya üreme mevsimindeki varyasyonun etkilerini ortadan kaldırdıkları için tercih edilir.

Beslenme katkısı

Beslenme üreme başarısını etkileyen faktörlerden biridir. Örneğin, farklı miktarlarda tüketim ve daha spesifik olarak karbonhidrat / protein oranları. Bazı durumlarda, yaşam süresinin belirli aşamalarında alım miktarları veya oranları daha etkilidir. Örneğin Meksika meyve sineğinde erkek protein alımı sadece eklozyonda kritiktir. Bu zamanda alım, daha uzun süreli üreme yeteneği sağlar. Bu gelişim aşamasından sonra protein alımının hiçbir etkisi olmayacaktır ve üreme başarısı için gerekli değildir. Ek olarak, Ceratitis capitata erkekleri, larva aşamasında protein etkisinin çiftleşme başarısını nasıl etkilediğini görmek için deneyler yapıldı. Erkekler ya 6.5g/100mL'den oluşan yüksek proteinli bir diyetle ya da larva aşamasında proteinsiz bir diyetle beslendi. Proteinle beslenen erkekler, proteinle beslenmeyenlere göre daha fazla çiftleşmeye sahipti ve bu da sonuçta daha yüksek bir çiftleşme başarısı ile ilişkili. Proteinden yoksun kara sinek sineği erkeklerin, daha canlı beslenen erkeklere göre daha az sayıda yönlendirilmiş binek sergiledikleri ve daha az dişiyi döllediği görülmüştür. Yine başka durumlarda, avdan yoksun kalmanın veya yetersiz beslenmenin erkek çiftleşme aktivitesinde kısmi veya tam bir durmaya yol açtığı gösterilmiştir. Şekerle beslenen erkekler için çiftleşme süresi proteinle beslenen sineklerden daha uzun sürdü ve bu da daha uzun bir çiftleşme süresi için karbonhidratların daha gerekli olduğunu gösterdi.

Memelilerde protein, karbonhidrat ve yağ miktarlarının üreme başarısını etkilediği görülmektedir. Bu, doğan yavru sayısı ölçülerek değerlendirilen 28 dişi kara ayı arasında değerlendirildi. Sonbaharda mısır, otsu, kızıl meşe, kayın ve kiraz gibi farklı yiyecekler kullanıldığında, protein, karbonhidrat ve yağın besinsel gerçekleri, her biri yüzde bileşimleri farklı olduğu için not edildi. Yüksek yağlı ve yüksek karbonhidratlı diyetleri olan ayıların yüzde yetmişi yavru üretti. Tersine, düşük karbonhidratlı diyetleri olan 10 dişinin tümü yavru üretmedi ve karbonhidratları, yağın bir engel olmadığı üreme başarısı için kritik bir faktör olarak gördü.

Çiftleşme öncesi zaman dilimlerinde yeterli beslenme, memelilerde çeşitli üreme süreçleri üzerinde en fazla etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Genel olarak bu süre zarfında artan beslenme, oosit ve embriyo gelişimi için en faydalı olanıydı. Sonuç olarak, yavru sayısı ve canlılığı da iyileştirildi. Bu nedenle, çiftleşme öncesi dönemde doğru beslenme zamanlaması, yavruların gelişimi ve uzun vadeli yararı için anahtardır. Florida çalı alakargalarına iki farklı diyet verildi ve üreme performansının farklı etkilere sahip olduğu kaydedildi. Bir diyet yüksek protein ve yüksek yağdan oluşuyordu, diğeri ise sadece yüksek yağdan oluşuyordu. Önemli sonuç, yüksek proteinli ve yüksek yağlı diyete sahip kuşların, yağdan zengin diyete sahip kuşlardan daha ağır yumurta bırakmasıydı. Farklı ağırlıkları hesaba katan yumurtaların içindeki su miktarında bir fark vardı. Yeterli proteinden zengin ve yağdan zengin diyetten kaynaklanan eklenen suyun civcivin gelişimine ve hayatta kalmasına katkıda bulunabileceği ve dolayısıyla üreme başarısına yardımcı olabileceği varsayılmaktadır.

Diyet alımı aynı zamanda canlı yavrular oluşturmaya yardımcı olduğu düşünülebilecek yumurta üretimini de geliştirir. Çiftleşme sonrası değişiklikler, gelişme için gerekli koşullara yanıt olarak organizmalarda görülür. Bu, dişilerde beslenmenin test edildiği iki benekli cırcır böceğinde tasvir edilmiştir. Eşleştirilmiş dişilerin, çiftleşmemiş dişilerden daha fazla genel tüketim sergiledikleri bulundu. Dişi cırcır böceklerinin gözlemleri, yumurtalarını bıraktıktan sonra ikinci günün sonuna doğru protein alımlarının arttığını göstermiştir. Bu nedenle dişi cırcır böcekleri, sonraki yumurtaların gelişimini ve hatta çiftleşmeyi beslemek için daha fazla protein tüketimi gerektirir. Daha spesifik olarak, geometrik çerçeve analizi kullanılarak, çiftleşen dişiler çiftleştikten sonra daha protein açısından zengin bir diyetle beslendi. Çiftleşmemiş ve çiftleşmiş dişi cırcır böceklerinin sırasıyla 2:1 ve 3.5:1 proteini karbonhidrata tercih ettiği bulundu. Japon bıldırcınlarında diyet kalitesinin yumurta üretimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Diyet kalitesi, yüksek proteinli diyetin %20'si ve düşük proteinli diyetin %12'si olmak üzere, protein bileşimi yüzdesinde farklılık göstermiştir. Yüksek proteinli diyette hem üretilen yumurta sayısının hem de yumurta büyüklüğünün düşük olana göre daha fazla olduğu bulundu. Bununla birlikte, etkilenmeyen şey, anneden gelen antikor aktarımıydı. Bu nedenle, düşük olmasına rağmen hala bir protein kaynağı olduğu için bağışıklık tepkisi etkilenmedi. Bu, kuşun, örneğin protein rezervleri ile diyetteki protein eksikliğini telafi edebildiği anlamına gelir.

Diyetteki daha yüksek protein konsantrasyonları, çeşitli hayvanlarda gamet üretimi ile de pozitif korelasyon göstermiştir. Protein alımına bağlı olarak kahverengi bantlı hamamböceklerinde oothecae oluşumu test edilmiştir. %5'lik bir protein alımı, çiftleşmeyi geciktirdiği için çok düşük olarak kabul edildi ve %65'lik aşırı bir protein, hamamböceğini doğrudan öldürdü. Dişi için yumurtalık üretimi, %25 protein diyetinde daha optimaldi.

Çiftleşme başarısı, yumurta gelişimi ve yumurta üretimi dahil olmak üzere çeşitli üreme işlevleri için gerekli olan protein ve karbonhidratların bir eğilimi olmasına rağmen, her birinin oranı ve miktarları sabit değildir. Bu değerler, böceklerden memelilere kadar çeşitli hayvanlarda değişiklik gösterir. Örneğin birçok böceğin üreme başarısı için protein oranı biraz daha yüksek hem protein hem de karbonhidrattan oluşan bir diyete ihtiyacı olabilir. Öte yandan, kara ayı gibi bir memeli daha yüksek miktarda karbonhidrat ve yağa ihtiyaç duyacaktır, ancak bunun mutlaka protein olması gerekmez. Farklı hayvan türlerinin, yapılarına göre farklı ihtiyaçları vardır. Sonuçlar farklı hayvan türleri arasında ve hatta farklı türler arasında daha fazla değişebileceği için genelleme yapılamaz.

kooperatif ıslahı

Evrimsel olarak, insanlar çevrelerine sosyal olarak iyi adapte olmuşlardır ve tüm türlerin yararına olacak şekilde birbirleriyle bir arada yaşarlar. İnsanların başkalarının yavrularına yatırım yapma ve onları yetiştirmeye yardım etme yeteneği olan işbirlikli üreme , bazıları bu sistemi düşük bir frekansta uygulasa da onları diğer insan olmayan primatlardan ayıran bazı benzersiz özelliklerine bir örnektir. İnsanların diğer türlere kıyasla önemli ölçüde daha fazla ebeveyn dışı yatırıma ihtiyaç duymasının nedenlerinden biri, gençlik dönemlerinin çoğunda hala yetişkinlere bakmak için onlara bağımlı olmalarıdır. Kooperatifçilik, insanların bir başkasının yavrularına finansal olarak yatırım yapmasını gerektiren ekonomik destek veya aktif enerji yatırımı ve zaman gerektirebilecek sosyal destek yoluyla ifade edilebilir. Bu ebeveynlik sistemi sonunda insanlara hayatta kalma oranlarını ve bir bütün olarak üreme başarılarını artırmada yardımcı olur. Hamilton kuralı ve akraba seçimi, bu fedakar davranışın neden doğal olarak seçildiğini ve ebeveyn olmayanların kendilerine ait olmayan yavrulara yatırım yaparak ne kazandıklarını açıklamak için kullanılır. Hamilton kuralı, rb > c olduğunu belirtir; burada r= akrabalık, b= alıcıya fayda, c= yardımcının maliyeti. Bu formül, akraba seçiminin gerçekleşmesi için üç değişken arasında olması gereken ilişkiyi tanımlar. Yardımcının yavruyla nispi genetik akrabalığı daha yakınsa ve faydaları yardımcının maliyetinden daha büyükse, o zaman akraba seçimi büyük olasılıkla tercih edilecektir. Akraba seçilimi, akrabalarının yavrularına yatırım yapan bireylere fayda sağlamasa da, genlerin bir sonraki nesle aktarılmasını sağlayarak popülasyonun üreme başarısını oldukça artırır.

insanlar

Bazı araştırmalar, tarihsel olarak kadınların erkeklerden çok daha yüksek üreme başarısı oranına sahip olduğunu ileri sürdü. Dr. Baumeister, modern insanın erkek atalarının iki katı kadar kadın ataya sahip olduğunu öne sürdü.

Erkekler ve dişiler, maksimum miktarda yavru üretmedeki farklı sınırlamaları nedeniyle üreme başarısında ayrı ayrı düşünülmelidir. Dişilerin gebelik süresi (tipik olarak 9 ay), ardından yumurtlamayı baskılayan emzirme ve hızlı bir şekilde tekrar hamile kalma şansı gibi sınırlamaları vardır . Ek olarak, bir dişinin nihai üreme başarısı, zamanını ve enerjisini üremeye doğru dağıtma yeteneği nedeniyle sınırlıdır. Peter T. Ellison , " Çevreden gelen enerjiyi canlı yavrulara dönüştürme metabolik görevi dişiye düşer ve yavru üretme hızı, metabolik enerjiyi göreve yönlendirebilme hızıyla sınırlıdır" der. enerjinin bir kategoriden diğerine aktarılması için akıl yürütme, genel olarak her bir kategoriden uzaklaşır. Örneğin, bir dişi henüz menarşa ulaşmamışsa, enerjisini yalnızca büyüme ve bakıma odaklaması gerekir çünkü henüz üremeye enerji veremez. Bununla birlikte, bir dişi üremeye enerji vermeye başlamaya hazır olduğunda, genel büyüme ve bakım için daha az enerjiye sahip olacaktır.

Dişilerin üreme için ortaya koymaları gereken enerji miktarı konusunda bir kısıtlaması vardır. Dişiler gebelik sürecinden geçtiklerinden, üremeye enerji çıkışı için belirli bir zorunlulukları vardır. Bununla birlikte, erkeklerin bu kısıtlaması yoktur ve bu nedenle, üreme için enerji taahhütleri dişilerden daha az olduğu için potansiyel olarak daha fazla yavru ortaya çıkarabilirler. Her şey düşünüldüğünde, erkekler ve kadınlar farklı nedenlerle ve üretebilecekleri yavru sayısıyla sınırlıdır. Erkekler, aksine, gebelik veya emzirme zamanı ve enerjisiyle kısıtlanmazlar. Dişiler, eşlerinin genetik kalitesine de bağımlıdır. Bu, erkeğin sperm kalitesini ve sperm antijenlerinin dişinin bağışıklık sistemi ile uyumluluğunu ifade eder. Genel olarak İnsanlar ise, sağlıklarını ve vücut simetrilerini sunan fenotipik özellikleri göz önünde bulundurun . Dişi üreme üzerindeki kısıtlamaların modeli, insan yaşam tarihi ve tüm popülasyonlar ile tutarlıdır .

İnsan üreme başarısını incelemedeki zorluk, yüksek değişkenliğidir. Erkek ya da kadın, her insan, özellikle üreme başarısı ve doğurganlık söz konusu olduğunda farklıdır. Üreme başarısı sadece davranış (seçimler) tarafından değil, aynı zamanda kontrol edilemeyen fizyolojik değişkenler tarafından da belirlenir.

Blurnton-Jones 'backload modeli' "!Kung avcı-toplayıcılarının doğum aralıklarının uzunluğunun, kadınların küçük çocukları taşımak ve yiyecek aramak zorunda kaldığı bir toplumda çocuk doğurma ve yiyecek aramanın enerjik taleplerini en iyi şekilde dengelemesine izin verdiğine dair bir hipotezi test etti. önemli mesafeler". Bu hipotezin arkasında, doğum aralıklarının aralıklı olması, çocuğun hayatta kalması için daha iyi bir şansa izin vermesi ve nihayetinde evrimsel uygunluğu teşvik etmesi gerçeğidir. Bu hipotez, kişinin bireysel enerjisini bölmek için üç alana sahip olma evrimsel eğilimi ile uyumludur: büyüme, bakım ve üreme. Bu hipotez, "küçük ölçekli, yüksek doğurganlıklı toplumlarda (bazen demograflar tarafından "doğal doğurganlık" popülasyonları olarak anılır) doğurganlıkta bireysel düzeydeki değişkenlik" hakkında bir anlayış kazanmak için iyidir. farklı değişkenler ve birçok kavram her koşula ve ortama tabidir.   

Doğal seçilim ve evrim

Üreme başarısı veya biyolojik uygunluk hakkında tam bir anlayışı desteklemek için doğal seçilim teorisini anlamak gerekir . Darwin'in doğal seleksiyon teorisi, bir tür içindeki zaman içinde genetik varyasyonun değişmesinin, bazı bireylerin çevresel baskılara daha iyi uyum sağlamasına, uygun eşler bulmasına ve/veya diğerlerine göre besin kaynakları bulmasına nasıl izin verdiğini açıklar. Zamanla aynı bireyler genetik yapılarını yavrularına aktarırlar ve bu nedenle bu avantajlı özelliğin veya genin sıklığı o popülasyonda artar.

Aynı şey tam tersi için de geçerli olabilir. Bir birey, kendisini çevresine daha az uygun hale getiren bir genetik yapı ile doğarsa, hayatta kalma ve genlerini aktarma şansı daha az olabilir ve dolayısıyla bu dezavantajlı özelliklerin sıklığının azaldığını görebilir. Bu, biyolojik uygunluğun yanı sıra üreme başarısının nasıl Doğal Seleksiyon ve Evrim teorisinin ana bileşeni olduğuna dair bir örnektir.

Evrimsel takaslar

Evrimsel tarih boyunca, genellikle avantajlı bir özellik veya gen, yalnızca başka bir özelliğin işlevselliğindeki bir kayıp veya azalma nedeniyle bir popülasyon içinde sıklığı artmaya devam edecektir. Bu, evrimsel bir değiş tokuş olarak bilinir ve tek bir gendeki değişikliklerin birden çok etkiye sahip olduğu pleiotropi kavramıyla ilgilidir . Oxford Academic'ten, "Sonuçta ortaya çıkan 'evrimsel değiş tokuşlar', çoklu özelliklerin işlevleri arasında gerekli uzlaşmaları yansıtıyor". Enerji mevcudiyeti, biyolojik gelişim veya büyüme sırasında kaynak tahsisi veya genetik yapının kendisinin sınırlamaları gibi çeşitli sınırlamalar nedeniyle, özellikler arasında bir denge olduğu anlamına gelir. Bir özelliğin etkinliğinin artması, sonuç olarak diğer özelliklerin etkinliğinin azalmasına neden olabilir.

Bunu anlamak önemlidir, çünkü bir popülasyondaki belirli bireylerin üreme uygunluklarını artıran belirli bir özelliği varsa, bu özellik başkalarının pahasına gelişmiş olabilir. Doğal seçilim yoluyla genetik yapıdaki değişiklikler, mutlaka yalnızca yararlı veya zararlı olan değişiklikler değildir, ancak her ikisi de olabilen değişikliklerdir. Örneğin, daha genç yaşlarda daha yüksek üreme başarısı ile sonuçlanan zaman içinde evrimsel bir değişiklik, sonuçta o belirli özelliğe sahip olanlar için yaşam beklentisinde bir azalma ile sonuçlanabilir.

Referanslar

daha fazla okuma