Что ограничивает рост животных в популяции?
От: Khimik  
Дата: 15.12.20 04:06
Оценка:
Я когда-то уже задавал этот вопрос, хочу его повторить. По идее, естественный отбор очень часто должен поддерживать неограниченный рост размеров животных в популяции. Если ты крупнее соседей, то ты можешь отбирать у них самок и ресурсы, соответственно так все со временем станут крупнее. Почему животные не растут непрерывно и неограниченно?
Мне возражали что чем больше рост тем больше нагрузка на кости, но речь о другом: то, что выгодно отдельным особям, часто невыгодно популяции в целом. Если у людей кто-то будет выше среднего роста на голову, это очень ему помогает в жизни, но если всё человечество станет на голову выше, никому лучше не будет. Докинз иллюстрирует это на примере деревьев, они как раз растут неограниченно:

  Скрытый текст

В типичном старом лесу полог можно представить как воздушный луг, в точности такой же как холмистые травяные луга прерий, но поднятый на сваях. Полог собирает солнечную энергию почти в том же объеме, что и луг. Но существенная доля энергии "тратится впустую", непрерывно питая сваи, которые не делают ничего более полезного, чем поднимают "луг" высоко в воздух, где он собирает точно такой же урожай фотонов, как это было бы – по намного меньшей стоимости – если бы он лежал прямо на поверхности земли.
И это оставляет нас наедине с различием между спланированной и эволюционной экономикой. В спланированной экономике не было бы никаких деревьев, или уж точно никаких очень высоких деревьев: никакого леса, никакого полога. Деревья – лишние расходы. Деревья расточительны. Стволы деревьев — стоящие памятники бесполезному соревнованию – бесполезному, если мы мыслим категориями плановой экономики. Но экономика природы не спланирована. Отдельные растения конкурируют с другими растениями, того же самого и других видов, и в результате они становятся все выше и выше, намного выше, чем рекомендовал бы любой проектировщик. Однако не безгранично. Наступает момент, когда вырастание еще на фут выше, хотя и будет давать преимущество в соревновании, будет стоить так дорого, что данное конкретное дерево, сделавшее это, на самом деле окажется в убытке по отношению к конкурентам, которые воздержались от лишнего фута. Именно этот баланс стоимости и прибыли окончательно и определит высоту, до которой вынуждены расти деревья, а не преимущества, которые рациональный планировщик посчитал бы для деревьев как для группы. И, конечно, баланс приведет к различным максимумам в разных лесах. Секвойные леса тихоокеанского побережья (посмотрите на них, пока живы), вероятно, никогда не были превзойдены.
Вообразите судьбу гипотетического леса, давайте назовем его Лесом Дружбы, в котором, по некому мистическому сговору все деревья как-то умудрились достичь желаемой цели снижения всей высоты полога крон до 10 футов. Полог выглядит точно так же, как в любом другом лесу, за исключением только высоты 10 футов вместо 100. С точки зрения плановой экономики, Лес Дружбы как лес более эффективен, чем высокие леса, знакомые нам, поскольку его ресурсы не вкладываются в создание массивных стволов, не служащих никакой другой цели, кроме как соревнованию с другими деревьями.
Но теперь, предположим, одно мутантное дерево возникло посреди Леса Дружбы. Это дерево-жулик вырастает чуть длиннее, чем "оговоренные" 10 футов. Этот мутант сразу же получает соревновательное преимущество. Безусловно, он должен заплатить цену дополнительной длины ствола. Но она более чем покрывается, коль скоро другие деревья придерживаются предписания о самопожертвовании, вследствие чего дополнительные собранные фотоны более чем окупают стоимость дополнительного удлинения ствола. Естественный отбор благоприятствует генетической тенденции отклоняться от предписания о самопожертвовании и вырастать чуть-чуть длиннее, скажем до 11 футов. По мере смены поколений все больше и больше деревьев нарушают запрет на высоту. Когда в конечном итоге все деревья оказываются высотой в 11 футов, все они в убытке по сравнению с тем, что было ранее: все платят стоимость вырастания на дополнительный фут. Но они не получают никаких дополнительных фотонов в результате этих стараний И теперь естественный отбор благоприятствует тенденции любого мутанта вырасти, скажем, до 12 футов. И так деревья продолжают становиться все выше и выше. Закончится ли когда-нибудь это бессмысленное карабканье? Почему бы деревьям не стать в милю высотой? Предел устанавливается на такой высоте, когда дополнительная стоимость вырастания еще на один фут перевешивает преимущества в фотонах от этого самого дополнительного фута.


Вероятно у полигамных видов тенденция непрерывно расти больше, чем у моногамных, потому что у первых самцы жёстко дерутся друг с другом за самок, и размер оказывается очень важен. Вообще интересно, как половые отношения (моногамия/полигамия/промискуитет) влияют на эволюционные тренды.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что его больше не из чего сделать". АБ Стругацкие.
Re: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: namespace  
Дата: 15.12.20 06:34
Оценка:
K>Я когда-то уже задавал этот вопрос, хочу его повторить. По идее, естественный отбор очень часто должен поддерживать неограниченный рост размеров животных в популяции. Если ты крупнее соседей, то ты можешь отбирать у них самок и ресурсы, соответственно так все со временем станут крупнее. Почему животные не растут непрерывно и неограниченно?
Крупной особи нужно больше пищи, и ей не до размножения, когда всю траву съели.
Плюс крупного быстрее заметит хищник. Нужны ноги как у жирафа или кожа как у слона.

Крупному хищнику сложно спрятаться если растительности мало.
Плюс проблема с ускорением и маневренностью.
И в лесу на деревьях не поохотишься.
Если крупный зверь будет вместо добычи еды заниматься ее отъемом у сородичей, то очень скоро останется один и сдохнет с голодухи.
Re: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: Finder_b  
Дата: 15.12.20 07:11
Оценка: 6 (1) +1
msgEdit: Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Я когда-то уже задавал этот вопрос, хочу его повторить. По идее, естественный отбор очень часто должен поддерживать неограниченный рост размеров животных в популяции. Если ты крупнее соседей, то ты можешь отбирать у них самок и ресурсы, соответственно так все со временем станут крупнее. Почему животные не растут непрерывно и неограниченно?


Ты совершенно прав, именно так и происходит. Правда медленно, так как расти трудно — нужно чтобы эволюция отобрала в генах колоссальное количество адаптаций под большой размер. Сосуды с обратными клапанами, продвинутую терморегуляцию и т.п.. Экологические ниши больших животных тоже заняты, и вытеснять от туда конкурентов трудно. Но на длительной перспективе любое животное растет пока не вымрет. А вымирают они из-за эволюционного парадокса — чем ты больше, тем медленнее ты размножаешься, и меньше особей твоего вида живет на планете. Это значит что маленькие животные эволюционируют быстрее, и обгоняют больших в эволюционной гонке. И как только мелким животным удалось вырваться в перед хоть чуть-чуть, они начинают расти. Именно так случилось с мегафауной — котора была вытеснена современной фауной. Именно так случись динозаврами которые были вытеснены млекопитающими. Именно так случилось с архозаврами которые были вытеснены динозаврами. Так же было еще стопитсот случаях о которых мы не чего не заем, так как вытеснение произошло слишком быстро, чтобы попасть в палеонтологическую летопись.

Из этого правила есть исключение. Когда пищевые ресурсы сильно ограничены и не маштабируются с размером (за счет большей скорости передвижения), становится выгодно быть маленьким, так как крупные животные начинают голодать. Тогда животные начинают уменьшатся — и происходит это быстро так как становится маленьким легко. Такое происходит например на небольших островах.
Re[2]: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: Finder_b  
Дата: 15.12.20 07:34
Оценка:
Здравствуйте, Finder_b, Вы писали:

F_>msgEdit: Здравствуйте, Khimik, Вы писали:


K>>Я когда-то уже задавал этот вопрос, хочу его повторить. По идее, естественный отбор очень часто должен поддерживать неограниченный рост размеров животных в популяции. Если ты крупнее соседей, то ты можешь отбирать у них самок и ресурсы, соответственно так все со временем станут крупнее. Почему животные не растут непрерывно и неограниченно?


F_> Экологические ниши больших животных тоже заняты, и вытеснять от туда конкурентов трудно. Но на длительной перспективе любое животное растет пока не вымрет.

Небольшое уточнение — как и любой эволюционный признак большой размер появляется не у всех особей вида. Соответственно если есть какое-нибудь географическое разделение — то через некоторое время вид разделяется на два. На большой и маленький вариант. Большой продолжает расти, периодически разделяясь на виды большего и меньшего размера, а маленький остается в своей нише. Где благополучно эволюционирует. Вырасти он не может так как ниша большего размера уже занята его же собственным подвидом. По этому пока ты не эволюционируешь — вырасти уже не возможно, конкуренцию с самим собой но который уже большой выиграть нельзя.

Таким образом, если мы обозначим дерево эволюции на диаграмме размера — то увидим почти прямой ствол. В котором эволюционировало мелкое житное. От этого ствола будут отходить ветки больших животных, которые становятся все больше и больше и со временем вымирают обрываясь.
Re: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: Pzz Россия https://github.com/alexpevzner
Дата: 15.12.20 09:53
Оценка:
Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Я когда-то уже задавал этот вопрос, хочу его повторить. По идее, естественный отбор очень часто должен поддерживать неограниченный рост размеров животных в популяции. Если ты крупнее соседей, то ты можешь отбирать у них самок и ресурсы, соответственно так все со временем станут крупнее. Почему животные не растут непрерывно и неограниченно?


Потому, что если ты мельче слона, ты можешь питаться тем, чем слон брезгует. А иначе тебе придется конкурировать со слоном, и он тебя затопчет.
Re: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: Pyromancer  
Дата: 16.12.20 14:24
Оценка:
Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K> Если у людей кто-то будет выше среднего роста на голову, это очень ему помогает в жизни, но если всё человечество станет на голову выше, никому лучше не будет. Докинз иллюстрирует это на примере деревьев, они как раз растут неограниченно:


Деревья не растут неограничено, примерно 100 метров это их потолок, дальше нужен уже радикально другой механизм перекачки воды от корней к кроне.
Re: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: The Minister Земля  
Дата: 16.12.20 14:57
Оценка: :)
Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

Слушай, ты уже как Shmj и RussianFellow — 3 главных наркомана RSDN. Что ни день как очередной опус. Радует, что RussianFellow редко постит, в отличие от вас с Shmj.
Re[2]: Что ограничивает рост животных в популяции?
От: Khimik  
Дата: 16.12.20 16:48
Оценка: :))
Здравствуйте, The Minister, Вы писали:

TM>Здравствуйте, Khimik, Вы писали:


TM>Слушай, ты уже как Shmj и RussianFellow — 3 главных наркомана RSDN. Что ни день как очередной опус. Радует, что RussianFellow редко постит, в отличие от вас с Shmj.


Вы антилиберал?
"Ты должен сделать добро из зла, потому что его больше не из чего сделать". АБ Стругацкие.
 
Подождите ...
Wait...
Пока на собственное сообщение не было ответов, его можно удалить.