재생산가설

Cost of reproduction hypothesis

인생사 이론에서 재생산 가설의 비용은 미래의 생존과 재생산의 측면에서 재생산이 비용이 많이 든다는 생각이다.이것은 호르몬 규제와 내부 자원의 차등 배분이 가장 두드러지는 두 가지 메커니즘에 의해 매개된다.

정의 및 예측

생식 가설의 비용은 생식(및 생식 노력 증가)이 미래의 생존과 생식 면에서 비용이 많이 든다는 것을 전제로 한다.[1]이러한 비용은 최초 사육자와 같은 특정 유기체에서 악화될 수 있다.[2]생물의 생식 성공을 극대화하기 위해 생물을 선택한다는 생각과 함께,[3] 이 가설은 현재의 생식과 인생사 이론에서 중추적인 미래의 건강 사이의 절충을 초래한다.[1]이러한 절충은 세 가지 수준으로 분석할 수 있다: 유전적(형질 간 공분리의 유전적 근거를 분석하는 것), 표현적(형질이 어떻게 피트니스 코바리와 직접 연결되는지 평가하는 것), 그리고 중간적 수준(생리학적 메카처럼 유전적 수준과 표현적 수준을 연결하는 메커니즘의 분석을 포함한다).Nisms).[4]

생식비용 가설에 대한 주요한 예측은 유기체가 노화됨에 따라 원가의 중요성이 감소하여 노화 유기체에서 생식 노력이 증가한다는 것이다(이 예측은 말기 투자 가설이다).생식 가설의 비용도 한 계절에 최적의 생식 노력이 그 계절에 생산되는 자손의 수를 최대화하는 노력보다 적다고 예측한다.[3]특히 수명이 긴 유기체에서는 잔여 생식 가치(전체 생식 가치에서 현재의 생식 투자액을 뺀 값으로 측정)가 수명이 짧은 유기체에 비해 높을 것이기 때문에 더욱 그렇다.[5]

트레이드오프 및 원인

재생산 비용은 생리학적, 생태학적, 행동적 요인을 포함한 여러 요인으로부터 발생한다.[6]가장 두드러진 두 가지 생리학적 요인은 호르몬과 내부 자원의 차등 배분이다.호르몬은 여러 가지 효과를 통해 현재의 생식력과 미래의 건강 사이의 균형에 영향을 미친다.예를 들어, 드로필라 멜라노가스터에서는 인슐린 수용체 유전자(DINR)에 돌연변이를 가진 암컷이 에크디스테로이드 분비를 줄이고 청소년 호르몬을 적게 분비했는데, 후자의 감소는 난자 생산 감소와 수명을 연장시키는 결과를 낳는다.또 다른 곤충인 그리엘루스(Gryllus firmus)에서는, 짧은 날개의 암컷은 어린 나이에 더 많은 번식력을 가지고 있으며, 혈중과 유사한 무척추의 유체에서 에크디스테로이드와 청소년 호르몬의 수치를 증가시키지만, 긴 날개의 상대보다 흩어지는 능력이 떨어진다.이것은 호르몬이 어떻게 생식비용을 중재할 수 있는지를 보여준다: 재생산의 증가와 체기능의 감소(몸의 나머지 부분에서의 기능 저하)를 연결함으로써.또한, 청소년 호르몬 티터(농도)가 일정 수준 이상이면 생식 비용에 영향을 미칠 가능성이 높은데, 이는 긴 날개 형태의 청소년 호르몬 티터의 순환 리듬과 짧은 날개 형태의 일정한 레벨에서 증명된다.[1]

재생산 원가에 대한 전통적인 견해는 제한된 내부 자원의 차등 배분에 의해 비용이 발생한다고 말한다.이러한 견해는 자원이 재생산 또는 소모에 할당될 수 있는 재생산 비용의 Y 모델에서 볼 수 있다.이에 대한 증거는 G. firmus에서 볼 수 있는데, 단동 암컷은 긴동 암컷에 비해 난소 성장률이 400%나 증가하고 체성 트리글리세라이드 저장고(이동용으로 사용)는 30~40% 정도 감소한다.날개가 짧은 암컷도 트리글리세리드를 합성하기 위해 적은 자원(지방산과 아미노산 형태)을 전용하고 난소 단백질 생산에 더 많은 자원을 전용한다.자원의 차등 배분은 호르몬 매개일 수 있다; 긴날개 암컷에게 주어지는 청소년 호르몬 아날로그는 트리글리세리드 합성을 감소시키고 난자 생산을 증가시켜 호르몬과 자원의 차등 배분이 어떻게 병행될 수 있는지를 보여준다.면역기능 저하와 환경 스트레스에 대한 방어력 저하도 생식비용의 중요한 요인이다.전자는 특히 수컷 새들에게 잘 연구되어 왔다.면역 기능이 저하되면 질병과 기생충에 대한 민감성이 증가하거나 면역 반응이 감소하는 형태를 취할 수 있다.이러한 감소된 기능은 호르몬에 의해 조절될 수 있다; 예를 들어, 테네브리오 어금니터에서는 면역억제가 짝짓기의 결과로 청소년 호르몬이 증가하면서 야기되었다.환경 스트레스에 대한 방어의 감소는 재생산의 결과로 인한 체손상이나 그러한 손상으로부터 보호하는 데 필요한 자원의 재라우팅에 의해 작동될 수 있다.[1]

포식 같은 생태학적 요인도 생식 비용에 영향을 미친다.[6]포식은 여러 가지 요인으로 인해 사육 유기체에 불균형적으로 영향을 미친다.짝을 찾는 것으로 인해 포식자에 대한 노출이 증가하고, 눈에 띄는 짝짓기 표시장치에 매력을 느끼는 포식자, 교미 및 임신 중 이동성이 저하되는 것 등이 그것이다.생식 중 포식 위험은 많은 진화적 반응을 유도할 수 있다.guppies에서, 포식 압력이 높은 위치의 남성들은 일반적으로 덜 색감이 있고 덜 구애적인 표시를 한다.그들이 전시할 때, 그것은 하루의 어두운 시간 동안 더 자주 나타난다.남성들은 또한 비시각적 결합에 더 의존하는 경향이 있다.비슷한 위치에 있는 암컷들은 일반적으로 덜 화려한 수컷을 선호한다.그들은 또한 자손 발달에 더 많은 자원을 바치고, 결과적인 젊은이들은 더 작고 더 많다.공진화는 포식자와 먹이 사이에 일어날 수 있다.예를 들어 포투리스 속 반딧불이는 먹이 종의 암컷을 흉내 내는 등 다양한 수단을 통해 다른 반딧불이를 유인한다.어떤 종들은 포식자만이 반응할 수 있는 말도 안 되는 신호를 방출함으로써 이에 반응할지도 모른다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d Harshman, Lawrence G.; Zera, Anthony J. (2007). "The cost of reproduction: the devil in the details". Trends in Ecology & Evolution. 22 (2): 80–86. doi:10.1016/j.tree.2006.10.008. ISSN 0169-5347. PMID 17056152.
  2. ^ Sanz-Aguilar, Ana; Tavecchia, Giacomo; Pradel, Roger; Mínguez, Eduardo; Oro, Daniel (2008). "The cost of reproduction and experience-dependent vital rates in a small petrel". Ecology. 89 (11): 3195–3203. doi:10.1890/08-0431.1. hdl:10261/99246. ISSN 0012-9658. PMID 31766808.
  3. ^ a b Creighton, J. Curtis; Heflin, Nicholas D.; Belk, Mark C. (2009). "Cost of reproduction, resource quality, and terminal investment in a burying beetle". The American Naturalist. 174 (5): 673–684. doi:10.1086/605963. ISSN 0003-0147. PMID 19775240.
  4. ^ Stearns, S. C. (1989). "Trade-offs in life-history evolution". Functional Ecology. 3 (3): 259–268. CiteSeerX 10.1.1.377.2661. doi:10.2307/2389364. ISSN 0269-8463. JSTOR 2389364.
  5. ^ Williams, George C. (1966). "Natural selection, the costs of reproduction, and a refinement of Lack's principle". The American Naturalist. 100 (916): 687–690. doi:10.1086/282461. ISSN 0003-0147.
  6. ^ a b Zera, Anthony J.; Harshman, Lawrence G. (2001). "The physiology of life history trade-offs in animals". Annual Review of Ecology and Systematics. 32 (1): 95–126. doi:10.1146/annurev.ecolsys.32.081501.114006. ISSN 0066-4162.
  7. ^ Magnhagen, Carin (1991). "Predation risk as a cost of reproduction". Trends in Ecology & Evolution. 6 (6): 183–186. doi:10.1016/0169-5347(91)90210-O. ISSN 0169-5347. PMID 21232452.