Efectul Allee

Datorită definiției sale ca fiind corelația pozitivă dintre densitatea populației și fitnessul mediu, mecanismele pentru care apare un efect Allee sunt, prin urmare, legate în mod inerent de supraviețuire și reproducere. În general, aceste mecanisme ale efectului Allee apar în urma cooperării sau facilitării între indivizii din specie. Exemple de astfel de comportamente de cooperare includ o mai bună căutare a partenerului, condiționarea mediului și apărarea grupului împotriva prădătorilor. Deoarece aceste mecanisme sunt mai ușor de observat pe teren, ele tind să fie mai frecvent asociate cu conceptul de efect Allee. Cu toate acestea, ar trebui luate în considerare și mecanismele efectului Allee care sunt mai puțin vizibile, cum ar fi depresia de consangvinizare și distorsiunea raportului de sex.

Mecanism ecologicEdit

Deși există numeroase mecanisme ecologice pentru efectul Allee, lista celor mai frecvent citate comportamente de facilitare care contribuie la efectul Allee în literatura de specialitate include: limitarea parteneriatului, apărarea cooperantă, hrănirea cooperantă și condiționarea mediului. Deși aceste comportamente sunt clasificate în categorii separate, ele se pot suprapune și tind să fie dependente de context (vor funcționa doar în anumite condiții – de exemplu, apărarea cooperantă va fi utilă doar atunci când sunt prezenți prădători sau concurenți).

Limitarea perechii Limitarea perechii Limitarea perechii se referă la dificultatea de a găsi un partener compatibil și receptiv pentru reproducerea sexuală la o dimensiune sau densitate mai mică a populației. Aceasta este, în general, o problemă cu care se confruntă speciile care utilizează reproducerea pasivă și care posedă o mobilitate redusă, cum ar fi planctonul, plantele și nevertebratele sesile. De exemplu, plantele polenizate de vânt ar avea o fitness mai scăzută în cazul populațiilor rare, din cauza probabilității mai mici ca polenul să ajungă cu succes la un conspecific. Apărarea cooperativă Un alt beneficiu posibil al agregării este protejarea împotriva prădătorilor prin comportament de grup împotriva prădătorilor. Multe specii prezintă rate mai mari de comportament de vigilență față de prădători pe individ la o densitate mai mică. Această vigilență sporită ar putea duce la mai puțin timp și energie cheltuită pentru căutarea hranei, reducând astfel fitness-ul unui individ care trăiește în grupuri mai mici. Un exemplu izbitor de astfel de vigilență comună este prezentat de suricate. Între timp, alte specii se deplasează în sincronie pentru a confunda și evita prădătorii, cum ar fi bancurile de sardine și stolurile de stârci. Efectul de confuzie pe care acest comportament de turmă l-ar avea asupra prădătorilor va fi mai eficient atunci când sunt prezenți mai mulți indivizi. Hrănirea în cooperare Anumite specii au nevoie, de asemenea, de hrănire în grup pentru a supraviețui. De exemplu, speciile care vânează în haite, cum ar fi câinii sălbatici africani, nu ar fi capabile să localizeze și să captureze prada la fel de eficient în grupuri mai mici. Condiționarea mediului / modificarea habitatului Condiționarea mediului se referă, în general, la mecanismul prin care indivizii colaborează pentru a-și îmbunătăți mediul imediat sau viitor în beneficiul speciei. Această modificare poate implica schimbări ale factorilor de mediu abiotici (temperatură, turbulențe etc.) sau biotici (toxine, hormoni etc.). Somonul de Pacific prezintă un caz potențial de astfel de efecte Allee componente, în care densitatea indivizilor care se reproduc poate afecta capacitatea de supraviețuire a generațiilor următoare. Somonii care se reproduc transportă nutrienții marini pe care i-au dobândit din ocean în timp ce migrează către cursurile de apă dulce pentru a se reproduce, care, la rândul lor, fertilizează habitatul înconjurător atunci când mor, creând astfel un habitat mai potrivit pentru puietul care va ecloza în lunile următoare. Deși convingător, acest caz de condiționare a mediului de către somon nu a fost susținut în mod riguros de dovezi empirice.

Induși de omEdit

Teoria economică clasică prevede că este puțin probabil ca exploatarea umană a unei populații să ducă la dispariția speciilor, deoarece costurile crescânde pentru a găsi ultimii câțiva indivizi vor depăși prețul fix pe care îl obține cineva prin vânzarea indivizilor pe piață. Cu toate acestea, atunci când speciile rare sunt mai dezirabile decât cele comune, prețurile pentru speciile rare pot depăși costurile ridicate de recoltare. Acest fenomen poate crea un efect Allee „antropogen”, în care speciile rare dispar, dar speciile comune sunt exploatate în mod durabil. Efectul Allee antropogen a devenit o abordare standard pentru conceptualizarea amenințării pe care o reprezintă piețele economice pentru speciile pe cale de dispariție. Cu toate acestea, teoria originală a fost emisă folosind o analiză unidimensională a unui model bidimensional. Se pare că o analiză bidimensională produce o curbă Allee în spațiul exploatatorilor umani și al populațiilor biologice și că această curbă care separă speciile destinate extincției de cele destinate persistenței poate fi complicată. Chiar și dimensiunile foarte mari ale populației pot trece potențial prin pragurile Allee propuse inițial pe căi predestinate extincției.

Mecanisme geneticeEdit

Diminuarea dimensiunii populației poate duce la o pierdere a diversității genetice și, datorită rolului variației genetice în potențialul evolutiv al unei specii, acest lucru ar putea duce, la rândul său, la un efect Allee observabil. Pe măsură ce populația unei specii devine mai mică, fondul său genetic se va reduce și el în dimensiune. Un rezultat posibil al acestui gât de gâtul de sticlă genetic este o reducere a fitness-ului speciei prin procesul de derivă genetică, precum și prin depresia de consangvinizare. Această diminuare globală a capacității unei specii este cauzată de o acumulare de mutații dăunătoare în întreaga populație. Variația genetică în cadrul unei specii poate varia de la benefică la dăunătoare. Cu toate acestea, într-un fond genetic de dimensiuni mai mici, există o șansă mai mare de apariție a unui eveniment stocastic în care alelele dăunătoare se fixează (derivă genetică). În timp ce teoria evoluționistă afirmă că alelele dăunătoare exprimate ar trebui să fie eliminate prin selecție naturală, eliminarea ar fi mai eficientă doar pentru a elimina alelele care sunt foarte dăunătoare sau nocive. Alelele ușor dăunătoare, cum ar fi cele care acționează mai târziu în viață, ar avea mai puține șanse de a fi eliminate prin selecție naturală și, invers, mutațiile benefice nou dobândite au mai multe șanse de a fi pierdute din întâmplare în bazinele genetice mai mici decât în cele mai mari.

Deși persistența pe termen lung a populației mai multor specii cu variație genetică redusă a provocat recent dezbateri cu privire la generalitatea depresiei de consangvinizare, există diverse dovezi empirice pentru efectele genetice Allee. Un astfel de caz a fost observat la pantera de Florida (Puma concolor coryi), o specie pe cale de dispariție. Pantera din Florida a suferit un blocaj genetic la începutul anilor 1990, când populația s-a redus la ≈25 de indivizi adulți. Această reducere a diversității genetice a fost corelată cu defecte care includ o calitate mai scăzută a spermei, niveluri anormale de testosteron, cozi de vacă și cozi încovoiate. Ca răspuns, a fost pus în aplicare un plan de salvare genetică și mai multe femele puma din Texas au fost introduse în populația din Florida. Această acțiune a dus rapid la reducerea prevalenței defectelor asociate anterior cu depresia de consangvinizare. Deși scara de timp pentru această depresie de consangvinizare este mai mare decât cea a acelor efecte Allee mai imediate, aceasta are implicații semnificative asupra persistenței pe termen lung a unei specii.

Stocasticitate demograficăEdit

Stocasticitatea demografică se referă la variabilitatea creșterii populației care rezultă din eșantionarea nașterilor și deceselor aleatorii într-o populație de mărime finită. În cazul populațiilor mici, stocasticitatea demografică va scădea rata de creștere a populației, provocând un efect similar efectului Allee, care va crește riscul de dispariție a populației. Cu toate acestea, este oarecum controversat dacă stocasticitatea demografică poate fi considerată sau nu o parte a efectului Allee. Cea mai actuală definiție a efectului Allee ia în considerare corelația dintre densitatea populației și fitnessul individual mediu. Prin urmare, variația aleatorie rezultată din evenimente de naștere și moarte nu ar fi considerată ca făcând parte din efectul Allee, deoarece riscul crescut de dispariție nu este o consecință a schimbării sorții indivizilor din cadrul populației.

Între timp, atunci când stocasticitatea demografică are ca rezultat fluctuații ale raportului dintre sexe, se poate spune că aceasta reduce fitness-ul individual mediu pe măsură ce populația scade. De exemplu, o fluctuație într-o populație mică care provoacă o penurie la un sex ar limita, la rândul său, accesul partenerilor pentru sexul opus, scăzând fitness-ul indivizilor din cadrul populației. Acest tip de efect Allee va fi probabil mai răspândit la speciile monogame decât la speciile poligame.

.