从植物到动物的经济谱

植物经济谱 Plant economics spectrum

【摘要】地球上的植物形态和生活史特征的非常丰富的。然而，在陆地生物圈中被证明具有进化可行性的基本性状组仍然很少。基于全球最大的维管植物性状数据库，主要包括与生长、生存和繁殖有关的六个性状。研究发现数据在六维性状中的分布高度集中，表明性状之间存在协调和权衡关系。六个性状的前两个主轴可以解释接近75%的性状变异，第一轴代表整个植物及器官的大小，第二轴代表叶片的光合特性，反映了叶片构建成本与生长潜力的权衡。全球植物性状经济谱为阐明进化的约束条件、物种和生态系统功能的限定以及基于植物性状的连续变化来改进未来植被的预测模型奠定了基础。

动物经济谱 Animal Economics Spectrum (AES)

【摘要】植物经济谱的研究促进了我们对植物生态学的理解，并且提供了一个跨物种、生活型和植物区系的统一概念。以往动物学的研究主要集中在个体生活史特征和代谢理论方面，很少将动物性状应用于生态系统研究中。为了弥补以往研究的空白，本文的作者提出了动物经济谱 (AES, animal economics spectrum) 的概念。为了证明构建动物经济谱（AES）的可行性和实用性，作者收集来自7个纲的98个陆生动物类群成体和幼崽的体重 (body mass)、寿命 (life span)、首次生殖年龄 (age at first reproduction)、繁殖率 (reproductive rate) 和代谢速率 (metabolic rate) 等性状数据，并将这些类群映射到一个多元的性状空间中。研究结果表明：动物经济谱 (AES)是由两个与繁殖策略和生活节奏有关的主轴构成，而这两个轴都与动物的代谢有关。动物经济谱反映了经典生活史策略研究的基本思想，同时也体现了生命史和代谢理论领域的最新发现和发展。此外，本研究也发现动物在动物经济谱 (AES)中的位置和分类、体温调节的关系。动物经济谱 (AES)表明动物不同生态策略的主要维度可以用容易获取的功能性状来描述。作者建议将动物经济谱 (AES)纳入到生态系统研究中，加深对生态过程和生态系统功能的理解。倡导今后建立全球动物性状数据库，为今后研究动物经济图谱提供数据支撑。AES的框架将有助于理解物种、群落和生态系统层面的生态过程，也有助于今后预测气候变化如何影响动物群落的功能组成和多样性。

蚂蚁经济谱 Ant economic spectrum

【摘要】过去几十年来，通过对植物功能性状的大量测定，人们对植物生态策略有了系统得认识。然而，对于植物的生态策略是否适用于其他生物 (如动物) 仍然是不清楚的。在所有的动物中，通常被认为在生态系统中蚂蚁与植物有很大的相似性，比如单个工蚁的作用就像是植物的叶片和根系。用关键功能性状来理解植物生态策略的框架 (如叶经济谱、木材经济谱、细根经济谱) 为理解蚂蚁的生态策略提供了参考。本研究中，作者主要探讨了蚂蚁性状经济谱中的四个维度：个体大小-数量的权衡、可见性-防御性的权衡，资源获取的权衡和环境耐受的的权衡。本研究也指出了植物和蚂蚁生态策略之间的不同之处，以及这些策略是如何在群居生物的不同模块中发挥作用的。作者建议在未来的研究中应该重视那些不容易测量但能够更好了解蚂蚁生态策略的性状，以便于我们更加准确得理解蚂蚁的生态策略。群居生物独特的生物学特性为我们理解植物和动物的生态策略的关联方面提供了非常好的渠道，未来应该得到更多的关注。

【参考文献】

Diaz, et al. 2016. The global spectrum of plant form and function. Nature 529:167-173.

Junker, et al. 2022. Towards an animal economics spectrum for ecosystem research. Functional Ecology.

Gibb, et al. 2022. Ecological strategies of (pl)ants: Towards a world‐wide worker economic spectrum for ants. Functional Ecology.

转自：“生态科研笔记”微信公众号

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