Semelparita a Iteroparita odkazuje na reprodukční strategii organismu. Druh je považován za semelparózní, pokud je charakterizován jedinou reprodukční epizodou před smrtí, a iteroparní, pokud je charakterizován několika reprodukčními cykly v průběhu svého života. Tyto charakteristické vzory se odrážejí v sexuálním chování dotyčného druhu.
Losos tichomořský je příkladem semelparózního organismu
Slovo semelparita pochází z latinského semel, once, a pario, to beget. Je také známé jako rozmnožování „big bang“, protože jediná reprodukční událost semelparózních organismů je obvykle velká, stejně jako fatální. Klasickým příkladem semelparózního organismu je losos tichomořský (Oncorhynchus spp.), který žije mnoho let v oceánu, než doplave do sladkovodního potoka svého narození, naklade vajíčka a uhyne. Mezi další semelparózní živočichy patří mnoho hmyzu, včetně některých druhů motýlů, cikád a jepic, někteří měkkýši jako olihně a chobotnice a mnoho arachnidů. Semelparita je mnohem vzácnější u obratlovců, ale kromě lososů patří mezi příklady smelt, huňáček a několik ještěrek, obojživelníků a didelphid a dasyurid vačnatých savců.
iteroparní organismus je takový organismus, který může během svého života podstoupit mnoho reprodukčních událostí. Prase je příkladem iteroparního organismu
Termín iteroparita pochází z latinského itero, opakovat, a pario, plodit. Příkladem iteroparního organismu je člověk – i když se mnoho lidí může rozhodnout mít pouze jedno dítě, lidé jsou biologicky schopni mít potomky mnohokrát v průběhu života. Iteroparní obratlovci zahrnují všechny ptáky, většinu plazů, prakticky všechny savce a většinu ryb. Mezi bezobratlými je iteroparní většina měkkýšů a mnoho hmyzu (například komáři a švábi).
Semelparita vs. iteroparita
Iteroparózní reprodukční úsilí
Organismus má k dispozici omezené množství energie a musí ji rozdělit mezi různé funkce. Významný je zde kompromis mezi plodností, růstem a přežitím v jeho strategii životní historie. Tyto kompromisy vstupují do hry ve vývoji iteroparity a semelparity. Opakovaně bylo prokázáno, že semelparózní druhy rodí více potomků ve své jediné smrtelné reprodukční epizodě než blízce příbuzné iteroparní druhy v kterémkoli z nich.
Modely založené na nelineárních kompromisech
Jedna třída modelů, která se snaží vysvětlit diferenciální vývoj semelparity a iteroparity, zkoumá tvar kompromisu mezi zplozeným potomkem a zplozeným potomkem. Z ekonomického hlediska je zplozený potomek ekvivalentní prospěšné funkci, zatímco zplozený potomek je srovnatelný s nákladovou funkcí. Reprodukční úsilí organismu – podíl energie, kterou vkládá do reprodukce, na rozdíl od růstu nebo přežívání – nastává v bodě, kdy je vzdálenost mezi zplozeným potomkem a zplozeným potomkem největší. Průvodní graf ukazuje křivky zplozených potomků a zplozených potomků pro iteroparní organismus:
Semelparózní reprodukční úsilí
Druhá sada modelů zkoumá možnost, že iteroparita je pojistkou proti nepředvídatelnému přežívání mladých jedinců (vyhýbání se ukládání všech vajec do jednoho košíku). Matematické modely opět nenašly empirickou oporu v systémech reálného světa. Ve skutečnosti mnoho semelparózních druhů žije na stanovištích charakterizovaných vysokou (ne nízkou) environmentální nepředvídatelností, jako jsou pouště a brzy po sobě následující stanoviště.
Coleův paradox a demografické modely
Modely, které mají nejsilnější podporu živých systémů, jsou demografické. V klasické práci Lamonta Colea z roku 1954 dospěl k zajímavému závěru:
U ročního druhu by absolutní přírůstek přirozeného přírůstku populace, kterého by bylo možné dosáhnout přechodem na trvalý reprodukční návyk, přesně odpovídal přírůstku jednoho jedince do průměrné velikosti vrhu.
Představte si například dva druhy – iteroparní druh, který má roční vrhy v průměru po třech potomcích, a semelparózní druh, který má jeden vrh po čtyřech a pak uhyne. Tyto dva druhy mají stejnou rychlost růstu populace, což naznačuje, že i nepatrná výhoda plodnosti jednoho dalšího potomka by upřednostnila vývoj semelparity. To je známé jako Coleův paradox.
Ve své analýze Cole předpokládal, že neexistuje úmrtnost jedinců iteroparních druhů, dokonce ani sazenic. O dvacet let později Charnov a Schaffer ukázali, že rozumné rozdíly v úmrtnosti dospělých a mladistvých přinášejí mnohem rozumnější náklady na semelparitu, což v podstatě vyřešilo Coleův paradox. Ještě obecnější demografický model vytvořil Young.
Tyto demografické modely byly úspěšnější než ostatní modely, když byly testovány s reálnými systémy. Bylo prokázáno, že semelparózní druhy mají vyšší očekávanou dospělou úmrtnost, takže je ekonomičtější vložit veškeré reprodukční úsilí do první (a tedy konečné) reprodukční epizody.
Semelparita může být charakteristickým rysem stratégů r a iteroparita charakteristickým rysem stratégů K.