ATSPARUMAS APLINKAI: VEIKSNIAI IR PAVYZDŽIAI - APLINKA - 2025

Aplinkos pasipriešinimas yra veiksniai, kurie kartu apriboti fizinio gyventojų augimą. Tai gali priklausyti nuo gyventojų tankio, pavyzdžiui, konkurencijos, grobuoniškumo, parazitizmo ar aplinkos kokybės. Jie taip pat gali būti nepriklausomi nuo tankio, pavyzdžiui, katastrofų ar oro sezoniškumo.

Nesant aplinkos reguliavimo veiksnių, bet kokia natūrali populiacija augtų pagal savo biotinį potencialą, eksponentiškai. Tačiau atsparumo aplinkai poveikis riboja gyventojų skaičiaus augimą ir pasiekia pusiausvyrą.

Plėšikavimas Nuo tankio priklausomas aplinkos atsparumo koeficientas. Autorius: www.flirck.com

Skirtinga aplinkos veiksnių, kurie daro įtaką gyventojų skaičiaus augimui, sąveika sukuria labai skirtingą populiacijos dinamiką.

Populiacijos paprastai pasiekia dinaminę pusiausvyrą, kuri grafiškai pavaizduota kreivėse, kurios svyruoja apie pusiausvyros vertę.

Kas yra atsparumas aplinkai?

Paprasčiausias populiacijos dinamikos modelis daro prielaidą, kad esant optimalioms aplinkos sąlygoms individų skaičius didėja atsižvelgiant į populiacijos biotinį potencialą.

Kitaip tariant, augimo vienam gyventojui procentas (r) visada yra vienodas, nepriklausomai nuo populiacijos dydžio. Šiose patalpose gyventojų augimas būtų eksponentinis.

Gamtoje populiacijos pradiniame etape gali eksponentiškai augti, tačiau jos negali išlaikyti šios dinamikos be galo. Yra veiksnių, ribojančių ar reguliuojančių šios populiacijos augimą. Šių veiksnių suma yra žinoma kaip atsparumas aplinkai.

Aplinkai atsparūs veiksniai mažina augimo vienam gyventojui greitį, kai populiacija artėja prie optimalaus dydžio, geriau žinomo kaip keliamoji galia.

Tokia dinamika sukuria logistinį augimą, kuris paprastai pasiekia dinaminę pusiausvyrą, esant stabiliems periodiniams svyravimams apie apkrovos tūrį (K).

Atsparumo aplinkai veiksniai

-Nesiskiria

Kai veiksniai, sukeliantys atsparumą aplinkai, nepriklauso nuo individų tankio, sakoma, kad jie yra tankiai nepriklausomi.

Kai kurie sezoniniu laikotarpiu periodiškai gali atsirasti nuo tankio nepriklausantys veiksniai, pavyzdžiui, gaisras, sausra, potvynis ar šaltis. Šie įsikiša į gyventojų skaičiaus reguliavimą.

Sukurdami pasikartojančius pagrindus metai iš metų, jie daro nuolatinį atrankinį spaudimą, kuris kartais paskatino asmenis prisitaikyti ir tai leido jiems pagerinti savo kūno rengybą ir išgyventi metai iš metų, nepaisant jo reguliavimo poveikio.

Kiti atsitiktiniai nuo tankio nepriklausomi padariniai, tokie kaip ekstremalūs klimato pokyčiai, ugnikalnių išsiveržimai ir kitos stichinės nelaimės, gali sukelti nepaprastus gyventojų pokyčius. Jie negali išlaikyti pastovaus populiacijos dydžio ar pusiausvyros taško.

-Nepriklauso

Jei veiksniai, reguliuojantys populiacijos augimą, priklauso nuo individų tankio, tada jie vadinami priklausomais nuo tankio. Šie veiksniai gali būti abiotiniai arba biotiniai.

Abiotiniai veiksniai

Abiotiniai nuo tankiai priklausomų aplinkos atsparumo veiksnių yra tie, kurie atsiranda, kai padidėjus populiacijai, keičiasi fizikinės ir cheminės buveinės sąlygos.

Pvz., Didelis gyventojų tankis gali sukelti kenksmingų atliekų kaupimąsi, dėl kurių sumažėja individų išgyvenamumas arba dauginimosi greitis.

Biotiniai veiksniai

Biotiniai veiksniai yra tie, kurie atsiranda dėl rūšies ar skirtingų rūšių individų sąveikos. Pavyzdžiui, konkurencija, grobuonys ir parazitizmas.

Varzybos

Konkurencija atsiranda, kai gyvybiniai ištekliai, kuriuos naudoja tos pačios ar skirtingos rūšies individai, yra riboti. Tarp ribotų išteklių gali būti maistinės medžiagos, vanduo, teritorija, prieglaudos nuo plėšrūnų, priešingos lyties asmenys, šviesa.

Didėjant gyventojų skaičiui, išteklių prieinamumas vienam gyventojui mažėja, taigi sumažėja individų reprodukcinis lygis ir populiacijos augimo tempai. Šis mechanizmas sukuria logistinio augimo dinamiką.

Plėšikavimas

Plėšikavimas yra rūšių sąveikos rūšis, kai vienos rūšies individas (plėšrūnas) medžioja kitos rūšies individą (grobį), kad galėtų jį vartoti maistui. Tokio tipo sąveikos metu kiekvienos populiacijos tankis reguliuoja kitą.

Didėjant grobio populiacijai, plėšrūnų populiacija didėja dėl turimo maisto. Bet didėjant plėšrūnų tankiui grobio populiacija mažėja dėl padidėjusio grobuonies slėgio.

Dėl tokio tipo sąveikos susidaro populiacijos augimo kreivės, kurių pusiausvyra yra dinamiška. Neįmanoma pasiekti statinio populiacijos dydžio, tačiau populiacijos nuolat svyruoja apie šią vertę.

Parazitizmas

Parazitizmas yra sąveika, per kurią vienos rūšies individas (parazitas) gauna naudos iš kitos rūšies (šeimininko) individų, mažindamas jų išgyvenimo ar dauginimosi tikimybę. Šia prasme jis taip pat laikomas gyventojų reguliavimo mechanizmu.

Parazitų ir šeimininkų sąveika gali generuoti dinamiką, panašią į plėšrūnų ir grobio. Tačiau parazito ir šeimininko sąveikos rūšių įvairovė gamtoje yra begalinė, todėl galima sukurti sudėtingesnę dinamiką.

- Sąveikos

Gamtoje priklausomas ir nepriklausomas tankio poveikis sąveikauja reguliuodamas populiacijas, sukurdamas didelę įvairovę modelių.

Dėl tankio priklausomi veiksniai gali išlaikyti populiacijos artimumą ir ilgainiui patirti staigų nuosmukį dėl nuo tankio nepriklausančios gamtos katastrofos.

Pavyzdžiai

Bakterijų augimas

Kai kultūrinėje terpėje pasėjama bakterijų sėjimo bakterija, galima pastebėti keturių fazių augimo kreivę. Šioje kreivėje galima aiškiai įvertinti pradinį eksponentinį augimą ir aplinkos reguliavimo poveikį.

Iš pradžių akivaizdi nejudanti fazė ir pagaliau mažėjantis gyventojų skaičius.

Pirmojo adaptacijos etapo metu bakterijos ne dauginasi, o sintezuoja RNR, fermentus ir kitas molekules. Per šį etapą nepastebėta populiacijos augimo.

Bakterijų augimo kreivė. Autorius: M • Komorniczak -talk-Iliustracija: Michał Komorniczak Šis failas buvo išleistas į „Creative Commons 3.0“. „Attribution-ShareAlike“ (CC BY-SA 3.0) Jei savo tinklalapyje ar leidinyje naudojate mano atvaizdus (originalius ar modifikuotus), paprašykite pateikti man išsamią informaciją: Michał Komorniczak (Lenkija) arba Michal Komorniczak (Lenkija). Norėdami gauti daugiau informacijos, rašykite mano el. pašto adresu per Wikimedia Commons

Kitame etape įvyksta ląstelių dalijimasis. Bakterijos dauginasi dvejetainiu suliejimu, viena ląstelė dalijasi į dvi dukterines ląsteles.

Šis mechanizmas sukuria eksponentinį augimą, kurio metu gyventojų skaičius padvigubėja kiekvienu iš eilės laikotarpiu. Tačiau šis etapas negali tęstis be galo, nes maistingosios medžiagos aplinkoje pradeda riboti.

Trečioji kreivės fazė yra nejudanti. Maisto medžiagų sumažėjimas ir toksinų kaupimasis lemia gyventojų skaičiaus augimo greičio sumažėjimą, kol pasiekiama pastovi bakterijų skaičiaus vertė. Šiuo metu naujų bakterijų gamybos greitis yra subalansuotas nuo bakterijų žūties greičio.

Paskutinėje kreivės fazėje staigiai sumažėja bakterijų skaičius. Tai įvyksta tada, kai visos mitybinėje terpėje esančios maistinės medžiagos yra išeikvotos ir bakterijos miršta.

Lūšis ir kiškiai

Tipiškas plėšrūnų ir grobio populiacijų populiacijos reguliavimo pavyzdys yra lūšių ir kiškių. Dėl kiškių populiacijos dydžio sumažėjimo sumažėja lūšių skaičius.

Mažesnis lūšių skaičius sumažina kiškių grobuonišką slėgį ir, savo ruožtu, padidina lūšių skaičių.

Svarbu atsižvelgti į tai, kad kiškių populiacijos dinamiką taip pat lemia maisto tiekimas joms.

Populiacijos dinamika, susidariusi dėl aplinkos reguliavimo tarp lūšių (plėšrūnų) ir kiškių (grobio). Autorius: CNX OpenStax, per „Wikimedia Commons“

Lemmingsas

Įdomus atvejis nagrinėjamas su Lemmings Grenlandijoje. Šių žinduolių populiaciją reguliuoja keturios plėšriosios rūšys: pelėda, lapė, paukščių rūšis ir erminas (Mustela erminea).

Pirmieji trys yra oportunistiniai plėšrūnai, kurie maitinasi lemmings tik tada, kai jų gausu. Nors erminas maitinasi vien tik mėgstamais gyvūnais.

Ši skirtingų reguliavimo veiksnių sąveika sukelia periodinius populiacijos augimo svyravimus, kurie sukuria ketverių metų mėgstamumo ciklą. Šią dinamiką galima paaiškinti taip.

Kai mėgstamų paukščių populiacija yra maža, jie grobiami tik stotelėmis. Dėl gana mažo grobuonies slėgio jis greitai padidina populiacijos dydį.

Didėjant lemmings populiacijai, oportunistiniai plėšrūnai pradeda jas medžioti dažniau. Kita vertus, stoatai taip pat padidina savo gyventojų skaičių, nes yra daugiau maisto produktų. Dėl tokios padėties lemmings populiacija riboja tankį.

Dėl plėšriųjų rūšių skaičiaus ir jų populiacijos dydžio auginimas daro labai didelį grobio spaudimą, todėl staiga sumažėja populiacijos dydis.

Šis grobio sumažėjimas atspindi tai, kad kitais metais sumažėja stoatų populiacija dėl maisto sumažėjimo, pradedant naują ciklą.

Skirtumas su biotiniu potencialu

Biotinis potencialas yra maksimalus natūralių gyventojų augimo pajėgumas, esant optimalioms aplinkos sąlygoms.

Pvz., Kai maisto gausu, aplinkos oro drėgmės, pH ir temperatūros sąlygos yra palankios, o jų asmenys nėra veikiami plėšrūnų ar ligų.

Teorinis ryšys tarp biotinio potencialo, atsparumo aplinkai ir laikomosios galios. Modifikuota iš: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Šią populiacijos charakteristiką lemia individų (dažniausiai moterų) dauginimosi galimybės, tai yra, kiek palikuonių ji sugeba užauginti per savo gyvenimą, tai priklauso nuo pirmojo reprodukcijos amžiaus, vaikai kiekviename reprodukciniame įvykyje ir šių įvykių dažnis bei kiekis.

Gyventojų biotinį potencialą riboja atsparumas aplinkai. Abiejų sąvokų sąveika sukuria keliamąją galią.

Nuorodos

1. Vikipedijos bendradarbiai. Bakterijų augimas. Vikipedija, nemokama enciklopedija, 2018 m. Galima rasti es.wikipedia.org.
2. Hastingas, A. 1997. Gyventojų biologija: sąvokos ir modeliai. Springeris. 244 psl.
3. Turchin, P. 1995. 2 skyrius: Gyventojų reguliavimas: seni argumentai ir nauja apibendrinimas. In: Cappuccino, N. & Price PW populiacijos dinamika: nauji požiūriai ir apibendrinimas. Akademinė spauda. Londonas, JK.
4. Taileris Milleris, Jr ir Scott E. Spoolman. 2009. Ekologijos pagrindai. 5 ^iki redaguoti. G. Tyler Miller, Jr ir Scott E. Spoolman. 560 psl.
5. Vikipedijos bendradarbiai. (2018 m., Gruodžio 11 d.). Biotinis potencialas. Vikipedijoje, nemokama enciklopedija. Gauta 2018 m. Gruodžio 22 d., 16:17, iš en.wikipedia.org.