Παράγοντες περιβαλλοντικής αντίστασης και παραδείγματα



Το περιβαλλοντική αντίσταση είναι οι παράγοντες που περιορίζουν από κοινού την ανάπτυξη ενός φυσικού πληθυσμού. Αυτά μπορεί να εξαρτώνται από την πυκνότητα του πληθυσμού, όπως ο ανταγωνισμός, η καταστροφή, ο παρασιτισμός ή η περιβαλλοντική ποιότητα. Μπορούν επίσης να είναι ανεξάρτητα από πυκνότητα όπως καταστροφές ή κλιματική εποχικότητα.

Ελλείψει παραγόντων περιβαλλοντικής ρύθμισης, οποιοσδήποτε φυσικός πληθυσμός θα αυξηθεί εκθετικά ανάλογα με το βιοτικό δυναμικό του. Ωστόσο, οι επιπτώσεις της περιβαλλοντικής αντίστασης περιορίζουν την ανάπτυξη του πληθυσμού, επιτυγχάνοντας ισορροπία.

Οι διαφορετικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των παραγόντων που ασκούν περιβαλλοντική αντίσταση στην πληθυσμιακή ανάπτυξη παράγουν εξαιρετικά μεταβλητή πληθυσμιακή δυναμική.

Γενικά, οι πληθυσμοί φθάνουν σε μια δυναμική ισορροπία που αντιπροσωπεύεται γραφικά σε καμπύλες που κυμαίνονται γύρω από μια τιμή ισορροπίας.

Ευρετήριο

  • 1 Ποια είναι η περιβαλλοντική αντίσταση;?
  • 2 Παράγοντες περιβαλλοντικής αντίστασης
    • 2.1 - Ανεξάρτητα εξαρτώμενα άτομα
    • 2.2 - Εξάρτηση
    • 2.3 - Αλληλεπιδράσεις
  • 3 Παραδείγματα
    • 3.1 Βακτηριακή ανάπτυξη
    • 3.2 Λύγοι και λαγοί
    • 3.3 Lemmings
  • 4 Διαφορά με βιοτικό δυναμικό
  • 5 Αναφορές

Ποια είναι η περιβαλλοντική αντίσταση;?

Το απλούστερο μοντέλο δυναμικής του πληθυσμού υποθέτει ότι, υπό τις βέλτιστες περιβαλλοντικές συνθήκες, ο αριθμός των ατόμων αυξάνεται ανάλογα με το βιοτικό δυναμικό του πληθυσμού.

Δηλαδή, ο ρυθμός ανάπτυξης ανά κάτοικο (r) είναι πάντα η ίδια, ανεξάρτητα από το μέγεθος του πληθυσμού. Κάτω από αυτούς τους χώρους η αύξηση του πληθυσμού θα ήταν εκθετική.

Στη φύση, οι πληθυσμοί μπορούν να αναπτυχθούν εκθετικά σε μια αρχική φάση, αλλά δεν μπορούν να διατηρήσουν αυτή τη δυναμική απείρως. Υπάρχουν παράγοντες που περιορίζουν ή ρυθμίζουν την ανάπτυξη αυτού του πληθυσμού. Το άθροισμα αυτών των παραγόντων είναι γνωστό ως περιβαλλοντική αντίσταση.

Οι παράγοντες που ασκούν μια πράξη περιβαλλοντικής αντίστασης μειώνοντας τον ρυθμό ανάπτυξης ανά κάτοικο καθώς ο πληθυσμός προσεγγίζει το βέλτιστο μέγεθος του, γνωστότερο ως ικανότητα φόρτωσης.

Αυτή η δυναμική δημιουργεί μια λογική ανάπτυξη που γενικά φθάνει σε μια δυναμική ισορροπία, με σταθερές περιοδικές διακυμάνσεις γύρω από την ικανότητα φορτίου (K).

Παράγοντες περιβαλλοντικής αντίστασης

-Δεσμός ανεξάρτητος

Όταν οι παράγοντες που δημιουργούν περιβαλλοντική αντίσταση είναι ανεξάρτητοι από την πυκνότητα των ατόμων, λέγεται ότι είναι πυκνά ανεξάρτητοι.

Μερικοί παράγοντες ανεξάρτητοι της πυκνότητας μπορούν να εμφανιστούν περιοδικά με τις εποχές, όπως η φωτιά, η ξηρασία, οι πλημμύρες ή ο παγετός. Αυτά εμπλέκονται στη ρύθμιση του μεγέθους του πληθυσμού.

Με τη διαμόρφωση τέτοια επαναλαμβανόμενη κάθε χρόνο, ασκούν μια διαρκή επιλεκτική πίεση, η οποία μερικές φορές έχει δημιουργήσει ειδικές προσαρμογές σε άτομα που τους επέτρεψε να αυξήσουν τη φυσική τους κατάσταση και να επιβιώσουν χρόνο με το χρόνο, παρά την ρυθμιστική δράση της.

Άλλα φαινόμενα εξαρτώμενα από την τυχαία πυκνότητα, όπως οι ακραίες αλλαγές στο κλίμα, οι ηφαιστειακές εκρήξεις και άλλες φυσικές καταστροφές, μπορούν να προκαλέσουν ασταθείς μεταβολές στους πληθυσμούς. Δεν μπορούν να διατηρήσουν το μέγεθος του πληθυσμού σε σταθερά επίπεδα ή σε σημείο ισορροπίας.

-Υποχρεωτική

Εάν οι παράγοντες που ρυθμίζουν την αύξηση του πληθυσμού εξαρτώνται από την πυκνότητα των ατόμων, τότε ονομάζονται πυκνοκατεστραμμένες. Αυτοί οι παράγοντες μπορεί να είναι αβιοτικοί ή βιοτικοί.

Αβιοτικοί παράγοντες

Αβιοτικά εξαρτώμενοι παράγοντες περιβαλλοντικής αντίστασης είναι εκείνοι που συμβαίνουν όταν η αύξηση του μεγέθους του πληθυσμού μεταβάλλει τις φυσικοχημικές συνθήκες του οικοτόπου.

Για παράδειγμα, η υψηλή πυκνότητα πληθυσμού μπορεί να δημιουργήσει τη συσσώρευση επιβλαβών αποβλήτων που μειώνουν την επιβίωση ή την αναπαραγωγική ικανότητα των ατόμων.

Βιοτικοί παράγοντες

Οι βιοτικοί παράγοντες είναι εκείνοι που προκύπτουν από την αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων ενός είδους ή διαφορετικών ειδών. Για παράδειγμα, ο ανταγωνισμός, η θήρευση και ο παρασιτισμός.

Ανταγωνισμός

Ο ανταγωνισμός συμβαίνει όταν οι ζωτικοί πόροι που χρησιμοποιούνται από άτομα του ίδιου είδους ή διαφορετικών ειδών είναι περιορισμένα. Μερικοί περιοριστικοί πόροι μπορεί να είναι θρεπτικά συστατικά, νερό, έδαφος, καταφύγια αρπακτικών, άτομα από το αντίθετο φύλο, φως, μεταξύ άλλων..

Καθώς ο πληθυσμός αυξάνεται, η διαθεσιμότητα μειώνεται ανά κάτοικο των πόρων, γεγονός που μειώνει τον ρυθμό αναπαραγωγής των ατόμων και το ρυθμό αύξησης του πληθυσμού. Ο μηχανισμός αυτός δημιουργεί μια δυναμική της εφοδιαστικής ανάπτυξης.

Υπονόμευση

Θήρευση είναι ένας τύπος αλληλεπίδρασης μεταξύ των ειδών με τα οποία ένα άτομο ενός είδους (θηρευτής) κυνήγι ενός ατόμου από ένα άλλο είδος (λεία) για κατανάλωση ως τροφή. Σε αυτόν τον τύπο αλληλεπίδρασης, η πυκνότητα κάθε πληθυσμού ασκεί ρύθμιση έναντι του άλλου.

Στο βαθμό που η λεία αυξάνει το μέγεθος του πληθυσμού της, ο πληθυσμός αρπακτικών αυξάνεται λόγω της διαθεσιμότητας τροφής. Όμως, αυξάνοντας την πυκνότητα των θηρευτών, ο πληθυσμός των θηραμάτων μειώνεται λόγω της αύξησης της πίεσης κατά της θήρευσης.

Αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης δημιουργεί καμπύλες ανάπτυξης πληθυσμού των οποίων η ισορροπία είναι δυναμική. Ένα στατικό μέγεθος πληθυσμού δεν επιτυγχάνεται με την ικανότητα φόρτωσης, αλλά οι πληθυσμοί συνεχώς διατηρούνται ταλαντεύονται γύρω από αυτήν την τιμή.

Παράσιτα

Παρασιτισμός είναι μια αλληλεπίδραση με την οποία ένα άτομο ενός είδους (παράσιτο) οφέλη από άτομα άλλων ειδών (υποδοχής), παράγοντας μια μείωση στην πιθανότητα επιβίωσης ή αναπαραγωγής. Με αυτή την έννοια, θεωρείται επίσης ως μηχανισμός ρύθμισης του πληθυσμού.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ των παρασίτων και των οικοδεσποτών μπορεί να δημιουργήσει δυναμική παρόμοια με αυτή των αρπακτικών και θήραμα. Ωστόσο, η ποικιλομορφία των τύπων αλληλεπιδράσεων παρασίτου-ξενιστή στη φύση είναι άπειρη, επομένως, μπορεί να δημιουργηθεί και πιο περίπλοκη δυναμική.

-Αλληλεπιδράσεις

Στη φύση, τα εξαρτώμενα και ανεξάρτητα αποτελέσματα της πυκνότητας αλληλεπιδρούν στη ρύθμιση των πληθυσμών, παράγοντας μεγάλη ποικιλία σχεδίων.

Ένας πληθυσμός μπορεί να διατηρηθεί με ταχύτητα κοντά στην ικανότητα από την επίδραση της εξαρτώνται από την πυκνότητα του μεγέθους παράγοντες, και τελικά να βιώσουν μια απότομη μείωση οφείλεται σε ένα ανεξάρτητο πυκνότητα φυσική καταστροφή.

Παραδείγματα

Βακτηριακή ανάπτυξη

Όταν ένα βακτηριακό ενοφθαλμισμό σπείρεται σε ένα μέσο καλλιέργειας, μπορεί να παρατηρηθεί μία καμπύλη τεσσάρων φάσεων ανάπτυξης. Στην καμπύλη αυτή μπορείτε να δείτε ξεκάθαρα την αρχική εκθετική ανάπτυξη και την επίδραση της περιβαλλοντικής ρύθμισης.

Αρχικά γίνεται μαρτυρία μιας στάσιμης φάσης και τελικά μια επίδραση της μείωσης του μεγέθους του πληθυσμού.

Κατά τη διάρκεια της πρώτης φάσης της προσαρμογής, τα βακτήρια δεν αναπαράγονται, αλλά συνθέτουν RNA, ένζυμα και άλλα μόρια. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης δεν παρατηρείται αύξηση του πληθυσμού.

Στην επόμενη φάση, γίνεται διαίρεση κυττάρων. Τα βακτήρια αναπαράγονται με δυαδική σύντηξη, ένα κύτταρο χωρίζεται σε δύο θυγατρικά κύτταρα.

Αυτός ο μηχανισμός δημιουργεί μια εκθετική ανάπτυξη στην οποία το μέγεθος του πληθυσμού διπλασιάζεται σε κάθε συνεχή χρονική περίοδο. Ωστόσο, αυτή η φάση δεν μπορεί να συνεχιστεί απεριόριστα, επειδή οι θρεπτικές ουσίες του μέσου αρχίζουν να περιορίζονται.

Η τρίτη φάση της καμπύλης είναι ακίνητη. Η μείωση των θρεπτικών ουσιών και η συσσώρευση τοξινών συνεπάγεται τη μείωση του ρυθμού αύξησης του πληθυσμού έως ότου επιτευχθεί μια σταθερή τιμή στον αριθμό των βακτηριδίων. Σε αυτό το σημείο ο ρυθμός παραγωγής των νέων βακτηριδίων είναι ισορροπημένος με τον ρυθμό βακτηριακού θανάτου.

Στην τελική φάση της καμπύλης υπάρχει μια απότομη μείωση του αριθμού των βακτηριδίων. Αυτό συμβαίνει όταν όλα τα θρεπτικά συστατικά στο μέσο καλλιέργειας έχουν χρησιμοποιηθεί και τα βακτήρια πεθαίνουν.

Λύγοι και λαγοί

Το τυπικό παράδειγμα της ρύθμισης του πληθυσμού μεταξύ των πληθυσμών αρπακτικών και θηραμάτων είναι εκείνο των λυγιών και των λαγών. Μείωση του πληθυσμού των λαγών οδηγεί σε μείωση του αριθμού των λυγιών.

Ένας μικρότερος αριθμός λυγιών μειώνει την πίεση εξολόθρευσης των λαγών και με τη σειρά τους αυξάνει τον αριθμό των λυγιών.

Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι στον πληθυσμό η δυναμική των λαγών γίνεται επίσης με τη διαθεσιμότητα τροφίμων για αυτά.

Lemmings

Μια ενδιαφέρουσα μελέτη περίπτωσης συμβαίνει με την Lemmings στη Γροιλανδία. Ο πληθυσμός αυτών των θηλαστικών ρυθμίζεται από τέσσερα είδη αρπακτικών: μια κουκουβάγια, μια αλεπού, ένα είδος πουλιών και η ερμίνη (Mustela erminea).

Οι τρεις πρώτοι είναι ευκαιριακοί θηρευτές που τρέφονται με λεμονιές μόνο όταν είναι άφθονοι. Ενώ η ερμίνη τροφοδοτεί αποκλειστικά τα lemmings.

Αυτή η αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφόρων κανονιστικών παραγόντων παράγει περιοδικές ταλαντώσεις στην αύξηση του πληθυσμού που δημιουργεί κύκλους τεσσάρων ετών στους lemmings. Αυτή η δυναμική μπορεί να εξηγηθεί ως εξής.

Όταν τα lemmings βρίσκονται σε χαμηλά μεγέθη πληθυσμού, απλώς θρυμματίζονται. Με μια σχετικά χαμηλή πίεση θήρευσης, αυξάνει γρήγορα το μέγεθος του πληθυσμού του.

Με την αύξηση του πληθυσμού των lemmings, ευκαιριακά αρπακτικά αρχίζουν να τα κυνηγούν πιο συχνά. Από την άλλη πλευρά, οι ermines αυξάνουν επίσης το μέγεθος του πληθυσμού τους, καθώς υπάρχει μεγαλύτερη διαθεσιμότητα τροφίμων. Αυτή η κατάσταση δημιουργεί ένα όριο που εξαρτάται από την πυκνότητα του πληθυσμού των lemmings.

Η αύξηση του αριθμού των ειδών και το μέγεθος των πληθυσμών τους αρπακτικό δημιουργεί μια πολύ ισχυρή θηρευτική πίεση για Lemmings προκαλώντας μια απότομη πτώση στο μέγεθος του πληθυσμού.

Αυτή η μείωση στο θήρα αντανακλάται στη μείωση του μεγέθους του πληθυσμού των σκευών κατά το επόμενο έτος, λόγω της μείωσης της τροφής, προκαλώντας ένα νέο κύκλο.

Διαφορά με το βιοτικό δυναμικό

Το βιοτικό δυναμικό είναι η μέγιστη ικανότητα ανάπτυξης ενός φυσικού πληθυσμού που υπόκειται σε βέλτιστες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Για παράδειγμα, όταν το φαγητό είναι άφθονο, οι περιβαλλοντικές συνθήκες υγρασίας, pH και θερμοκρασίας είναι ευνοϊκές και τα άτομα τους δεν εκτίθενται σε αρπακτικά ζώα ή σε ασθένειες..

Αυτό το πληθυσμιακό χαρακτηριστικό καθορίζεται από την αναπαραγωγική ικανότητα των ατόμων (συνήθως των θηλυκών), δηλαδή από τον αριθμό των απογόνων που μπορούν να παράγουν καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους, η οποία εξαρτάται από την ηλικία της πρώτης αναπαραγωγής, τα παιδιά σε κάθε αναπαραγωγικό γεγονός και τη συχνότητα και την ποσότητα αυτών των συμβάντων.

Το βιοτικό δυναμικό ενός πληθυσμού περιορίζεται από την περιβαλλοντική αντίσταση. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο εννοιών δημιουργεί την ικανότητα φόρτωσης.

Αναφορές

  1. Συμμετέχοντες στη Wikipedia. Βακτηριακή ανάπτυξη [online]. Wikipedia, Η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια, 2018 [ημερομηνία διαβούλευσης: 22 Δεκεμβρίου 2018]. Διατίθεται στο es.wikipedia.org.
  2. Hasting, Α. 1997. Βιολογία Πληθυσμού: Έννοιες και Μοντέλα. Springer. 244 σελ.
  3. Turchin, P. 1995. Κεφάλαιο 2: Κανονισμός πληθυσμού: Παλαιά επιχειρήματα και νέα σύνθεση. Σε: Cappuccino, Ν. & Price P.W. Δυναμική Πληθυσμού: Νέες προσεγγίσεις και σύνθεση. Academic Press. Λονδίνο, Ηνωμένο Βασίλειο.
  4. Tyler Miller, Jr και Scott Ε. Spoolman. 2009. Essentials of Οικολογία. 5α έκδοση. G. Tyler Miller, Jr. και Scott Ε. Spoolman. 560 σελ.
  5. Συμμετέχοντες στη Wikipedia. (2018, 11 Δεκεμβρίου). Βιοτικό δυναμικό. Στη Wikipedia, η Ελεύθερη Εγκυκλοπαίδεια. Ανακτήθηκε στις 16:17, 22 Δεκεμβρίου 2018, από το en.wikipedia.org.