Atsparumas aplinkai: veiksniai ir pavyzdžiai

Atsparumas aplinkai yra veiksniai, kurie kartu riboja natūralaus populiacijos augimą. Tai gali priklausyti nuo gyventojų tankumo, pvz., Konkurencijos, nuskurdimo, parazitizmo ar aplinkos kokybės. Jie taip pat gali būti nepriklausomi nuo tankio, pavyzdžiui, katastrofų ar klimato sezoniškumo.

Nesant aplinkosaugos reguliavimo veiksnių, bet koks natūralus gyventojų skaičius augtų eksponentiškai pagal savo biotinį potencialą. Tačiau aplinkosauginio atsparumo poveikis riboja gyventojų augimą ir pasiekia pusiausvyrą.

Skirtingos sąveikos tarp veiksnių, sukeliančių atsparumą aplinkai, gyventojų skaičiaus augime sukelia labai skirtingą gyventojų dinamiką.

Apskritai populiacijos pasiekia dinaminę pusiausvyrą, kuri grafiškai vaizduojama kreivėse, kurios svyruoja aplink pusiausvyros vertę.

Kas yra atsparumas aplinkai?

Paprasčiausias gyventojų dinamikos modelis reiškia, kad optimaliomis aplinkos sąlygomis asmenų skaičius didėja priklausomai nuo gyventojų biotinio potencialo.

Tai reiškia, kad augimo tempas vienam gyventojui (r) visada yra tas pats, nepaisant gyventojų skaičiaus. Pagal šias patalpas gyventojų skaičiaus augimas būtų eksponentinis.

Gamtoje populiacijos pradiniame etape gali augti eksponentiškai, tačiau jos negali nuolat išlaikyti šio dinamikos. Yra veiksnių, ribojančių ar reguliuojančių šios populiacijos augimą. Šių veiksnių suma vadinama atsparumu aplinkai.

Aplinkosauginį atsparumą lemiantys veiksniai mažina augimo tempą vienam gyventojui, nes populiacija artėja prie optimalaus dydžio, geriau žinoma kaip nešimo pajėgumas.

Ši dinamika sukuria logistinį augimą, kuris paprastai pasiekia dinamišką pusiausvyrą, su stabiliais periodiniais svyravimais aplink apkrovą (K).

Aplinkos atsparumo veiksniai

- Nepriklausomas nuo savęs

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

Kai kurie veiksniai, nepriklausomi nuo tankio, gali būti periodiškai pasitaikantys sezonais, pvz., Gaisro, sausros, potvynių ar šalčio. Jie įsikiša į gyventojų skaičiaus reguliavimą.

Juos pasikartojantys metai po metų, jie daro nuolatinį selektyvų spaudimą, kuris kartais sukėlė konkrečius pritaikymus asmenims, kurie leido jiems padidinti savo sugebėjimus ir išgyventi po metų, nepaisant jų reguliavimo poveikio.

Kiti atsitiktinio tankio poveikiai, pvz., Ekstremalūs klimato pokyčiai, ugnikalnių išsiveržimai ir kitos stichinės nelaimės, gali sukelti nepastovius gyventojų pokyčius. Jie negali išlaikyti populiacijos dydžio pastoviu lygiu arba pusiausvyros taške.

- Nepriklausomi žmonės

Jei veiksniai, reglamentuojantys gyventojų augimą, priklauso nuo individų tankio, tada jie vadinami densodependent. Šie veiksniai gali būti abiotiniai arba biotiniai.

Abiotiniai veiksniai

Abiotiniai priklausomi aplinkos atsparumo veiksniai yra tie, kurie atsiranda, kai gyventojų skaičiaus padidėjimas keičia fizines ir chemines buveinės sąlygas.

Pavyzdžiui, didelis gyventojų tankumas gali sukelti kenksmingų atliekų kaupimąsi, dėl kurių sumažėja žmonių išgyvenamumas ar dauginimosi greitis.

Biotiniai veiksniai

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

Konkurencija

Konkurencija vyksta tada, kai gyvybiškai svarbūs ištekliai, kuriuos naudoja tos pačios rūšies ar skirtingų rūšių asmenys, yra riboti. Kai kurie ribojantys ištekliai gali būti maistinės medžiagos, vanduo, teritorija, prieglaudos prieš plėšrūnus, priešingos lyties asmenys, šviesa, be kita ko.

Tiek, kiek gyventojų didėja, prieinamumas vienam gyventojui mažėja, o tai mažina asmenų reprodukcinį rodiklį ir gyventojų skaičiaus augimą. Šis mechanizmas sukuria logistinio augimo dinamiką.

Predacija

Predacija yra rūšies sąveika, pagal kurią rūšies individas (plėšrūnas) medžioja kitos rūšies individą (grobį), kad jį suvartotų kaip maistą. Šio tipo sąveikoje kiekvienos populiacijos tankis reguliuoja kitą.

Tiek, kiek grobis padidina gyventojų skaičių, plėšrūnų populiacija didėja dėl maisto prieinamumo. Tačiau, didinant plėšrūnų tankį, grobio populiacija sumažėja dėl padidėjusio pluošto spaudimo.

Šio tipo sąveika sukuria populiacijos augimo kreives, kurių pusiausvyra yra dinamiška. Statinės populiacijos dydis nešiojamajame gebėjime nepasiekiamas, tačiau populiacijos yra nuolat svyruojančios aplink šią vertę.

Parazitizmas

Parazitizmas - tai sąveika, pagal kurią vienos rūšies individas (parazitas) gauna naudos iš kitos rūšies (šeimininko) asmenų, mažindamas jų išgyvenimo ar dauginimo tikimybę. Šia prasme tai taip pat laikoma gyventojų reguliavimo mechanizmu.

Sąveika tarp parazitų ir šeimininkų gali sukelti panašią į plėšrūnų ir grobių dinamiką. Tačiau parazito-šeimininko sąveikos rūšių įvairovė gamtoje yra begalinė, todėl taip pat gali būti sukurta sudėtingesnė dinamika.

- Interakcijos

Gamtoje, priklausomas ir nepriklausomas tankio poveikis sąveikauja reguliuojant populiacijas, sukuriant didelę įvairovę.

Dėl tankio priklausomų veiksnių populiacija gali likti tokio dydžio, kuris yra artimas vežimo pajėgumui, ir galiausiai staiga sumažėja dėl natūralios katastrofos, nepriklausančios nuo tankio.

Pavyzdžiai

Bakterijų augimas

Kai bakterinė inokuliacija sėjama auginimo terpėje, galima stebėti keturių fazių augimo kreivę. Šioje kreivėje galite aiškiai matyti pradinį eksponentinį augimą ir aplinkosaugos reguliavimo poveikį.

Iš pradžių patvirtinama stacionari fazė ir galiausiai gyventojų skaičiaus mažėjimo efektas.

Pirmajame prisitaikymo etape bakterijos ne dauginasi, bet sintezuoja RNR, fermentus ir kitas molekules. Šiame etape populiacijos augimas nenustatytas.

Kitame etape atsiranda ląstelių dalijimasis. Bakterijos dauginasi dvejetainiu suliejimu, ląstelė yra padalyta į dvi dukterines ląsteles.

Šis mechanizmas sukuria eksponentinį augimą, kuriame populiacijos dydis dvigubėja per kiekvieną iš eilės laikotarpį. Tačiau šis etapas negali tęstis be galo, nes terpės maistinės medžiagos pradeda riboti.

Trečiasis kreivės etapas stovi. Maistinių medžiagų kiekio sumažėjimas ir toksinų kaupimas lemia gyventojų skaičiaus augimo tempo sumažėjimą iki pastovios bakterijų skaičiaus vertės. Šiuo metu naujų bakterijų gamybos greitis yra subalansuotas su bakterijų mirties greičiu.

Paskutinėje kreivės fazėje staigiai sumažėja bakterijų skaičius. Taip atsitinka, kai visos auginimo terpėje esančios maistinės medžiagos buvo panaudotos ir bakterijos miršta.

Lūšys ir kiškiai

Tipiškas populiacijos reguliavimo pavyzdys tarp plėšrūnų ir grobio populiacijų yra lūšių ir kiškių populiacija. Išaugęs kiškių populiacijos dydis sumažina lūšių skaičių.

Mažesnis lūšių skaičius mažina kiškių spaudimą ir savo ruožtu padidina lūšių skaičių.

Svarbu atsižvelgti į tai, kad kiškių populiacijos dinamika taip pat yra tarpininkaujama dėl maisto prieinamumo.

Lemmings

Įdomus atvejo tyrimas su „Lemmings“ Grenlandijoje. Šių žinduolių populiaciją reguliuoja keturios plėšrūnų rūšys: pelėda, lapė, paukščių rūšis ir erminas ( Mustela erminea ).

Pirmieji trys yra oportunistiniai plėšrūnai, kurie maitinami tik tada, kai jie yra gausūs. Nors erminas maitina tik „lemmings“.

Ši skirtingų reguliavimo veiksnių sąveika sukelia periodinius svyravimus, susijusius su gyventojų skaičiaus augimu, kuris sukuria keturių metų ciklų mėginius. Šį dinamiką galima paaiškinti taip.

Kai naminiai gyvūnai randami mažo gyventojų skaičiaus, jie yra tik užkandžiami. Turėdamas santykinai mažą plėvelės spaudimą, jis greitai padidina populiacijos dydį.

Padidinus Lemmings populiaciją, oportunistiniai plėšrūnai pradeda juos medžioti dažniau. Kita vertus, erminai taip pat padidina gyventojų skaičių, nes yra daugiau maisto. Ši situacija sukuria priklausomybės nuo populiacijos populiacijos tankį.

Didėjantis plėšriųjų rūšių skaičius ir jų populiacijų dydis sukelia labai stiprų grobuonišką spaudimą gyvūnams, dėl to staiga sumažėja populiacijos dydis.

Šis grobio sumažėjimas atsispindi sekančių metų populiacijos dydžio sumažėjime dėl sumažėjusio maisto, dėl kurio atsirado naujas ciklas.

Skirtumas su biotiniu potencialu

Biotinis potencialas yra didžiausias natūralaus populiacijos augimo pajėgumas, atitinkantis optimalias aplinkos sąlygas.

Pavyzdžiui, kai maistas yra gausus, aplinkos sąlygos drėgmei, pH ir temperatūrai yra palankios, o jų individai nėra veikiami plėšrūnų ar ligų.

Šią populiacijos charakteristiką lemia individų (dažniausiai moterų) reprodukcinis gebėjimas, ty, kiek palikuonių jie gali gaminti per visą savo gyvenimą, kuris priklauso nuo pirmojo reprodukcijos amžiaus, skaičiaus. vaikai kiekviename reprodukciniame renginyje ir šių įvykių dažnumas bei kiekis.

Gyventojų biotinį potencialą riboja atsparumas aplinkai. Abiejų sąvokų sąveika sukuria apkrovą.