דינמיקת אוכלוסייה: מושגים, חשיבות, דוגמאות - ביולוגיה - 2025

דינמיקת אוכלוסייה או האוכלוסייה כוללת את הלימוד כל הווריאציות חוו על ידי קבוצה של אנשים מאותו המין. שינויים אלה נמדדים במונחים של שונות של פרמטרים כמו מספר פרטים, גידול אוכלוסייה, מבנה חברתי וגיל, בין היתר.

דינמיקת אוכלוסייה היא אחד הנושאים המרכזיים במדע האקולוגי. על ידי לימוד ענף זה ניתן לבסס את הבסיסים השולטים בקיומם של אורגניזמים חיים וקביעותם. בנוסף לקחת בחשבון את מערכות היחסים שיש להם (תוך-אינטר-ספציפיות).

מקור pixabay.com

הגדרת אוכלוסייה

אחד התפיסות הבסיסיות באקולוגיה הוא האוכלוסייה הביולוגית. זה מוגדר כקבוצה קבועה של אורגניזמים מאותו המין הדו-קיום באותו זמן ובמרחב (הם סימפטריים), עם אפשרות להתרבות בין הפרטים החיים שם.

האורגניזמים שהם חלק מהאוכלוסיה מהווים יחידה פונקציונלית, בזכות כל מערכות היחסים הגומלין שמתפתחות שם.

מושגים השולטים בחקר האוכלוסיות

מודלים לגידול אוכלוסייה

גידול האוכלוסייה נחקר באמצעות מודלים מתמטיים, ויש סוגים שונים בהתאם לכמות המשאבים הקיימים באוכלוסייה.

צמיחה אקספוננציאלית

המודל הראשון הוא צמיחה מעריכית. מודל זה מניח כי אין אינטראקציות עם מינים אחרים. בנוסף, זה כרוך גם בקיומם הבלתי מוגבל של משאבים ואין הגבלה על האוכלוסייה.

כפי שהגיוני לחשוב, מודל זה הוא תיאורטי בלעדי מכיוון שאין אוכלוסיה טבעית שממלאת את כל ההנחות שהוזכרו לעיל. המודל מאפשר להעריך את גודל האוכלוסייה בזמן נתון.

צמיחה תלויה בצפיפות

המודל הבא בו נעשה שימוש נקרא גידול תלוי צפיפות או לוגיסטי. וריאציה זו כוללת תנאים מציאותיים יותר, כמו משאבים מוגבלים.

האוכלוסייה מתחילה לגדול כמו במודל הקודם אך מגיעה לנקודה מסוימת בה היא מתכלה את משאביה וקצב הרבייה יורד.

לפיכך, אוכלוסיות קטנות נוטות להיות בעלות קצב גידול גבוה יותר בגלל הזמינות הגדולה יותר של משאבים ושטחים - המודל הוא אקספוננציאלי בתחילה. ככל שחולף הזמן גוברים המשאבים והגידול לנפש יורד.

מבחינה גרפית, הדגם השני הוא עקומת sigmoid (בצורת S) שיש לה גבול עליון הנקרא K. ערך זה תואם את יכולת העומס או את הצפיפות המרבית שהוא יכול לתמוך באותה מדיום.

בחלק מהאוכלוסיות, פסולת רעילה המיוצרת על ידי אותם אנשים גורמת לעיכוב גדילה.

צמיחה לוגיסטית מאוחרת

מודל זה היה המקובל ביותר על ידי החוקרים מכיוון שנראה שהוא מתאים יותר למציאות של דינמיקת האוכלוסייה.

זה מראה צמיחה מהירה, שם המהירות של דלדול המשאבים היא באותה מהירות. תופעה זו מובילה לקריסה, שם היא נופלת וצומחת שוב.

במילים אחרות, צמיחה מוכחת כמחזורי צפיפות בזמן, מכיוון שיש אירועים חוזרים ונשנים של ירידה וגידול של אנשים.

צמיחה בשיתוף פעולה

ישנו מודל ספציפי המיועד להחלה על מינים מסוימים עם התנהגויות גרגריות, כגון דבורים, בני אדם, אריות, בין היתר. במודל זה הפרט משיג תועלת כאשר הוא מבצע פעולה של שיתוף פעולה עם בני גילו.

ההתנהגות אינה אקראית, והיתרון בשיתוף פעולה קשור לקרובים וקרובי משפחה, על מנת להעדיף את "אותם גנים".

אינטראקציות בין מינים

אנשים מכל אוכלוסיה אינם מבודדים זה מזה. כל אחד מהם מקים סוגים שונים של אינטראקציות עם בני אותו המין או עם בני מין אחר.

תחרות היא תופעה עם השלכות אקולוגיות חשובות ביותר. זהו כוח חשוב המניע תהליכים אבולוציוניים שונים, כגון מפרט. יש לנו כמה דוגמאות לאינטראקציות שליליות, כמו טורף-טורף או עשב-צמח.

שני מינים אינם יכולים להתחרות לנצח, אם הם משתמשים במשאבים דומים מאוד, האחד עשוי לעקוף את השני או שהם עשויים להיפרד תוך שימוש במשאב כלשהו.

עם זאת, לא כל האינטראקציות הן מהסוג השלילי. יתכנו מערכות יחסים המיטיבות עם שני הצדדים (הדדיות) או שרק אחד נהנה והשני אינו מושפע (קומנסליזם).

חֲשִׁיבוּת

שימור

על מנת לבסס תכנית שימור אפקטיבית, יש צורך בכל המידע הדרוש על האוכלוסייה בסכנה. על החוקרים להוציא לפועל את המתודולוגיות הנ"ל לפני יישום שיטת השימור.

בנוסף, הידיעה מהי גידול האוכלוסייה עוזרת לנו להבין את ההשפעה של פעילויות אנושיות על מינים. לדוגמה, אם אנו רוצים למדוד את השפעתו של קונסטרוקציה, אנו מודדים את גודל האוכלוסייה ופרמטרים אחרים באוכלוסיית העניין לפני ואחרי ההתערבות.

ניהול משאבים ביולוגיים

רבים מהמשאבים שלנו תלויים במישרין או בעקיפין בגידול ודינמיקת האוכלוסייה של מין מסוים. דיג מייצג מקור מזון חשוב לאוכלוסיות אנושיות מסוימות, במיוחד לאוכלוסיות השוכנות באזורים הסמוכים לחוף.

הכרת האופן בו האוכלוסיה משתנה חיונית לשמירה על הבטחת צריכת מזון מאוזנת. במקרה שיש עדות לירידה במספר האוכלוסייה, יש לנקוט באמצעים מתאימים בכדי להימנע מהכחדה מקומית של האוכלוסייה.

הדמיות על אוכלוסיות אנושיות

חוקרים שונים (כמו Meadows בשנת 1981, למשל) השתמשו במודלים שונים של גידול אוכלוסייה כדי לפרש ולחזות את התנהגותם העתידית של אוכלוסיות אנושיות.

כל זאת על מנת לנסח עצות והמלצות למניעת תמותה עקב אוכלוסיית יתר אפשרית.

יישומים בתחום הרפואי

ניתן ללמוד את אוכלוסיות הפתוגנים המאכלסים בני אדם מנקודת מבט אקולוגית, כדי לציין התנהגויות שיכולות לעזור להבנת המחלה.

באותו אופן, יש צורך לדעת את הדינמיקה של האוכלוסייה של וקטורים הנושאים מחלות.

דוגמאות

בשנת 2004 נערכה חקירה שמטרתה לחקור את דינמיקת האוכלוסייה Lutjanus argentiventris בפארק הטבע הלאומי גורגונה, קולומביה. בכדי לעמוד ביעד זה, אנשים דייגו כמעט שלוש שנים באזור המחקר.

בעלי החיים נמדדו והוערך יחס המין (1: 1.2), שיעור הילודה ותמותה.

נבדקו פרמטרי הצמיחה וכיצד הם השפיעו על תופעות האקלים של לה נינה ואל ניניו. בנוסף, גידול האוכלוסייה נקבע באמצעות מודלים מתמטיים של פון ברטלנפי.

נמצא כי אנשים נפוצים יותר במאי ובספטמבר ובשנת 2000 הם סבלו מירידה באוכלוסייה.

הפניות

1. חנן, מ.ט., ופרימן, ג'יי (1977). אקולוגיית האוכלוסייה של ארגונים. כתב עת אמריקאי לסוציולוגיה, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME ו- Romero, RC (2013). אקולוגיה: השפעה של בעיות סביבתיות עכשוויות על הבריאות והסביבה. מהדורות אקו.
3. Ramírez González, A. (2017). אקולוגיה יישומית: תכנון וניתוח סטטיסטי. אוניברסיטת בוגוטה חורחה טדאו לוזאנו.
4. Reece, JB, Urry, LA, Kain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, and Jackson, RB (2014). קמפבל ביולוגיה. פירסון.
5. רוקווד, LL (2015). מבוא לאקולוגיה של האוכלוסייה. ג'ון וויילי ובניו.
6. Rojas, PA, Gutiérrez, CF, Puentes, V., Villa, AA, and Rubio, EA (2004). היבטים של הביולוגיה והדינמיקה של האוכלוסייה של חוטף הזנב הצהוב Lutjanus argentiventris בפארק הטבע הלאומי גורגונה, קולומביה. מחקר ימי, 32 (2), 23-36.