אקולוגיית אוכלוסייה: פרמטרים, מתודולוגיה, דוגמאות - ביולוגיה - 2025

האקולוגיה האוכלוסייה או demoecología הוא חוקר את האנשים ואת הקשר שלהם לסביבה. מטרתה היא לאפיין את האוכלוסייה מבחינת לידה, תמותה, הגירה והגירה, בנוסף להגדרת פרמטרי אוכלוסייה כמו צפיפות, חלוקה מרחבית וחלוקת גילאים של פרטים.

אוכלוסייה מוגדרת כקבוצה של פרטים השייכים למין שחיים באותה שעה באזור משותף. בני אוכלוסייה משתמשים באותם משאבים ומתקשרים זה עם זה. גבולות אוכלוסיה יכולים להיות טבעיים (כמו דגים באגם) או שהם יכולים להיות מוגדרים על ידי החוקר.

מקור: pixabay.com

מחקר באקולוגיה של אוכלוסייה עשוי לכלול עבודות מעבדה, עבודות שדה ויישום מודלים מתמטיים וסטטיסטיים לקבוצת המחקר.

מה אתה לומד?

ניתן להבחין באקולוגיה של אוכלוסייה ממחקרים מדעיים דומים אחרים - כמו חקר נופים ומערכות אקולוגיות - לפי קנה המידה והמיקוד של התחום. מטרת המחקר העיקרית היא קבוצת אורגניזמים הקשורים מבחינה טקסונומית או תפקודית.

המושג אקולוגיית אוכלוסייה מבקש לענות על שאלות הקשורות לכושר הנשיאה הסביבתי, לגודל האוכלוסייה האופטימלי, הגורמים והמנגנונים שבאמצעותם הגודל גדל, כמו חלוקת אוכלוסיות, בין היתר.

באופן דומה, גוף ידע זה מבקש להבין מערכות יחסים אקולוגיות תוך ייחודיות, לקרוא לו תחרות או הדדיות בין אנשים השייכים לאותו המין, ומערכות יחסים בין-ספציפיות כמו טורפים ותהליכים משותפים.

מושג אוכלוסייה

חבילת זאבים.

כשמדברים על אקולוגיה של אוכלוסייה, יש צורך להגדיר מהי אוכלוסייה. בהקשר זה אוכלוסייה מוגדרת כקבוצה של אורגניזמים עם יכולת להתרבות ושמצאים עצמם באזור מרחבי משותף (כלומר הם סימפטריים) בו זמנית. מושג זה נרדף לאוכלוסייה ביולוגית.

אנשים אלה מהווים יחידה פונקציונלית בה הם מתקשרים זה עם זה ויכולים להתרבות. שים לב שמושג האוכלוסייה המקומית שונה ממושג המין ואוכלוסיית המין. במקרים אלה מושג האוכלוסייה מוגדר בעבר על ידי החוקר ויכול להפוך לשרירותי.

אוכלוסיות מתפתחות על ידי בחירה טבעית, הפועלת על וריאציות מורשת בין יחידים, ומשנה את התדרים של מאפיינים שונים לאורך זמן.

בעשרים השנים האחרונות הדגש מאקולוגיה של אוכלוסיה עבר לאקולוגיה של "מטאפולציות".

מושג זה שפותח על ידי לוינס מקיף "אוכלוסיות אוכלוסיות", ובעקבות חזון זה, כל אוכלוסיה מקומית חשופה להכחדה אך ניתן לאזן אותה על ידי תהליכי הגירה מאוכלוסיות אחרות.

פרמטרים של המחקר

אקולוגיית אוכלוסייה מתמקדת בחקר תכונות מסוימות של קבוצה, בעיקר גידול, הישרדות ורבייה. הפרמטרים החשובים ביותר הם:

גודל האוכלוסייה וצמיחה

גידול האוכלוסייה נקבע על ידי שילוב של ארבעה תהליכים: רבייה (בין אם מינית ובין אם אינה מינית), תמותה, הגירה והגירה.

מדד לגידול באוכלוסייה הוא השיעור המהותי של גידול האוכלוסייה, המוצג על ידי האות r ומוגדר כשיעור הגידול ליחיד (או לנפש) ליחידת זמן באוכלוסייה.

כפי שנדון, מושג האוכלוסייה כולל את המשתנים זמן ומרחב, ולכן גודל האוכלוסייה ושיעורי הגידול מחושבים לזמן ויחידה מרחבית ספציפית.

ישנם מספר דגמים של גידול אוכלוסייה: האקספוננציאלי והלוגיסטי. הראשונה מייצגת אוכלוסיה בסביבה בלתי מוגבלת ועל פי המודל, ככל שהאוכלוסייה גדלה, הצמיחה הופכת למהירה יותר. עם זאת, לא ניתן ליישם דפוס זה בטווח הארוך על אוכלוסיות כלשהן.

לעומת זאת, המודל הלוגיסטי מציאותי יותר ומשלב את המונח "יכולת נשיאה" - גודל האוכלוסייה המרבי שהסביבה יכולה לתמוך בו.

צְפִיפוּת

ניתן לתאר אוכלוסיות מבחינת צפיפותן ופיזורן. צפיפות מתייחסת למספר היחידים בשטח או בנפח - מספר הצמחים למ"ר או למספר החיידקים למיליליטר במבחנה. פרמטר זה דינאמי.

ניתן להסדיר את צפיפות האוכלוסייה על ידי גורמים כמו שיעורי לידה ותמותה שמאטים את גידול האוכלוסייה, ומייצבים אותה בסמוך לכושר הנשיאה שלה.

פְּזִירָה

פיזור הוא התבנית המרחבית שאליה אוכלוסייה עוקבת ויכול להשתנות באופן משמעותי בהתאם לצפיפות המקומית ולמאפיינים האקולוגיים של הסביבה. הגיוני לחשוב כי האזורים המתאימים ביותר למין מסוים יאוכלסו במידה רבה יותר.

באופן דומה, אינטראקציות חברתיות בבעלי חיים יכולות גם להשפיע על פיזור האוכלוסייה.

קיבוץ אנשים באזורים מסוימים הוא דפוס הפיזור השכיח ביותר. לדוגמה, דו-חיים מבלים את רוב זמנם תחת סלעים, מכיוון שהיא מספקת סביבה לחה יותר מאשר אזורים החשופים לשמש, ובכך נמנעת מהתייבשות.

במקרה הלא סביר כי התנאים הסביבתיים הומוגניים, התפלגות הפרטים תהיה אקראית.

דפוס הפיזור האחיד אינו שכיח וכאשר הוא נצפה הוא יכול להיות תוצאה של אינטראקציות בין פרטים. צמחים מסוימים יכולים לייצר כימיקלים המעכבים את נביטת לוויה שלהם באזורים סמוכים או במקרה של בעלי חיים טריטוריאליים, הם יכולים להתנכר לאנשים אחרים.

מֵתוֹדוֹלוֹגִיָה

אקולוגיית אוכלוסייה משלבת פיתוח תיאוריה, עבודת מעבדה ועבודת שטח.

עם זאת, עם המודרניזציה של המשמעת והופעת מחשבים המסוגלים לבצע עבודה סטטיסטית חשובה, יש כמות אדירה של נתונים שיכולים לשמש את אקולוגי האוכלוסייה ללא צורך בעבודת שטח.

הידע של מספר האנשים המרכיבים אוכלוסייה (ערך זה מכונה "גודל אוכלוסייה") והפצתם הם חלק מהיעדים העיקריים של אקולוגיית האוכלוסייה וניתן להעריך אותם לפי מתודולוגיות שונות.

להלן הטכניקות הנפוצות ביותר להערכת פרמטרים של רלוונטיות באקולוגיה של האוכלוסייה:

גודל אוכלוסייה

הגישה הראשונה - והאינטואיטיבית ביותר - היא הספירה הישירה של פרטים. ניתן ליישם טכניקה זו על אוכלוסיות קטנות בהן הספירה מבטיחה ערך מדויק.

לדוגמה, אם ברצונך ללמוד את מספר הכלבים הביתיים באזור, את מספר הכוכבים באזור רדוד, או את מספר הסטודנטים המקומיים באוניברסיטה.

עם זאת, כאשר יעד המחקר הוא קבוצה גדולה יותר, ספירה ישירה איננה אלטרנטיבה בת-קיימא.

במקרים אלה מתבצעת ספירה עקיפה של בני האוכלוסייה. אם התפלגות אורגניזם המחקר היא רחבה מאוד, ניתן לספור את האורגניזמים באזור תוחם ואז להיחלץ לאזור הממשי.

ניתן לאמוד בעקיפין את מספר האנשים על ידי ראיות כמו קנים, מחילות או דגימות צואתיות.

לבסוף, ניתן ליישם את שיטת הלכידה והכיבוש מחדש, הנמצאת בשימוש נרחב לחקר אוכלוסיות בעלי חיים. השלב הראשון כולל לכידת בעלי החיים, סימון ושחרורם. לאחר מכן הם נלכדים שוב והגודל נאמד ביחס לאנשים שנלכדו ותויגו.

מבנה האוכלוסייה

מחקרי אוכלוסייה מבקשים לאפיין את האוכלוסייה מבחינת מין, שלב התפתחותו של הפרט, שלב רבייה, בין היתר.

כדי לעמוד ביעד זה יש לדעת את הגיל המשוער של האורגניזם. במקרה של יונקים ניתן לצפות בבלאי בשיניים, בקבוצות חיות אחרות ניתן להסיק על ידי מצב של מבנים כמו קרניים או נוצות.

בממלכת הצומח ניתן לספור טבעות גידול על גזע העצים. ישנן גם טכניקות ביולוגיות מולקולריות המאפשרות הערכת גיל האורגניזמים.

דוגמא לחקירה אמיתית

בשנת 1996 חקר טרחאנו את אקולוגיית האוכלוסייה של הערפד הנפוץ Desmodus rotundus (Chiroptera). באמצעות ניסויים ללכידה ולכידה מחדש הוא הצליח להגיע למסקנה שגודל המושבה משתנה מדי חודש, מה שמעיד כי עטלפים עוברים לעיתים קרובות ממערה למערה.

על פי מחקר זה, העטלף מסוגל לנדוד לאזורים חמים יותר כאשר האקלים מצדיק אותו. צפיפות האוכלוסייה המינימלית שדווחה הייתה 3.5 נפשות לקמ"ר.

מאת Ltshears, מ- Wikimedia Commons

יישומים

ידע באקולוגיה של אוכלוסייה חיוני עבור ביולוגים של חיות בר ושמירת משאבים וניהול. כדי להתמודד עם בעיות הקשורות לשמירה על המגוון הביולוגי, יש צורך במידע מדויק על אקולוגיית האוכלוסייה של קבוצת המחקר.

לדוגמה, אם ברצונך לחקור מהן הסיבות לכך ש דו-חיים פוחתות במספרם ברחבי העולם או אם הכנסת סוג זר משפיעה על מין מקומי בדרך כלשהי, יש צורך לקבל נתונים על אקולוגיית אוכלוסייה. .

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. Reece, JB, Urry, LA, Kain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, and Jackson, RB (2014). קמפבל ביולוגיה. פירסון.
4. רוקווד, LL (2015). מבוא לאקולוגיה של האוכלוסייה. ג'ון וויילי ובניו.
5. Trajano, E. (1996). תנועות של עטלפי מערות בדרום מזרח ברזיל, בדגש על אקולוגיית האוכלוסייה של עטלף הערפדים הנפוץ, Desmodus rotundus (Chiroptera). ביוטרופיקה 28 (1), 121-129.