- קצב צמיחה פנימי
- גורמים המשפיעים על הפוטנציאל הביוטי
- עמידות סביבתית
- כושר טעינה
- פוטנציאל ביוטי בבני אדם
- דוגמא
- הפניות
פוטנציאל ביוטיים הוא שיעור הצמיחה המרבי של אוכלוסייה שבה אין הגבלות. על מנת שאוכלוסייה תגיע לפוטנציאל הביוטי שלה, עליה להיות משאבים בלתי מוגבלים, טפילים או פתוגנים אחרים אסור להתקיים, ואסור למינים להתחרות זה בזה. מסיבות אלה, הערך הוא תיאורטי בלבד.
במציאות, אוכלוסייה אף פעם לא מגיעה לפוטנציאל הביוטי שלה, מכיוון שיש שורה של גורמים (ביוטיים ואביוטיים) המגבילים את הגידול הבלתי מוגדר של האוכלוסייה. אם נפחית את ההתנגדות הסביבתית מהפוטנציאל הביוטי, יהיה לנו את הערך האמיתי של הקצב בו האוכלוסייה האמורה עולה.
קצב צמיחה פנימי
הפוטנציאל הביוטי ידוע גם כקצב הצמיחה המהותי. פרמטר זה מסומן על ידי האות r והוא הקצב בו אוכלוסיית מין מסוים יכולה לגדול אם היו לו משאבים בלתי מוגבלים.
אורגניזמים בעלי שיעורי צמיחה מהותיים גבוהים בדרך כלל מתרבים בשלב מוקדם של החיים, יש להם זמני דור קצרים, יכולים להתרבות כמה פעמים בחייהם, ויש להם מספר רב של צאצאים בכל רבייה.
על פי מאפיינים ואסטרטגיות חיים אלה, ניתן לסווג את המין כילד או אסטרטגיות r ושכל או כאסטרטגיה K. סיווג זה נטבע על ידי ג'ורג 'האצ'ינסון.
אסטרטגיות ה- r מתאפיינות בלידה של מספר גדול של צאצאים, אלה קטנים בגודל, תקופת ההבשלה שלהם מהירה והם לא מבלים זמן על טיפול בהורים. מבחינה הגיונית, אסטרטגיות הרבייה r מגיעות ליכולת המרבית של הפוטנציאל הביוטי מבחינת הרבייה.
לעומת זאת, למינים הרשומים כ- K יש מעט צאצאים אשר מתבגרים באטיות וגודל גופם גדול. מינים אלה מטפלים בצעירותם באינטנסיביות בכדי להבטיח את הצלחתם.
גורמים המשפיעים על הפוטנציאל הביוטי
הפוטנציאל הביוטי מושפע ממגוון גורמים מהותיים למין. הרלוונטיים ביותר מתוארים להלן:
- תדירות ההתרבות והמספר הכולל של הפעמים בהן האורגניזם מתרבה. לדוגמא, חיידקים מתרבים באמצעות ביקוע בינארי, תהליך שניתן לעשות כל עשרים דקות. לעומת זאת, לדוב יש גורים כל שלוש או ארבע. כאשר משווים בין הפוטנציאלים הביוטיים של השניים, לדובי הקוטב יש פוטנציאל נמוך בהרבה.
- סך כל הצאצאים שנולדו בכל מחזור רבייה. לאוכלוסיות חיידקיות יש פוטנציאל ביוטי גבוה מאוד. אם היו לו משאבים בלתי מוגבלים וללא מגבלות, מין חיידקי יכול היה ליצור שכבה בעומק 0.3 מטר שיכולה לכסות את פני כדור הארץ תוך 36 שעות בלבד.
- הגיל בו מתחילה ההתרבות.
- גודל המין. מינים עם גדלים קטנים, כמו מיקרואורגניזמים, בדרך כלל בעלי פוטנציאל ביוטי גבוה יותר מאשר מינים עם גדלי גוף גדולים יותר, כמו כמה יונקים.
עמידות סביבתית
הפוטנציאל הביוטי של מין אינו מושג לעולם. גורמים המונעים צמיחה בלתי מוגבלת מכונים עמידות סביבתית. אלה כוללים לחצים שונים המגבילים את הצמיחה.
בין ההתנגדות הללו ניתן למנות מחלות, תחרות, הצטברות של פסולת רעילה בסביבה, שינויים אקלימיים לא קלים, מחסור במזון או במרחב ותחרות בין מינים.
במילים אחרות, צמיחה מעריכית של אוכלוסייה (המתרחשת כאשר אינה מציגה מגבלה כלשהי) הופכת לצמיחה לוגיסטית כאשר האוכלוסייה עומדת בפני התנגדות סביבתית זו.
עם הזמן האוכלוסייה מתייצבת ומגיעה ליכולת הנשיאה שלה. במצב זה עקומת הצמיחה מקבלת צורה של S (sigmoidal).
כושר טעינה
ההתנגדות הסביבתית יחד עם הפוטנציאל הביוטי קובעים את יכולת הנשיאה. פרמטר זה מסומן על ידי האות K ומוגדר כאוכלוסייה המרבית של מין נתון הניתנים לתחזוקה בבית גידול מסוים מבלי להיות מושפל. במילים אחרות, זהו הגבול שמטילה ההתנגדות לסביבה.
קצב גידול האוכלוסייה פוחת כאשר גודל האוכלוסייה מתקרב לערך יכולת הנשיאה של הסביבה. בהתאם לזמינות המשאבים, גודל האוכלוסייה יכול לנוע בערך זה.
אם האוכלוסייה חורגת מכושר הנשיאה, סביר להניח שהיא תקרוס. כדי להימנע מתופעה זו, עודפי אנשים חייבים לעבור לאזורים חדשים או להתחיל לנצל משאבים חדשים.
פוטנציאל ביוטי בבני אדם
בבני אדם, ויונקים גדולים אחרים, הפוטנציאל הביוטי יכול להיות 2 עד 5% בכל שנה, לעומת 100% מהפוטנציאל הביוטי של מיקרואורגניזמים כל חצי שעה.
לא כל הפוטנציאל הביוטי מגיע לאוכלוסיות אנושיות. מבחינה ביולוגית, אישה מסוגלת ללדת יותר מעשרים ילדים לאורך כל חייה.
עם זאת, כמעט אף פעם לא מגיעים למספר זה. למרות זאת, האוכלוסייה האנושית גדלה באופן אקספוננציאלי מאז המאה השמונה עשרה.
דוגמא
Otters אינם מגיעים לפוטנציאל הביוטי שלהם מכמה סיבות. נקבות מגיעות לבגרות מינית בין גיל שנתיים לחמש. הרבייה הראשונה מתרחשת בסביבות גיל 15 שנה ובממוצע יש להם רק צעיר אחד.
לגבי גודל האוכלוסייה זה משתנה בגלל שינויים בסביבה. גידולם של טורפים כגון אורקים, המכונים גם לווייתנים, הוריד את גודל האוכלוסייה של לוטרות.
עם זאת, הטרף הטבעי של לווייתני הרוצח אינו לוטרות. הם אריות ים וחותמות, שגם אוכלוסיותיהם יורדות. אז כדי לפצות על זה, הלווייתנים הרוצחים פונים להאכיל בביצים.
טפילים הם גם גורם מכריע לירידת אוכלוסיית הלוטרות, במיוחד טפילים מבעלי חיים נלווים כמו חתולים.
הטפילים מצליחים להגיע ללידנים מכיוון שבעלי חיות מחמד זורקים את הפסולת במלוא השירותים וזה מזהם את בית הגידול של לוטרה.
כמו כן, זיהום מים המיוצר על ידי אדם תרם גם לירידה במספר לוטרות.
שכיחותם של כל אחד מהגורמים הללו להפחתת הפוטנציאל הביוטי של לוטרות עשויה להוביל להכחדתו של מין זה.
הפניות
- קרטיס, ח., ושנק, א '(2008). קרטיס. ביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.
- מילר, GT ו- Spoolman, S. (2011). יסודות האקולוגיה. לימוד Cengage.
- מור, GS (2007). לחיות עם כדור הארץ: מושגים במדעי בריאות הסביבה. לחץ על CRC.
- Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2011). ביולוגיה: מושגים ויישומים. לימוד Cengage.
- Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2015). ביולוגיה היום ומחר עם פיזיולוגיה. לימוד Cengage.
- טיילר, G. & Spoolman, S. (2011). חיים בסביבה: עקרונות, קשרים ופתרונות. מהדורה שש-עשרה. לימוד Cengage