POTENȚIAL BIOTIC: RATA DE CREȘTERE INTRINSECĂ ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Potențialul biotic este rata maximă de creștere a unei populații în care nu există restricții. Pentru ca o populație să-și atingă potențialul biotic, aceasta trebuie să aibă resurse nelimitate, paraziții sau alți agenți patogeni nu trebuie să existe, iar speciile nu trebuie să concureze între ele. Din aceste motive, valoarea este doar teoretică.

În realitate, o populație nu își atinge niciodată potențialul biotic, deoarece există o serie de factori (biotici și abiotici) care limitează creșterea nedeterminată a populației. Dacă vom scădea rezistența de mediu din potențialul biotic, vom avea valoarea reală a ratei la care crește populația.

Rata de creștere intrinsecă

Potențialul biotic este cunoscut și ca rata de creștere intrinsecă. Acest parametru este notat cu litera r și este rata cu care populația unei anumite specii ar putea crește dacă ar avea resurse nelimitate.

Organismele care au o rată de creștere intrinsecă ridicată se reproduc în general la începutul vieții, au perioade de generare scurte, se pot reproduce de mai multe ori în timpul vieții lor și au un număr mare de urmași la fiecare reproducere.

Conform acestor caracteristici și strategii de viață, specia poate fi clasificată ca fiind prodigioasă sau strategie r și prudentă sau strategie K. Această clasificare a fost inventată de George Hutchinson.

Strategiile r se caracterizează prin nașterea unui număr mare de urmași, acestea sunt de dimensiuni mici, perioada de maturare a acestora este rapidă și nu petrec timp pentru îngrijirea părinților. Logic, strategiile de reproducere r atinge capacitatea maximă a potențialului biotic în ceea ce privește reproducerea.

În schimb, speciile enumerate K au puține descendențe, care se maturizează lent și a căror dimensiune corporală este mare. Aceste specii au grijă intensă de puii lor pentru a le asigura succesul.

Factorii care afectează potențialul biotic

Potențialul biotic este influențat de o varietate de factori intrinseci speciilor. Cele mai relevante sunt descrise mai jos:

- Frecvența reproducerii și numărul total de ori în care organismul se reproduce. De exemplu, bacteriile se reproduc prin fisiune binară, un proces care se poate face la fiecare douăzeci de minute. În schimb, un urs are cățelușe la fiecare trei sau patru. La compararea potențialelor biotice ale celor doi, ursul polar are un potențial mult mai mic.

- Totalul descendenților care se nasc în fiecare ciclu de reproducere. Populațiile bacteriene au potențial biotic foarte ridicat. Dacă ar avea resurse nelimitate și fără restricții, o specie bacteriană ar putea forma un strat de 0,3 metri adâncime, care ar putea acoperi suprafața Pământului în doar 36 de ore.

- Epoca la care începe reproducerea.

- Mărimea speciei. Speciile cu dimensiuni mici, cum ar fi microorganismele, au în general un potențial biotic mai mare decât speciile cu dimensiuni mai mari ale corpului, cum ar fi unele mamifere.

Rezistența mediului

Potențialul biotic al unei specii nu este atins niciodată. Factorii care împiedică creșterea fără restricții sunt cunoscuți ca rezistență la mediu. Acestea includ diferite presiuni care limitează creșterea.

Printre aceste rezistențe se numără bolile, concurența, acumularea unor deșeuri toxice în mediu, schimbări climatice nefavorabile, lipsa de alimente sau spațiu și concurența dintre specii.

Cu alte cuvinte, creșterea exponențială a unei populații (care apare atunci când nu prezintă nicio limitare) devine o creștere logistică atunci când populația se confruntă cu aceste rezistențe de mediu.

În timp, populația se stabilizează și își atinge capacitatea de transport. În această stare, curba de creștere ia forma unui S (sigmoidal).

Capacitate de încărcare

Rezistențele de mediu împreună cu potențialul biotic determină capacitatea de transport. Acest parametru este notat cu litera K și este definit ca populația maximă a unei specii date care poate fi menținută într-un anumit habitat fără a fi degradată. Cu alte cuvinte, este limita impusă de rezistența mediului.

Rata de creștere a populației scade atunci când dimensiunea populației se apropie de valoarea capacității de transport a mediului. În funcție de disponibilitatea resurselor, dimensiunea populației poate fluctua în jurul acestei valori.

Dacă populația depășește capacitatea de transport, este probabil să se prăbușească. Pentru a evita acest fenomen, persoanele excedentare trebuie să se mute în zone noi sau să înceapă să exploateze noi resurse.

Potențial biotic la om

La om și la alte mamifere mari, potențialul biotic poate fi de 2 până la 5% în fiecare an, spre deosebire de 100% din potențialul biotic al microorganismelor la fiecare jumătate de oră.

Nu toate potențialele biotice sunt atinse în populațiile umane. În termeni biologici, o femeie este capabilă să aibă peste douăzeci de copii pe parcursul vieții.

Cu toate acestea, acest număr este aproape niciodată atins. În ciuda acestui fapt, populația umană a crescut exponențial încă din secolul al XVIII-lea.

Exemplu

Vidrele nu își ating potențialul biotic din mai multe motive. Femelele ating maturitatea sexuală între 2 și 5 ani. Prima reproducere are loc în jurul vârstei de 15 ani și în medie au doar o tânără.

În ceea ce privește dimensiunea populației, aceasta este fluctuantă din cauza schimbărilor de mediu. Creșterea prădătorilor precum orcile, cunoscute și sub denumirea de balene ucigătoare, scade dimensiunea populației de vidră.

Cu toate acestea, prada naturală a balenelor ucigătoare nu este vidra. Sunt lei și foci de mare, ale căror populații sunt și ele în scădere. Deci, pentru a compensa, balenele ucigătoare apelează la hrănirea vidrei.

Paraziții sunt, de asemenea, un factor crucial în declinul populației de vidră, în special paraziți care provin de la animale de companie, cum ar fi pisicile.

Paraziții reușesc să ajungă la vidră, deoarece proprietarii de animale de companie aruncă deșeurile pe toalete și contamină habitatul vidrei.

De asemenea, poluarea apei produse de om a contribuit, de asemenea, la scăderea numărului de vidră.

Incidența fiecăruia dintre acești factori în reducerea potențialului biotic al vidrelor ar putea duce la dispariția acestei specii.

Referințe

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. Biologie. Editura Medicală Panamericană.
2. Miller, GT, & Spoolman, S. (2011). Esențiale ale ecologiei. Cengage Learning.
3. Moore, GS (2007). Trăind cu pământul: concepte în știința sănătății mediului. CRC Press.
4. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2011). Biologie: concepte și aplicații. Cengage Learning.
5. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2015). Biologie astăzi și mâine cu fiziologie. Cengage Learning.
6. Tyler, G. & Spoolman, S. (2011). Trăirea în mediu: principii, conexiuni și soluții. Ediția a șasea. Cengage Learning