REZISTENȚA LA MEDIU: FACTORI ȘI EXEMPLE - MEDIU INCONJURATOR - 2025

Rezistența mediului sunt factorii care împreună limitează creșterea unei populații naturale. Acestea pot depinde de densitatea populației, cum ar fi concurența, predarea, parazitismul sau calitatea mediului. Ele pot fi, de asemenea, independente de densitate, cum ar fi catastrofele sau sezonul meteorologic.

În absența factorilor de reglementare a mediului, orice populație naturală ar crește în funcție de potențialul său biotic, exponențial. Cu toate acestea, efectele rezistenței mediului limitează creșterea populației, ajungând la un echilibru.

ruinare Factorul de rezistență de mediu dependent de densitate. Autor: www.flirck.com

Diferitele interacțiuni dintre factorii care exercită rezistență de mediu în creșterea populației generează o dinamică a populației extrem de variabilă.

Populațiile ating în general un echilibru dinamic care este reprezentat grafic în curbe care oscilează în jurul valorii de echilibru.

Ce este rezistența mediului?

Cel mai simplu model al dinamicii unei populații presupune că, în condiții optime de mediu, numărul indivizilor crește în funcție de potențialul biotic al populației.

Cu alte cuvinte, rata de creștere (r) pe cap de locuitor este întotdeauna aceeași, indiferent de dimensiunea populației. În aceste premise, creșterea populației ar fi exponențială.

În natură, populațiile pot crește exponențial într-o fază inițială, dar nu pot menține această dinamică la infinit. Există factori care limitează sau reglementează creșterea acestei populații. Suma acestor factori este cunoscută sub denumirea de rezistență a mediului.

Factorii care exercită rezistența la mediu acționează pentru a reduce rata de creștere pe cap de locuitor, pe măsură ce populația se apropie de dimensiunea sa optimă, mai bine cunoscută sub denumirea de capacitate de transport.

Această dinamică generează o creștere logistică care atinge în general un echilibru dinamic, cu fluctuații periodice stabile în jurul capacității de încărcare (K).

Factorii de rezistență a mediului

-Densoindependent

Când factorii care generează rezistență la mediu sunt independenți de densitatea indivizilor, se spune că sunt independenți de dens.

Unii factori independenți de densitate pot apărea periodic odată cu anotimpurile, cum ar fi focul, seceta, inundațiile sau înghețul. Acestea intervin în reglementarea mărimii populației.

Constituind în mod recurent an de an, acestea exercită o presiune selectivă constantă, care uneori a generat adaptări specifice la indivizi, care le-a permis să-și crească capacitatea și să supraviețuiască an de an, în ciuda efectului său de reglementare.

Alte efecte aleatoare, independente de densitate, cum ar fi schimbări extreme în climă, erupții vulcanice și alte dezastre naturale, pot produce schimbări neregulate în populații. Ele nu pot menține dimensiunea populației la niveluri constante sau la un punct de echilibru.

-Densodependent

Dacă factorii care reglementează creșterea populației depind de densitatea indivizilor, aceștia sunt numiți în funcție de densitate. Acești factori pot fi abiotici sau biotici.

Factorii abiotici

Factorii de rezistență abiotică dens-dependenți de mediu sunt cei care apar atunci când creșterea dimensiunii populației modifică condițiile fizico-chimice ale habitatului.

De exemplu, o densitate mare a populației poate genera acumularea de deșeuri dăunătoare care scad supraviețuirea sau rata de reproducere a indivizilor.

Factorii biotici

Factorii biotici sunt cei rezultați din interacțiunea dintre indivizi ai unei specii sau ai diferitelor specii. De exemplu, concurența, prădarea și parazitismul.

Competiție

Concurența are loc atunci când resursele vitale utilizate de indivizi din aceeași specie sau diferite specii sunt limitate. Unele resurse limitante pot fi nutrienți, apă, teritoriu, adăposturi de prădători, persoane de sex opus, lumină, printre altele.

Pe măsură ce populația crește, disponibilitatea pe cap de locuitor a resurselor scade, reducând astfel rata de reproducere a indivizilor și rata de creștere a populației. Acest mecanism generează o dinamică de creștere logistică.

ruinare

Predarea este un tip de interacțiune între specii prin care un individ al unei specii (prădător) vânează un individ al altei specii (prada) pentru a-l consuma pentru hrană. În acest tip de interacțiune, densitatea fiecărei populații exercită o reglementare asupra celeilalte.

Pe măsură ce prada își mărește dimensiunea populației, populația prădătorilor crește din cauza disponibilității de hrană. Dar, pe măsură ce densitatea prădătorilor crește, populația de pradă scade din cauza creșterii presiunii de prădare.

Acest tip de interacțiune generează curbe de creștere a populației al căror echilibru este dinamic. Nu se atinge o dimensiune statică a populației în capacitatea de transport, dar populațiile oscilează constant în jurul acestei valori.

Parazitism

Parazitismul este o interacțiune prin care un individ dintr-o specie (parazit) beneficiază de indivizi ai unei alte specii (gazdă), producând o scădere a probabilității lor de supraviețuire sau reproducere. În acest sens, este considerat de asemenea un mecanism de reglementare a populației.

Interacțiunea dintre paraziți și gazde poate genera dinamici similare cu cele ale prădătorilor și pradelor. Cu toate acestea, diversitatea tipurilor de interacțiuni parazit-gazdă în natură este infinită, prin urmare, se pot genera și dinamici mai complexe.

-Interactions

În natură, efectele dependente și independente ale densității interacționează în reglarea populațiilor, producând o mare diversitate de tipare.

O populație poate fi păstrată aproape de capacitatea de transport de factori dependenți de densitate și, în cele din urmă, se confruntă cu o scădere accentuată din cauza unei catastrofe naturale independente de densitate.

Exemple

Creștere bacteriană

Când un inocul de bacterii este însămânțat într-un mediu de cultură, se poate observa o curbă de creștere cu patru faze. În această curbă, se poate aprecia clar creșterea exponențială inițială și efectul reglementării mediului.

O fază staționară este evidentă inițial și în final un efect de declin în dimensiunea populației.

În timpul primei faze de adaptare, bacteriile nu se reproduc, ci în schimb sintetizează ARN, enzime și alte molecule. În această fază, nu se observă o creștere a populației.

Curba de creștere bacteriană. Autor: M • Komorniczak -talk-Ilustrație: Michał Komorniczak Acest fișier a fost lansat în Creative Commons 3.0. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) Dacă utilizați pe site-ul dvs. web sau în publicația dvs. imaginile mele (originale sau modificate), vi se solicită să-mi dați detalii: Michał Komorniczak (Polonia) sau Michal Komorniczak (Polonia) .Pentru mai multe informații, scrieți-mi adresa de e-mail:, prin Wikimedia Commons

În următoarea fază, apare diviziunea celulară. Bacteriile se reproduc prin fuziune binară, o celulă se împarte în două celule fiice.

Acest mecanism generează o creștere exponențială în care dimensiunea populației se dublează în fiecare perioadă consecutivă de timp. Cu toate acestea, această fază nu poate continua la infinit, deoarece substanțele nutritive din mediu încep să fie limitate.

A treia fază a curbei este staționară. Reducerea substanțelor nutritive și acumularea toxinelor conduc la reducerea ratei de creștere a populației până la atingerea unei valori constante a numărului de bacterii. În acest moment, rata producției de noi bacterii este echilibrată de rata de deces bacterian.

În faza finală a curbei există o scădere bruscă a numărului de bacterii. Aceasta se produce atunci când toți nutrienții din mediul de cultură au fost epuizați și bacteriile mor.

Lynx și iepuri

Exemplul tipic de reglare a populației între prădători și pradă este cel al linxului și al iepurilor. O scădere a dimensiunii populației de iepuri produce o scădere a numărului de linci.

Un număr mai mic de linx reduce presiunea de prădare a iepurilor și, la rândul său, produce o creștere a numărului de linci.

Este important să avem în vedere că dinamica populației de iepuri este, de asemenea, mediată de disponibilitatea hranei pentru ei.

Dinamica populației generată de reglarea mediului între linci (prădători) și iepuri (pradă). Autor: CNX OpenStax, prin Wikimedia Commons

Lemmings

Un studiu de caz interesant apare cu Lemmings în Groenlanda. Populația acestor mamifere este reglementată de patru specii prădătoare: o bufniță, o vulpe, o specie de pasăre și erminul (Mustela erminea).

Primii trei sunt prădători oportunisti care se hrănesc cu lemne doar atunci când sunt abundenți. În timp ce erminul se hrănește exclusiv cu lemne.

Această interacțiune între diverși factori de reglementare produce oscilații periodice ale creșterii populației care generează cicluri de patru ani în limbi. Această dinamică poate fi explicată în felul următor.

Când lemnei au dimensiuni reduse ale populației, acestea sunt pradate numai de stoats. Deoarece are o presiune relativ mică de prădare, își crește rapid dimensiunea populației.

Pe măsură ce populația cu lemne crește, prădătorii oportunisti încep să-i vâneze mai des. Pe de altă parte, stâlpii cresc și dimensiunea populației, deoarece există o disponibilitate mai mare de hrană. Această situație generează o limită dependentă de densitate a populației cu limbi.

Creșterea numărului de specii prădătoare și a mărimii populațiilor lor generează o presiune de prădare foarte puternică asupra limemelor, determinând o scădere bruscă a dimensiunii populației.

Această scădere a pradei se reflectă într-o reducere a mărimii populației de stive în anul următor, din cauza scăderii alimentelor, începând cu un nou ciclu.

Diferența cu potențialul biotic

Potențialul biotic este capacitatea maximă de creștere a unei populații naturale supuse condițiilor optime de mediu.

De exemplu, când alimentele sunt abundente, condițiile de mediu ale umidității, pH-ului și temperaturii sunt favorabile, iar indivizii lor nu sunt expuși la prădători sau boli.

Relația teoretică între potențialul biotic, rezistența mediului și capacitatea de transport. Modificat din: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Această caracteristică a populației este determinată de capacitatea de reproducere a indivizilor (în general de sex feminin), adică de câte urmași este capabil să producă de-a lungul vieții sale, care depinde de vârsta primei reproduceri, de numărul de copii la fiecare eveniment reproductiv și la frecvența și cantitatea acestor evenimente.

Potențialul biotic al unei populații este limitat de rezistența mediului. Interacțiunea dintre ambele concepte generează capacitatea de încărcare.

Referințe

1. Colaboratorii Wikipedia. Creștere bacteriană. Wikipedia, Enciclopedia gratuită, 2018. Disponibil pe es.wikipedia.org.
2. Hasting, A. 1997. Biologia populației: concepte și modele. Springer. 244 p.
3. Turchin, P. 1995. Capitolul 2: Reglementarea populației: argumente vechi și o nouă sinteză. În: Cappuccino, N. și Prețul PW Dinamica populației: noi abordări și sinteză. Presă academică. Londra, Marea Britanie.
4. Tyler Miller, Jr. și Scott E. Spoolman. 2009. Esențiale ale ecologiei. 5 ^{pentru a} edita. G. Tyler Miller, Jr. și Scott E. Spoolman. 560 p.
5. Colaboratorii Wikipedia. (2018, 11 decembrie). Potențial biotic. În Wikipedia, enciclopedia liberă. Preluat 16:17, 22 decembrie 2018, de pe en.wikipedia.org.