معدل النمو الجوهري المحتمل الحيوي ، العوامل ، الأمثلة

ال الإمكانات الحيوية هو الحد الأقصى لمعدل نمو السكان التي لا توجد فيها قيود. ولكي يصل عدد السكان إلى إمكاناته البيولوجية ، يجب أن يكون لديه موارد غير محدودة ، ولا يجب أن تتواجد الطفيليات أو مسببات الأمراض الأخرى ويجب ألا يتنافس النوع مع بعضها البعض. لهذه الأسباب ، فإن القيمة هي مجرد نظرية.

في الواقع ، لا يصل السكان مطلقًا إلى إمكاناتهم البيولوجية ، حيث توجد سلسلة من العوامل (الحيوية وغير الأحيائية) التي تحد من النمو غير المحدود للسكان. إذا طرحنا المقاومة البيئية من الإمكانات الحيوية ، فسنحصل على القيمة الحقيقية للمعدل الذي يزداد به هذا العدد.

مؤشر

• 1 معدل النمو الجوهري
• 2 العوامل التي تؤثر على الإمكانات الحيوية
• 3 المقاومة البيئية
  • 3.1 الحمولة
• 4 إمكانات حيوية في البشر
• 5 مثال
• 6 المراجع

معدل النمو الجوهري

تُعرف الإمكانات الحيوية أيضًا باسم معدل النمو الجوهري. يشار إلى هذه المعلمة بالحرف r وهو المعدل الذي يمكن أن ينمو فيه عدد الأنواع إذا كانت موارده غير محدودة.

الكائنات التي تمتلك معدلات نمو عالية داخل الجينات تتكاثر عمومًا في سن مبكرة ، ولديها أجيال قصيرة ، ويمكن أن تتكاثر عدة مرات في الحياة ولها عدد كبير من النسل في كل عملية تكاثر.

وفقًا لهذه الخصائص والاستراتيجيات الخاصة بالحياة ، يمكن تصنيف الأنواع على أنها معجزة أو استراتيجيات r أو حكيمة أو استراتيجية K. وقد صاغ جورج هتشينسون هذا التصنيف..

تتميز الاستراتيجيات r بتوليد عدد كبير من النسل ، فهي صغيرة الحجم ، ونضجها سريع ولا يستخدمون الوقت في رعاية الوالدين. منطقيا ، فإن الاستراتيجيات التناسلية تصل إلى أقصى سعة للإمكانات الحيوية من حيث التكاثر.

وعلى العكس من ذلك ، فإن الأنواع المصنفة ك K لها عدد قليل من المتحدرين ، الذين ينضجون ببطء ويكون حجم جسمهم كبيرًا. هذه الأنواع تهتم بشدة لصغارها لضمان نجاحها.

العوامل التي تؤثر على الإمكانات الحيوية

تتأثر الإمكانات الحيوية بمجموعة متنوعة من العوامل الجوهرية للأنواع. الأكثر صلة موصوفة أدناه:

- تواتر التكاثر والعدد الكلي للمرات التي يتكاثر فيها الكائن الحي. على سبيل المثال ، تتكاثر البكتيريا عن طريق الانشطار الثنائي ، وهي عملية يمكن القيام بها كل عشرين دقيقة. في المقابل ، الدب لديه ذرية كل ثلاثة أو أربعة. بمقارنة الإمكانيات الحيوية لكليهما ، فإن الدب القطبي لديه إمكانات أقل بكثير.

- إجمالي المتحدرين الذين يولدون في كل دورة تناسلية. السكان البكتيرية لديهم إمكانات حيوية عالية للغاية. إذا كان لديها موارد غير محدودة وبدون قيود ، فإن الأنواع البكتيرية يمكن أن تشكل طبقة بعمق 0.3 متر يمكن أن تغطي سطح الأرض في 36 ساعة فقط.

- العمر الذي يبدأ فيه التكاثر.

- حجم الأنواع. الأنواع ذات الأحجام الصغيرة ، مثل الكائنات الحية الدقيقة ، لها عمومًا إمكانات حيوية أعلى من الأنواع ذات الأحجام الكبيرة للجسم ، مثل بعض الثدييات.

المقاومة البيئية

لا يمكن تحقيق الإمكانات الحيوية للأنواع. تُعرف العوامل التي تعيق النمو دون قيود باسم المقاومة البيئية. وتشمل هذه الضغوط المختلفة التي تحد من النمو.

ضمن هذه المقاومة ، الأمراض ، والمنافسة ، وتراكم بعض النفايات السامة في البيئة ، والتغيرات المناخية غير المواتية ، ونقص الغذاء أو الفضاء ، والمنافسة بين الأنواع.

أي أن النمو الأسي للسكان (والذي يحدث عندما لا يقدم أي قيود) يصبح نموًا لوجستيًا عندما يواجه السكان هذه المقاومة البيئية.

مع مرور الوقت ، يستقر السكان ويصل إلى القدرة الاستيعابية. في هذه الحالة ، يأخذ منحنى النمو شكل S (السيني).

الحمولة

المقاومة البيئية جنبا إلى جنب مع الإمكانات الحيوية تحديد قدرة التحميل. تتم الإشارة إلى هذه المعلمة بالحرف K ويتم تعريفها على أنها الحد الأقصى لعدد الأنواع التي يمكن الحفاظ عليها في موائل معينة دون أن تتحلل. بمعنى آخر ، هذا هو الحد الذي تفرضه المقاومة البيئية.

ينخفض ​​معدل نمو السكان عندما يقترب حجم السكان من قيمة الحمولة البيئية. اعتمادًا على توافر الموارد ، قد يتقلب حجم السكان حول هذه القيمة.

إذا تجاوز عدد السكان القدرة الاستيعابية ، فمن المحتمل أن ينهار. لتجنب هذه الظاهرة ، يجب على الفائض من الأفراد الانتقال إلى مناطق جديدة أو البدء في استغلال موارد جديدة.

الإمكانات الحيوية في البشر

في البشر ، وفي الثدييات الكبيرة الأخرى ، يمكن أن تكون الإمكانات الحيوية من 2 إلى 5٪ كل عام ، على عكس 100٪ من الإمكانات الحيوية للكائنات الحية الدقيقة كل نصف ساعة..

في البشر لا يتم الوصول إلى الإمكانات الحيوية الكاملة. من الناحية البيولوجية ، تكون المرأة قادرة على إنجاب أكثر من عشرين طفلاً طوال حياتها.

ومع ذلك ، لا يتم الوصول إلى هذا الرقم تقريبًا. على الرغم من ذلك ، نما عدد السكان بشكل كبير منذ القرن الثامن عشر.

مثال

ثعالب الماء لا تصل إلى إمكاناتها الحيوية لأسباب مختلفة. تصل الإناث إلى مرحلة النضج الجنسي بين 2 و 5 سنوات من العمر. يحدث التكاثر الأول في سن 15 عامًا تقريبًا وفي المتوسط ​​يكون لديهم شاب واحد فقط.

فيما يتعلق بحجم السكان ، فإن هذا يتقلب بسبب التغيرات البيئية. نمو الحيوانات المفترسة مثل الحيتان القاتلة ، المعروف أيضا باسم الحيتان القاتلة ، يقلل من حجم السكان من ثعالب الماء.

ومع ذلك ، فإن الفريسة الطبيعية للحيتان القاتلة ليست ثعالب. هم أسود البحر والأختام التي يتراجع عدد سكانها أيضًا. لذلك للتعويض ، تلجأ الحيتان القاتلة للتغذية على ثعالب الماء.

تعد الطفيليات أيضًا عاملاً حاسمًا في انخفاض عدد قضاعة الماء ، وخاصة طفيليات الحيوانات الأليفة ، مثل القطط.

تمكنت الطفيليات من الوصول إلى ثعالب الماء لأن أصحاب الحيوانات الأليفة يلقون النفايات في المراحيض وتلوث هذه الموائل لثعالب الماء..

وبالمثل ، ساهم تلوث المياه الناتج عن البشر أيضًا في انخفاض عدد ثعالب الماء.

قد يؤدي حدوث كل من هذه العوامل إلى انخفاض الإمكانات الحيوية للثعالب إلى انقراض هذا النوع.

مراجع

1. كورتيس ، هـ. ، وشانك ، أ. (2008). كورتيس. علم الاحياء. Ed. Panamericana Medical.
2. Miller، G. T.، & Spoolman، S. (2011). أساسيات البيئة. Cengage التعلم.
3. مور ، جي. (2007). العيش مع الأرض: مفاهيم في علوم الصحة البيئية. CRC Press.
4. Star، C.، Evers، C.، & Starr، L. (2011). علم الأحياء: المفاهيم والتطبيقات. Cengage التعلم.
5. Star، C.، Evers، C.، & Starr، L. (2015). علم الأحياء اليوم وغدا مع علم وظائف الأعضاء. Cengage التعلم.
6. تايلر ، جي آند سبولمان ، س. (2011). العيش في البيئة: المبادئ ، والحلول ، والحلول. الطبعة السادسة عشرة. Cengage التعلم