OTPORNOST NA OKOLIŠ: FAKTORI I PRIMJERI - OKOLIŠ - 2026

Otpornost na okoliš su faktori koji zajedno ograničavaju rast prirodne populacije. Oni mogu ovisiti o gustoći naseljenosti, poput konkurencije, predatora, parazitizma ili kvalitete okoliša. Oni također mogu biti neovisni o gustoći, poput katastrofa ili vremenske sezonalnosti.

U nedostatku regulatornih čimbenika zaštite okoliša, svaka prirodna populacija rasla bi u skladu sa svojim biotskim potencijalom i to eksponencijalno. Međutim, učinci otpornosti na okoliš ograničavaju rast stanovništva, dostižući ravnotežu.

grabežljivaca Faktor otpornosti na okoliš ovisan o gustoći. Autor: www.flirck.com

Različite interakcije između čimbenika koji pružaju otpornost na okoliš u rastu stanovništva generiraju vrlo promjenjivu dinamiku stanovništva.

Populacije općenito dostižu dinamičku ravnotežu koja je grafički predstavljena u krivuljama koje osciliraju oko ravnotežne vrijednosti.

Što je otpornost na okoliš?

Najjednostavniji model dinamike populacije pretpostavlja da se u optimalnim uvjetima okoliša broj jedinki povećava u skladu s biotskim potencijalom populacije.

Drugim riječima, stopa rasta po glavi stanovnika (r) uvijek je ista, bez obzira na veličinu stanovništva. U tim bi prostorima rast stanovništva bio eksponencijalan.

U prirodi populacije mogu narasti eksponencijalno u početnoj fazi, ali ne mogu beskonačno održavati tu dinamiku. Postoje čimbenici koji ograničavaju ili reguliraju rast ove populacije. Zbroj ovih faktora poznat je kao otpornost na okoliš.

Čimbenici koji pružaju otpornost na okoliš djeluju na smanjenje stope rasta po glavi stanovnika kako se stanovništvo približava svojoj optimalnoj veličini, poznatijoj kao nosivost.

Ta dinamika stvara logistički rast koji općenito dostiže dinamičku ravnotežu, uz stabilna periodična kolebanja oko nosivosti (K).

Čimbenici otpornosti na okoliš

-Densoindependent

Kad su faktori koji stvaraju otpornost prema okolišu neovisni o gustoći pojedinaca, kaže se da su gusto neovisni.

Neki se faktori neovisni o gustoći mogu povremeno pojaviti s godišnjim dobima, poput vatre, suše, poplave ili mraza. Oni interveniraju u regulaciji veličine stanovništva.

Konstituirajući se iz godine u godinu, oni vrše stalni selektivni pritisak, koji je ponekad stvorio specifične prilagodbe kod pojedinaca što im je omogućilo da povećaju kondiciju i opstanu iz godine u godinu, unatoč regulatornom učinku.

Ostali učinci neovisni o slučajnoj gustoći, poput ekstremnih promjena klime, vulkanskih erupcija i drugih prirodnih katastrofa, mogu proizvesti nepromijenjene promjene u populaciji. Ne mogu zadržati veličinu populacije na konstantnim razinama ili u ravnotežnoj točki.

-Densodependent

Ako faktori koji reguliraju rast populacije ovise o gustoći pojedinaca, tada se nazivaju gustoćom ovisnima. Ti čimbenici mogu biti abiotski ili biotski.

Abiotski čimbenici

Faktori otpornosti na okoliš koji su ovisni o antibioticima su oni koji se javljaju kada povećanje veličine populacije mijenja fizikalno-kemijske uvjete staništa.

Na primjer, visoka gustoća naseljenosti može stvoriti nakupljanje štetnog otpada koji smanjuje opstanak ili stopu reprodukcije pojedinaca.

Biotski čimbenici

Biotski čimbenici su oni koji su rezultat interakcije između jedinki neke vrste ili različitih vrsta. Na primjer, natjecanje, predanje i parazitizam.

konkurencija

Natjecanje se događa kada su vitalni resursi koje koriste pojedinci iste ili različite vrste ograničeni. Neki ograničavajući resursi mogu biti hranjive tvari, voda, teritorij, skloništa predatore, osobe suprotnog spola, svjetlost, među ostalim.

Kako se populacija povećava, raspoloživost resursa po stanovniku smanjuje se, smanjujući tako reproduktivnu stopu pojedinaca i stopu rasta stanovništva. Ovaj mehanizam stvara dinamiku logističkog rasta.

grabežljivaca

Predacija je vrsta interakcije između vrsta kojom pojedinac jedne vrste (grabežljivac) lovi jedinku druge vrste (plijen) kako bi je konzumirao za hranu. U ovoj vrsti interakcije gustoća svake populacije regulira regulaciju s druge strane.

Kako plijen povećava svoju veličinu populacije, populacija predatora povećava se zbog dostupnosti hrane. No, kako se gustoća grabežljivaca povećava, populacija plijena smanjuje se zbog povećanja tlaka grabežljivosti.

Ova vrsta interakcije stvara krivulje rasta stanovništva čija je ravnoteža dinamična. Statična veličina populacije nije postignuta u nosivosti, ali populacije neprestano osciliraju oko ove vrijednosti.

Parazitizam

Parazitizam je interakcija kroz koju pojedinac jedne vrste (parazit) ima koristi od pojedinaca druge vrste (domaćina), uzrokujući smanjenje vjerojatnosti preživljavanja ili reprodukcije. U tom se smislu također smatra mehanizmom regulacije stanovništva.

Interakcija između parazita i domaćina može stvoriti dinamiku sličnu onoj predatora i plijena. Međutim, raznolikost tipova interakcija parazit i domaćin u prirodi je beskonačna, pa se može stvoriti i složenija dinamika.

-Interactions

U prirodi ovisni i neovisni učinci gustoće djeluju na regulaciju populacija, proizvodeći veliku raznolikost obrazaca.

Stanovništvo se može zadržati u blizini nosivosti pomoću faktora ovisnih o gustoći, i na kraju će doživjeti nagli pad zbog prirodne katastrofe neovisne o gustoći.

Primjeri

Rast bakterija

Kada se inokulum bakterija sadi u kulturni medij, može se primijetiti krivulja rasta sa četiri faze. U ovoj krivulji mogu se jasno procijeniti početni eksponencijalni rast i učinak regulacije okoliša.

Stacionarna faza je u početku očita, a na kraju i smanjenje u veličini populacije.

Tijekom prve faze prilagodbe bakterije se ne razmnožavaju, već umjesto toga sintetiziraju RNA, enzime i ostale molekule. Tijekom ove faze ne primjećuje se porast stanovništva.

Krivulja rasta bakterija. Autor: M • Komorniczak -talk-Ilustracija: Michał Komorniczak Ova je datoteka objavljena u Creative Commons 3.0. Atribucija-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) Ako na svojoj web stranici ili u svojoj publikaciji koristite moje slike (originalne ili modificirane), od vas će se zatražiti da mi date detalje: Michał Komorniczak (Poljska) ili Michal Komorniczak (Poljska). više informacija pišite na moju adresu e-pošte:, putem Wikimedia Commonsa

U sljedećoj fazi dolazi do diobe stanica. Bakterije se razmnožavaju binarnom fuzijom, a jedna se stanica dijeli na dvije kćeri.

Ovaj mehanizam stvara eksponencijalni rast u kojem se broj stanovnika udvostručuje u svakom uzastopnom razdoblju. Međutim, ova se faza ne može nastaviti beskonačno jer hranjive tvari u okolišu počinju ograničavati.

Treća faza krivulje je nepomična. Smanjenje hranjivih sastojaka i nakupljanje toksina dovode do smanjenja brzine rasta populacije do postizanja konstantne vrijednosti u broju bakterija. U ovom trenutku stopa proizvodnje novih bakterija uravnotežuje se sa stopom smrti bakterija.

U posljednjoj fazi krivulje dolazi do naglog smanjenja broja bakterija. To se događa kada su svi hranjivi sastojci u kulturi potrošeni i bakterije umiru.

Lynx i zečevi

Tipičan primjer regulacije populacije između populacija grabežljivaca i grabljivice je ris i zec. Smanjenje veličine populacije zečeva uzrokuje smanjenje broja risa.

Manji broj risa smanjuje pritisak predanja zečeva i zauzvrat stvara porast broja risa.

Važno je uzeti u obzir da dinamika populacije zečeva posreduje i dostupnost hrane za njih.

Dinamika populacije generirana regulacijom okoliša između risa (grabežljivci) i zečeva (plijen). Autor: CNX OpenStax, putem Wikimedia Commons

Lemmings

Zanimljiva studija slučaja događa se sa Lemmingsima na Grenlandu. Populaciju ovih sisavaca reguliraju četiri grabežljive vrste: sova, lisica, vrsta ptica i ermina (Mustela erminea).

Prva tri su oportunistički grabežljivci koji se hrane lemingom samo kad ih ima u izobilju. Dok se ermine hrani isključivo lemmingsom.

Ova interakcija između različitih regulatornih čimbenika stvara periodične oscilacije u rastu stanovništva koje stvaraju četverogodišnje cikluse u lemmingu. Ta se dinamika može objasniti na sljedeći način.

Kad su lemmings male populacije, na njih se plijeni samo štapići. Budući da ima relativno nizak pritisak predationa, brzo povećava veličinu svoje populacije.

Kako se populacija leminga povećava, oportunistički grabežljivci počinju ih loviti češće. S druge strane, stoke također povećavaju broj stanovnika jer je veća dostupnost hrane. Ova situacija stvara granicu ovisnu o gustoći na populaciju lemingova.

Povećanje broja grabežljivih vrsta i veličine njihovih populacija stvara vrlo snažan grabežljivi pritisak na lemmings, uzrokujući nagli pad veličine populacije.

Ovo smanjenje plijena ogleda se u smanjenju veličine populacije stokova sljedeće godine, zbog smanjenja hrane, započinjući novi ciklus.

Razlika u biotskom potencijalu

Biotski potencijal je maksimalni kapacitet rasta prirodne populacije u optimalnim okolišnim uvjetima.

Na primjer, kada hrane ima u izobilju, uvjeti vlage, pH i temperatura u okruženju su povoljni, a njihove jedinke nisu izložene grabežljivcima ili bolestima.

Teorijski odnos između biotskog potencijala, otpornosti na okoliš i nosivosti. Izmijenjeno iz: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

Ova karakteristika populacije određena je reproduktivnom sposobnošću pojedinaca (uglavnom ženki), tj. Koliko je potomstva sposobno roditi tijekom svog života, što ovisi o dobi prve reprodukcije, broju djeca u svakom reproduktivnom događaju te o učestalosti i količini tih događaja.

Biotski potencijal populacije ograničen je otpornošću na okoliš. Interakcija između oba koncepta stvara nosivost.

Reference

1. Suradnici na Wikipediji. Rast bakterija. Wikipedia, Slobodna enciklopedija, 2018. Dostupno na es.wikipedia.org.
2. Hasting, A. 1997. Populacijska biologija: pojmovi i modeli. Springer. 244 str.
3. Turchin, P. 1995. Poglavlje 2: Regulacija stanovništva: Stari argumenti i nova sinteza. U: Cappuccino, N. & Price PW Dinamika populacije: novi pristupi i sinteza. Akademska štampa. London, Velika Britanija.
4. Tyler Miller, Jr. i Scott E. Spoolman. 2009. Osnove ekologije. 5 ^za uređivanje. G. Tyler Miller, Jr. i Scott E. Spoolman. 560 pp.
5. Saradnici Wikipedije. (2018., 11. prosinca). Biotski potencijal. Na Wikipediji, Slobodnoj enciklopediji. Preuzeto 16:17, 22. prosinca 2018. s en.wikipedia.org.