- معدل النمو الجوهري
- العوامل التي تؤثر على القدرة الحيوية
- المقاومة البيئية
- قدرة التحميل
- الإمكانات الحيوية في البشر
- مثال
- المراجع
و إمكانات الحيوية هو معدل النمو الحد الأقصى لعدد سكانها الذي لا توجد أية قيود. من أجل أن يصل السكان إلى إمكاناته الحيوية ، يجب أن يكون لديهم موارد غير محدودة ، ويجب ألا توجد طفيليات أو مسببات الأمراض الأخرى ، ويجب ألا تتنافس الأنواع مع بعضها البعض. لهذه الأسباب ، فإن القيمة هي مجرد نظرية.
في الواقع ، لا يصل السكان أبدًا إلى إمكاناته الحيوية ، نظرًا لوجود سلسلة من العوامل (الحيوية وغير الحيوية) التي تحد من النمو غير المحدود للسكان. إذا طرحنا المقاومة البيئية من الإمكانات الحيوية ، فسنحصل على القيمة الحقيقية للمعدل الذي يزداد فيه عدد السكان المذكور.
معدل النمو الجوهري
تُعرف الإمكانات الحيوية أيضًا باسم معدل النمو الجوهري. يُشار إلى هذه المعلمة بالحرف r وهي المعدل الذي يمكن أن ينمو فيه عدد سكان نوع معين إذا كان لديه موارد غير محدودة.
تتكاثر الكائنات الحية التي تتمتع بمعدلات نمو ذاتية عالية بشكل عام في وقت مبكر من الحياة ، ولها فترات جيل قصيرة ، ويمكنها التكاثر عدة مرات في حياتها ، ولديها أعداد كبيرة من النسل في كل عملية تكاثر.
وفقًا لهذه الخصائص واستراتيجيات الحياة ، يمكن تصنيف الأنواع على أنها ضالة أو استراتيجيات r وحكيمة أو استراتيجية K. وقد صاغ هذا التصنيف جورج هاتشينسون.
تتميز استراتيجيات r بإنجاب عدد كبير من النسل ، وهي صغيرة الحجم ، وفترة نضجها سريعة ولا تقضي وقتًا في رعاية الوالدين. منطقيا ، استراتيجيات الإنجاب r تصل إلى أقصى سعة للقدرة الحيوية من حيث التكاثر.
في المقابل ، فإن الأنواع المدرجة على أنها K لها ذرية قليلة تنضج ببطء ويكون حجم جسمها كبيرًا. هذه الأنواع تهتم بصغارها بشكل مكثف لضمان نجاحها.
العوامل التي تؤثر على القدرة الحيوية
تتأثر الإمكانات الحيوية بمجموعة متنوعة من العوامل المتأصلة في الأنواع. الأكثر صلة موضحة أدناه:
- وتيرة التكاثر والعدد الإجمالي لمرات تكاثر الكائن الحي. على سبيل المثال ، تتكاثر البكتيريا عن طريق الانشطار الثنائي ، وهي عملية يمكن إجراؤها كل عشرين دقيقة. في المقابل ، الدب لديه أشبال كل ثلاثة أو أربعة. عند مقارنة الإمكانات الحيوية للاثنين ، فإن الدب القطبي لديه إمكانات أقل بكثير.
- مجموع الأحفاد الذين يولدون في كل دورة إنجابية. تمتلك البكتيريا إمكانات حيوية عالية جدًا. إذا كان لديها موارد غير محدودة وبدون قيود ، يمكن للأنواع البكتيرية أن تشكل طبقة بعمق 0.3 متر يمكن أن تغطي سطح الأرض في 36 ساعة فقط.
- السن الذي يبدأ عنده التكاثر.
- حجم الانواع. الأنواع ذات الأحجام الصغيرة ، مثل الكائنات الحية الدقيقة ، لديها عمومًا إمكانات حيوية أعلى من الأنواع ذات الأحجام الأكبر من الجسم ، مثل بعض الثدييات.
المقاومة البيئية
لا يتم الوصول إلى الإمكانات الحيوية لأي نوع. تُعرف العوامل التي تمنع النمو غير المقيد باسم المقاومة البيئية. وتشمل هذه الضغوط المختلفة التي تحد من النمو.
من بين هذه المقاومة الأمراض ، والمنافسة ، وتراكم بعض النفايات السامة في البيئة ، والتغيرات المناخية غير المواتية ، ونقص الغذاء أو الفضاء والمنافسة بين الأنواع.
بمعنى آخر ، يصبح النمو الأسي للسكان (الذي يحدث عندما لا يمثل أي قيود) نموًا لوجستيًا عندما يواجه السكان هذه المقاومة البيئية.
بمرور الوقت يستقر السكان ويصلون إلى قدرته الاستيعابية. في هذه الحالة ، يأخذ منحنى النمو شكل S (سيني).
قدرة التحميل
تحدد المقاومة البيئية مع الإمكانات الحيوية القدرة على التحمل. يُشار إلى هذه المعلمة بالحرف K ويتم تعريفها على أنها أقصى عدد من الأنواع التي يمكن الاحتفاظ بها في موطن معين دون تدهورها. بمعنى آخر ، هو الحد الذي تفرضه المقاومة البيئية.
ينخفض معدل النمو السكاني عندما يقترب حجم السكان من قيمة القدرة الاستيعابية للبيئة. اعتمادًا على توفر الموارد ، يمكن أن يتقلب حجم السكان حول هذه القيمة.
إذا تجاوز عدد السكان القدرة الاستيعابية ، فمن المحتمل أن ينهار. لتجنب هذه الظاهرة ، يجب على الأفراد الفائضين الانتقال إلى مناطق جديدة أو البدء في استغلال موارد جديدة.
الإمكانات الحيوية في البشر
في البشر ، وفي الثدييات الكبيرة الأخرى ، يمكن أن تتراوح الإمكانات الحيوية من 2 إلى 5 ٪ كل عام ، على عكس 100 ٪ من الإمكانات الحيوية للكائنات الدقيقة كل نصف ساعة.
لا يتم الوصول إلى جميع الإمكانات الحيوية في البشر. من الناحية البيولوجية ، يمكن للمرأة أن تنجب أكثر من عشرين طفلاً طوال حياتها.
ومع ذلك ، لم يتم الوصول إلى هذا الرقم تقريبًا. على الرغم من ذلك ، نما عدد السكان بشكل كبير منذ القرن الثامن عشر.
مثال
لا تصل ثعالب الماء إلى إمكاناتها الحيوية لعدد من الأسباب. تصل الإناث إلى مرحلة النضج الجنسي بين 2 و 5 سنوات. يحدث التكاثر الأول في حوالي سن 15 عامًا وفي المتوسط لديهم شاب واحد فقط.
فيما يتعلق بحجم السكان ، فإن هذا يتقلب بسبب التغيرات البيئية. نمو الحيوانات المفترسة مثل حيتان الأوركا ، والمعروفة أيضًا باسم الحيتان القاتلة ، يقلل من حجم تعداد ثعالب الماء.
ومع ذلك ، فإن الفريسة الطبيعية للحيتان القاتلة ليست ثعالب الماء. هم أسود البحر والفقمة التي يتناقص عدد سكانها أيضًا. للتعويض عن ذلك ، تتحول الحيتان القاتلة إلى التغذية على ثعالب الماء.
تعد الطفيليات أيضًا عاملاً حاسمًا في انخفاض أعداد ثعالب الماء ، وخاصة الطفيليات التي تأتي من الحيوانات المصاحبة مثل القطط.
تمكنت الطفيليات من الوصول إلى ثعالب الماء لأن أصحاب الحيوانات الأليفة يطرحون النفايات في المراحيض ويلوثون موطن ثعالب الماء.
وبالمثل ، فقد ساهم تلوث المياه من إنتاج الإنسان في انخفاض عدد ثعالب الماء.
يمكن أن يؤدي حدوث كل من هذه العوامل في تقليل الإمكانات الحيوية لثعالب الماء إلى انقراض هذا النوع.
المراجع
- كورتيس ، هـ ، وشنيك ، أ. (2008). كورتيس. مادة الاحياء. عموم أمريكا الطبية Ed.
- Miller، GT، & Spoolman، S. (2011). أساسيات علم البيئة. سينجاج ليرنينج.
- مور ، جي إس (2007). العيش مع الأرض: مفاهيم في علوم الصحة البيئية. اضغط CRC.
- ستار ، سي ، إيفرز ، سي ، وستار ، إل (2011). علم الأحياء: المفاهيم والتطبيقات. سينجاج ليرنينج.
- ستار ، سي ، إيفرز ، سي ، وستار ، إل (2015). علم الأحياء اليوم وغدًا مع علم وظائف الأعضاء. سينجاج ليرنينج.
- Tyler ، G. & Spoolman ، S. (2011). العيش في البيئة: المبادئ والتواصل والحلول. الطبعة السادسة عشرة. سينجاج ليرنينج