The odolnost vůči životnímu prostředí jsou to faktory, které jako celek omezují růst přirozené populace. Ty mohou záviset na hustotě populace, jako je konkurence, predace, parazitismus nebo kvalita prostředí. Mohou být také nezávislé na hustotě, jako jsou katastrofy nebo sezónnost počasí..
Při absenci regulačních faktorů prostředí by jakákoli přirozená populace rostla exponenciálně podle svého biotického potenciálu. Účinky odolnosti vůči životnímu prostředí však omezují růst populace a dosahují rovnováhy.
Různé interakce mezi faktory, které vyvíjejí rezistenci vůči životnímu prostředí v populačním růstu, generují vysoce variabilní populační dynamiku.
Populace obecně dosahují dynamické rovnováhy, která je graficky znázorněna v křivkách, které oscilují kolem rovnovážné hodnoty..
Rejstřík článků
Nejjednodušší model populační dynamiky předpokládá, že za optimálních podmínek prostředí se počet jedinců zvyšuje podle biotického potenciálu populace..
To znamená rychlost růstu na hlavu (r) je vždy stejný, bez ohledu na velikost populace. Za těchto podmínek by růst populace byl exponenciální.
V přírodě mohou populace v počáteční fázi exponenciálně růst, ale nemohou si tuto dynamiku udržovat nekonečně. Existují faktory, které omezují nebo regulují růst této populace. Součet těchto faktorů je znám jako odolnost vůči životnímu prostředí.
Faktory, které vyvíjejí odolnost vůči životnímu prostředí, snižují rychlost růstu na hlavu jak se populace blíží své optimální velikosti, známější jako nosnost.
Tato dynamika generuje logistický růst, který obecně dosahuje dynamické rovnováhy se stabilními periodickými výkyvy kolem únosnosti (K).
Když jsou faktory, které vytvářejí odolnost vůči prostředí, nezávislé na hustotě jednotlivců, říká se o nich, že jsou hustě nezávislé..
Některé faktory nezávislé na hustotě se mohou pravidelně vyskytovat v ročních obdobích, jako je oheň, sucho, povodeň nebo mráz. Zasahují do regulace velikosti populace.
Opakovaným vytvářením rok co rok vyvíjejí neustálý selektivní tlak, který u jednotlivců občas generuje specifické adaptace, které jim umožňují navýšit svoji kondici a přežít rok co rok, navzdory regulačním účinkům..
Další náhodné účinky nezávislé na hustotě, jako jsou extrémní změny podnebí, sopečné erupce a další přírodní katastrofy, mohou způsobit nepředvídatelné změny v populacích. Nemohou udržovat velikost populace na konstantní úrovni nebo v bodě rovnováhy.
Pokud faktory, které regulují růst populace, závisí na hustotě jednotlivců, pak se jim říká hustota závislá. Tyto faktory mohou být abiotické nebo biotické.
Abiotické faktory hustoty prostředí závislé na hustotě jsou ty, které se vyskytují, když zvětšení velikosti populace změní fyzikálně-chemické podmínky stanoviště..
Například vysoká hustota obyvatelstva může generovat hromadění škodlivých odpadů, které snižují míru přežití nebo reprodukce jedinců..
Biotické faktory jsou faktory vyplývající z interakce mezi jednotlivci druhu nebo různých druhů. Například konkurence, predace a parazitismus.
Konkurence nastává, když jsou omezeny životně důležité zdroje využívané jednotlivci stejného nebo odlišného druhu. Některé omezující zdroje mohou být živiny, voda, území, úkryty před predátory, jedinci opačného pohlaví, světlo, mimo jiné..
Jak populace roste, dostupnost klesá na hlavu zdroje, čímž se sníží rychlost reprodukce jednotlivců a rychlost růstu populace. Tento mechanismus generuje dynamiku logistického růstu.
Predace je druh interakce mezi druhy, kdy jedinec jednoho druhu (predátor) loví jednotlivce jiného druhu (kořist), aby jej konzumoval jako potravu. V tomto typu interakce uplatňuje hustota každé populace regulaci na druhou.
Jak kořist zvětšuje svou populační velikost, zvyšuje se populace dravce kvůli dostupnosti potravy. Jak však roste hustota predátorů, populace kořisti klesá v důsledku zvýšení predátorského tlaku..
Tento typ interakce generuje křivky populačního růstu, jejichž rovnováha je dynamická. V nosnosti není dosaženo statické velikosti populace, ale populace kolem této hodnoty neustále oscilují.
Parazitismus je interakce, při které jedinec jednoho druhu (parazit) těží z jedinců jiného druhu (hostitele), což vede ke snížení jejich pravděpodobnosti přežití nebo reprodukce. V tomto smyslu je také považován za mechanismus regulace populace.
Interakce mezi parazity a hostiteli může generovat dynamiku podobnou dynamice predátorů a kořisti. Rozmanitost typů interakcí parazit-hostitel v přírodě je však nekonečná, a proto lze generovat i složitější dynamiku..
V přírodě závislé a nezávislé účinky hustoty interagují v regulaci populací a vytvářejí velkou rozmanitost vzorů.
Populace může být udržována na únosnosti kvůli faktorům závislým na hustotě a nakonec může dojít k prudkému poklesu v důsledku přírodní katastrofy nezávislé na hustotě..
Když se inokulum bakterií naočkuje do kultivačního média, lze pozorovat růstovou křivku se čtyřmi fázemi. Na této křivce lze jasně ocenit počáteční exponenciální růst a účinek regulace prostředí..
Zpočátku je prokázána stacionární fáze a nakonec poklesový účinek na velikost populace.
Během první fáze adaptace se bakterie nerozmnožují, ale syntetizují RNA, enzymy a další molekuly. Během této fáze není pozorován žádný růst populace.
V další fázi dochází k buněčnému dělení. Bakterie se množí binární fúzí, jedna buňka se dělí na dvě dceřiné buňky.
Tento mechanismus generuje exponenciální růst, při kterém se velikost populace zdvojnásobuje v každém po sobě jdoucím časovém období. Tato fáze však nemůže pokračovat nekonečně, protože živiny v prostředí začínají být omezující..
Třetí fáze křivky je stacionární. Snížení živin a akumulace toxinů vedou ke snížení rychlosti populačního růstu až do dosažení konstantní hodnoty počtu bakterií. V tomto bodě je rychlost produkce nových bakterií vyvážena rychlostí bakteriální smrti..
V závěrečné fázi křivky dochází k náhlému poklesu počtu bakterií. K tomu dochází, když jsou vyčerpány všechny živiny v kultivačním médiu a bakterie zemřou..
Typickým příkladem regulace populace mezi populacemi predátorů a kořistí je rys a zajíc. Snížení populace populace zajíců vede ke snížení počtu rysů.
Nižší počet rysů snižuje predační tlak na zajíce a následně zvyšuje počet rysů.
Je důležité si uvědomit, že populační dynamika zajíců je také zprostředkována dostupností potravy pro ně..
Zajímavá případová studie nastává u Lemmingsů v Grónsku. Populaci těchto savců regulují čtyři dravé druhy: sova, liška, druh ptáka a hermelín (Mustela erminea).
První tři jsou oportunní predátoři, kteří se živí lemmings, jen když jsou hojní. Zatímco hermelín se živí výhradně lumíky.
Tato interakce mezi různými regulačními faktory vytváří periodické oscilace v populačním růstu, které generují čtyřleté cykly v lumících. Tuto dynamiku lze vysvětlit následovně.
Jsou-li lumíci v malé populační velikosti, loví je pouze lasice. Tím, že má relativně nízký predační tlak, rychle zvyšuje velikost populace.
Jak populace lumíků roste, oportunní predátoři je začnou častěji lovit. Na druhou stranu lasice také zvětšují svou populační velikost, protože existuje větší dostupnost potravy. Tato situace generuje limit závislý na hustotě populace lemmings..
Nárůst počtu predátorských druhů a velikosti jejich populací vytváří velmi silný predační tlak na lemmings, což způsobuje náhlé snížení velikosti populace..
Tento pokles kořisti se odráží ve zmenšení populace populace lasic v následujícím roce v důsledku poklesu potravy, který začíná nový cyklus..
Biotický potenciál je maximální růstová kapacita přirozené populace při optimálních podmínkách prostředí..
Například když je jídlo bohaté, jsou podmínky prostředí vlhkost, pH a teplota příznivé a jejich jedinci nejsou vystaveni predátorům nebo chorobám..
Tato populační charakteristika je dána reprodukční schopností jednotlivců (obecně žen), tj. Tím, kolik potomků je schopno vyprodukovat po celý život, což závisí na věku první reprodukce, počtu potomků v každé reprodukční události a četnost a množství těchto událostí.
Biotický potenciál populace je omezen odolností vůči životnímu prostředí. Interakce mezi oběma koncepty generuje nosnost.
Zatím žádné komentáře