Rezistența mediului: factori și exemple

Rezistența la mediu este factorul care limitează împreună creșterea unei populații naturale. Acestea pot depinde de densitatea populației, cum ar fi concurența, depredația, parazitismul sau calitatea mediului. Ele pot fi, de asemenea, independente de densitate, cum ar fi catastrofele sau sezonalitatea climatică.

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

Diferitele interacțiuni dintre factorii care exercită o rezistență ecologică la creșterea populației generează o dinamică foarte variabilă a populației.

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

Care este rezistența mediului?

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

Adică, rata de creștere pe cap de locuitor (r) este întotdeauna aceeași, indiferent de mărimea populației. În aceste condiții, creșterea populației ar fi exponențială.

În natură, populațiile pot crește exponențial într-o fază inițială, dar nu pot menține această dinamică infinit. Există factori care limitează sau reglează creșterea acestei populații. Suma acestor factori este cunoscută ca rezistență la mediu.

Factorii care exercită rezistență la mediul înconjurător acționează prin scăderea ratei 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, în general, atinge un echilibru dinamic, cu fluctuații periodice stabile în jurul capacității de încărcare (K).

Factori de rezistență la mediu

-Densoindependientes

Atunci când factorii care generează rezistență la mediu sunt independenți de densitatea indivizilor, se spune că sunt foarte independenți.

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

Constituindu-le recurente an după an, exercită o presiune selectivă constantă, care ocazional a generat adaptări specifice la indivizi care le-au permis să-și sporească aptitudinile și să supraviețuiască an după an, în ciuda efectului lor de reglementare.

Alte efecte dependente de densitate aleatorie, cum ar fi schimbările extreme ale climei, erupțiile vulcanice și alte dezastre naturale, pot produce schimbări neregulate în rândul populațiilor. Ele nu pot menține dimensiunea populației la niveluri constante sau la un punct de echilibru.

- Persoane dependente

Dacă factorii care reglează creșterea populației depind de densitatea indivizilor, atunci ei se numesc densodependenți. Acești factori pot fi abiotici sau biotici.

Factori abiotici

Factorii abiotici dependenți de rezistența la mediu sunt cei care apar atunci când creșterea mărimii populației modifică condițiile fizico-chimice ale habitatului.

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

Factori biotici

Factorii biotici sunt cei care rezultă din interacțiunea dintre indivizi dintr-o specie sau din specii diferite. De exemplu, concurența, dărâmarea și parazitismul.

concurență

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

În măsura în care populația crește, disponibilitatea resurselor pe cap de locuitor scade, ceea ce reduce 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 dintr-o specie (prădător) vânează un individ al unei alte specii (pradă) să-l consume ca hrană. În acest tip de interacțiune, densitatea fiecărei populații exercită o reglementare asupra celeilalte.

În măsura în care pradă crește mărimea populației, populația prădătorului crește datorită disponibilității hranei. Dar, crescând densitatea prădătorilor, populația de pradă scade datorită creșterii presiunii de dărâmare.

Acest tip de interacțiune generează curbe de creștere a populației a căror echilibru este dinamic. Nu este atinsă o dimensiune statică a populației în capacitatea de transport, dar populațiile sunt în permanență oscilând în jurul valorii de această valoare.

parazitism

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

Interacțiunea dintre paraziți și gazde poate genera o dinamică similară cu aceea a prădătorilor și a pradă. Cu toate acestea, diversitatea tipurilor de interacțiuni parazito-gazdă în natură este infinită, deci dinamica mai complexă poate fi de asemenea generată.

-Interaccciones

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

O populație poate rămâne la o dimensiune apropiată de capacitatea de transport datorită factorilor dependenți de densitate și în cele din urmă se confruntă cu o scădere bruscă datorită unei catastrofe naturale independente de densitate.

Exemple

Creșterea bacteriană

Când un inocul bacterian este însămânțat într-un mediu de cultură, se poate observa o curbă de creștere în patru faze. În această curbă puteți vedea în mod clar creșterea inițială exponențială și efectul reglementării mediului.

Inițial se evidențiază o fază staționară și în final un efect al diminuării dimensiunii populației.

În prima fază de adaptare, bacteriile nu se reproduc, ci sintetizează ARN-ul, enzimele și alte molecule. În această fază nu se observă o creștere a populației.

În faza următoare, are loc diviziunea celulară. Bacteriile se reproduc prin fuziune binară, o celulă este împărțită în două celule fiice.

Acest mecanism generează o creștere exponențială în care dimensiunea populației se dublează în fiecare perioadă consecutivă. Cu toate acestea, această fază nu poate continua infinit, deoarece substanțele nutritive ale mediului încep să fie limitative.

A treia fază a curbei este staționară. Reducerea substanțelor nutritive și acumularea toxinelor au drept consecință reducerea ratei de creștere a populației până la atingerea unei valori constante a numărului de bacterii. În acest moment, rata de producție a noilor bacterii este echilibrată cu rata mortalității bacteriene.

În faza finală a curbei există o scădere bruscă a numărului de bacterii. Acest lucru se întâmplă atunci când toate substanțele nutritive din mediul de cultură au fost consumate și bacteriile mor.

Lynxuri și iepuri de câmp

Exemplul tipic de reglementare a populației între populațiile de prădători și de prada este cel al râurilor și iepurilor. O scădere a mărimii populației de iepure de câmp duce la o scădere a numărului de rame.

Un număr mai mic de râs scade presiunea de predare a iepurelui și, la rândul său, produce o creștere a numărului de râși.

Este important să se ia în considerare faptul că în populație dinamica iepurelui este mediată și de disponibilitatea hranei pentru acestea.

Lemmings

Un studiu de caz interesant are loc cu Lemmings din Groenlanda. Populația acestor mamifere este reglementată de patru specii de pradă: o bufniță, o vulpe, o specie de păsări și o hermina ( Mustela erminea ).

Primele trei sunt prădători oportuniști care se hrănesc cu lemnul numai atunci când sunt abundenți. În timp ce ermine se hrănește exclusiv cu lemnul.

Această interacțiune între factorii de reglementare diferiți produce oscilații periodice în creșterea populației care generează cicluri de patru ani în lemming. Această dinamică poate fi explicată în modul următor.

Când lemmings sunt găsite în dimensiuni reduse ale populației, acestea sunt doar preyed de către stoats. Prin faptul că are o presiune relativ scăzută de presare, crește rapid mărimea populației.

Prin creșterea populației de lemne, prădătorii oportuniști încep să-i vâneze mai frecvent. Pe de altă parte, ermine își măresc, de asemenea, mărimea populației, deoarece există o disponibilitate sporită a alimentelor. Această situație generează o limită dependentă de densitate a populației de lemne.

Creșterea numărului de specii de pradă și a mărimii populațiilor lor generează o presiune puternică de dărâmare asupra lemnei, determinând o scădere bruscă a dimensiunii populației.

Această scădere a păsărilor se reflectă într-o reducere a dimensiunilor populației de stofe în anul următor, din cauza scăderii alimentelor, dând naștere unui nou ciclu.

Diferența cu potențialul biotic

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

De exemplu, atunci când alimentele sunt abundente, condițiile de umiditate, pH-ul și temperatura mediului sunt favorabile, iar indivizii lor nu sunt expuși la pradă sau boli.

Această caracteristică a populației este determinată de capacitatea de reproducere a indivizilor (de obicei femele), adică de câte puși sunt capabili să producă pe tot parcursul vieții, care depinde de vârsta primei reproduceri, de numărul de copiii în fiecare eveniment reproductiv și frecvența și cantitatea acestor evenimente.

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