החוק הראשון של האקולוגיה אומר שהכל קשור זה בזה, ולא רק בינם לבין עצמם, אלא עם הכל לחלוטין. אתה לא יכול לעשות צעד בלי להכות במשהו. האדם מפריע כל הזמן את האיזון בסביבה. כל צעד אנושי משמיד עשרות מיקרואורגניזמים אפילו בשלולית רגילה, שלא לדבר על חרקים מפוחדים שנאלצים לשנות את נתיבי הנדידה שלהם ולהפחית את התפוקה שלהם. הסביבה מזוהמת, משאבי הטבע מתרוקנים, קישורים במערכות אקולוגיות נשברים. כל זה הפך לבעיות גלובליות. אוכלוסיות רבות נמצאות על סף הישרדות. אם אדם לא משתנה, אז האוכלוסייה שלו מסתכנת להיעלם בעוד כמה דורות. מהי אוכלוסייה וכיצד ניתן לאתר את מספרה, נדון במאמר זה.
הגדרת אוכלוסייה
אורגניזמים השייכים לאותו מין המסוגלים להחליףמידע גנטי בתוך קבוצה זו, תופס מרחב מסוים, היות חלק מהקהילה הביוטית ומתפקד בתוכה - זו אוכלוסייה. יש לו מספר מאפיינים, שהנשא היחיד שלהם הוא הקבוצה, ולא פרטים בודדים המשתייכים לקבוצה זו.
איך דינמיקה תלויה בצפיפות?
גורם כמו דינמיקת אוכלוסייה תלוי בצפיפות שלה. ישנם שלושה סוגים של תלות כזו:
- קצב גידול האוכלוסייה יורד עם הגדלת הצפיפות. תופעה זו נפוצה ומראה את הסיבה להתמדה של חלק מהאוכלוסיות. עם עלייה בצפיפות, שיעור הילודה יורד. לדוגמה, אם צפיפות הציצי הגדול קטנה מזוג אחד ל-1 דונם אדמה, אז ניתן לספור כארבעה עשר גוזלים בקעו בקן אחד, בצפיפות של עד 18 זוגות, עד 8 גוזלים בוקעים בקן אחד.. מעניין שדינמיקת האוכלוסייה תלויה בעובדה שצפיפות משפיעה על הבגרות המינית של פרטים. זה נראה בבירור אצל פילים, יכולת ההתרבות אצלם יכולה להתרחש בגיל 12 עד 18 שנים. אם הצפיפות נמוכה, אז אפשר לדבר על לידת פיל תינוק אחד כל ארבע שנים, בצפיפות גבוהה - פיל תינוק אחד בשבע שנים.
- שיעורי גידול האוכלוסייה מגיעים לשיא בצפיפות בינונית. זה נכון במיוחד עבור מינים שמראים אפקט קבוצתי.
- בסוג השלישי, שבו תלויה דינמיקת האוכלוסייה, קצב הגידול נשאר ללא שינוי עדצפיפות גבוהה, ולאחר מכן הוא מתחיל לרדת בחדות. תלות זו ניכרת בבירור באוכלוסיית הלמינגים. היא מתחילה לנדוד בשיא הצפיפות.
גורמים ביוטיים
באוכלוסיות שיווי משקל, ויסות השפע נקבע בעיקר על ידי גורמים ביוטיים. העיקרית במקרה זה היא תחרות בתוך המין. דוגמה חיה: המאבק על הקינון (מקומו). תחרות כזו עלולה לגרום להשפעה של מחלת הלם (אפקט פיזיולוגי). דינמיקה כזו של גודל האוכלוסייה מוצאת באופן מושלם במכרסמים. אם הצפיפות גבוהה מדי, ההשפעה הפיזיולוגית מביאה לירידה בפוריות ולעלייה בתמותה. כך האוכלוסייה חוזרת לרמות נורמליות טבעיות.
גורמים המשפיעים על מספרים
יש כמה מינים של בעלי חיים שהבוגרים שלהם אוכלים את צאצאיהם. תפקוד זה של האוכלוסייה והדינמיקה של מספריה נקרא קניבליזם. הוא מסדיר את גודל האוכלוסייה בכיוון של ירידה. פרץ באגמים של מערב סיביר יכול לשמש דוגמה לתופעה כזו. מזונם של מבוגרים מורכב מ-80% מהצעירים מהמינים שלהם. הצעירים עצמם אוכלים פלנקטון.
אינטראקציות בין מינים חשובות גם בשליטה על צפיפות האוכלוסייה. טורפים וטרפים, טפילים ומארחיהם הם גורמים משמעותיים בדינמיקת האוכלוסייה במינים רבים של אורגניזמים חיים. מעובדות כאלהמושפע לעתים קרובות מצפיפות האוכלוסייה.
גורמים אחרים כוללים מחלה. סוגים שונים של וירוסים מסוגלים לצמצם את האוכלוסייה של אנשים מסוימים לאותם אינדיקטורים שסביר להניח שהם רלוונטיים באותה תקופה. זה חל על כל האורגניזמים החיים, כולל בני אדם. זיהומים מתפשטים הכי מהר באוכלוסיות צפופות.
סוגי דינמיקה
מכיוון שדינמיקה של אוכלוסיה היא שינויים במספר הפרטים באוכלוסייה זו בדיוק, למרות שקשה למצוא שתי אוכלוסיות דומות (זהות בדינמיקה), עדיין ניתן לצמצם אותן בקירוב, בטעויות קטנות, לשלוש סוגי דינמיקה של אוכלוסיה:
- יציב.
- משתנה.
- חומר נפץ.
תיאור של סוג יציב ומשתנה
סוג יציב - אופייני לרוב הציפורים והיונקים הגדולים. מנגנוני ויסות יעילים, בשילוב עם הפוטנציאל הביוטי בתוך האוכלוסייה וביחסים חיצוניים בין אוכלוסיות אחרות, יכולים לתת כמה תנודות במספרים, אך חסרות משמעות, מספר פעמים, אך לא בסדרי גודל. התפקיד העיקרי במערכת הרגולציה מוקצה לקשר בין אוכלוסיות של טורפים וטרפים ומנגנוני התנהגות פנימיים של אוכלוסיה, כגון היררכיה, טריטוריאליות וכדומה.
סוג משתנה - אופייני לאוכלוסיות, שמספרן וצפיפותן נע בין שתיים לשלוש הזמנות. יש חשיבות רבה למנגנוני אינרציה חלשים ותחרות תוך-אוכלוסית במערכת ויסות האוכלוסייה באורגניזמים כאלה. סוג זה אופייני, למשל, לחרקים קסלופאגיים רבים.
חיפושיות קליפת עץ מוארכות הן גם סוגים משתנים של דינמיקה של אוכלוסיה המכרסמת דרך מעברי הרחם ומטילות את ביציהן בעץ לגש סיבירי.
סוג זה של רמקול עובר שלושה שלבים:
- פרטי חרקים תוקפים עצים בעלי תא שרף חלש. הם מפרישים פרומונים ומושכים אנשים אחרים. הם מסמנים את הטריטוריה, והעץ נחלש עוד יותר. ככל שהצפיפות גדלה, מתחילה נדידה לעצים שכנים.
- צפיפות החרקים ממשיכה לעלות ומספר הביצים שהם מטילים יורד אצל הנקבות. הזחלים מתחילים למות במספרים גדולים יותר.
- צפיפות האוכלוסין הולכת ופוחתת, והאוכלוסייה מתייצבת לרמה האופטימלית.
לחיפושיות טורפות יש השפעה עצומה על אוכלוסיית חיפושיות הקליפה. אבל זה פרדוקסלי: כאשר מספר החיפושיות נשמר ברמה נמוכה ובינונית, גידול אוכלוסיית חיפושיות הקליפה מתאפק. רק מספר החיפושיות הופך גדול - הן מפחיתות תחרות תוך ספציפית, מה שעוזר לשמור על רמת שפע גבוהה.
סוג נפץ ותכונותיו הייחודיות
סוג נפץ - מאפיין אוכלוסיות עם התפרצויות של רבייה המונית, כאשר המספר גדל בסדרי גודל רבים. לפרטים אלה יש רמה גבוהה למדי של פוטנציאל ביוטי. צפיפות לכלעלול לחרוג מיכולת בית הגידול לזמן קצר. ואז מתחילה ההגירה ההמונית. זה חל בעיקר על ארבה, מכרסמים דמויי עכבר ואוכלוסיות דומות.
קשה להפריז בחשיבות של חקר דינמיקת האוכלוסייה לעתיד כדור הארץ כולו.
אם נצפה רבייה המונית, זה אומר שהיחסים בין המינים יצאו משליטה. לאחר מכן החזרה למצב יציב, ויסות המספר מתרחש בעיקר עקב מנגנוני תוך אוכלוסייה. היוצא מן הכלל הוא מחלות המוניות, כאשר יש אוכלוסייה יתרה של האוכלוסייה.
המאפיין הדינמי של אוכלוסייה הוא הומאוסטזיס. זוהי מערכת של עובדות וגורמים התלויים בצפיפות וגורמים לשינויים. הומאוסטזיס מספק תנודות במספר הפרטים באוכלוסיה בטווח התקין (אינו מאפשר דלדול משאבים סביבתיים). זה מבטיח איזון אקולוגי, סביבה ביוטית ואביוטית.
המשמעות המעשית של דינמיקת האוכלוסייה
בכל אוכלוסיה, המספר משתנה כל הזמן. כאשר יש סטייה מהמדדים הסטנדרטיים של שפע (רמה ממוצעת) בהשפעת הסביבה, מדברים על תהליך שינוי. החזרה לרמת השפע הממוצעת נקראת ויסות. צפיפות תמיד משנה את ערכה כשמדובר בשינויי אוכלוסיה.
ניתן לומר שדינמיקת אוכלוסיה היא מושג שנקבע לפי גודל הפוטנציאל הביוטי.
השפעת גורמים סביבתיים על אורגניזמים המאפשרים לווסת את גודל האוכלוסייה תלויה בצפיפות שלה. אלה כוללים יחסים ביוטיים וגורמי משאבים של הסביבה האביוטית. בהשפעת גורמים כאלה נוצר הומאוסטזיס באוכלוסיה.
דפוסי הומאוסטזיס
- הבסיס להומאוסטזיס הוא מערכת ויסות-השינוי, כלומר מערכת תיקון השגיאות.
- לרוב הגורמים יש השפעה חד-צדדית רגולטורית שמטרתה להגביל באופן אקטיבי את גידול האוכלוסייה.
- המספר עולה עקב ירידה בלחץ של גורמים רגולטוריים.
- תפקידם של גורמים רגולטוריים שונים משתנה עם ערכי צפיפות שונים באוכלוסייה.
סוג הדינמיקה של האוכלוסיה בכל אוכלוסייה תלויה במידת היעילות של המנגנונים ההומיאוסטטיים. תיאורטית, כל אוכלוסייה מסוגלת לצמוח ללא הגבלה במספרים, אם היא לא מוגבלת על ידי גורמים סביבתיים. אז קצב גידול האוכלוסייה נקבע לפי גודל הפוטנציאל הביוטי.
