معلومة

19.2: النمو السكاني والتنظيم - علم الأحياء

19.2: النمو السكاني والتنظيم - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يستخدم علماء البيئة السكانية مجموعة متنوعة من الأساليب لنمذجة ديناميكيات السكان. يجب أن يكون النموذج الدقيق قادرًا على وصف التغييرات التي تحدث في السكان والتنبؤ بالتغييرات المستقبلية.

النمو السكاني

يستخدم أبسط نموذجين للنمو السكاني المعادلات القطعية (المعادلات التي لا تأخذ في الاعتبار الأحداث العشوائية) لوصف معدل التغيير في حجم السكان بمرور الوقت. أول هذه النماذج ، النمو الأسي ، يصف السكان النظريين الذين يزدادون في الأعداد دون أي قيود على نموهم. النموذج الثاني ، النمو اللوجستي ، يقدم حدودًا للنمو الإنجابي تصبح أكثر كثافة مع زيادة حجم السكان. لا يصف أي من النموذجين بشكل كافٍ المجموعات الطبيعية ، لكنهما يوفران نقاطًا للمقارنة.

النمو الأسي

تأثر تشارلز داروين ، في تطوير نظريته عن الانتقاء الطبيعي ، برجل الدين الإنجليزي توماس مالتوس. نشر Malthus كتابه في عام 1798 يقول إن السكان ذوي الموارد الطبيعية الوفيرة ينموون بسرعة كبيرة ؛ ومع ذلك ، فإنها تحد من النمو الإضافي من خلال استنزاف مواردها. يسمى النمط المبكر لتسريع حجم السكان بالنمو الأسي.

يظهر أفضل مثال على النمو الأسي في الكائنات الحية في البكتيريا. البكتيريا هي بدائيات النوى التي تتكاثر إلى حد كبير عن طريق الانشطار الثنائي. يستغرق هذا الانقسام حوالي ساعة للعديد من الأنواع البكتيرية. إذا تم وضع 1000 بكتيريا في دورق كبير يحتوي على كمية وفيرة من العناصر الغذائية (بحيث لا يتم استنفاد العناصر الغذائية بسرعة) ، فإن عدد البكتيريا سيتضاعف من 1000 إلى 2000 بعد ساعة واحدة فقط. في ساعة أخرى ، سوف تنقسم كل بكتيريا من 2000 نوع ، منتجة 4000 بكتيريا. بعد الساعة الثالثة ، يجب أن يكون هناك 8000 بكتيريا في القارورة. إن المفهوم المهم للنمو الأسي هو أن معدل النمو - عدد الكائنات الحية المضافة في كل جيل تناسلي - يتزايد بحد ذاته ؛ أي أن حجم السكان يتزايد بمعدل أكبر وأكبر. بعد 24 من هذه الدورات ، كان عدد السكان قد زاد من 1000 إلى أكثر من 16 مليار بكتيريا. عندما يكون حجم السكان ، ن، بمرور الوقت ، يتم إنتاج منحنى نمو على شكل J (الشكل 19.2.1أ).

لا يمثل مثال البكتيريا في القارورة حقًا العالم الحقيقي حيث تكون الموارد عادة محدودة. ومع ذلك ، عندما يتم إدخال نوع ما في موطن جديد يجد أنه مناسب ، فقد يظهر نموًا أسيًا لفترة من الوقت. في حالة وجود البكتيريا في القارورة ، تموت بعض البكتيريا أثناء التجربة وبالتالي لا تتكاثر ؛ لذلك ، يتم تخفيض معدل النمو من المعدل الأقصى الذي لا يوجد فيه وفيات. يتم تحديد معدل نمو السكان إلى حد كبير عن طريق طرح معدل الوفيات ، د، (عدد الكائنات الحية التي تموت خلال فترة ما) من معدل المواليد ، ب، (عدد الكائنات الحية التي ولدت خلال فترة ما). يمكن التعبير عن معدل النمو في معادلة بسيطة تجمع بين معدلات المواليد والوفيات في عامل واحد: ص. وهذا موضح بالصيغة التالية:

النمو السكاني = rN النمو السكاني = rN

قيمة ال ص يمكن أن تكون إيجابية ، مما يعني أن عدد السكان يتزايد (معدل التغيير إيجابي) ؛ أو سلبي ، مما يعني أن عدد السكان يتناقص ؛ أو صفر ، وفي هذه الحالة يكون حجم السكان ثابتًا ، وهي حالة تُعرف باسم النمو السكاني الصفري.

النمو اللوجستي

لا يمكن تحقيق النمو الأسي الموسع إلا عند توفر موارد طبيعية غير محدودة ؛ ليس هذا هو الحال في العالم الحقيقي. أدرك تشارلز داروين هذه الحقيقة في وصفه "للصراع من أجل الوجود" ، والذي ينص على أن الأفراد سوف يتنافسون (مع أعضاء من جنسهم أو أنواع أخرى) على موارد محدودة. من المرجح أن يظل الناجحون على قيد الحياة وينقلون السمات التي جعلتهم ناجحين إلى الجيل التالي بمعدل أكبر (الانتقاء الطبيعي). لنمذجة واقع الموارد المحدودة ، طور علماء البيئة السكانية نموذج النمو اللوجستي.

القدرة على التحمل والنموذج اللوجستي

في العالم الحقيقي ، بموارده المحدودة ، لا يمكن أن يستمر النمو المتسارع إلى ما لا نهاية. قد يحدث النمو المتسارع في البيئات التي يوجد فيها عدد قليل من الأفراد والموارد الوفيرة ، ولكن عندما يصبح عدد الأفراد كبيرًا بدرجة كافية ، ستنفد الموارد وسيتباطأ معدل النمو. في النهاية ، سوف يستقر معدل النمو أو يستقر (الشكل 19.2.1ب). يُطلق على حجم السكان هذا ، والذي يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لحجم السكان الذي يمكن أن تحافظ عليه بيئة معينة ، القدرة الاستيعابية ، أو ك. في السكان الحقيقيين ، غالبًا ما يتجاوز عدد السكان المتنامي قدرته الاستيعابية ، ويزداد معدل الوفيات إلى ما بعد معدل المواليد مما يتسبب في تراجع حجم السكان إلى القدرة الاستيعابية أو أقل منها. عادة ما يتقلب السكان حول القدرة الاستيعابية بطريقة متموجة بدلاً من كونها موجودة بالفعل.

تضيف الصيغة المستخدمة لحساب النمو اللوجستي القدرة الاستيعابية كقوة معتدلة في معدل النمو. التعبير "كن"يساوي عدد الأفراد الذين يمكن إضافتهم إلى مجموعة سكانية في وقت معين ، و"كن"مقسومة على"ك"هو جزء من القدرة الاستيعابية المتاحة لمزيد من النمو. وبالتالي ، فإن نموذج النمو الأسي مقيد بهذا العامل لتوليد معادلة النمو اللوجستي:

النمو السكاني = rN [K − NK] النمو السكاني = rN [K − NK]

لاحظ ذلك متى ن تكاد تكون صفرًا ، والكمية بين الأقواس تساوي تقريبًا 1 (أو ك/ك) والنمو قريب من الأسي. عندما يكون حجم السكان مساوياً للقدرة الاستيعابية ، أو ن = ك، الكمية الموجودة بين قوسين تساوي صفرًا والنمو يساوي صفرًا. الرسم البياني لهذه المعادلة (النمو اللوجستي) يعطي منحنى على شكل حرف S (الشكل 19.2.1ب). إنه نموذج أكثر واقعية للنمو السكاني من النمو الأسي. هناك ثلاثة أقسام مختلفة لمنحنى على شكل حرف S. في البداية ، يكون النمو أسيًا نظرًا لوجود عدد قليل من الأفراد والموارد المتاحة. ثم ، عندما تبدأ الموارد في التقلص ، ينخفض ​​معدل النمو. أخيرًا ، تتوقف مستويات معدل النمو عند القدرة الاستيعابية للبيئة ، مع تغيير طفيف في عدد السكان بمرور الوقت.

5

شكل 19.2.1: عندما تكون الموارد غير محدودة ، يُظهر السكان (أ) نموًا أسيًا ، كما هو موضح في منحنى على شكل J. عندما تكون الموارد محدودة ، يظهر السكان (ب) النمو اللوجستي. في النمو اللوجيستي ، يتناقص التوسع السكاني مع ندرة الموارد ، ويستقر عند الوصول إلى القدرة الاستيعابية للبيئة. منحنى النمو اللوجستي على شكل حرف S.

دور المنافسة غير المحددة

يفترض النموذج اللوجستي أن كل فرد ضمن مجموعة سكانية ما سيكون له وصول متساوٍ إلى الموارد ، وبالتالي ، فرصة متساوية للبقاء على قيد الحياة. بالنسبة للنباتات ، فإن كمية الماء ، وضوء الشمس ، والمغذيات ، والمساحة اللازمة للنمو هي الموارد المهمة ، بينما في الحيوانات ، تشمل الموارد المهمة الغذاء والماء والمأوى ومساحة التعشيش والأصحاب.

في العالم الحقيقي ، يعني التباين الظاهري بين الأفراد داخل مجموعة سكانية أن بعض الأفراد سيكونون أكثر تكيفًا مع بيئتهم من غيرهم. يُطلق على المنافسة الناتجة على الموارد بين أفراد السكان من نفس النوع منافسة غير محددة. قد لا تؤثر المنافسة غير المحددة على المجموعات السكانية التي تقل عن قدرتها الاستيعابية ، حيث أن الموارد وفيرة ويمكن لجميع الأفراد الحصول على ما يحتاجون إليه. ومع ذلك ، مع زيادة حجم السكان ، تشتد هذه المنافسة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي تراكم النفايات إلى تقليل القدرة الاستيعابية في البيئة.

أمثلة على النمو اللوجستي

الخميرة ، وهي فطر مجهري تُستخدم في صنع الخبز والمشروبات الكحولية ، تُظهر المنحنى الكلاسيكي على شكل حرف S عندما تنمو في أنبوب اختبار (الشكل 19.2.2)أ). تنخفض مستويات نموها حيث يستنفد السكان العناصر الغذائية اللازمة لنموها. ومع ذلك ، في العالم الحقيقي ، هناك اختلافات في هذا المنحنى المثالي. تشمل الأمثلة في المجموعات البرية الأغنام وفقمة الموانئ (الشكل 19.2.2ب). في كلا المثالين ، يتجاوز حجم السكان القدرة الاستيعابية لفترات زمنية قصيرة ثم ينخفض ​​إلى أقل من القدرة الاستيعابية بعد ذلك. يستمر هذا التقلب في حجم السكان في الحدوث حيث يتأرجح السكان حول قدرته الاستيعابية. ومع ذلك ، حتى مع هذا التذبذب ، تم تأكيد النموذج اللوجستي.

اتصال فني

إذا انخفض مصدر الغذاء الرئيسي للفقمة بسبب التلوث أو الصيد الجائر ، فأي مما يلي من المحتمل أن يحدث؟

  1. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، وكذلك عدد الفقمات.
  2. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، لكن عدد الفقمات سيبقى كما هو.
  3. سيزداد عدد نفوق الفقمة ، لكن عدد المواليد سيزداد أيضًا ، لذلك سيبقى حجم السكان كما هو.
  4. ستبقى القدرة الاستيعابية للأختام كما هي ، لكن عدد الأختام سينخفض.

ديناميات السكان وتنظيمهم

إن النموذج اللوجستي للنمو السكاني ، على الرغم من صلاحيته في العديد من المجموعات الطبيعية ونموذج مفيد ، هو تبسيط لديناميات السكان في العالم الحقيقي. ضمنيًا في النموذج هو أن القدرة الاستيعابية للبيئة لا تتغير ، وهذا ليس هو الحال. القدرة الاستيعابية تختلف سنويا. على سبيل المثال ، يكون بعض الصيف حارًا وجافًا بينما يكون البعض الآخر باردًا ورطبًا ؛ في العديد من المناطق ، تكون القدرة الاستيعابية خلال فصل الشتاء أقل بكثير مما هي عليه خلال فصل الصيف. أيضًا ، يمكن للأحداث الطبيعية مثل الزلازل والبراكين والحرائق أن تغير البيئة وبالتالي قدرتها على التحمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد السكان عادة في عزلة. يتشاركون البيئة مع الأنواع الأخرى ، ويتنافسون معهم على نفس الموارد (المنافسة بين الأنواع). هذه العوامل مهمة أيضًا لفهم كيفية نمو مجموعة سكانية معينة.

يتم تنظيم النمو السكاني بعدة طرق. يتم تجميعها في عوامل تعتمد على الكثافة ، حيث تؤثر كثافة السكان على معدل النمو والوفيات ، والعوامل المستقلة عن الكثافة ، والتي تسبب الوفيات في السكان بغض النظر عن الكثافة السكانية. يرغب علماء الأحياء في الحياة البرية ، على وجه الخصوص ، في فهم كلا النوعين لأن هذا يساعدهم على إدارة السكان ومنع الانقراض أو الاكتظاظ السكاني.

اللائحة المعتمدة على الكثافة

معظم العوامل التي تعتمد على الكثافة بيولوجية بطبيعتها وتشمل الافتراس والمنافسة بين الأنواع وداخلها والطفيليات. عادة ، كلما كان عدد السكان أكثر كثافة ، زاد معدل الوفيات. على سبيل المثال ، أثناء المنافسة بين الأنواع وبين الأنواع ، عادة ما تكون معدلات التكاثر للأنواع أقل ، مما يقلل من معدل نمو تجمعاتها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الفريسة المنخفضة تزيد من معدل وفيات مفترسها لأنها تواجه صعوبة أكبر في تحديد مصدرها الغذائي. أيضًا ، عندما يكون عدد السكان أكثر كثافة ، تنتشر الأمراض بسرعة أكبر بين أفراد السكان ، مما يؤثر على معدل الوفيات.

تمت دراسة التنظيم المعتمد على الكثافة في تجربة طبيعية مع مجموعات الحمير البرية في موقعين في أستراليا.1 في أحد المواقع ، تم تخفيض عدد السكان من خلال برنامج التحكم في عدد السكان ؛ السكان في الموقع الآخر لم يتلقوا أي تدخل. كانت المؤامرة عالية الكثافة ضعف كثافة قطعة الأرض منخفضة الكثافة. من عام 1986 إلى عام 1987 لم تشهد قطعة الأرض عالية الكثافة أي تغيير في كثافة الحمير ، بينما شهدت قطعة الأرض منخفضة الكثافة زيادة في كثافة الحمير. كان الاختلاف في معدلات النمو بين المجموعتين بسبب الوفيات ، وليس الاختلاف في معدلات المواليد. وجد الباحثون أن عدد النسل الذي تلده كل أم لم يتأثر بالكثافة. كانت معدلات النمو في المجموعتين مختلفتين في الغالب بسبب وفيات الأحداث الناجم عن سوء تغذية الأم بسبب ندرة الغذاء عالي الجودة في كثافة السكان. يوضح الشكل 19.2.3 الفرق في الوفيات حسب العمر في المجموعتين.

تنظيم مستقل عن الكثافة والتفاعل مع العوامل المعتمدة على الكثافة

تتسبب العديد من العوامل الفيزيائية بطبيعتها في وفيات السكان بغض النظر عن كثافتها. وتشمل هذه العوامل الطقس والكوارث الطبيعية والتلوث. سيتم قتل أيل واحد في حريق غابة بغض النظر عن عدد الغزلان التي تصادف وجودها في تلك المنطقة. فرص بقائها هي نفسها سواء كانت الكثافة السكانية عالية أو منخفضة. وينطبق الشيء نفسه على طقس الشتاء البارد.

في مواقف الحياة الواقعية ، يكون تنظيم السكان معقدًا للغاية ويمكن أن تتفاعل العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة. السكان الكثيفون الذين يعانون من الوفيات من سبب مستقل عن الكثافة سيكونون قادرين على التعافي بشكل مختلف عن السكان المتفرقين. على سبيل المثال ، سوف تتعافى مجموعة الغزلان المتأثرة بفصل الشتاء القاسي بشكل أسرع إذا كان هناك المزيد من الغزلان المتبقية للتكاثر.

التطور في العمل: لماذا انقرض الماموث الصوفي؟

بدأ الماموث الصوفي بالانقراض منذ حوالي 10000 عام ، بعد فترة وجيزة من اعتقاد علماء الأحافير أن البشر قادرين على اصطيادهم بدأوا في استعمار أمريكا الشمالية وشمال أوراسيا (الشكل 19.2.4). نجا عدد كبير من الماموث في جزيرة رانجل ، في شرق بحر سيبيريا ، وتم عزلهم عن الاتصال البشري حتى وقت قريب في عام 1700 قبل الميلاد. نحن نعرف الكثير عن هذه الحيوانات من الجثث التي تم العثور عليها مجمدة في جليد سيبيريا والمناطق الشمالية الأخرى.

من الشائع أن تغير المناخ والصيد البشري أدى إلى انقراضهما. قدرت دراسة أجريت عام 2008 أن تغير المناخ قلل من نطاق الماموث من 3،000،000 ميل مربع 42،000 سنة إلى 310،000 ميل مربع قبل 6000 سنة.2 من خلال الأدلة الأثرية على مواقع القتل ، من الموثق جيدًا أيضًا أن البشر اصطادوا هذه الحيوانات. خلصت دراسة أجريت عام 2012 إلى أنه لا يوجد عامل واحد مسؤول حصريًا عن انقراض هذه المخلوقات الرائعة.3 بالإضافة إلى تغير المناخ وتقليل الموائل ، أظهر العلماء عاملًا مهمًا آخر في انقراض الماموث وهو هجرة الصيادين عبر مضيق بيرينغ إلى أمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي الأخير قبل 20000 عام.

كان الحفاظ على مجموعات سكانية مستقرة وما زال معقدًا للغاية ، مع العديد من العوامل المتفاعلة التي تحدد النتيجة. من المهم أن نتذكر أن البشر هم أيضًا جزء من الطبيعة. بمجرد أن ساهمنا في تراجع الأنواع باستخدام تقنية الصيد البدائية فقط.

النماذج السكانية المستندة إلى الديموغرافية

افترض علماء البيئة السكانية أن مجموعات الخصائص قد تتطور في الأنواع التي تؤدي إلى تكيفات معينة مع بيئاتها. تؤثر هذه التعديلات على نوع النمو السكاني الذي تعيشه الأنواع. تتطور خصائص تاريخ الحياة مثل معدلات المواليد والعمر عند التكاثر الأول وعدد النسل وحتى معدلات الوفاة تمامًا مثل علم التشريح أو السلوك ، مما يؤدي إلى تكيفات تؤثر على النمو السكاني. وصف علماء البيئة السكانية سلسلة متصلة من "استراتيجيات" تاريخ الحياة مع ك- الأنواع المختارة من جهة و ص- أنواع منتقاة من جهة أخرى. ك- تتكيف الأنواع المختارة مع البيئات المستقرة والمتوقعة. سكان ك- تميل الأنواع المختارة إلى التواجد بالقرب من قدرتها الاستيعابية. تميل هذه الأنواع إلى أن يكون لها ذرية أكبر ، ولكن أقل ، وتساهم بكميات كبيرة من الموارد لكل ذرية. ستكون الأفيال مثالاً على أ ك- الأنواع المختارة. ص- تتكيف الأنواع المختارة مع البيئات غير المستقرة وغير المتوقعة. لديهم أعداد كبيرة من ذرية صغيرة. الحيوانات الموجودة ص- المختار لا يوفر الكثير من الموارد أو الرعاية الأبوية للأبناء ، والنسل يكون مكتفيًا ذاتيًا نسبيًا عند الولادة. أمثلة على ص- الأنواع المختارة هي اللافقاريات البحرية مثل قناديل البحر والنباتات مثل الهندباء. توجد الاستراتيجيتان المتطرفتان على طرفي سلسلة متصلة ستوجد عليها تواريخ حياة الأنواع الحقيقية. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتاج استراتيجيات تاريخ الحياة إلى التطور كأجنحة ، ولكن يمكن أن تتطور بشكل مستقل عن بعضها البعض ، لذلك قد يكون لكل نوع بعض الخصائص التي تتجه نحو طرف أو آخر.

ملخص القسم

ينمو السكان ذوو الموارد غير المحدودة بشكل كبير - بمعدل نمو متسارع. عندما تصبح الموارد محدودة ، يتبع السكان منحنى نمو لوجستي حيث يستقر حجم السكان عند القدرة الاستيعابية.

يتم تنظيم السكان من خلال مجموعة متنوعة من العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة عن الكثافة. خصائص تاريخ الحياة ، مثل العمر عند التكاثر الأول أو عدد النسل ، هي خصائص تتطور في السكان تمامًا كما يمكن أن يتطور التشريح أو السلوك بمرور الوقت. نموذج ص- و ك- يشير الاختيار إلى أن الشخصيات ، وربما مجموعات الشخصيات ، قد تطور تكيفات لاستقرار السكان بالقرب من القدرة الاستيعابية (ك-الاختيار) أو النمو السكاني السريع والانهيار (ص-اختيار). ستعرض الأنواع تكيفات في مكان ما على سلسلة متصلة بين هذين النقيضين.

تمرين فني

الشكل 19.2.2 إذا انخفض المصدر الغذائي الرئيسي للفقمة بسبب التلوث أو الصيد الجائر ، فأي مما يلي سيحدث على الأرجح؟

  1. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، وكذلك عدد الفقمات.
  2. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، لكن عدد الفقمات سيبقى كما هو.
  3. سيزداد عدد نفوق الفقمة ، لكن عدد المواليد سيزداد أيضًا ، لذلك سيبقى حجم السكان كما هو.
  4. ستبقى القدرة الاستيعابية للأختام كما هي ، لكن عدد الأختام سينخفض.

ج: ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، وكذلك عدد الفقمات.

متعدد الخيارات

عادة ما تظهر الأنواع ذات الموارد المحدودة منحنى نمو (n) ________.

أ. اللوجستية
ب. منطقي
جيم التجريبية
D. الأسي

أ

يسمى الحد الأقصى لمعدل النمو المميز لأحد الأنواع ________.

حد
القدرة الاستيعابية
جيم المحتملة الحيوية
D. نمط النمو الأسي

ج

يُطلق على حجم العشائر للأنواع التي يمكن أن تدعمها البيئة ________.

ألف نمط النمو اللوجستي

ب

عادة ما تكون الأنواع التي لديها العديد من النسل في وقت واحد:

أ. ص-المحدد
ب. ك-المحدد
C. كلاهما ص- و ك-المحدد
D. غير محدد

أ

حريق الغابة هو مثال على تنظيم ________.

أ. تعتمد على الكثافة
B. كثافة مستقلة
سجل تجاري-المحدد
د. ك-المحدد

ب

إستجابة مجانية

صف النمو في أجزاء مختلفة من منحنى النمو اللوجستي على شكل حرف S.

في الجزء الأول من المنحنى ، عندما يتواجد عدد قليل من أفراد النوع وتكون الموارد وفيرة ، يكون النمو أسيًا ، على غرار منحنى على شكل حرف J. في وقت لاحق ، يتباطأ النمو بسبب استهلاك الأنواع للموارد.أخيرًا ، تختلف مستويات السكان عند القدرة الاستيعابية للبيئة ، وهي مستقرة نسبيًا بمرور الوقت.

أعط مثالاً عن كيفية تفاعل العوامل المعتمدة على الكثافة والعوامل المستقلة عن الكثافة.

إذا حدثت كارثة طبيعية مثل حريق في الشتاء ، عندما يكون عدد السكان منخفضًا ، فسيكون لها تأثير أكبر على إجمالي عدد السكان وتعافيهم مما لو حدثت نفس الكارثة خلال فصل الصيف ، عندما تكون مستويات السكان مرتفعة.

الحواشي

  1. 1 ديفيد تشوكينوت ، "النمو المعتمد على الكثافة ، وحالة الجسم ، والديموغرافيا في الحمير الوحشية: اختبار فرضية الغذاء ،" علم البيئة 72 ، لا. 3 (يونيو 1991): 805-813.
  2. 2 David Nogués-Bravo et al. ، "تغير المناخ ، البشر ، وانقراض الماموث الصوفي." بلوس بيول 6 (أبريل 2008): e79، doi: 10.1371 / journal.pbio.0060079.
  3. 3 ج. MacDonald et al. ، "نمط انقراض الماموث الصوفي في Beringia." اتصالات الطبيعة 3 ، لا. 893 (يونيو 2012) ، دوى: 10.1038 / ncomms1881.

قائمة المصطلحات

معدل المواليد
عدد المواليد ضمن مجموعة سكانية في نقطة زمنية محددة
القدرة على التحمل
الحد الأقصى لعدد الأفراد من السكان الذين يمكن دعمهم من خلال الموارد المحدودة للموئل
معدل الوفيات
عدد الوفيات بين السكان في وقت معين
التنظيم المعتمد على الكثافة
تنظيم السكان حيث تعتمد معدلات المواليد والوفيات على حجم السكان
تنظيم مستقل عن الكثافة
تنظيم السكان حيث يكون معدل الوفيات مستقلاً عن حجم السكان
النمو الأسي
نمط نمو متسارع يُلاحظ في السكان حيث الموارد غير محدودة
منافسة غير محددة
المنافسة بين أفراد من نفس النوع
منحنى نمو على شكل حرف J
شكل منحنى النمو الأسي
ك- الأنواع المختارة
نوع مناسب للبيئات المستقرة التي تنتج عددًا قليلاً من النسل الكبير نسبيًا وتوفر رعاية الوالدين
النمو اللوجستي
تسوية النمو الأسي بسبب محدودية الموارد
ص- الأنواع المختارة
نوع مناسب للبيئات المتغيرة التي تنتج العديد من النسل وتوفر رعاية أبوية قليلة أو معدومة
منحنى النمو على شكل حرف S.
شكل منحنى النمو اللوجستي

النمو السكاني

يستخدم أبسط نموذجين للنمو السكاني المعادلات القطعية (المعادلات التي لا تأخذ في الاعتبار الأحداث العشوائية) لوصف معدل التغيير في حجم السكان بمرور الوقت. أول هذه النماذج ، النمو الأسي، يصف السكان الذين يزدادون في الأعداد دون أي قيود على نموهم. النموذج الثاني النمو اللوجستي، يقدم حدودًا لنمو التكاثر التي تصبح أكثر كثافة مع زيادة حجم السكان. لا يصف أي من النموذجين بشكل كافٍ المجموعات الطبيعية ، لكنهما يوفران نقاطًا للمقارنة.


النمو اللوجستي

لا يمكن تحقيق النمو الأسي الموسع إلا عند توفر موارد طبيعية غير محدودة ، ولكن هذا ليس هو الحال في العالم الحقيقي. لقد أدرك تشارلز داروين هذه الحقيقة في وصفه "للصراع من أجل الوجود" ، والذي ينص على أن الأفراد سوف يتنافسون ، مع أفراد من جنسهم أو الأنواع الأخرى ، على موارد محدودة. من المرجح أن يظل الناجحون على قيد الحياة وينقلون السمات التي جعلتهم ناجحين إلى الجيل التالي بمعدل أكبر (الانتقاء الطبيعي). لنمذجة واقع الموارد المحدودة ، طور علماء البيئة السكانية نموذج النمو اللوجستي.

القدرة على التحمل والنموذج اللوجستي

الشكل 1. عندما تكون الموارد غير محدودة ، تظهر المجموعات السكانية (أ) نموًا أسيًا ، كما هو موضح في منحنى على شكل J. عندما تكون الموارد محدودة ، يظهر السكان (ب) النمو اللوجستي. في النمو اللوجيستي ، يتناقص التوسع السكاني مع ندرة الموارد ، ويستقر عند الوصول إلى القدرة الاستيعابية للبيئة. منحنى النمو اللوجستي على شكل حرف S.

في العالم الحقيقي ، بموارده المحدودة ، لا يمكن أن يستمر النمو المتسارع إلى ما لا نهاية. قد يحدث النمو المتسارع في البيئات التي يوجد فيها عدد قليل من الأفراد والموارد الوفيرة ، ولكن عندما يصبح عدد الأفراد كبيرًا بدرجة كافية ، ستنفد الموارد وسيتباطأ معدل النمو. في النهاية ، سوف يستقر معدل النمو أو يستقر (الشكل 1). يُطلق على حجم السكان هذا ، والذي يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لحجم السكان الذي يمكن لبيئة معينة تحمله ، اسم القدرة على التحمل، يرمز لها كـ ك. في السكان الحقيقيين ، غالبًا ما يتجاوز عدد السكان المتنامي قدرته الاستيعابية ويزيد معدل الوفيات إلى ما بعد معدل المواليد مما يؤدي إلى تراجع حجم السكان إلى القدرة الاستيعابية أو أقل منها. عادة ما يتقلب السكان حول القدرة الاستيعابية بطريقة متموجة بدلاً من كونها موجودة بالفعل.

الرسم البياني للنمو اللوجستي ينتج منحنى على شكل حرف S (الشكل 1). إنه نموذج أكثر واقعية للنمو السكاني من النمو الأسي. هناك ثلاثة أقسام مختلفة لمنحنى على شكل حرف S. في البداية ، يكون النمو أسيًا نظرًا لوجود عدد قليل من الأفراد والموارد المتاحة. ثم ، عندما تبدأ الموارد في التقلص ، ينخفض ​​معدل النمو. أخيرًا ، تتوقف مستويات معدل النمو عند القدرة الاستيعابية للبيئة ، مع تغيير طفيف في عدد السكان بمرور الوقت.

أمثلة على النمو اللوجستي

الشكل 2. (أ) تظهر الخميرة المزروعة في ظروف مثالية في أنبوب اختبار منحنى نمو لوجستي كلاسيكي على شكل حرف S ، بينما (ب) يظهر عدد طبيعي من الأختام تقلبًا في العالم الحقيقي. يتم تصوير الخميرة باستخدام التصوير المجهري الضوئي للتداخل التفاضلي. (الائتمان أ: بيانات شريط المقياس من مات راسل)

ديناميات السكان وتنظيمهم

إن النموذج اللوجستي للنمو السكاني ، على الرغم من صلاحيته في العديد من المجموعات الطبيعية ونموذج مفيد ، هو تبسيط لديناميات السكان في العالم الحقيقي. ضمنيًا في النموذج هو أن القدرة الاستيعابية للبيئة لا تتغير ، وهذا ليس هو الحال. القدرة الاستيعابية تختلف سنويا. على سبيل المثال ، يكون بعض الصيف حارًا وجافًا بينما يكون البعض الآخر باردًا ورطبًا في العديد من المناطق ، وتكون القدرة الاستيعابية خلال فصل الشتاء أقل بكثير مما هي عليه خلال فصل الصيف. أيضًا ، يمكن للأحداث الطبيعية مثل الزلازل والبراكين والحرائق أن تغير البيئة وبالتالي قدرتها على التحمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد السكان عادة في عزلة. يتشاركون البيئة مع الأنواع الأخرى ، ويتنافسون معهم على نفس الموارد (المنافسة بين الأنواع). هذه العوامل مهمة أيضًا لفهم كيفية نمو مجموعة سكانية معينة.

لماذا انقرض الماموث الصوفي؟

الشكل 3. تشمل الصور الثلاث ما يلي: (أ) لوحة جدارية من عام 1916 لقطيع ماموث من المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ، (ب) الماموث المحشو الوحيد في العالم موجود في متحف علم الحيوان الواقع في سانت بطرسبرغ ، روسيا ، و (ج) طفل ماموث عمره شهر واحد ، يُدعى Lyuba ، تم اكتشافه في سيبيريا في عام 2007. عمل مات هوري)

انقرضت معظم مجموعات الماموث الصوفي منذ حوالي 10000 عام ، بعد وقت قصير من اعتقاد علماء الأحافير أن البشر بدأوا في استعمار أمريكا الشمالية وشمال أوراسيا (الشكل 3). نجا عدد كبير من الماموث في جزيرة رانجل ، في شرق بحر سيبيريا ، وتم عزلهم عن الاتصال البشري حتى وقت قريب في عام 1700 قبل الميلاد. نحن نعرف الكثير عن هذه الحيوانات من الجثث التي تم العثور عليها مجمدة في جليد سيبيريا والمناطق الشمالية الأخرى.

من الشائع أن تغير المناخ والصيد البشري أدى إلى انقراضهما. قدرت دراسة أجريت عام 2008 أن تغير المناخ قلل من نطاق الماموث من 3،000،000 ميل مربع 42،000 سنة إلى 310،000 ميل مربع قبل 6000 سنة. 2 من خلال الأدلة الأثرية على مواقع القتل ، من الموثق جيدًا أيضًا أن البشر اصطادوا هذه الحيوانات. خلصت دراسة أجريت عام 2012 إلى أنه لا يوجد عامل واحد مسؤول حصريًا عن انقراض هذه المخلوقات الرائعة. 3 بالإضافة إلى تغير المناخ وتقليل الموائل ، أظهر العلماء عاملًا مهمًا آخر في انقراض الماموث وهو هجرة الصيادين عبر مضيق بيرينغ إلى أمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي الأخير قبل 20000 عام.

كان الحفاظ على مجموعات سكانية مستقرة وما زال معقدًا للغاية ، مع العديد من العوامل المتفاعلة التي تحدد النتيجة. من المهم أن نتذكر أن البشر هم أيضًا جزء من الطبيعة. بمجرد أن ساهمنا في تراجع الأنواع باستخدام تقنية الصيد البدائية فقط.


آثار حجم السكان

على مدى فترات طويلة من الزمن ، يكون التنوع الجيني أكثر سهولة في التجمعات السكانية الكبيرة منه في التجمعات الصغيرة. من خلال تأثيرات الانجراف الجيني العشوائي ، يمكن فقدان سمة وراثية من مجموعة صغيرة بسرعة نسبيًا (ارى المحيط الحيوي: عمليات التطور). على سبيل المثال ، لدى العديد من المجموعات شكلين أو أكثر من الجينات ، والتي تسمى الأليلات. اعتمادًا على الأليل الذي ورثه الفرد ، سيتم إنتاج نمط ظاهري معين. إذا ظل عدد السكان صغيرًا لعدة أجيال ، فقد يفقدون جميع أشكال كل جين ما عدا شكلًا واحدًا عن طريق الصدفة وحدها.

يحدث فقدان الأليلات هذا من خطأ في أخذ العينات. عندما يتزاوج الأفراد ، يتبادلون الجينات. تخيل في البداية أن نصف السكان لديهم شكل واحد من جين معين ، والنصف الآخر من السكان لديه شكل آخر من الجين. عن طريق الصدفة ، يمكن أن يؤدي تبادل الجينات في مجموعة سكانية صغيرة إلى حصول جميع أفراد الجيل التالي على نفس الأليل. الطريقة الوحيدة لهذه المجموعة لاحتواء تنوع في هذا الجين مرة أخرى هي من خلال طفرة في الجين أو هجرة أفراد من مجموعة سكانية أخرى (ارى التطور: الاختلاف الجيني في السكان).

يعد التقليل من فقدان التباين الجيني في مجموعات صغيرة من المشكلات الرئيسية التي يواجهها علماء الأحياء في مجال الحفظ. تتغير البيئات باستمرار ، ويصنف الانتقاء الطبيعي باستمرار التباين الجيني الموجود داخل كل مجموعة ، ويفضل الأفراد ذوي الأنماط الظاهرية الأكثر ملاءمة للبيئة الحالية. لذلك ، يعمل الانتقاء الطبيعي باستمرار على تقليل التباين الجيني داخل السكان ، لكن السكان يواجهون خطر الانقراض دون التباين الجيني الذي يسمح للسكان بالاستجابة تطوريًا للتغيرات في البيئة المادية والأمراض والحيوانات المفترسة والمنافسين.


يستخدم أبسط نموذجين للنمو السكاني المعادلات القطعية (المعادلات التي لا تأخذ في الاعتبار الأحداث العشوائية) لوصف معدل التغيير في حجم السكان بمرور الوقت. أول هذه النماذج ، النمو الأسي ، يصف السكان النظريين الذين يزدادون في الأعداد دون أي قيود على نموهم. النموذج الثاني ، النمو اللوجستي ، يقدم حدودًا للنمو الإنجابي تصبح أكثر كثافة مع زيادة حجم السكان. لا يصف أي من النموذجين بشكل كافٍ المجموعات الطبيعية ، لكنهما يوفران نقاطًا للمقارنة.

تأثر تشارلز داروين ، في تطوير نظريته عن الانتقاء الطبيعي ، برجل الدين الإنجليزي توماس مالتوس. نشر Malthus كتابه في عام 1798 يقول إن السكان ذوي الموارد الطبيعية الوفيرة ينموون بسرعة كبيرة ، ومع ذلك ، فإنهم يحدون من المزيد من النمو عن طريق استنفاد مواردهم. يسمى النمط المبكر لتسريع حجم السكان بالنمو الأسي.

يظهر أفضل مثال على النمو الأسي في الكائنات الحية في البكتيريا. البكتيريا هي بدائيات النوى التي تتكاثر إلى حد كبير عن طريق الانشطار الثنائي. يستغرق هذا الانقسام حوالي ساعة للعديد من الأنواع البكتيرية. إذا تم وضع 1000 بكتيريا في دورق كبير يحتوي على كمية وفيرة من العناصر الغذائية (بحيث لا يتم استنفاد العناصر الغذائية بسرعة) ، فإن عدد البكتيريا سيتضاعف من 1000 إلى 2000 بعد ساعة واحدة فقط. في ساعة أخرى ، سوف تنقسم كل بكتيريا من 2000 نوع ، منتجة 4000 بكتيريا. بعد الساعة الثالثة ، يجب أن يكون هناك 8000 بكتيريا في القارورة. إن المفهوم المهم للنمو الأسي هو أن معدل النمو و [مدش] عدد الكائنات الحية المضافة في كل جيل تناسلي و [مدشس] نفسه يتزايد أي أن حجم السكان يتزايد بمعدل أكبر وأكبر. بعد 24 من هذه الدورات ، كان عدد السكان قد زاد من 1000 إلى أكثر من 16 مليار بكتيريا. عندما يكون حجم السكان ، ن ، يتم رسمه بمرور الوقت ، يتم إنتاج منحنى نمو على شكل حرف J ([رابط] أ ).

لا يمثل مثال البكتيريا في القارورة حقًا العالم الحقيقي حيث تكون الموارد عادة محدودة. ومع ذلك ، عندما يتم إدخال نوع ما في موطن جديد يجد أنه مناسب ، فقد يظهر نموًا أسيًا لفترة من الوقت. في حالة البكتيريا الموجودة في القارورة ، تموت بعض البكتيريا أثناء التجربة وبالتالي لا تتكاثر ، ينخفض ​​معدل النمو من المعدل الأقصى الذي لا يوجد فيه نفوق. يتم تحديد معدل نمو السكان إلى حد كبير عن طريق طرح معدل الوفيات ، د ، (عدد الكائنات الحية التي تموت خلال فترة ما) من معدل المواليد ، ب ، (عدد الكائنات الحية التي ولدت خلال فترة ما). يمكن التعبير عن معدل النمو في معادلة بسيطة تجمع بين معدلات المواليد والوفيات في عامل واحد: ص . وهذا موضح بالصيغة التالية:


243 ديناميات السكان وتنظيمهم

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • أعط أمثلة عن كيفية تغير القدرة الاستيعابية للموئل
  • قارن وقارن بين تنظيم النمو المعتمد على الكثافة وتنظيم النمو المستقل عن الكثافة ، مع إعطاء أمثلة
  • أعط أمثلة على النمو الأسي واللوجستي في مجموعات الحيوانات البرية
  • صف كيف يؤدي الانتقاء الطبيعي والتكيف البيئي إلى تطور أنماط معينة لتاريخ الحياة

إن النموذج اللوجستي للنمو السكاني ، على الرغم من صلاحيته في العديد من المجموعات الطبيعية ونموذج مفيد ، هو تبسيط لديناميات السكان في العالم الحقيقي. ضمنيًا في النموذج هو أن القدرة الاستيعابية للبيئة لا تتغير ، وهذا ليس هو الحال. تختلف القدرة الاستيعابية سنويًا: على سبيل المثال ، يكون بعض الصيف حارًا وجافًا بينما يكون البعض الآخر باردًا ورطبًا. في العديد من المناطق ، تكون القدرة الاستيعابية خلال فصل الشتاء أقل بكثير مما هي عليه خلال فصل الصيف. أيضًا ، يمكن للأحداث الطبيعية مثل الزلازل والبراكين والحرائق أن تغير البيئة وبالتالي قدرتها على التحمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد السكان عادة في عزلة. إنهم يشاركون في منافسة بين الأنواع: أي أنهم يشاركون البيئة مع الأنواع الأخرى التي تتنافس على نفس الموارد. هذه العوامل مهمة أيضًا لفهم كيفية نمو مجموعة سكانية معينة.

تنظم الطبيعة النمو السكاني بعدة طرق. يتم تجميعها في عوامل تعتمد على الكثافة ، حيث تؤثر كثافة السكان في وقت معين على معدل النمو والوفيات ، والعوامل المستقلة عن الكثافة ، والتي تؤثر على معدل الوفيات في السكان بغض النظر عن الكثافة السكانية. لاحظ أنه في الحالة الأولى ، يعتمد تأثير العامل على السكان على كثافة السكان في البداية. يريد علماء بيولوجيا الحفظ فهم كلا النوعين لأن هذا يساعدهم على إدارة السكان ومنع الانقراض أو الاكتظاظ السكاني.

اللائحة المعتمدة على الكثافة

معظم العوامل التي تعتمد على الكثافة بيولوجية بطبيعتها (حيوية) ، وتشمل الافتراس ، والمنافسة بين الأنواع وداخلها ، وتراكم النفايات ، والأمراض مثل تلك التي تسببها الطفيليات. عادة ، كلما كان عدد السكان أكثر كثافة ، زاد معدل الوفيات. على سبيل المثال ، أثناء المنافسة بين الأنواع وبين الأنواع ، عادة ما تكون معدلات الإنجاب للأفراد أقل ، مما يقلل من معدل نمو السكان. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الفريسة المنخفضة تزيد من معدل وفيات مفترسها لأنها تواجه صعوبة أكبر في تحديد مصدرها الغذائي.

يظهر مثال على التنظيم المعتمد على الكثافة في (الشكل) مع نتائج دراسة تركز على الدودة المعوية العملاقة المستديرة (الخراطيني الاسكاريس) ، طفيلي يصيب البشر والثدييات الأخرى. أظهرت التجمعات السكانية الأكثر كثافة من الطفيلي خصوبة أقل: احتوت على عدد أقل من البيض. أحد التفسيرات المحتملة لذلك هو أن الإناث ستكون أصغر في التجمعات السكانية الأكثر كثافة (بسبب الموارد المحدودة) وأن الإناث الأصغر سيكون لديهن عدد أقل من البيض. تم اختبار هذه الفرضية ودحضها في دراسة أجريت عام 2009 والتي أظهرت أن وزن الإناث ليس له أي تأثير. 2 السبب الحقيقي لاعتماد الكثافة على الخصوبة في هذا الكائن الحي لا يزال غير واضح وينتظر المزيد من التحقيق.


التنظيم المستقل للكثافة والتفاعل مع العوامل المعتمدة على الكثافة

تؤثر العديد من العوامل ، الفيزيائية أو الكيميائية بطبيعتها (اللاأحيائية) ، على معدل وفيات السكان بغض النظر عن كثافتهم ، بما في ذلك الطقس والكوارث الطبيعية والتلوث. قد يُقتل غزال واحد في حريق غابة بغض النظر عن عدد الغزلان التي تصادف وجودها في تلك المنطقة. فرص بقائها هي نفسها سواء كانت الكثافة السكانية عالية أو منخفضة. وينطبق الشيء نفسه على طقس الشتاء البارد.

في مواقف الحياة الواقعية ، يكون تنظيم السكان معقدًا للغاية ويمكن أن تتفاعل العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة. سيكون عدد السكان الكثيف الذي يتم تقليله بطريقة مستقلة عن الكثافة بواسطة بعض العوامل البيئية قادرًا على التعافي بشكل مختلف عن السكان المتفرقين. على سبيل المثال ، سوف تتعافى مجموعة الغزلان المتأثرة بفصل الشتاء القاسي بشكل أسرع إذا كان هناك المزيد من الغزلان المتبقية للتكاثر.

لماذا انقرض الماموث الصوفي؟


من السهل أن تضيع في المناقشة حول سبب انقراض الديناصورات منذ 65 مليون سنة. هل كان ذلك بسبب نيزك ارتطم بالأرض بالقرب من ساحل المكسيك الحديث ، أم كان بسبب دورة طقس طويلة الأمد لم يتم فهمها بعد؟ يستكشف العلماء باستمرار هذه النظريات وغيرها.

بدأ الماموث الصوفي بالانقراض مؤخرًا ، عندما شاركوا الأرض مع بشر لم يكونوا مختلفين تشريحيًا عن البشر اليوم ((الشكل)). نجا الماموث في مجموعات الجزر المعزولة حتى عام 1700 قبل الميلاد. نحن نعرف الكثير عن هذه الحيوانات من جثث تم العثور عليها مجمدة في جليد سيبيريا ومناطق أخرى في الشمال. قام العلماء بتسلسل ما لا يقل عن 50 في المائة من جينومها ويعتقدون أن الماموث يتطابق بنسبة تتراوح بين 98 و 99 في المائة مع الأفيال الحديثة.

من الشائع أن تغير المناخ والصيد البشري أدى إلى انقراضهما. قدرت دراسة أجريت عام 2008 أن تغير المناخ قلل من نطاق الماموث من 3،000،000 ميل مربع 42،000 سنة إلى 310،000 ميل مربع قبل 6000 سنة. 4 ومن الموثق جيدًا أن البشر اصطادوا هذه الحيوانات. أظهرت دراسة أجريت عام 2012 أنه لا يوجد عامل واحد مسؤول حصريًا عن انقراض هذه المخلوقات الرائعة. 5 بالإضافة إلى الصيد البشري ، وتغير المناخ ، وتقليل الموائل ، أظهر هؤلاء العلماء عاملًا مهمًا آخر في انقراض الماموث وهو هجرة البشر عبر مضيق بيرينغ إلى أمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي الأخير قبل 20000 عام.

كان الحفاظ على مجموعات سكانية مستقرة وما زال معقدًا للغاية ، مع العديد من العوامل المتفاعلة التي تحدد النتيجة. من المهم أن نتذكر أن البشر هم أيضًا جزء من الطبيعة.لقد ساهمنا ذات مرة في تراجع الأنواع باستخدام تقنية الصيد البدائية فقط.

تاريخ حياة ك- مختار و ص- الأنواع المختارة

بينما تلعب الاستراتيجيات الإنجابية دورًا رئيسيًا في تاريخ الحياة ، إلا أنها لا تأخذ في الاعتبار عوامل مهمة مثل الموارد المحدودة والمنافسة. يمكن استخدام تنظيم النمو السكاني بواسطة هذه العوامل لإدخال مفهوم كلاسيكي في علم الأحياء السكانية ، وهو ك- المختار مقابل ص- الأنواع المختارة.

يتعلق المفهوم بالاستراتيجيات الإنجابية للأنواع ، والموئل ، والسلوك ، خاصة في الطريقة التي يحصلون بها على الموارد والعناية بصغارهم. ويشمل أيضًا عوامل طول العمر والبقاء على قيد الحياة. صنف علماء الأحياء السكانية الأنواع في فئتين كبيرتين -ك- مختار و ص- مختار - على الرغم من أن الفئات هي في الحقيقة طرفان لسلسلة متصلة.

ك- الأنواع المختارة هي الأنواع المختارة من خلال بيئات مستقرة يمكن التنبؤ بها. سكان ك- تميل الأنواع المختارة إلى الوجود بالقرب من قدرتها الاستيعابية (ومن هنا جاء المصطلح ك-مُحدد) حيث تكون المنافسة بين الأنواع عالية. هذه الأنواع لها ذرية قليلة وكبيرة ، وفترة حمل طويلة ، وغالبًا ما تقدم رعاية طويلة الأمد لنسلها ((الشكل)). في حين أن الحجم أكبر عند الولادة ، إلا أن النسل يكون عاجزًا نسبيًا وغير ناضج عند الولادة. بحلول الوقت الذي يصلون فيه إلى سن الرشد ، يجب عليهم تطوير مهاراتهم للتنافس على الموارد الطبيعية. في النباتات ، يفكر العلماء في رعاية الوالدين على نطاق أوسع: كم من الوقت تستغرق الفاكهة في التطور أو المدة التي تبقى على النبات هي العوامل المحددة في وقت الحدث الإنجابي التالي. أمثلة على ك- الأنواع المختارة هي الرئيسيات (بما في ذلك البشر) والفيلة والنباتات مثل أشجار البلوط ((الشكل)أ).

تنمو أشجار البلوط ببطء شديد وتستغرق ، في المتوسط ​​، 20 عامًا لإنتاج بذورها الأولى ، المعروفة باسم الجوز. يمكن إنتاج ما يصل إلى 50000 جوزة بواسطة شجرة فردية ، لكن معدل الإنبات منخفض حيث أن العديد من هذه الأشجار تتعفن أو تأكلها الحيوانات مثل السناجب. في بعض السنوات ، قد ينتج البلوط عددًا كبيرًا بشكل استثنائي من الجوز ، وقد تكون هذه السنوات في دورة مدتها سنتان أو ثلاث سنوات اعتمادًا على أنواع البلوط (ص-اختيار).

نظرًا لأن أشجار البلوط تنمو إلى حجم كبير ولسنوات عديدة قبل أن تبدأ في إنتاج الجوز ، فإنها تخصص نسبة كبيرة من ميزانية طاقتها للنمو والصيانة. يسمح ارتفاع الشجرة وحجمها بالسيطرة على النباتات الأخرى في المنافسة على ضوء الشمس ، مصدر الطاقة الأساسي للبلوط. علاوة على ذلك ، عندما يتكاثر البلوط ، فإنه ينتج بذورًا كبيرة غنية بالطاقة تستخدم احتياطي الطاقة الخاص بها لتتأسس بسرعة (ك-اختيار).

فى المقابل، ص- الأنواع المختارة لديها عدد كبير من النسل الصغير (ومن ثم هم ص التعيين ((الشكل))). غالبًا ما يتم استخدام هذه الإستراتيجية في بيئات غير متوقعة أو متغيرة. الحيوانات الموجودة ص- المختارون لا يعطون رعاية أبوية طويلة الأمد ويكون الأبناء ناضجين نسبيًا ومكتفين ذاتيًا عند الولادة. أمثلة على ص- الأنواع المختارة هي اللافقاريات البحرية ، مثل قنديل البحر ، والنباتات ، مثل الهندباء ((الشكل)).ب). الهندباء لها بذور صغيرة تتناثرها الرياح لمسافات طويلة. يتم إنتاج العديد من البذور في وقت واحد لضمان وصول بعضها على الأقل إلى بيئة مضيافة. البذور التي تهبط في بيئات غير مضيافة لديها فرصة ضئيلة للبقاء على قيد الحياة لأن بذورها منخفضة في محتوى الطاقة. لاحظ أن البقاء على قيد الحياة ليس بالضرورة دالة على الطاقة المخزنة في البذرة نفسها.

خصائص ك- مختار و ص- الأنواع المختارة
خصائص ك- الأنواع المختارة خصائص ص- الأنواع المختارة
تنضج في وقت متأخر تنضج في وقت مبكر
طول العمر أكبر طول العمر أقل
زيادة رعاية الوالدين انخفاض رعاية الوالدين
زيادة المنافسة تناقص المنافسة
نسل أقل المزيد من النسل
نسل أكبر نسل أصغر


النظريات الحديثة لتاريخ الحياة

بحلول النصف الثاني من القرن العشرين ، تم استخدام مفهوم الأنواع المختارة من النوع K و r على نطاق واسع وبنجاح لدراسة السكان. ال ص& # 8211 و ك- على الرغم من قبول نظرية الاختيار لعقود من الزمن واستخدامها في الكثير من الأبحاث الرائدة ، فقد أعيد النظر فيها الآن ، وقد تخلى عنها العديد من علماء الأحياء السكانية أو عدلوها. على مر السنين ، حاولت العديد من الدراسات تأكيد النظرية ، لكن هذه المحاولات باءت بالفشل إلى حد كبير. تم تحديد العديد من الأنواع التي لم تتبع توقعات النظرية. علاوة على ذلك ، تجاهلت النظرية معدل الوفيات حسب العمر للسكان والذي يعرف العلماء الآن أنه مهم جدًا. تم تطوير نماذج ديموغرافية جديدة لتطور تاريخ الحياة والتي تتضمن العديد من المفاهيم البيئية المدرجة في ص& # 8211 و ك- نظرية الاختيار والتركيب العمري للسكان وعوامل الوفيات.

ملخص القسم

يتم تنظيم السكان من خلال مجموعة متنوعة من العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة عن الكثافة. تنقسم الأنواع إلى فئتين بناءً على مجموعة متنوعة من سمات أنماط تاريخ حياتها: ص-الأنواع المختارة ، والتي لديها أعداد كبيرة من النسل ، و ك- الأنواع المختارة التي لها نسل قليل. ال ص& # 8211 و ك- لم تعد نظرية الاختيار صالحة للاستخدام ، ومع ذلك ، لا تزال العديد من ميزاتها الرئيسية مستخدمة في أحدث النماذج المستندة إلى الديموغرافيا لديناميكيات السكان.


النمو السكاني والتنظيم

يستخدم علماء البيئة السكانية مجموعة متنوعة من الأساليب لنمذجة ديناميكيات السكان. يجب أن يكون النموذج الدقيق قادرًا على وصف التغييرات التي تحدث في السكان والتنبؤ بالتغييرات المستقبلية.

النمو السكاني

يستخدم أبسط نموذجين للنمو السكاني المعادلات القطعية (المعادلات التي لا تأخذ في الاعتبار الأحداث العشوائية) لوصف معدل التغيير في حجم السكان بمرور الوقت. أول هذه النماذج ، النمو الأسي ، يصف السكان النظريين الذين يزدادون في الأعداد دون أي قيود على نموهم. النموذج الثاني ، النمو اللوجستي ، يقدم حدودًا للنمو الإنجابي تصبح أكثر كثافة مع زيادة حجم السكان. لا يصف أي من النموذجين بشكل كافٍ المجموعات الطبيعية ، لكنهما يوفران نقاطًا للمقارنة.

النمو الأسي

تأثر تشارلز داروين ، في تطوير نظريته عن الانتقاء الطبيعي ، برجل الدين الإنجليزي توماس مالتوس. نشر Malthus كتابه في عام 1798 يقول إن السكان ذوي الموارد الطبيعية الوفيرة ينموون بسرعة كبيرة ، ومع ذلك ، فإنهم يحدون من المزيد من النمو عن طريق استنفاد مواردهم. يسمى النمط المبكر لتسريع حجم السكان النمو الأسي.

يظهر أفضل مثال على النمو الأسي في الكائنات الحية في البكتيريا. البكتيريا هي بدائيات النوى التي تتكاثر إلى حد كبير عن طريق الانشطار الثنائي. يستغرق هذا الانقسام حوالي ساعة للعديد من الأنواع البكتيرية. إذا تم وضع 1000 بكتيريا في دورق كبير يحتوي على كمية وفيرة من العناصر الغذائية (بحيث لا يتم استنفاد العناصر الغذائية بسرعة) ، فإن عدد البكتيريا سيتضاعف من 1000 إلى 2000 بعد ساعة واحدة فقط. في ساعة أخرى ، سوف تنقسم كل بكتيريا من 2000 نوع ، منتجة 4000 بكتيريا. بعد الساعة الثالثة ، يجب أن يكون هناك 8000 بكتيريا في القارورة. إن المفهوم المهم للنمو الأسي هو أن معدل النمو - عدد الكائنات الحية المضافة في كل جيل تناسلي - يتزايد بحد ذاته أي أن حجم السكان يتزايد بمعدل أكبر وأكبر. بعد 24 من هذه الدورات ، كان عدد السكان قد زاد من 1000 إلى أكثر من 16 مليار بكتيريا. عندما يكون حجم السكان ، ن، مع مرور الوقت ، أ منحنى نمو على شكل حرف J تم إنتاجه ([رابط]أ).

لا يمثل مثال البكتيريا في القارورة حقًا العالم الحقيقي حيث تكون الموارد عادة محدودة. ومع ذلك ، عندما يتم إدخال نوع ما في موطن جديد يجد أنه مناسب ، فقد يظهر نموًا أسيًا لفترة من الوقت. في حالة البكتيريا الموجودة في القارورة ، تموت بعض البكتيريا أثناء التجربة وبالتالي لا تتكاثر ، ينخفض ​​معدل النمو من المعدل الأقصى الذي لا يوجد فيه نفوق. يتم تحديد معدل نمو السكان إلى حد كبير عن طريق طرح معدل الوفيات, د، (عدد الكائنات الحية التي تموت خلال فترة زمنية) من معدل المواليد, ب، (عدد الكائنات الحية التي ولدت خلال فترة ما). يمكن التعبير عن معدل النمو في معادلة بسيطة تجمع بين معدلات المواليد والوفيات في عامل واحد: ص. وهذا موضح بالصيغة التالية:

قيمة ال ص يمكن أن يكون موجبًا ، بمعنى أن عدد السكان يتزايد في الحجم (معدل التغيير إيجابي) أو سلبي ، مما يعني أن عدد السكان يتناقص في الحجم أو صفرًا ، وفي هذه الحالة يكون حجم السكان غير متغير ، وهي حالة تُعرف باسم النمو السكاني الصفري.

النمو اللوجستي

لا يمكن تحقيق النمو الأسي الموسع إلا عند توفر موارد طبيعية غير محدودة ، ولكن هذا ليس هو الحال في العالم الحقيقي. أدرك تشارلز داروين هذه الحقيقة في وصفه "للصراع من أجل الوجود" ، والذي ينص على أن الأفراد سوف يتنافسون (مع أعضاء من جنسهم أو أنواع أخرى) على موارد محدودة. من المرجح أن يظل الناجحون على قيد الحياة وينقلون السمات التي جعلتهم ناجحين إلى الجيل التالي بمعدل أكبر (الانتقاء الطبيعي). لنمذجة واقع الموارد المحدودة ، طور علماء البيئة السكانية النمو اللوجستي نموذج.

القدرة على التحمل والنموذج اللوجستي

في العالم الحقيقي ، بموارده المحدودة ، لا يمكن أن يستمر النمو المتسارع إلى ما لا نهاية. قد يحدث النمو المتسارع في البيئات التي يوجد فيها عدد قليل من الأفراد والموارد الوفيرة ، ولكن عندما يصبح عدد الأفراد كبيرًا بدرجة كافية ، ستنفد الموارد وسيتباطأ معدل النمو. في النهاية ، سوف يستقر معدل النمو أو يستقر ([رابط]ب). يُطلق على حجم السكان هذا ، والذي يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لحجم السكان الذي يمكن لبيئة معينة تحمله ، اسم القدرة على التحمل، أو ك. في السكان الحقيقيين ، غالبًا ما يتجاوز عدد السكان المتنامي قدرته الاستيعابية ، ويزداد معدل الوفيات إلى ما بعد معدل المواليد مما يتسبب في تراجع حجم السكان إلى القدرة الاستيعابية أو أقل منها. عادة ما يتقلب السكان حول القدرة الاستيعابية بطريقة متموجة بدلاً من كونها موجودة بالفعل.

تضيف الصيغة المستخدمة لحساب النمو اللوجستي القدرة الاستيعابية كقوة معتدلة في معدل النمو. التعبير "كن"يساوي عدد الأفراد الذين يمكن إضافتهم إلى مجموعة سكانية في وقت معين ، و"كن"مقسومة على"ك"هو جزء من القدرة الاستيعابية المتاحة لمزيد من النمو. وبالتالي ، فإن نموذج النمو الأسي مقيد بهذا العامل لتوليد معادلة النمو اللوجستي:

لاحظ ذلك متى ن تكاد تكون صفرًا ، والكمية بين الأقواس تساوي تقريبًا 1 (أو ك/ك) والنمو قريب من الأسي. عندما يكون حجم السكان مساوياً للقدرة الاستيعابية ، أو ن = ك، الكمية الموجودة بين قوسين تساوي صفرًا والنمو يساوي صفرًا. الرسم البياني لهذه المعادلة (النمو اللوجستي) ينتج عنه منحنى على شكل حرف S. ([حلقة الوصل]ب). إنه نموذج أكثر واقعية للنمو السكاني من النمو الأسي. هناك ثلاثة أقسام مختلفة لمنحنى على شكل حرف S. في البداية ، يكون النمو أسيًا نظرًا لوجود عدد قليل من الأفراد والموارد المتاحة. ثم ، عندما تبدأ الموارد في التقلص ، ينخفض ​​معدل النمو. أخيرًا ، تتوقف مستويات معدل النمو عند القدرة الاستيعابية للبيئة ، مع تغيير طفيف في عدد السكان بمرور الوقت.

دور المنافسة غير المحددة

يفترض النموذج اللوجستي أن كل فرد ضمن مجموعة سكانية ما سيكون له وصول متساوٍ إلى الموارد ، وبالتالي ، فرصة متساوية للبقاء على قيد الحياة. بالنسبة للنباتات ، فإن كمية الماء ، وضوء الشمس ، والمغذيات ، والمساحة اللازمة للنمو هي الموارد المهمة ، بينما في الحيوانات ، تشمل الموارد المهمة الغذاء والماء والمأوى ومساحة التعشيش والأصحاب.

في العالم الحقيقي ، يعني التباين الظاهري بين الأفراد داخل مجموعة سكانية أن بعض الأفراد سيكونون أكثر تكيفًا مع بيئتهم من غيرهم. يسمى التنافس الناتج على الموارد بين أفراد السكان من نفس النوع منافسة غير محددة. قد لا تؤثر المنافسة غير المحددة على المجموعات السكانية التي تقل عن قدرتها الاستيعابية ، حيث أن الموارد وفيرة ويمكن لجميع الأفراد الحصول على ما يحتاجون إليه. ومع ذلك ، مع زيادة حجم السكان ، تشتد هذه المنافسة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي تراكم النفايات إلى تقليل القدرة الاستيعابية في البيئة.

أمثلة على النمو اللوجستي

تُظهر الخميرة ، وهي فطر مجهري تُستخدم في صنع الخبز والمشروبات الكحولية ، المنحنى الكلاسيكي على شكل حرف S عند نموها في أنبوب اختبار ([رابط]أ). تنخفض مستويات نموها حيث يستنفد السكان العناصر الغذائية اللازمة لنموها. ومع ذلك ، في العالم الحقيقي ، هناك اختلافات في هذا المنحنى المثالي. تشمل الأمثلة في المجموعات البرية الأغنام وفقمات الموانئ ([رابط]ب). في كلا المثالين ، يتجاوز حجم السكان القدرة الاستيعابية لفترات زمنية قصيرة ثم ينخفض ​​إلى أقل من القدرة الاستيعابية بعد ذلك. يستمر هذا التقلب في حجم السكان في الحدوث حيث يتأرجح السكان حول قدرته الاستيعابية. ومع ذلك ، حتى مع هذا التذبذب ، تم تأكيد النموذج اللوجستي.

إذا انخفض مصدر الغذاء الرئيسي للفقمة بسبب التلوث أو الصيد الجائر ، فأي مما يلي من المحتمل أن يحدث؟

  1. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، وكذلك عدد الفقمات.
  2. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، لكن عدد الفقمات سيبقى كما هو.
  3. سيزداد عدد نفوق الفقمة ، لكن عدد المواليد سيزداد أيضًا ، لذلك سيبقى حجم السكان كما هو.
  4. ستبقى القدرة الاستيعابية للأختام كما هي ، لكن عدد الأختام سينخفض.

ديناميات السكان وتنظيمهم

إن النموذج اللوجستي للنمو السكاني ، على الرغم من صلاحيته في العديد من المجموعات الطبيعية ونموذج مفيد ، هو تبسيط لديناميات السكان في العالم الحقيقي. ضمنيًا في النموذج هو أن القدرة الاستيعابية للبيئة لا تتغير ، وهذا ليس هو الحال. القدرة الاستيعابية تختلف سنويا. على سبيل المثال ، يكون بعض الصيف حارًا وجافًا بينما يكون البعض الآخر باردًا ورطبًا في العديد من المناطق ، وتكون القدرة الاستيعابية خلال فصل الشتاء أقل بكثير مما هي عليه خلال فصل الصيف. أيضًا ، يمكن للأحداث الطبيعية مثل الزلازل والبراكين والحرائق أن تغير البيئة وبالتالي قدرتها على التحمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد السكان عادة في عزلة. يتشاركون البيئة مع الأنواع الأخرى ، ويتنافسون معهم على نفس الموارد (المنافسة بين الأنواع). هذه العوامل مهمة أيضًا لفهم كيفية نمو مجموعة سكانية معينة.

يتم تنظيم النمو السكاني بعدة طرق. يتم تجميع هذه في تعتمد على الكثافة العوامل التي تؤثر فيها كثافة السكان على معدل النمو والوفيات ، و كثافة مستقلة العوامل التي تسبب وفيات السكان بغض النظر عن الكثافة السكانية. يرغب علماء الأحياء في الحياة البرية ، على وجه الخصوص ، في فهم كلا النوعين لأن هذا يساعدهم على إدارة السكان ومنع الانقراض أو الاكتظاظ السكاني.

اللائحة المعتمدة على الكثافة

معظم العوامل التي تعتمد على الكثافة بيولوجية بطبيعتها وتشمل الافتراس والمنافسة بين الأنواع وداخلها والطفيليات. عادة ، كلما كان عدد السكان أكثر كثافة ، زاد معدل الوفيات. على سبيل المثال ، أثناء المنافسة بين الأنواع وبين الأنواع ، عادة ما تكون معدلات التكاثر للأنواع أقل ، مما يقلل من معدل نمو تجمعاتها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الفريسة المنخفضة تزيد من معدل وفيات مفترسها لأنها تواجه صعوبة أكبر في تحديد مصدرها الغذائي. أيضًا ، عندما يكون عدد السكان أكثر كثافة ، تنتشر الأمراض بسرعة أكبر بين أفراد السكان ، مما يؤثر على معدل الوفيات.

تمت دراسة التنظيم المعتمد على الكثافة في تجربة طبيعية مع مجموعات الحمير البرية في موقعين في أستراليا. 1 في أحد المواقع ، تم تقليل عدد السكان من خلال برنامج التحكم في عدد السكان ، ولم يتلق السكان في الموقع الآخر أي تدخل. كانت المؤامرة عالية الكثافة ضعف كثافة قطعة الأرض منخفضة الكثافة. من عام 1986 إلى عام 1987 لم تشهد قطعة الأرض عالية الكثافة أي تغيير في كثافة الحمير ، بينما شهدت قطعة الأرض منخفضة الكثافة زيادة في كثافة الحمير. كان الاختلاف في معدلات النمو بين المجموعتين بسبب الوفيات ، وليس الاختلاف في معدلات المواليد. وجد الباحثون أن عدد النسل الذي تلده كل أم لم يتأثر بالكثافة. كانت معدلات النمو في المجموعتين مختلفتين في الغالب بسبب وفيات الأحداث الناجم عن سوء تغذية الأم بسبب ندرة الغذاء عالي الجودة في كثافة السكان. يُظهر [رابط] الاختلاف في الوفيات حسب العمر في المجموعتين.

تنظيم مستقل عن الكثافة والتفاعل مع العوامل المعتمدة على الكثافة

تتسبب العديد من العوامل الفيزيائية بطبيعتها في وفيات السكان بغض النظر عن كثافتها. وتشمل هذه العوامل الطقس والكوارث الطبيعية والتلوث. سيتم قتل أيل واحد في حريق غابة بغض النظر عن عدد الغزلان التي تصادف وجودها في تلك المنطقة. فرص بقائها هي نفسها سواء كانت الكثافة السكانية عالية أو منخفضة. وينطبق الشيء نفسه على طقس الشتاء البارد.

في مواقف الحياة الواقعية ، يكون تنظيم السكان معقدًا للغاية ويمكن أن تتفاعل العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة. السكان الكثيفون الذين يعانون من الوفيات من سبب مستقل عن الكثافة سيكونون قادرين على التعافي بشكل مختلف عن السكان المتفرقين. على سبيل المثال ، سوف تتعافى مجموعة الغزلان المتأثرة بفصل الشتاء القاسي بشكل أسرع إذا كان هناك المزيد من الغزلان المتبقية للتكاثر.

لماذا انقرض الماموث الصوفي؟

بدأ الماموث الصوفي بالانقراض منذ حوالي 10000 عام ، بعد فترة وجيزة من اعتقاد علماء الأحافير أن البشر قادرين على اصطيادهم بدأوا في استعمار أمريكا الشمالية وشمال أوراسيا ([رابط]). نجا عدد كبير من الماموث في جزيرة رانجل ، في شرق بحر سيبيريا ، وتم عزلهم عن الاتصال البشري حتى وقت قريب في عام 1700 قبل الميلاد. نحن نعرف الكثير عن هذه الحيوانات من الجثث التي تم العثور عليها مجمدة في جليد سيبيريا والمناطق الشمالية الأخرى.

من الشائع أن تغير المناخ والصيد البشري أدى إلى انقراضهما. قدرت دراسة أجريت عام 2008 أن تغير المناخ قلل من نطاق الماموث من 3،000،000 ميل مربع 42،000 سنة إلى 310،000 ميل مربع قبل 6000 سنة. 2 من خلال الأدلة الأثرية على مواقع القتل ، من الموثق جيدًا أيضًا أن البشر اصطادوا هذه الحيوانات. خلصت دراسة أجريت عام 2012 إلى أنه لا يوجد عامل واحد مسؤول حصريًا عن انقراض هذه المخلوقات الرائعة. 3 بالإضافة إلى تغير المناخ وتقليل الموائل ، أظهر العلماء عاملًا مهمًا آخر في انقراض الماموث وهو هجرة الصيادين عبر مضيق بيرينغ إلى أمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي الأخير قبل 20000 عام.

كان الحفاظ على مجموعات سكانية مستقرة وما زال معقدًا للغاية ، مع العديد من العوامل المتفاعلة التي تحدد النتيجة. من المهم أن نتذكر أن البشر هم أيضًا جزء من الطبيعة. بمجرد أن ساهمنا في تراجع الأنواع باستخدام تقنية الصيد البدائية فقط.

النماذج السكانية المستندة إلى الديموغرافية

افترض علماء البيئة السكانية أن مجموعات الخصائص قد تتطور في الأنواع التي تؤدي إلى تكيفات معينة مع بيئاتها. تؤثر هذه التعديلات على نوع النمو السكاني الذي تعيشه الأنواع. تتطور خصائص تاريخ الحياة مثل معدلات المواليد والعمر عند التكاثر الأول وعدد النسل وحتى معدلات الوفاة تمامًا مثل علم التشريح أو السلوك ، مما يؤدي إلى تكيفات تؤثر على النمو السكاني. وصف علماء البيئة السكانية سلسلة متصلة من "استراتيجيات" تاريخ الحياة مع ك- الأنواع المختارة من جهة و ص- أنواع منتقاة من جهة أخرى. ك- الأنواع المختارة تتكيف مع البيئات المستقرة والمتوقعة. سكان ك- تميل الأنواع المختارة إلى التواجد بالقرب من قدرتها الاستيعابية. تميل هذه الأنواع إلى أن يكون لها ذرية أكبر ، ولكن أقل ، وتساهم بكميات كبيرة من الموارد لكل ذرية. ستكون الأفيال مثالاً على أ ك- الأنواع المختارة. ص- الأنواع المختارة تتكيف مع البيئات غير المستقرة وغير المتوقعة. لديهم أعداد كبيرة من ذرية صغيرة. الحيوانات الموجودة ص- المختار لا يوفر الكثير من الموارد أو الرعاية الأبوية للأبناء ، والنسل يكون مكتفيًا ذاتيًا نسبيًا عند الولادة. أمثلة على ص- الأنواع المختارة هي اللافقاريات البحرية مثل قناديل البحر والنباتات مثل الهندباء. توجد الاستراتيجيتان المتطرفتان على طرفي سلسلة متصلة ستوجد عليها تواريخ حياة الأنواع الحقيقية. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتاج استراتيجيات تاريخ الحياة إلى التطور كأجنحة ، ولكن يمكن أن تتطور بشكل مستقل عن بعضها البعض ، لذلك قد يكون لكل نوع بعض الخصائص التي تتجه نحو طرف أو آخر.

ملخص القسم

ينمو السكان ذوو الموارد غير المحدودة بشكل كبير - بمعدل نمو متسارع. عندما تصبح الموارد محدودة ، يتبع السكان منحنى نمو لوجستي حيث يستقر حجم السكان عند القدرة الاستيعابية.

يتم تنظيم السكان من خلال مجموعة متنوعة من العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة عن الكثافة. خصائص تاريخ الحياة ، مثل العمر عند التكاثر الأول أو عدد النسل ، هي خصائص تتطور في السكان تمامًا كما يمكن أن يتطور التشريح أو السلوك بمرور الوقت. نموذج ص- و ك- يشير الاختيار إلى أن الشخصيات ، وربما مجموعات الشخصيات ، قد تطور تكيفات لاستقرار السكان بالقرب من القدرة الاستيعابية (ك-الاختيار) أو النمو السكاني السريع والانهيار (ص-اختيار). ستعرض الأنواع تكيفات في مكان ما على سلسلة متصلة بين هذين النقيضين.

تمرين فني

[رابط] إذا انخفض مصدر الغذاء الرئيسي للفقمة بسبب التلوث أو الصيد الجائر ، فأي مما يلي سيحدث على الأرجح؟

  1. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، وكذلك عدد الفقمات.
  2. ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، لكن عدد الفقمات سيبقى كما هو.
  3. سيزداد عدد نفوق الفقمة ، لكن عدد المواليد سيزداد أيضًا ، لذلك سيبقى حجم السكان كما هو.
  4. ستبقى القدرة الاستيعابية للأختام كما هي ، لكن عدد الأختام سينخفض.

[رابط] ج: ستنخفض القدرة الاستيعابية للأختام ، وكذلك عدد الفقمات.

متعدد الخيارات

عادة ما تظهر الأنواع ذات الموارد المحدودة منحنى نمو (n) ________.

يسمى الحد الأقصى لمعدل النمو المميز لأحد الأنواع ________.

  1. حد
  2. القدرة على التحمل
  3. القدرة الحيوية
  4. نمط النمو الأسي

يُطلق على حجم العشائر للأنواع التي يمكن أن تدعمها البيئة ________.

عادة ما تكون الأنواع التي لديها العديد من النسل في وقت واحد:

حريق الغابة هو مثال على تنظيم ________.

إستجابة مجانية

صف النمو في أجزاء مختلفة من منحنى النمو اللوجستي على شكل حرف S.

في الجزء الأول من المنحنى ، عندما يتواجد عدد قليل من أفراد النوع وتكون الموارد وفيرة ، يكون النمو أسيًا ، على غرار منحنى على شكل حرف J. في وقت لاحق ، يتباطأ النمو بسبب استهلاك الأنواع للموارد. أخيرًا ، تختلف مستويات السكان عند القدرة الاستيعابية للبيئة ، وهي مستقرة نسبيًا بمرور الوقت.

أعط مثالاً عن كيفية تفاعل العوامل المعتمدة على الكثافة والعوامل المستقلة عن الكثافة.

إذا حدثت كارثة طبيعية مثل حريق في الشتاء ، عندما يكون عدد السكان منخفضًا ، فسيكون لها تأثير أكبر على إجمالي عدد السكان وتعافيهم مما لو حدثت نفس الكارثة خلال فصل الصيف ، عندما تكون مستويات السكان مرتفعة.

الحواشي

    ديفيد تشوكينوت ، "النمو المعتمد على الكثافة ، وحالة الجسم ، والديموغرافيا في الحمير الوحشية: اختبار فرضية الغذاء ،" علم البيئة 72 ، لا. 3 (يونيو 1991): 805-813. David Nogués-Bravo et al. ، "تغير المناخ ، البشر ، وانقراض الماموث الصوفي." بلوس بيول 6 (أبريل 2008): e79، doi: 10.1371 / journal.pbio.0060079. م. MacDonald et al. ، "نمط انقراض الماموث الصوفي في Beringia." اتصالات الطبيعة 3 ، لا. 893 (يونيو 2012) ، دوى: 10.1038 / ncomms1881.

قائمة المصطلحات


19.2: النمو السكاني والتنظيم - علم الأحياء

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • أعط أمثلة عن كيفية تغير القدرة الاستيعابية للموئل
  • قارن وقارن بين تنظيم النمو المعتمد على الكثافة وتنظيم النمو المستقل عن الكثافة ، مع إعطاء أمثلة
  • أعط أمثلة على النمو الأسي واللوجستي في مجموعات الحيوانات البرية
  • صف كيف يؤدي الانتقاء الطبيعي والتكيف البيئي إلى تطور أنماط معينة لتاريخ الحياة

إن النموذج اللوجستي للنمو السكاني ، على الرغم من صلاحيته في العديد من المجموعات الطبيعية ونموذج مفيد ، هو تبسيط لديناميات السكان في العالم الحقيقي. ضمنيًا في النموذج هو أن القدرة الاستيعابية للبيئة لا تتغير ، وهذا ليس هو الحال. تختلف القدرة الاستيعابية سنويًا: على سبيل المثال ، يكون بعض الصيف حارًا وجافًا بينما يكون البعض الآخر باردًا ورطبًا. في العديد من المناطق ، تكون القدرة الاستيعابية خلال فصل الشتاء أقل بكثير مما هي عليه خلال فصل الصيف. أيضًا ، يمكن للأحداث الطبيعية مثل الزلازل والبراكين والحرائق أن تغير البيئة وبالتالي قدرتها على التحمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد السكان عادة في عزلة. إنهم يشاركون في منافسة بين الأنواع: أي أنهم يشاركون البيئة مع الأنواع الأخرى التي تتنافس على نفس الموارد. هذه العوامل مهمة أيضًا لفهم كيفية نمو مجموعة سكانية معينة.

تنظم الطبيعة النمو السكاني بعدة طرق. يتم تجميعها في عوامل تعتمد على الكثافة ، حيث تؤثر كثافة السكان في وقت معين على معدل النمو والوفيات ، والعوامل المستقلة عن الكثافة ، والتي تؤثر على معدل الوفيات في السكان بغض النظر عن الكثافة السكانية. لاحظ أنه في الحالة الأولى ، يعتمد تأثير العامل على السكان على كثافة السكان في البداية. يريد علماء بيولوجيا الحفظ فهم كلا النوعين لأن هذا يساعدهم على إدارة السكان ومنع الانقراض أو الاكتظاظ السكاني.

اللائحة المعتمدة على الكثافة

معظم العوامل التي تعتمد على الكثافة بيولوجية بطبيعتها (حيوية) ، وتشمل الافتراس ، والمنافسة بين الأنواع وداخلها ، وتراكم النفايات ، والأمراض مثل تلك التي تسببها الطفيليات. عادة ، كلما كان عدد السكان أكثر كثافة ، زاد معدل الوفيات. على سبيل المثال ، أثناء المنافسة بين الأنواع وبين الأنواع ، عادة ما تكون معدلات الإنجاب للأفراد أقل ، مما يقلل من معدل نمو السكان. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الفريسة المنخفضة تزيد من معدل وفيات مفترسها لأنها تواجه صعوبة أكبر في تحديد مصدرها الغذائي.

يظهر مثال على التنظيم المعتمد على الكثافة في (الشكل) مع نتائج دراسة تركز على الدودة المعوية العملاقة المستديرة (الخراطيني الاسكاريس) ، طفيلي يصيب البشر والثدييات الأخرى. [1] أظهرت التجمعات السكانية الأكثر كثافة من الطفيلي خصوبة أقل: احتوت على عدد أقل من البيض. أحد التفسيرات المحتملة لذلك هو أن الإناث ستكون أصغر في التجمعات السكانية الأكثر كثافة (بسبب الموارد المحدودة) وأن الإناث الأصغر سيكون لديهن عدد أقل من البيض. تم اختبار هذه الفرضية ودحضها في دراسة أجريت عام 2009 والتي أظهرت أن وزن الإناث ليس له أي تأثير. [2] السبب الحقيقي لاعتماد الكثافة على الخصوبة في هذا الكائن الحي لا يزال غير واضح وينتظر المزيد من التحقيق.

شكل 1. في هذه المجموعة من الديدان المستديرة ، تنخفض الخصوبة (عدد البيض) مع الكثافة السكانية. [حاشية سفلية] • NA. Croll et al. ، "علم الأحياء السكانية والتحكم في Ascaris lumbricoides في مجتمع ريفي في إيران." معاملات الجمعية الملكية لطب المناطق الحارة والنظافة 76 ، لا. 2 (1982): 187-197 ، دوى: 10.1016 / 0035-9203 (82) 90272-3. [/ حاشية سفلية]

التنظيم المستقل للكثافة والتفاعل مع العوامل المعتمدة على الكثافة

تؤثر العديد من العوامل ، الفيزيائية أو الكيميائية بطبيعتها (اللاأحيائية) ، على معدل وفيات السكان بغض النظر عن كثافتهم ، بما في ذلك الطقس والكوارث الطبيعية والتلوث. قد يُقتل غزال واحد في حريق غابة بغض النظر عن عدد الغزلان التي تصادف وجودها في تلك المنطقة. فرص بقائها هي نفسها سواء كانت الكثافة السكانية عالية أو منخفضة. وينطبق الشيء نفسه على طقس الشتاء البارد.

في مواقف الحياة الواقعية ، يكون تنظيم السكان معقدًا للغاية ويمكن أن تتفاعل العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة. سيكون عدد السكان الكثيف الذي يتم تقليله بطريقة مستقلة عن الكثافة بواسطة بعض العوامل البيئية قادرًا على التعافي بشكل مختلف عن السكان المتفرقين. على سبيل المثال ، سوف تتعافى مجموعة الغزلان المتأثرة بفصل الشتاء القاسي بشكل أسرع إذا كان هناك المزيد من الغزلان المتبقية للتكاثر.

اتصال التطور

لماذا انقرض الماموث الصوفي؟



الشكل 2. تشمل الصور الثلاث: (أ) لوحة جدارية 1916 لقطيع ماموث من المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ، (ب) الماموث المحشو الوحيد في العالم ، من متحف علم الحيوان الواقع في سانت بطرسبرغ ، روسيا ، و (ج) ماموث رضيع عمره شهر واحد ، يُدعى Lyuba ، تم اكتشافه في سيبيريا في عام 2007. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة تشارلز آر نايت الائتمان ب: تعديل العمل بواسطة "Tanapon" / رصيد Flickr c: تعديل العمل بواسطة Matt كيف حالك)

من السهل أن تضيع في المناقشة حول سبب انقراض الديناصورات منذ 65 مليون سنة. هل كان ذلك بسبب نيزك ارتطم بالأرض بالقرب من ساحل المكسيك الحديث ، أم كان بسبب دورة طقس طويلة الأمد لم يتم فهمها بعد؟ يستكشف العلماء باستمرار هذه النظريات وغيرها.

بدأ الماموث الصوفي بالانقراض مؤخرًا ، عندما شاركوا الأرض مع بشر لم يكونوا مختلفين تشريحيًا عن البشر اليوم ((الشكل)). نجا الماموث في مجموعات الجزر المعزولة حتى عام 1700 قبل الميلاد. نحن نعرف الكثير عن هذه الحيوانات من جثث تم العثور عليها مجمدة في جليد سيبيريا ومناطق أخرى في الشمال. قام العلماء بتسلسل ما لا يقل عن 50 في المائة من جينومها ويعتقدون أن الماموث يتطابق بنسبة تتراوح بين 98 و 99 في المائة مع الأفيال الحديثة.

من الشائع أن تغير المناخ والصيد البشري أدى إلى انقراضهما. قدرت دراسة أجريت عام 2008 أن تغير المناخ قلل من نطاق الماموث من 3،000،000 ميل مربع 42،000 سنة إلى 310،000 ميل مربع قبل 6000 سنة. [3] كما أنه موثق جيدًا أن البشر اصطادوا هذه الحيوانات. أظهرت دراسة أجريت عام 2012 أنه لا يوجد عامل واحد مسؤول حصريًا عن انقراض هذه المخلوقات الرائعة. [4] بالإضافة إلى الصيد البشري ، وتغير المناخ ، وتقليل الموائل ، أظهر هؤلاء العلماء عاملًا مهمًا آخر في انقراض الماموث وهو هجرة البشر عبر مضيق بيرينغ إلى أمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي الأخير قبل 20000 عام.

كان الحفاظ على مجموعات سكانية مستقرة وما زال معقدًا للغاية ، مع العديد من العوامل المتفاعلة التي تحدد النتيجة. من المهم أن نتذكر أن البشر هم أيضًا جزء من الطبيعة. لقد ساهمنا ذات مرة في تراجع الأنواع باستخدام تقنية الصيد البدائية فقط.

تاريخ حياة ك- مختار و ص- الأنواع المختارة

بينما تلعب الاستراتيجيات الإنجابية دورًا رئيسيًا في تاريخ الحياة ، إلا أنها لا تأخذ في الاعتبار عوامل مهمة مثل الموارد المحدودة والمنافسة. يمكن استخدام تنظيم النمو السكاني بواسطة هذه العوامل لإدخال مفهوم كلاسيكي في علم الأحياء السكانية ، وهو ك- المختار مقابل ص- الأنواع المختارة.

يتعلق المفهوم بالاستراتيجيات الإنجابية للأنواع ، والموئل ، والسلوك ، خاصة في الطريقة التي يحصلون بها على الموارد والعناية بصغارهم. ويشمل أيضًا عوامل طول العمر والبقاء على قيد الحياة. صنف علماء الأحياء السكانية الأنواع في فئتين كبيرتين -ك- مختار و ص- مختار - على الرغم من أن الفئات هي في الحقيقة طرفان لسلسلة متصلة.

ك- الأنواع المختارة هي الأنواع المختارة من خلال بيئات مستقرة يمكن التنبؤ بها. سكان ك- تميل الأنواع المختارة إلى الوجود بالقرب من قدرتها الاستيعابية (ومن هنا جاء المصطلح ك-مُحدد) حيث تكون المنافسة بين الأنواع عالية. هذه الأنواع لها ذرية قليلة وكبيرة ، وفترة حمل طويلة ، وغالبًا ما تقدم رعاية طويلة الأمد لنسلها ((الشكل)). في حين أن الحجم أكبر عند الولادة ، إلا أن النسل يكون عاجزًا نسبيًا وغير ناضج عند الولادة. بحلول الوقت الذي يصلون فيه إلى سن الرشد ، يجب عليهم تطوير مهاراتهم للتنافس على الموارد الطبيعية. في النباتات ، يفكر العلماء في رعاية الوالدين على نطاق أوسع: كم من الوقت تستغرق الفاكهة في التطور أو المدة التي تبقى على النبات هي العوامل المحددة في وقت الحدث الإنجابي التالي. أمثلة على ك- الأنواع المختارة هي الرئيسيات (بما في ذلك البشر) والفيلة والنباتات مثل أشجار البلوط ((الشكل)أ).

تنمو أشجار البلوط ببطء شديد وتستغرق ، في المتوسط ​​، 20 عامًا لإنتاج بذورها الأولى ، المعروفة باسم الجوز. يمكن إنتاج ما يصل إلى 50000 جوزة بواسطة شجرة فردية ، لكن معدل الإنبات منخفض حيث أن العديد من هذه الأشجار تتعفن أو تأكلها الحيوانات مثل السناجب. في بعض السنوات ، قد ينتج البلوط عددًا كبيرًا بشكل استثنائي من الجوز ، وقد تكون هذه السنوات في دورة مدتها سنتان أو ثلاث سنوات اعتمادًا على أنواع البلوط (ص-اختيار).

نظرًا لأن أشجار البلوط تنمو إلى حجم كبير ولسنوات عديدة قبل أن تبدأ في إنتاج الجوز ، فإنها تخصص نسبة كبيرة من ميزانية طاقتها للنمو والصيانة. يسمح ارتفاع الشجرة وحجمها بالسيطرة على النباتات الأخرى في المنافسة على ضوء الشمس ، مصدر الطاقة الأساسي للبلوط. علاوة على ذلك ، عندما يتكاثر البلوط ، فإنه ينتج بذورًا كبيرة غنية بالطاقة تستخدم احتياطي الطاقة الخاص بها لتتأسس بسرعة (ك-اختيار).

فى المقابل، ص- الأنواع المختارة لديها عدد كبير من النسل الصغير (ومن ثم هم ص التعيين ((الشكل))). غالبًا ما يتم استخدام هذه الإستراتيجية في بيئات غير متوقعة أو متغيرة. الحيوانات الموجودة ص- المختارون لا يعطون رعاية أبوية طويلة الأمد ويكون الأبناء ناضجين نسبيًا ومكتفين ذاتيًا عند الولادة. أمثلة على ص- الأنواع المختارة هي اللافقاريات البحرية ، مثل قنديل البحر ، والنباتات ، مثل الهندباء ((الشكل)).ب). الهندباء لها بذور صغيرة تتناثرها الرياح لمسافات طويلة. يتم إنتاج العديد من البذور في وقت واحد لضمان وصول بعضها على الأقل إلى بيئة مضيافة. البذور التي تهبط في بيئات غير مضيافة لديها فرصة ضئيلة للبقاء على قيد الحياة لأن بذورها منخفضة في محتوى الطاقة. لاحظ أن البقاء على قيد الحياة ليس بالضرورة دالة على الطاقة المخزنة في البذرة نفسها.

خصائص ك- مختار و ص- الأنواع المختارة
خصائص ك- الأنواع المختارة خصائص ص- الأنواع المختارة
تنضج في وقت متأخر تنضج في وقت مبكر
طول العمر أكبر طول العمر أقل
زيادة رعاية الوالدين انخفاض رعاية الوالدين
زيادة المنافسة تناقص المنافسة
نسل أقل المزيد من النسل
نسل أكبر نسل أصغر

الشكل 3. (أ) تعتبر الأفيال من الأنواع المختارة من النوع K لأنها تعيش لفترة طويلة وتنضج متأخرة وتوفر رعاية أبوية طويلة الأجل لعدد قليل من النسل. تنتج أشجار البلوط العديد من النسل الذين لا يتلقون رعاية الوالدين ، ولكن يتم اعتبارهم من الأنواع المختارة من النوع K بناءً على طول العمر والنضج المتأخر. (ب) تعتبر كل من الهندباء وقناديل البحر من الأنواع المختارة من النوع r لأنها تنضج مبكرًا ، ولها عمر قصير ، وتنتج العديد من النسل الذي لا يتلقى رعاية الوالدين.

النظريات الحديثة لتاريخ الحياة

بحلول النصف الثاني من القرن العشرين ، تم استخدام مفهوم الأنواع المختارة من النوع K و r على نطاق واسع وبنجاح لدراسة السكان. ال ص& # 8211 و ك- على الرغم من قبول نظرية الاختيار لعقود من الزمن واستخدامها في الكثير من الأبحاث الرائدة ، فقد أعيد النظر فيها الآن ، وقد تخلى عنها العديد من علماء الأحياء السكانية أو عدلوها. على مر السنين ، حاولت العديد من الدراسات تأكيد النظرية ، لكن هذه المحاولات باءت بالفشل إلى حد كبير. تم تحديد العديد من الأنواع التي لم تتبع توقعات النظرية. علاوة على ذلك ، تجاهلت النظرية معدل الوفيات حسب العمر للسكان والذي يعرف العلماء الآن أنه مهم جدًا. تم تطوير نماذج ديموغرافية جديدة لتطور تاريخ الحياة والتي تتضمن العديد من المفاهيم البيئية المدرجة في ص& # 8211 و ك- نظرية الاختيار والتركيب العمري للسكان وعوامل الوفيات.

ملخص القسم

يتم تنظيم السكان من خلال مجموعة متنوعة من العوامل المعتمدة على الكثافة والمستقلة عن الكثافة. تنقسم الأنواع إلى فئتين بناءً على مجموعة متنوعة من سمات أنماط تاريخ حياتها: ص-الأنواع المختارة ، والتي لديها أعداد كبيرة من النسل ، و ك- الأنواع المختارة التي لها نسل قليل. ال ص& # 8211 و ك- لم تعد نظرية الاختيار صالحة للاستخدام ، ومع ذلك ، لا تزال العديد من ميزاتها الرئيسية مستخدمة في أحدث النماذج المستندة إلى الديموغرافيا لديناميكيات السكان.


تعد جداول الحياة أداة قيمة لفحص كيف يمكن للهيكل العمري أن يغير مسار النمو السكاني # 8217

الديموغرافيا السكانية هي دراسة الأعداد والمعدلات في السكان وكيف تتغير بمرور الوقت. الأداة الأساسية للديموغرافيا هي جدول الحياة. جداول الحياة هي أداة تحليلية يستخدمها علماء البيئة السكانية لدراسة الخصائص السكانية الخاصة بالعمر مثل البقاء والخصوبة والوفيات. يمكن أن تكون هذه البيانات مهمة في جهود الحفظ (مثل إعادة الإنتاج أو تقليل الآفات) حيث يرغب علماء البيئة في معرفة مدى جودة أداء السكان المعرضين للخطر أو المزروعين.
تحدد جداول الحياة عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة من فئة عمرية إلى أخرى. تتبع جداول الحياة الجماعية مجموعة واحدة من الأفراد ولدوا في نفس الوقت ، تسمى الفوج ، حتى وفاة جميع الأفراد. تتطلب تقنية التقييم الديموغرافي هذه افتراضات أساسية:
1) عينة السكان لكل فئة عمرية تتناسب مع أعدادها في السكان
2) تظل معدلات الوفيات الخاصة بالعمر ثابتة خلال الفترة الزمنية ، مما يعني أن الأفواج اللاحقة ستظهر نمطًا مشابهًا للولادة والوفاة.
جدول الحياة:

يمثل الصف الأول سنة ميلاد المجموعة النموذجية ، ويظهر كل صف تالٍ من جدول الحياة تلك المجموعة نفسها الأكبر سنًا بسنة. بافتراض أن وحدة العمر (x) هي سنوات ، فإن الرقم على قيد الحياة (nx) يشير إلى أنه ليس كل الأفراد على قيد الحياة من سنة إلى أخرى. النجاة يحول تلك الوفيات إلى نسبة حية من المجموعة الأصلية (lx = nx / n0). متوسط ​​عدد النسل المولودين للأفراد في كل عمر هو الخصوبة حسب العمر، ولا يمكن حسابها من المعلومات الأخرى الواردة في الجدول ولكن بدلاً من ذلك يجب تقديرها من البيانات.
هنا & # 8217s أفضل جزء والسبب الذي يجعلنا ننزعج لجمع كل معلومات البقاء على قيد الحياة والخصوبة الخاصة بالعمر: إذا تم استيفاء الافتراضات (1 و 2 أعلاه) ، فإن مجموع ناتج البقاء والخصوبة في كل عمر يعطي تسمى معلمة النمو السكاني R0 (تُنطق R-naught) ، وتُعرف باسم معدل التكاثر الصافي. عندما يتجاوز R0 1 ، ينتج السكان ذرية أكثر مما يخسرونه من الموت. بعبارة أخرى ، يتزايد عدد السكان.

  • هل السكان فوق النمو أم الانكماش أم الاستقرار؟
  • في أي عمر يتم تعظيم الخصوبة؟ النجاة؟

بسبب مقايضات تاريخ الحياة ، فإن أنماط البقاء على قيد الحياة الخاصة بالعمر تنبئ بتاريخ الحياة العام للسكان. بينما يوضح جدول الحياة البقاء على قيد الحياة في شكل رقمي ، فإن تقييم النمط من أعمدة البيانات أمر صعب. بدلاً من ذلك ، يخلق علماء البيئة منحنيات البقاء على قيد الحياة عن طريق رسم lx مقابل الوقت.
يبحث علماء الأحياء السكانية عن ثلاثة أنواع من الأنماط في منحنيات البقاء على قيد الحياة (لاحظ أن المحور y هو مقياس لوغاريتمي):

تظهر منحنيات البقاء على قيد الحياة توزيع الأفراد في مجموعة سكانية حسب العمر. لدى البشر ومعظم الثدييات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول ، لأن الموت يحدث بشكل أساسي في السنوات الأكبر سنًا. الطيور لديها منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثاني ، حيث أن الموت في أي عمر هو احتمال متساوٍ. تمتلك الأشجار منحنى البقاء من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا منها بقي على قيد الحياة في سنوات الشباب ، ولكن بعد سن معينة ، يكون الأفراد أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة. (المصدر: OpenStax Biology)

تُلاحظ منحنيات النوع الأول في المجموعات السكانية ذات الوفيات المنخفضة في الفئات العمرية الصغيرة ولكن معدل الوفيات مرتفع للغاية مع تقدم العمر الفردي. تمثل منحنيات النوع الثاني السكان حيث يكون معدل الوفيات ثابتًا ، بغض النظر عن العمر. تحدث منحنيات النوع الثالث في السكان الذين يعانون من ارتفاع معدل الوفيات في الفئات العمرية المبكرة ومعدل وفيات منخفض للغاية في الأفراد الأكبر سنًا. يحتاج السكان الذين يظهرون منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث عمومًا إلى معدلات مواليد عالية حتى يظل حجم السكان ثابتًا. تضمن معدلات المواليد المرتفعة بقاء عدد كافٍ من النسل على قيد الحياة للتكاثر ، مما يضمن بقاء السكان على قيد الحياة. في المقابل ، غالبًا ما يكون لدى السكان الذين يتميزون بمنحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول معدلات مواليد منخفضة لأن معظم النسل ينجو من أجل التكاثر ، وتؤدي معدلات المواليد المرتفعة جدًا إلى نمو سكاني أسي.


شاهد الفيديو: النمو السكاني للإنسان. الأحياء. علوم الأحياء والبيئة (قد 2022).


تعليقات:

  1. Korudon

    إنها فقط المشروطية

  2. Renny

    فكرة رائعة وهي على النحو الواجب

  3. Samurn

    أنا آسف ، لكن هذا البديل بالتأكيد لا يناسبني.

  4. Meztizil

    أود أن أتحدث معك حول هذه القضية.

  5. Radbert

    بارد ديز))

  6. Ellard

    أعتذر ، لكنني أعتقد أنك مخطئ. يمكنني الدفاع عن موقفي.

  7. Taugis

    موضوع كنت تقرأ؟



اكتب رسالة