معلومة

17.3: نمو السكان - علم الأحياء

17.3: نمو السكان - 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.

17.3: نمو السكان

17.3 عملية الانتواع

تم عزل هذه العصافير جغرافيًا عن سكان أمريكا الجنوبية الأصليين.

لقد نجوا وتكاثروا.

بمرور الوقت ، ربما هاجرت بعض العصافير من الجزيرة الأولى إلى جزيرة جديدة ، لتصبح مجموعة جديدة معزولة جغرافيًا.

قد تكون الظروف المختلفة في الجزيرتين ، مثل مصادر الغذاء المتنوعة ، قد تسببت في تطور السكان بطرق منفصلة.

لذلك ، فإن ترددات الأليل في مجموعة الجينات لكل مجموعة قد تغيرت أيضًا بطرق مختلفة.

بمرور الوقت ، ربما حدثت الهجرة والعزلة الجغرافية والانتقاء الطبيعي عدة مرات
جزر غالاباغوس المختلفة.

بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون السكان في الجزر المختلفة
تطورت سلوكيات تربية منفصلة مما جعلها تصبح معزولة سلوكياً.

كان من الممكن أن تؤدي المنافسة بين الأفراد والاستجابات لبيئة متغيرة إلى خلق المزيد من الضغوط الانتقائية على هؤلاء السكان المعزولين.


السكان: التعريف والسمات والنمو | مادة الاحياء

السكان هو مجموعة من الأفراد من نوع معين ، والتي توجد في منطقة جغرافية معينة.

السكان الذين يشغلون مساحة صغيرة جدًا ، يكون حجمهم أصغر ، ويطلق على مثل هذا السكان اسم السكان المحليين. تسمى مجموعة من السكان المحليين المرتبطين ارتباطًا وثيقًا بالسكان الفوقية.

تعد البيئة السكانية مجالًا مهمًا من مجالات البيئة لأنها تربط علم البيئة بعلم الوراثة والتطور السكاني. يعمل الانتقاء الطبيعي على مستويات من السكان.

سمات السكان:

لدى السكان سمات معينة لا يمتلكها الكائن الحي.

وفيما يلي بعض منها:

(أنا) حجم السكان أو كثافتهم:

هو عدد الأفراد من نوع ما لكل وحدة مساحة أو حجم

(ثانيا) معدل المواليد (الولادة):

هو معدل إنتاج (معدل المواليد) للأفراد الجدد لكل وحدة من السكان لكل وحدة زمنية. على سبيل المثال ، إذا كان هناك 20 نبتة لوتس في البركة في العام الماضي ومن خلال التكاثر ، تتم إضافة 8 نباتات جديدة ، وبذلك يصل عدد السكان الحاليين إلى 28. ثم معدل المواليد = 8/20 = 0.4 نسل لكل لوتس سنويًا.

(3) معدل الوفيات (الوفيات):

هو معدل فقدان الأفراد (معدل الوفيات) لكل وحدة زمنية بسبب الوفاة أو بسبب التغيرات البيئية المختلفة ، والمنافسة ، والافتراس ، وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، إذا مات أفراد في مختبر مكون من 40 ذباب فاكهة خلال فترة زمنية محددة فترة. ثم معدل الوفيات = 4/40 = 0.1 فرد لكل ذبابة فاكهة في الأسبوع.

الفرد هو إما ذكر أو أنثى ، لكن نسبة الجنس لدى السكان مثل 60 ٪ من السكان هم من الإناث و 40 ٪ من الذكور.

يتكون السكان في أي وقت من أفراد من مختلف الأعمار. عندما يتم رسم التوزيع العمري (النسبة المئوية للأفراد من فئة عمرية أو عمرية معينة) للسكان ، فإن هذا يسمى الهرم العمري.

تظهر الأهرامات العمرية للسكان بشكل عام التوزيع العمري للذكور والإناث في رسم بياني مشترك.

تنعكس حالة نمو السكان من خلال شكل الأهرامات.

النمو السكاني:

حجم السكان لأي نوع ليس معلمة ثابتة ، فهو يتغير باستمرار مع مرور الوقت.

يعتمد ذلك على العوامل التالية:

تتقلب كثافة السكان في موطن معين خلال فترة معينة بسبب العمليات الأساسية الأربع:

(أ) يشير المولد إلى عدد المواليد خلال فترة معينة من السكان الذين تمت إضافتهم إلى الكثافة الأولية.

(ب) معدل الوفيات هو عدد الوفيات بين السكان خلال فترة معينة.

(ج) الهجرة هي عدد الأفراد من نفس النوع الذين أتوا إلى الموطن من مكان آخر خلال الفترة الزمنية قيد الدراسة.

(د) الهجرة هي عدد الأفراد من السكان الذين غادروا الموطن وانتقلوا إلى مكان آخر خلال فترة زمنية معينة.

من بين هؤلاء الأربعة ، تساهم المواليد والهجرة في زيادة الكثافة السكانية بينما تساهم الوفيات والهجرة في انخفاض الكثافة السكانية.

لذا ، إذا كانت N هي الكثافة السكانية في الوقت t ، فإن كثافتها في الوقت t +1 تساوي

حيث N = الكثافة السكانية

من المعادلات أعلاه ، يمكننا أن نرى أن الكثافة السكانية ستزداد إذا كانت (B + I) أكبر من (D + E).

يمكن أن تساعدنا دراسة سلوك وأنماط الحيوانات المختلفة في تعلم درس حول كيفية التحكم في النمو السكاني البشري.

يوجد نموذجان للنمو السكاني:

النمو الأسي:

توافر الموارد (الغذاء والمساحة) أمر ضروري لنمو السكان. ينتج عن التوافر غير المحدود عددًا أسيًا من السكان. يتم حساب الزيادة أو النقص في الكثافة السكانية (N) في فترة زمنية للوحدة (t) على أنها (dN / dt)

حيث ، N هو حجم السكان ، ب هو معدل ولادة الفرد

d هي معدل الوفيات للفرد ، و t هي الفترة الزمنية

و r هو المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية.

r ، هي معلمة مهمة لتقييم آثار العوامل الحيوية واللاأحيائية على النمو السكاني. الأمر مختلف بالنسبة للكائنات المختلفة.

إنه 0.015 للفأر النرويجي و 0.12 لخنفساء الدقيق. ينتج عن المعادلة أعلاه منحنى على شكل J كما هو موضح في الرسم البياني.

شكل لا يتجزأ من النمو الأسي هو Nر = ن0ert

نر = الكثافة السكانية بعد الوقت t ،

ن0 = الكثافة السكانية في الوقت صفر (البداية) ،

r = المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية ،

e = قاعدة اللوغاريتمات الطبيعية (2.71828).

أي نوع ينمو بشكل أسي في ظل ظروف موارد غير محدودة ، دون أي فحوصات يمكن أن تصل إلى كثافة سكانية هائلة في وقت قصير.

النمو اللوجستي:

من الناحية العملية ، لا يوجد أي مجتمع من أي نوع في الطبيعة لديه موارد غير محدودة تحت تصرفه. وهذا يؤدي إلى التنافس بين الأفراد وبقاء الأصلح. لذلك ، يمتلك موطن معين موارد كافية لدعم أكبر عدد ممكن ، والذي لا يمكن بعده المزيد من النمو.

وهذا ما يسمى القدرة الاستيعابية (K) لتلك الأنواع في ذلك الموطن. عندما يتم رسم N بالنسبة إلى الوقت t ، يُظهر النمو اللوجستي منحنى السيني ويسمى أيضًا Verhulst-Pearl Logistic Growth ويتم حسابه على أنه

حيث ، N هي الكثافة السكانية في الوقت t K هي القدرة الاستيعابية و r هي المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية.

هذا النموذج أكثر واقعية في طبيعته لأنه لا يوجد نمو سكاني يمكن أن يحافظ على النمو الأسي إلى أجل غير مسمى حيث سيكون هناك استكمال للاحتياجات الأساسية.

سيصبح منحنى النمو السكاني البشري على شكل حرف S ، إذا تم بذل جهود في جميع أنحاء العالم لتقليل معدل النمو السكاني وجعله ثابتًا.

منحنى النمو السكاني البشري ليس على شكل حرف J.

الاختلافات في تاريخ الحياة:

تنص اللياقة الداروينية (القيمة العالية "r") على أن السكان يتطورون لتعظيم لياقتهم الإنجابية في الموطن الذي يعيشون فيه. تحت مجموعة معينة من ضغوط الاختيار ، تتطور الكائنات الحية نحو استراتيجية الإنجاب الأكثر كفاءة.

يختلف معدل التكاثر من نوع لآخر:

أ. تتكاثر بعض الأنواع مرة واحدة فقط في حياتها (أسماك السلمون الباسيفيكي والخيزران) ، بينما يتكاثر بعضها عدة مرات في حياتها (الطيور والثدييات).

ب. ينتج البعض عددًا كبيرًا من النسل صغير الحجم (المحار) ، بينما ينتج البعض الآخر عددًا صغيرًا من النسل كبير الحجم (الطيور والثدييات).

ج. تطورت سمات تاريخ حياة الكائنات الحية فيما يتعلق بالقيود التي تفرضها المكونات الحيوية وغير الحيوية للموائل التي تعيش فيها.


مستويات النمو السكاني اللوجستي عند القدرة الاستيعابية

للنظر في كيفية تأثير محدودية الموارد على النمو السكاني ، نحتاج إلى دمج مفهوم القدرة على التحمل، الحجم الأقصى للسكان الذي يمكن أن تتحمله البيئة. أي فرد يولد في هذه الفئة من السكان سيزيد من حجم السكان ما لم يكن عدد الوفيات متوازنًا أو يفوق عدد المواليد. إذا ظل حجم السكان كما هو من جيل إلى آخر ، فيجب أن يموت الأفراد أيضًا بمعدل مماثل. مع النمو السكاني الأسي ، كان معدل النمو السكاني ثابتًا. مع إضافة القدرة الاستيعابية التي تفرضها البيئة ، يتباطأ معدل النمو السكاني اللوجستي مع زيادة حجم السكان ، ويكون النمو صفراً عندما يصل السكان إلى القدرة الاستيعابية.

عندما تكون الموارد محدودة ، يُظهر السكان نموًا لوجستيًا. في النمو اللوجيستي ، يتناقص التوسع السكاني عندما تصبح الموارد شحيحة ، ويستقر عند الوصول إلى القدرة الاستيعابية للبيئة ، مما يؤدي إلى منحنى على شكل حرف S. المصدر: OpenStax Biology


17.3) الانقسام

الانقسام المتساوي: هل الانقسام النووي يؤدي إلى ظهور خلايا متطابقة وراثيا.

  • تتمتع الخلايا بعمر محدود: فهي تبلى أو تتضرر ، لذا يجب استبدالها باستمرار.
  • عمليات النمو والإصلاح و إستبدال من الخلايا كلها تعتمد على الانقسام.
  • تستخدم الكائنات الحية التي تتكاثر لاجنسيًا أيضًا الانقسام الفتيلي لإنشاء المزيد من الخلايا.
  • يكرر كل كروموسوم نفسه ويُنظر إليه على أنه مكون من خيطين متوازيين ، يطلق عليهما الكروماتيدات.
  • عندما تنقسم النواة إلى قسمين ، فإن كروماتيد واحد من كل كروموسومات وبعد ذلك سوف يصنعون نسخًا من أنفسهم جاهزة للانقسام الخلوي التالي.
  • تسمى عملية النسخ تكرار لأن كل كروموسوم يصنع نسخة طبق الأصل من نفسه.
  • ينتج الانقسام خليتين متطابقتين وراثيا حيث يكون عدد الكروموسومات هو نفسه الموجود في الخلية الأصلية.

الخلايا الجذعية هي تلك الخلايا في الجسم التي احتفظت بقدرتها على الانقسام. ومن الأمثلة على ذلك الخلايا القاعدية للجلد ، والتي تستمر في الانقسام لتكوين خلايا جلدية جديدة ، وخلايا في نخاع العظم الأحمر ، والتي تنقسم باستمرار لإنتاج مجموعة كاملة من خلايا الدم.


الديموغرافيا

بينما يصف حجم السكان وكثافتهم مجموعة سكانية في وقت معين ، يجب على العلماء استخدام الديموغرافيا لدراسة ديناميات السكان. الديموغرافيا هي الدراسة الإحصائية للتغيرات السكانية بمرور الوقت: معدلات المواليد ومعدلات الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع. غالبًا ما يتم عرض خصائص السكان هذه في جدول الحياة.

جداول الحياة

توفر جداول الحياة معلومات مهمة حول تاريخ حياة الكائن الحي ومتوسط ​​العمر المتوقع للأفراد في كل عمر. تم تصميمها على غرار الجداول الاكتوارية التي تستخدمها صناعة التأمين لتقدير متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان. قد تتضمن جداول الحياة احتمال وفاة كل فئة عمرية قبل عيد ميلادها التالي ، والنسبة المئوية للأفراد الأحياء الذين يموتون في فترة عمرية معينة (معدل وفياتهم ، ومتوسط ​​العمر المتوقع في كل فترة. ويرد مثال على جدول الحياة في الجدول 1 من دراسة لأغنام Dall الجبلية ، وهي نوع موطنه شمال غرب أمريكا الشمالية. لاحظ أن السكان مقسمون إلى فترات عمرية (العمود A). معدل الوفيات (لكل 1000) الموضح في العمود D يعتمد على عدد الأفراد الذين يموتون خلال الفترة العمرية (العمود B) ، مقسومًا على عدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في بداية الفترة (العمود C) مضروبًا في 1000.

على سبيل المثال ، بين سن الثالثة والرابعة ، يموت 12 فردًا من أصل 776 من الأغنام المتبقية من الألف خروف الأصلي. ثم يتم ضرب هذا الرقم في 1000 لإعطاء معدل الوفيات لكل ألف.

كما يتضح من بيانات معدل الوفيات (العمود D) ، حدث معدل وفيات مرتفع عندما كان عمر الأغنام بين ستة أشهر وسنة ، ثم زاد أكثر من 8 إلى 12 عامًا ، وبعد ذلك كان هناك عدد قليل من الناجين. تشير البيانات إلى أنه إذا كان الخروف في هذه المجموعة سيبقى على قيد الحياة حتى سن واحد ، فمن المتوقع أن يعيش 7.7 سنة أخرى في المتوسط ​​، كما هو موضح في أرقام متوسط ​​العمر المتوقع في العمود E.

الجدول 1: جدول الحياة لأغنام دال الجبلية 1. جدول الحياة هذا من Ovis dalli يوضح عدد الوفيات وعدد الناجين ومعدل الوفيات ومتوسط ​​العمر المتوقع في كل فترة عمرية لأغنام دال الجبلية.
أ ب ج د ه
الفاصل العمري (سنوات) عدد المتوفين في الفترة العمرية لكل 1000 مولود عدد الباقين على قيد الحياة في بداية الفترة العمرية من بين 1000 مولود معدل الوفيات لكل 1000 حي في بداية العمر متوسط ​​العمر المتوقع أو متوسط ​​العمر المتبقي لمن يبلغون الفترة العمرية
0–0.5 54 1000 54.0 7.06
0.5–1 145 946 153.3
1–2 12 801 15.0 7.7
2–3 13 789 16.5 6.8
3–4 12 776 15.5 5.9
4–5 30 764 39.3 5.0
5–6 46 734 62.7 4.2
6–7 48 688 69.8 3.4
7–8 69 640 107.8 2.6
8–9 132 571 231.2 1.9
9–10 187 439 426.0 1.3
10–11 156 252 619.0 0.9
11–12 90 96 937.5 0.6
12–13 3 6 500.0 1.2
13–14 3 3 1000 0.7

منحنيات البقاء على قيد الحياة

أداة أخرى يستخدمها علماء البيئة السكانية هي منحنى البقاء على قيد الحياة ، وهو رسم بياني لعدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت. تسمح لنا هذه المنحنيات بمقارنة تواريخ حياة المجموعات السكانية المختلفة (الشكل 3). هناك ثلاثة أنواع من منحنيات البقاء على قيد الحياة. في منحنى من النوع الأول ، يكون معدل الوفيات منخفضًا في السنوات الأولى والمتوسطة ويحدث غالبًا عند الأفراد الأكبر سنًا. عادة ما تنتج الكائنات الحية التي تظهر على قيد الحياة من النوع الأول القليل من النسل وتوفر رعاية جيدة للنسل مما يزيد من احتمالية بقائهم على قيد الحياة. يُظهر البشر ومعظم الثدييات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول. في منحنيات النوع الثاني ، يكون معدل الوفيات ثابتًا نسبيًا طوال فترة الحياة بأكملها ، ومن المحتمل أيضًا حدوث الوفيات في أي نقطة من فترة الحياة. تقدم العديد من مجموعات الطيور أمثلة لمنحنى بقاء متوسط ​​أو من النوع الثاني. في منحنيات البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث ، تشهد الأعمار المبكرة أعلى معدل وفيات مع معدلات وفيات أقل بكثير للكائنات الحية التي تصل إلى سنوات متقدمة. عادة ما تنتج الكائنات الحية من النوع الثالث أعدادًا كبيرة من النسل ، ولكنها توفر القليل جدًا من الرعاية أو لا تقدم لهم رعاية على الإطلاق. تُظهِر الأشجار واللافقاريات البحرية منحنى البقاء من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا من هذه الكائنات بقي على قيد الحياة في سنواته الأصغر ، ولكن أولئك الذين يصلون إلى سن الشيخوخة هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة نسبيًا.

الشكل 3: 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.


مراجع متنوعة

... في عامي 1970 و 2014 نما عدد السكان من حوالي 3.7 مليار إلى 7.3 مليار نسمة. بحلول عام 2018 ، تفوقت الكتلة الحيوية للإنسان وماشيتهم (0.16 جيجا طن) بشكل كبير على الكتلة الحيوية للثدييات البرية (0.007 جيجا طن) والطيور البرية (0.002 جيجا طن). يقدر الباحثون أن المعدل الحالي لفقدان الأنواع يختلف ...

… والأهم من ذلك كله من إسبانيا - كان النمو السكاني ناتجًا بشكل أساسي عن الزيادة الطبيعية. لم يكن متفجرا ، لأنه في حين ظلت معدلات المواليد مرتفعة في معظم البلدان ، لم تنخفض معدلات الوفيات بشكل حاد بعد من خلال التقدم في مجال الصحة العامة. لكنها كانت ثابتة ، حيث ارتفع إجمالي عدد سكان أمريكا اللاتينية من ...

... الناتج المحلي الإجمالي - أي مراعاة النمو السكاني الذي كان يتسارع في معظم البلدان ، لأن معدلات الوفيات بدأت أخيرًا في الانخفاض بشكل حاد بينما ظلت معدلات المواليد مرتفعة. (في الستينيات في كثير من أمريكا اللاتينية ، تجاوز المعدل السنوي للزيادة السكانية 3 في المائة.) ولكن كان هناك واضح ...

انخفض معدل النمو السكاني ، بعد أن بلغ ذروته في الربع الثالث من القرن ، بشكل ملحوظ مع وجود اختلافات واسعة بين البلدان. في أجزاء من شمال أمريكا اللاتينية ، كان العامل الذي ساهم في هذا التراجع هو الهجرة إلى الولايات المتحدة الأكثر ازدهارًا واستقرارًا سياسيًا ، حيث توجد مراكز حضرية كبيرة - مثل ...

تستخدم جداول الحياة أيضًا لدراسة النمو السكاني. يمكن استخدام متوسط ​​عدد النسل الذي تركته أنثى في كل عمر مع نسبة الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة لكل عمر لتقييم معدل حجم ...

... هو تباين كبير في معدلات النمو السكاني في آسيا. معدلات النمو آخذة في الانخفاض في معظم البلدان الآسيوية ، ولكن رغم ذلك ، قدرت الأمم المتحدة أن عدد سكان القارة سيتجاوز خمسة مليارات بحلول عام 2050 - بزيادة تزيد على الخمسين عن عدد سكانها المقدر في عام 2000. هناك أيضًا ...

... ساهمت الزيادة الطبيعية في النمو السكاني أكثر من الهجرة. منذ الثمانينيات ، مع ذلك ، فإن معدل المواليد المنخفض يعني أن الهجرة ساهمت في النمو السكاني أكثر بكثير مما ساهمت في الزيادة الطبيعية. الإحصاءات الحيوية (أي معدل المواليد ومعدل الوفيات) ومعدل النمو السكاني لـ ...

يمكن ربط القوى الأولية التي تسبب إزالة الغابات المدارية وتدهور الغابات بالنمو الاقتصادي والعولمة والنمو السكاني. يؤدي النمو السكاني إلى إزالة الغابات بعدة طرق ، ولكن زراعة الكفاف هي الأكثر مباشرة من حيث أن الأشخاص الذين يقومون بتطهير الأرض هم ...

أفريقيا

أدى النمو السكاني المتسارع في كينيا من أوائل الستينيات إلى أوائل الثمانينيات إلى تقييد التنمية الاجتماعية والاقتصادية للبلد بشكل خطير. خلال الربع الأول من القرن العشرين ، كان إجمالي عدد السكان أقل من أربعة ملايين ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى المجاعات والحروب والأمراض. بحلول أواخر الأربعينيات ...

أوروبا

... القارة ككل ، استمر النمو السكاني الجاري بحلول عام 1500 خلال القرن السادس عشر "الطويل" حتى العقد الثاني أو الثالث من القرن السابع عشر. قدر المؤرخ الأمريكي جان دي فريس تقديرًا حديثًا لعدد سكان أوروبا (باستثناء روسيا والإمبراطورية العثمانية) بـ 61.6 مليون في ...

... مدفوعًا بالنمو السكاني الهائل في أوروبا الغربية خلال أواخر القرن الثامن عشر ، وامتد إلى القرن التاسع عشر نفسه. بين عامي 1750 و 1800 ، زاد عدد سكان البلدان الكبرى بنسبة تتراوح بين 50 و 100 في المائة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى استخدام محاصيل غذائية جديدة (مثل البطاطس) و ...

... بين 1000 و 1340 ، زاد عدد سكان أوروبا من حوالي 38.5 مليون شخص إلى حوالي 73.5 مليون ، مع حدوث أكبر زيادة نسبية في شمال أوروبا ، والتي تضاعف عدد سكانها ثلاث مرات. لم يكن معدل النمو سريعًا جدًا بحيث تسبب في حدوث أزمة اكتظاظ سكاني كان مرتبطًا به ...

... النمو السكاني في القرن السادس عشر. تقسيم الحيازات ، وزراعة الأراضي الهامشية ، والتفضيل الحتمي لإنتاج الحبوب على حساب الرعي ، مع ما يترتب على ذلك من خسارة في الأسمدة الرئيسية ، وروث الحيوانات ، وانخفاض غلة المحاصيل. يمكن لطبيعة الفخ الذي أغلق حول الفقراء ...


منحنيات النمو السكاني

يوضح هذا النشاط كيف يمكن أن تنمو المجموعات السكانية في بيئات محدودة. في حين أنه من الممكن إجراء مختبرات رطبة أو عمل ميداني لمعرفة نمو السكان باستخدام هذا النموذج ، يمكن للطلاب فهم سريع لمفهوم القدرة الاستيعابية والطريقة التي ينمو بها السكان عندما تكون مواردهم وفيرة وعندما يزداد معدل الوفيات ، مثل السكان اقترب من القدرة الاستيعابية للبيئة.

وصف الدرس

سؤال إرشادي

كيف سيكون معدل المواليد في حالة عدد قليل من السكان وفي عدد كبير من السكان؟

كيف سيكون معدل الوفيات في السكان الذين لديهم الكثير من الموارد؟

إذا كان هناك الكثير من التنافس على الموارد ، فما هو تأثير ذلك على معدل الوفيات؟

النشاط 1 - نمذجة النمو السكاني

يستخدم هذا النشاط Scratch لنمذجة منحنى النمو السكاني السيني (على شكل s) باستخدام كائن خلية مفرد ، على سبيل المثال. خميرة.

الكائن الحي قادر على الانقسام عن طريق التكاثر الجنسي وتبدأ المحاكاة دائمًا بكائن حي واحد.

يمكنك التحكم في ثلاثة متغيرات:

  • الولادة ، سرعة التكاثر (وحدات عشوائية)
  • الوفيات واحتمال موت خلية الخميرة
  • سعة الحمل ، عدد الخلايا التي يمكن أن تحافظ عليها البيئة داخل الزجاجة.

يعتمد معدل النمو على حجم السكان ومعدل المواليد ومعدل الوفيات.
لاحظ أن السكان يمكن أن يتجاوزوا هذه القدرة مؤقتًا ، ولكن في هذه المرحلة تموت بعض الكائنات الحية قبل أن تتكاثر ، مما يقلل من عدد السكان. (رابط إلى مشروع Scatch هذا على موقع MIT)

نقاط الملخص

  • في بيئة غير محدودة عندما يكون عدد السكان منخفضًا ، يحدث نمو أسي للسكان.
  • عندما يصل حجم السكان إلى القدرة الاستيعابية لبيئتها ، يتباطأ معدل النمو.
  • تمنع العوامل المحددة النمو غير المحدود للسكان ،
    • السيطرة من أسفل إلى أعلى على تكاثر الطحالب بسبب نقص العناصر الغذائية و
    • السيطرة من أعلى إلى أسفل على الطحالب عن طريق العواشب

    النشاط 2 - تجربة نمو عشبة البط

    قم بإجراء التجربة الموضحة في ورقة عمل تجربة النمو السكاني لعشب البط.

    النشاط 3 - أسئلة أسلوب IB حول منحنيات النمو السكاني.

    ملاحظات المعلم

    النشاط 1 هو مقدمة لمفاهيم الولادة والوفيات ، وكذلك القدرة على التحمل. يمكن للطلاب تعديل الرسوم المتحركة Stratch الخاصة بمجموعة الخميرة. تسمح أشرطة التمرير بإجراء تغييرات على نموذج السكان. في الغالبية العظمى من الإعدادات ، يتم إنتاج منحنى نمو على شكل حرف s.

    تأخذ ورقة العمل المرفقة بهذا النشاط الطلاب من خلال نشاط تمهيدي ، ولكن هناك المزيد ممكن ويمكن تكييفه ليناسب الفصل. يمكن استخدام هذه المحاكاة لجمع البيانات لاستخدامها في الرسوم البيانية حيث يمكن تصدير قوائم السكان في النهاية.

    لا يوجد ذكر للهجرة أو الهجرة في هذه الأنشطة ، وهذه المصطلحات مذكورة في دليل البكالوريا الدولية.

    النشاط 2 هو مختبر رطب يستغرق 5 أسابيع. يستغرق الإعداد بضع دقائق فقط ويمكن إكماله خلال الدرس الذي تضمن النشاط 1 أو النشاط 3.

    النشاط 3 عبارة عن مجموعة قصيرة من أسئلة تحليل بيانات نمط البكالوريا الدولية حول النمو السكاني والقدرة الاستيعابية.
    هناك بعض منحنى النمو على شكل حرف S - أسئلة أسلوب IB - إجابات نموذجية هنا.

    فيما يلي بعض الروابط الإضافية التي قد تكون مفيدة في تكييف الأنشطة.

    & مثلديناميات السكان من طحلب البط، & اقتباس من نشاط من Access Excellence تبادل الأنشطة بواسطة ترومان هولتزكلو ، مدرسة سكرامنتو الثانوية ، ساكرامنتو ، كاليفورنيا


    تفاعلات الأنواع

    يمكن تصنيف التفاعلات بين الأنواع على أنها مفيدة أو ضارة أو محايدة لنوع واحد أو كلا النوعين في التفاعل ، مثل هذا:

    مسابقة، حيث يستخدم نوعان نفس المورد المحدود وبالتالي يتعارض كل منهما مع الآخر على هذا المورد ، يمكن الخلط بينهما كعلاقة بين عدو وضحية ومع ذلك ، فإنه لا يتناسب مع التعريف لأنه على حد سواء الأنواع تتضرر بدلاً من أن يستفيد منها أحد.

    التفاعلات بين ضحية العدو لها تأثير سلبي على نوع واحد مع توفير الفوائد للآخر. الأنواع الثلاثة هي التفاعلات بين المفترس والفريسة ، والتفاعلات بين الطفيليات والمضيف ، والحيوانات العاشبة. هذه كلها مواقف خاسرة. التطفل ، وليس العلاقات المفترسة أو العاشبة ، هو نوع من التعايش.

    في ال مضيف طفيلي التفاعل ، ويسمى أيضًا التطفل، نوع واحد (الطفيلي) يعيش على أو في نوع آخر (المضيف) يتضرر بمرور الوقت ، وأحيانًا يؤدي إلى موت المضيف. التطفل هو فوز للطفيلي وخسارة للمضيف.

    سيناريو آخر خاسر هو المفترس فريسة التفاعلات ، أو الافتراس. يشمل الافتراس نوعًا واحدًا (المفترس) يستهلك - نعم ، يأكل - الآخر (الفريسة) ، والذي من الواضح أنه يموت في التبادل. مثال مدروس جيدًا هو تفاعل الوشق والأرنب في القطب الشمالي الكندي.

    العاشبة يشبه الافتراس بمعنى أن الراعي يأكل نباتًا. ومع ذلك ، يمكن القول بأن بعض تفاعلات الرعي توفر فائدة لأن الرعي يمكن أن يعزز نمو مواد نباتية جديدة. لتحديد ما إذا كان التفاعل بين النباتات العاشبة أمرًا خاسرًا ، يحتاج الباحث إلى قياس التكلفة والفائدة التي تعود على النبات.

    أخيرا، التبادلية هو نوع من التعايش حيث يستفيد كلا النوعين في التفاعل بين الأنواع. على سبيل المثال ، تحتوي النباتات على فطريات تعيش على جذورها أو في جذورها ، تسمى الفطريات الفطرية. يكتسب الفطر إمكانية الوصول إلى السكريات مثل الجلوكوز والسكروز من نظام الجذر ، وتستخدم النباتات الفوسفور والنيتروجين الذي يقوم الفطر "بإصلاحه" أو معالجته في شكل قابل للاستخدام بيولوجيًا. بدون هذا التبادل الشامل إلى حد ما في جميع النباتات تقريبًا ، لن يكون لدينا محاصيل نأكلها أو نفس القدر من الأكسجين للتنفس.


    النمو السكاني PP

    لاحظ العلماء وقياسوا أنماط نمو مماثلة تتبعها العديد من الأنواع على الأرض. يعاني سكان الأنواع من معدل نمو أعلى بكثافة سكانية منخفضة حتى يصلوا إلى هضبة عند القدرة الاستيعابية. تحدد القدرة الاستيعابية للسكان عدد الأفراد الذين يمكن أن تحافظ عليهم البيئة إلى أجل غير مسمى. يتناسب منحنى النمو اللوجستي مع الظواهر المدروسة حيث تبدأ المجموعات السكانية بشكل أسي ومستوى. هذا النموذج يفعل الكثير فقط كما هو الحال في الحياة الواقعية ، وهذا لا يميل إلى أن يكون تطابقًا تامًا. يتجاوز السكان بانتظام قدرتهم الاستيعابية عندما تكون الأوقات جيدة وتكون معدلات النمو السكاني إيجابية حتى بعد تجاوز الخط التصويري. لا يمكن للبيئة ببساطة أن تحافظ على هذه المجموعة على القدرة الاستيعابية التي تؤثر على الأنواع بطريقتين. انخفاض معدلات المواليد من قلة الغذاء واحتمال زيادة الهجرة للعثور على النطاقات المناسبة. وبالتالي ينخفض ​​معدل النمو وينخفض ​​عدد السكان ، مما قد يؤدي إلى عدم القدرة على تحمل القدرة الاستيعابية التي قد تتكرر عندها الدورة. يمكن وصف السكان الذين يطلقون النار بشكل زائد عن الحد بقليل جدًا على أنهم تذبذبات رطبة. تسمى المجموعات السكانية الأخرى ذات الأنماط التي تتأرجح بشكل كبير ، على فترات منتظمة ، بالتقلبات المنتظمة.


    شاهد الفيديو: علم السكان (قد 2022).