BIOTISKAIS POTENCIĀLS: PATIESAIS AUGŠANAS ĀTRUMS UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Biotisko potenciāls ir maksimālais pieauguma temps iedzīvotāju daļai, kurā nav nekādu ierobežojumu. Lai populācija sasniegtu savu biotisko potenciālu, tai jābūt ar neierobežotiem resursiem, parazītiem vai citiem patogēniem nedrīkst būt, un sugas nedrīkst konkurēt savā starpā. Šo iemeslu dēļ vērtība ir tikai teorētiska.

Patiesībā populācija nekad nesasniedz savu biotisko potenciālu, jo pastāv virkne faktoru (biotisko un abiotisko), kas ierobežo nenoteiktu iedzīvotāju skaita pieaugumu. Ja no biotiskā potenciāla atņemsim izturību pret apkārtējo vidi, mums būs šī populācijas pieauguma ātruma reālā vērtība.

Patiesais pieauguma temps

Biotisko potenciālu sauc arī par patieso augšanas ātrumu. Šis parametrs tiek apzīmēts ar burtu r, un tas ir ātrums, ar kādu noteiktas sugas populācija varētu pieaugt, ja tai būtu neierobežoti resursi.

Organismi, kuriem raksturīgs augsts augšanas ātrums, parasti vairojas agrīnā dzīves laikā, tiem ir īss paaudzes laiks, tie var vairoties vairākas reizes dzīvē un katrā reprodukcijā ir liels pēcnācēju skaits.

Atbilstoši šīm īpašībām un dzīves stratēģijām sugas var klasificēt kā padevīgas vai stratēģijas r un apdomīgas vai stratēģiju K. Šo klasifikāciju izveidoja Džordžs Hutinsons.

R stratēģijām ir raksturīga daudzu pēcnācēju dzemdēšana, tie ir nelieli, to nogatavināšanas periods ir ātrs un viņi laiku netērē vecāku aprūpei. Loģiski, ka reproduktīvās stratēģijas r sasniedz maksimālo biotiskā potenciāla spēju vairoties.

Turpretim sugām, kas uzskaitītas kā K, ir maz pēcnācēju, kas nobriest lēnām un kuru ķermeņa izmērs ir liels. Šīs sugas intensīvi rūpējas par jauniešiem, lai nodrošinātu viņu panākumus.

Faktori, kas ietekmē biotisko potenciālu

Biotisko potenciālu ietekmē dažādi sugai raksturīgi faktori. Visatbilstošākie ir aprakstīti zemāk:

- Reprodukcijas biežums un kopējais reižu skaits, kurā organisms reproducē. Piemēram, baktērijas reproducē ar bināru dalīšanos - procesu, ko var veikt ik pēc divdesmit minūtēm. Turpretī lācim ir mazuļi ik pēc trim vai četriem. Salīdzinot abu biotiskos potenciālus, polārajam lācim ir daudz mazāks potenciāls.

- Kopējie pēcnācēji, kas dzimuši katrā reproduktīvajā ciklā. Baktēriju populācijām ir ļoti augsts biotiskais potenciāls. Ja tai būtu neierobežoti resursi un nebūtu ierobežojumu, baktēriju suga varētu izveidot 0,3 metrus dziļu slāni, kas tikai 36 stundu laikā varētu pārklāt Zemes virsmu.

- vecums, kurā sākas reprodukcija.

- sugas lielums. Sugas ar mazu izmēru, piemēram, mikroorganismi, parasti ir ar lielāku biotisko potenciālu nekā sugas ar lielāku ķermeņa izmēru, piemēram, daži zīdītāji.

Vides izturība

Sugas biotiskais potenciāls nekad netiek sasniegts. Faktori, kas novērš neierobežotu augšanu, ir zināmi kā vides izturība. Tajos ietilpst dažādi spiedieni, kas ierobežo izaugsmi.

Starp šīm pretestībām ir slimības, konkurence, dažu toksisku atkritumu uzkrāšanās vidē, nelabvēlīgas klimatiskās izmaiņas, barības vai telpas trūkums un konkurence starp sugām.

Citiem vārdiem sakot, eksponenciāls iedzīvotāju skaita pieaugums (kas notiek, ja tam nav ierobežojumu) kļūst par loģistikas pieaugumu, kad iedzīvotāji saskaras ar šo vides pretestību.

Laika gaitā iedzīvotāju skaits stabilizējas un sasniedz savu nestspēju. Šajā stāvoklī augšanas līkne iegūst S (sigmoidāla) formu.

Kravnesība

Vides pretestība kopā ar biotisko potenciālu nosaka kravnesību. Šis parametrs tiek apzīmēts ar burtu K, un to definē kā noteiktas sugas maksimālo populāciju, ko var uzturēt noteiktā dzīvotnē, nesadaloties. Citiem vārdiem sakot, tā ir robeža, ko nosaka vides izturība.

Iedzīvotāju skaita pieauguma temps samazinās, kad populācijas lielums tuvojas vides nestspējas vērtībai. Atkarībā no resursu pieejamības iedzīvotāju skaits var svārstīties ap šo vērtību.

Ja iedzīvotāju skaits pārsniedz celtspēju, tas, visticamāk, sabruks. Lai izvairītos no šīs parādības, pārpalikuma indivīdiem jāpārceļas uz jaunām teritorijām vai jāsāk izmantot jauni resursi.

Biotiskais potenciāls cilvēkiem

Cilvēkiem un citiem lieliem zīdītājiem biotiskais potenciāls katru gadu var būt no 2 līdz 5%, atšķirībā no 100% no mikroorganismu biotiskā potenciāla ik pēc pusstundas.

Ne visas biotiskās iespējas ir sasniegtas cilvēku populācijās. Bioloģiskā ziņā sieviete visu mūžu spēj radīt vairāk nekā divdesmit bērnus.

Tomēr šis skaitlis gandrīz nekad netiek sasniegts. Neskatoties uz to, cilvēku skaits ir strauji pieaudzis kopš astoņpadsmitā gadsimta.

Piemērs

Ūdri nesasniedz savu biotisko potenciālu vairāku iemeslu dēļ. Sievietes sasniedz dzimumbriedumu no 2 līdz 5 gadu vecumam. Pirmā reprodukcija notiek apmēram 15 gadu vecumā, un vidēji viņiem ir tikai viens jaunietis.

Iedzīvotāju skaita ziņā tas mainās vides izmaiņu dēļ. Plēsēju, piemēram, orku, kas pazīstami arī kā slepkavas vaļi, izaugsme samazina ūdru populācijas lielumu.

Tomēr slepkavas vaļu dabīgais laupījums nav ūdri. Tie ir jūras lauvas un roņi, kuru populācija arī samazinās. Tāpēc, lai kompensētu to, slepkavas vaļi pievēršas ūsu barošanai.

Parazīti ir arī būtisks ūdru populācijas samazināšanās faktors, īpaši parazīti, kas nāk no dzīvniekiem, kas pavada dzīvniekus, piemēram, kaķi.

Parazītiem izdodas sasniegt ūdrus, jo mājdzīvnieku īpašnieki izskalo atkritumus tualetēs un tas piesārņo ūdru dzīvotni.

Tāpat ūdru skaita samazināšanos ir veicinājis arī cilvēku radīts ūdens piesārņojums.

Katra no šiem faktoriem biežums ūdru biotiskā potenciāla samazināšanā varētu izraisīt šīs sugas izzušanu.

Atsauces

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Kurts. Bioloģija. Panamerican Medical Ed.
2. Millers, GT, & Spoolman, S. (2011). Ekoloģijas pamati. Cengage mācīšanās.
3. Mūra, GS (2007). Dzīvošana ar zemi: vides veselības zinātnes jēdzieni. CRC Press.
4. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2011). Bioloģija: jēdzieni un pielietojumi. Cengage mācīšanās.
5. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2015). Bioloģija šodien un rīt ar fizioloģiju. Cengage mācīšanās.
6. Tailers, G. un Špoolmans, S. (2011). Dzīve vidē: principi, savienojumi un risinājumi. Sešpadsmitais izdevums. Cengage mācīšanās