Βιοτικό δυναμικό: τι είναι και πώς αντικατοπτρίζεται στη βιολογική εξέλιξη

Ο στόχος κάθε ζωντανού πλάσματος σε αυτόν τον πλανήτη είναι η επέκταση των γονιδίων τους, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Τα ζώα αναπτύσσουν τις συμπεριφορές τους, τις συμπεριφορές τους και τις ανατομικές προσαρμογές τους με βάση μια πολύ απλή υπόθεση: αφήστε ένα σημάδι στις επόμενες γενιές με τη μορφή των απογόνων τους ή εκείνων άλλων συγγενών αίματος (ξαδέλφια, αδέλφια, και τα λοιπά.). Ακόμα κι αν του κοστίζει η ζωή του, το μόνο πράγμα που επιζητεί τελικά το ζωντανό είναι, χωρίς αμφιβολία, να έχει παιδιά.

Σύμφωνα με τη θεωρία της φυσικής επιλογής, Η βιολογική εξέλιξη των ζωντανών πραγμάτων εξαρτάται από περιβαλλοντικές πιέσεις και αλληλεπιδράσεις με άλλα είδη. Όταν ένα ζώο υποφέρει από μια αυθόρμητη μετάλλαξη κατά την ανάπτυξή του, μπορεί να έχει ένα πλεονέκτημα βιολογικά σε σύγκριση με τα υπόλοιπα, για παράδειγμα, ότι ένα έντομο γεννιέται με ελαφρώς μεγαλύτερες σιαγόνες μεγάλο. Εάν αυτό το έντομο ζει περισσότερο από τα υπόλοιπα επειδή παίρνει φαγητό πιο εύκολα και ο χαρακτήρας είναι κληρονομικός, πρέπει να αναμένεται ότι θα έχει περισσότερα παιδιά από τα άλλα.

Έτσι, ο χαρακτήρας "μεγάλα σαγόνια" μπορεί να επεκταθεί σε έναν πληθυσμό επειδή αυξάνει τη βιολογική ικανότητα του είδους: Τα έντομα που παρουσιάζουν αυτή τη μετάλλαξη θα αναπαράγονται πιο εύκολα, έτσι τα παιδιά με αυτό το χαρακτηριστικό θα είναι όλο και περισσότερο κοινός. Τι συμβαίνει όταν ένα είδος φτάνει σε ένα προσαρμοστικό αποκορύφωμα με βάση συσσωρευμένες προσαρμογές; Υπάρχει όριο στην εξάπλωση ενός είδους; Καλύπτουμε αυτά τα θέματα και πολλά άλλα στις ακόλουθες γραμμές, καθώς θα σας πούμε τα πάντα βιοτικό δυναμικό.

• Σχετικό άρθρο: "Η θεωρία της βιολογικής εξέλιξης: τι είναι και τι εξηγεί"

Το αναπαραγωγικό δυναμικό του ζωντανού όντος

Πριν προχωρήσουμε στις κλίμακες των πληθυσμών και των ειδών, είναι απαραίτητο να εξετάσουμε τις δυνατότητες καθενός από τα μέλη τους. Γι 'αυτό το λόγο, ήρθε η ώρα να κάνετε μια γενική περιήγηση στο γυμναστήριο, καταλληλότητας ή φυσικής κατάστασης.

Η φυσική κατάσταση ορίζεται ως ποσοτική αναπαράσταση των μηχανισμών της φυσικής επιλογής που δρουν στην προσαρμογή των ζωντανών όντων στο περιβάλλον. Με απλά λόγια, αυτή η παράμετρος δείχνει την αναλογία των γονιδίων που ένα άτομο ενός είδους αφήνει στην επόμενη γενιά, σε σχέση με τη συνολική ομάδα γονιδίων που υπάρχει στον πληθυσμό στον οποίο ζει.

Συνήθως, ο αριθμός των παιδιών που έχει ένας πατέρας σε όλη του τη ζωή θεωρείται ως καταλληλότητα, αλλά τα αδέλφια, τα ξαδέρφια και άλλοι συγγενείς αίματος είναι επίσης μέρος της ομάδας γονιδίων του άτομο. Επομένως, το ποσοστό φυσικής κατάστασης ενός οργανισμού καθορίζεται μερικές φορές όχι μόνο από το πόσο ελκυστικό είναι για τις γυναίκες, αλλά και από η ικανότητα που παρουσιάζει για να διατηρήσει μια κοινωνία ή μια οικογενειακή μονάδα επιπλέει.

Αυτός ο όρος μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο μαθηματικό τύπο:

Π: Μ x Μ

Με το W να είναι η απόλυτη καταλληλότητα ή επάρκεια, η επιβίωση του ατόμου και η γονιμότητά του, η βιωσιμότητα ενός πληθυσμού με την πάροδο του χρόνου μπορεί να υπολογιστεί κατά προσέγγιση. Τέλος, πρέπει να σημειωθεί ότι η καταλληλότητα μπορεί να είναι απόλυτη (αριθμός απογόνων που αναμένεται για ένα άτομο) ή σχετικός (αριθμός απογόνων σε σχέση με άλλα συγκεκριμένα). Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η καταλληλότητα κάθε μέλους ενός πληθυσμού, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του είδους στο οικοσύστημα του.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: «Ειδικοποίηση: τι είναι και πώς εξελίσσεται στη βιολογική εξέλιξη»

Ποιο είναι το βιοτικό δυναμικό;

Με συνηθισμένο τρόπο, θα μπορούσε να ειπωθεί ότι το βιοτικό δυναμικό είναι η συνέπεια της συνεχούς υψηλής φυσικής κατάστασης με την πάροδο του χρόνου σε έναν πληθυσμό ενός δεδομένου είδους. Αν ακολουθήσουμε μια πιο τεχνική προσέγγιση σε βιολογικό επίπεδο, αυτός ο όρος μπορεί να οριστεί ως ανάπτυξη όχι περιορισμένα είδη ενός είδους σε ένα οικοσύστημα, στο σημείο που επιτυγχάνεται το ποσοστό του πληθυσμού ανώτατο όριο.

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, αυτό δεν συμβαίνει στη φύση, εκτός από πολύ σπάνιες περιπτώσεις που παρατηρούνται επηρεάζεται από παράγοντες εξωγενείς στο οικοσύστημα (όπως η απελευθέρωση εξωτικών ειδών σε περιβάλλον που δεν είναι δικος σου). Προκειμένου να αναπτυχθεί το βιοτικό δυναμικό, το εν λόγω είδος πρέπει να είναι απαλλαγμένο από αρπακτικά ζώα, να μην φέρει ασθένειες και να έχει πρακτικά απεριόριστη διαθεσιμότητα πόρων. Οι ίδιοι οι μηχανισμοί φυσικής επιλογής το εμποδίζουν να συμβεί αυτό, διαφορετικά τα οικοσυστήματα θα κατέληγαν να καταρρέουν.

Σε μαθηματικό επίπεδο, το βιοτικό δυναμικό μπορεί να ληφθεί και να εφαρμοστεί χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους δύο τύπους:

• Αριθμός ατόμων = βιοτικό δυναμικό / αντίσταση στο περιβάλλον (ζωντανό + μη ζωντανό)
• Ζωτικός δείκτης = (αριθμός γεννήσεων / αριθμός θανάτων) x 100

Η πιθανότητα επίτευξης βιοτικού δυναμικού αυξάνει τις περισσότερες προσαρμογές ή εργαλεία που ένα είδος πρέπει να αντιμετωπίσει φυσική επιλογή και γενετική μετατόπιση, οι δύο κύριες διαδικασίες που διαμορφώνουν την εξέλιξη των ζωντανών όντων σε όλες τις ηλικίες. αιώνες. Σε κάθε περίπτωση, όπως είπαμε, η απόλυτη προσαρμογή σε ένα περιβάλλον είναι αδύνατη, δεδομένου ότι οι ίδιες οι φυσικές επιθέσεις το εμποδίζουν να συμβεί αυτό.

Τα συστατικά του βιοτικού δυναμικού

Όπως σημειώνεται στους οικολόγους που έχουν αναπτύξει αυτήν την παράμετρο (όπως το R.N Chapman), το βιοτικό δυναμικό Αποτελείται από δύο διαφορετικά τμήματα: το αναπαραγωγικό δυναμικό και το δυναμικό επιβίωσης.

Ο πρώτος από τους όρους σχετίζεται στενά με την καταλληλότητα: όσο περισσότεροι απόγονοι έχουν κάθε άτομο, τόσο καλύτερα, καθώς το ποσοστό γεννήσεων τείνει να υπερβαίνει το ποσοστό θανάτου.

Ωστόσο, ένα ιδιαίτερα κατάλληλο δείγμα μπορεί να γεννήσει 2.700 αυγά σε μια συνεδρίαση, αλλά όλα καταλήγουν σε ένα δάγκωμα μέσα στο στομάχι ενός αρπακτικού. Επομένως, όχι μόνο μπορεί να ληφθεί υπόψη ο αριθμός των απογόνων: είναι επίσης σημαντικό να καταγραφεί ότι επιβιώνει με την πάροδο του χρόνου.

Βιοτικό δυναμικό = αναπαραγωγικό δυναμικό + δυναμικό επιβίωσης

Γιατί τα είδη δεν φθάνουν στο βιοτικό δυναμικό;

Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, πρέπει να επιστρέψουμε χρόνια, στον τρίτο νόμο κίνησης του Isaac Newton:

Εάν το αντικείμενο Α ασκεί δύναμη στο αντικείμενο Β, τότε το αντικείμενο Β πρέπει να ασκήσει δύναμη ίσου μεγέθους στην αντίθετη κατεύθυνση στο αντικείμενο Α.

Ας εφαρμόσουμε αυτήν την υπόθεση σε ένα βιολογικό περιβάλλον. Εάν ένας πληθυσμός κουνελιών αρχίσει να αυξάνεται επειδή η κλιματική αλλαγή έχει ενθαρρύνει την ανάπτυξη ορισμένων ποωδών ειδών στα οποία τρέφονται αυτά τα λαγόμορφα, Οι θηρευτές αναμένεται να αναπτυχθούν εκθετικά στο οικοσύστημα δίνεται ως απάντηση στην παρουσία περισσότερων φυτοφάγων.

Εάν διατίθενται όλο και περισσότερα κουνέλια, τα θηλυκά θα μπορούν να τρώνε περισσότερο πριν γεννήσουν, οπότε ελπίζουμε ότι τα γένια θα είναι μεγαλύτερα. Επιπλέον, καθώς υπάρχουν περισσότερα θηράματα, το ποσοστό επιβίωσης των μικρών θα είναι υψηλότερο, καθώς τα ασθενέστερα δείγματα δεν θα πεθάνουν από την πείνα. Εάν υπάρχουν περισσότεροι θηρευτές λόγω της αύξησης του θηράματος, το λογικό είναι ότι ο αριθμός των θηραμάτων μειώνεται με την πάροδο του χρόνου, τείνοντας έτσι να σταθεροποιήσει ξανά την ισορροπία.

Στο οικοσύστημα, κάθε δράση έχει μια διαμετρικά αντίθετη αντίδραση, εκτός και αν η δυναμική δεν συλληφθεί φυσικά μέσα στο περιβάλλον. Ας πάρουμε ένα άλλο εντελώς διαφορετικό παράδειγμα: τον άνθρωπο.

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, οι άνθρωποι είναι το μόνο παράδειγμα ενός είδους που έχει σταθερά και καθαρά βιοτικό δυναμικό. Ο πληθυσμός των ειδών μας αυξάνεται υπερβολικά, αλλά αφού έχουμε απαλλαγεί από αρπακτικά ζώα, έχουμε συστήματα εξαιρετικά αποτελεσματική παραγωγή και είναι δύσκολο για τις ασθένειες να μας σκοτώσουν, δεν υπάρχει ρυθμιστικός μηχανισμός που να επιστρέφει τη βιολογική ισορροπία στο κανονικός.

Ετσι, το είδος μας βρίσκεται σε σημείο βιοτικού δυναμικού, τουλάχιστον για τώρα. Όσο αναπτύσσουμε την τεχνολογία και απομακρυνόμαστε από τους μηχανισμούς της φυσικής επιλογής, ένα πράγμα είναι σαφές: οι πόροι εξακολουθούν να μην είναι απεριόριστοι.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Έτσι, μπορούμε να καταλήξουμε με την ακόλουθη ιδέα: το βιοτικό δυναμικό είναι το στάδιο που επιτυγχάνεται όταν τα όντα ζωντανοί απελευθερώνονται από όλες τις περιβαλλοντικές επιθέσεις και μεγαλώνουν όσο μπορούν στο επίπεδο του πληθυσμού στο μέγιστο δυνατόν. Για να πραγματοποιηθεί το βιοτικό δυναμικό, τα ζώα όχι μόνο πρέπει να αναπαραχθούν πολύ, αλλά και οι απόγονοι πρέπει επίσης να επιβιώσουν εγκαίρως.

Σε ένα φυσικό οικοσύστημα, δεν είναι πιθανό ένα είδος να επιτύχει μακροπρόθεσμο βιοτικό δυναμικό: σε κάποιο σημείο το πόροι και, εάν δεν συμβαίνει αυτό, οι αρπακτικοί στην περιοχή ή άλλα είδη θα είναι υπεύθυνοι για την πρόληψη της επέκτασης του πληθυσμού Νταδιστής. Ευτυχώς ή δυστυχώς, είμαστε οι μόνοι που βρίσκονται σε αυτήν την κατάσταση συνεχούς επέκτασης για χιλιάδες χρόνια, με όλα τα καλά και τα κακά που συνεπάγεται.