Biotisch potentieel: wat het is en hoe het wordt weerspiegeld in biologische evolutie

Het doel van elk levend wezen op deze planeet is de uitbreiding van hun genen, op de een of andere manier. Dieren ontwikkelen hun gedrag, gedrag en anatomische aanpassingen op basis van een heel eenvoudig uitgangspunt: een stempel drukken op volgende generaties in de vorm van hun eigen nakomelingen of die van andere bloedverwanten (neven, broers en zussen, enz.). Ook al kost het hem zijn leven, het enige dat het levende wezen uiteindelijk zoekt, is zonder twijfel kinderen krijgen.

Volgens de theorie van natuurlijke selectie, de biologische evolutie van levende wezens hangt af van omgevingsdruk en interacties met andere soorten. Wanneer een dier een spontane mutatie in zijn ontwikkeling doormaakt, kan dit een voordeel hebben biologisch vergeleken met de rest, bijvoorbeeld dat een insect wordt geboren met iets grotere kaken groot. Als dit insect langer leeft dan de rest omdat het gemakkelijker voedsel krijgt en het karakter erfelijk is, is het te verwachten dat het meer kinderen zal krijgen dan de anderen.

Zo kan het karakter "grote kaken" worden uitgebreid in een populatie omdat het de biologische fitheid van de soort verhoogt: de insecten die deze mutatie vertonen, zullen zich gemakkelijker voortplanten, dus de kinderen met deze eigenschap zullen dat steeds meer worden gemeenschappelijk. Wat gebeurt er als een soort een adaptief hoogtepunt bereikt op basis van geaccumuleerde aanpassingen? Is er een grens aan de verspreiding van een soort? We behandelen deze onderwerpen en nog veel meer in de volgende regels, omdat we u er alles over zullen vertellen: biotisch potentieel.

• Gerelateerd artikel: "De theorie van biologische evolutie: wat het is en wat het verklaart"

Het reproductieve potentieel van het levende wezen

Voordat we verder gaan op de schaal van populaties en soorten, is het noodzakelijk om naar het potentieel van elk van hun leden te kijken. Om deze reden, het is tijd voor een algemene fitnesstour, fitness of fitness.

Fitness wordt gedefinieerd als een kwantitatieve weergave van de mechanismen van natuurlijke selectie die inwerken op de aanpassing van levende wezens aan de omgeving. Simpel gezegd, deze parameter toont het aandeel genen dat een individu van een soort in de volgende generatie achterlaat, met betrekking tot de totale genenpool die aanwezig is in de populatie waarin hij leeft.

In de volksmond wordt het aantal kinderen dat een vader gedurende zijn hele leven heeft opgevat als fitness, maar broers en zussen, neven en andere bloedverwanten maken ook deel uit van de genenpool van de individu. Daarom wordt de fitnesssnelheid van een organisme soms niet alleen bepaald door hoe aantrekkelijk het is voor vrouwen, maar ook door: het vermogen dat het biedt om een ​​samenleving of gezin overeind te houden.

Deze term kan worden berekend met de volgende wiskundige formule:

B: L x M

Met W de absolute geschiktheid of toereikendheid, L de overleving van het individu en M zijn vruchtbaarheid, kan de levensvatbaarheid van een populatie in de loop van de tijd ruwweg worden berekend. Ten slotte moet worden opgemerkt dat fitness absoluut (aantal verwachte nakomelingen voor een individu) of relatief (aantal nakomelingen in relatie tot andere soortgenoten) kan zijn. Over het algemeen geldt dat hoe hoger de fitness van elk van de leden van een populatie, hoe beter de prestaties van de soort in zijn ecosysteem.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Speciatie: wat het is en hoe het zich ontwikkelt in biologische evolutie"

Wat is het biotisch potentieel?

Op een informele manier zou kunnen worden gezegd dat het biotische potentieel is het gevolg van een aanhoudende hoge fitheid in de loop van de tijd in een populatie van een bepaalde soort. Als we een meer technische benadering op biologisch niveau nemen, kan deze term worden gedefinieerd als groei niet beperkte soort van een soort in een ecosysteem, tot het punt waarop de populatiesnelheid wordt bereikt maximaal.

Zoals je je kunt voorstellen, gebeurt dit niet in de natuur, behalve in zeer zeldzame gevallen die worden gezien beïnvloed door factoren die exogeen zijn aan het ecosysteem (zoals het uitzetten van exotische soorten in een omgeving die dat niet is) de jouwe). Om het biotisch potentieel te ontwikkelen, moet de soort in kwestie vrij zijn van predatoren, geen ziekten overdragen en over een vrijwel onbeperkte beschikbaarheid van hulpbronnen beschikken. De natuurlijke selectiemechanismen zelf voorkomen dat dit gebeurt, omdat anders ecosystemen zouden uiteindelijk instorten.

Op wiskundig niveau kan het biotisch potentieel worden verkregen en toegepast met behulp van de volgende twee formules:

• Aantal individuen = biotisch potentieel / weerstand tegen de omgeving (levend + niet-levend)
• Vitale index = (aantal geboorten / aantal sterfgevallen) x 100

De kans op het bereiken van biotisch potentieel neemt toe naarmate een soort meer aanpassingen of hulpmiddelen heeft natuurlijke selectie en genetische drift, de twee belangrijkste processen die de evolutie van levende wezens door de eeuwen heen hebben gevormd. eeuwen. Hoe dan ook, zoals we al zeiden, perfect aangepast zijn aan een omgeving is onmogelijk, omdat de natuurlijke opleggingen dit zelf verhinderen.

De componenten van biotisch potentieel

Zoals opgemerkt ecologen die deze parameter hebben ontwikkeld (zoals RN Chapman), het biotische potentieel Het bestaat uit twee verschillende secties: het reproductieve potentieel en het overlevingspotentieel.

De eerste van de termen hangt nauw samen met fitness: hoe meer nakomelingen elk individu heeft, hoe beter, aangezien het geboortecijfer het sterftecijfer zal overschrijden.

Toch kan een bijzonder fit exemplaar 2.700 eieren in één keer leggen, maar ze eindigen allemaal in een enkele hap in de maag van een roofdier. Daarom kan niet alleen rekening worden gehouden met het aantal nakomelingen: het is ook essentieel om vast te leggen dat het in de loop van de tijd overleeft.

Biotisch potentieel = reproductief potentieel + overlevingspotentieel

Waarom bereiken soorten geen biotisch potentieel?

Om deze vraag te beantwoorden, we moeten jaren teruggaan, naar de derde bewegingswet van Isaac Newton:

Als object A een kracht uitoefent op object B, dan moet object B een kracht van gelijke grootte in de tegenovergestelde richting uitoefenen op object A.

Laten we dit uitgangspunt toepassen in een biologische setting. Als een konijnenpopulatie begint te groeien omdat klimaatverandering de ontwikkeling heeft aangemoedigd van bepaalde kruidachtige soorten die deze lagomorfen voeden, roofdieren zullen naar verwachting exponentieel groeien in het ecosysteem gegeven als reactie op de aanwezigheid van meer herbivoren.

Als er steeds meer konijnen beschikbaar zijn, zullen de vrouwtjes meer kunnen eten voordat ze gaan werpen, dus hopelijk zullen de nesten groter zijn. Bovendien, omdat er meer prooien zijn, zal het overlevingspercentage van de welpen hoger zijn, omdat de zwakkere exemplaren niet zullen sterven van de honger. Als er meer roofdieren zijn door de toename van prooien, is het logisch dat het aantal prooien in de loop van de tijd afneemt, waardoor het evenwicht weer wordt gestabiliseerd.

In het ecosysteem heeft elke actie een diametraal tegenovergestelde reactie, tenzij de dynamiek niet op natuurlijke wijze in de omgeving wordt opgevat. Laten we een heel ander voorbeeld nemen: de mens.

Zoals je je kunt voorstellen, zijn mensen het enige voorbeeld van een soort die consequent en duidelijk biotisch potentieel heeft bereikt. De populatieaantallen van onze soort groeien exorbitant, maar sinds we van roofdieren af ​​zijn, hebben we systemen van uiterst efficiënte productie en het is moeilijk voor ziekten om ons te doden, er is geen regulerend mechanisme dat het biologische evenwicht terugbrengt naar de normaal.

Dus, onze soort bevindt zich op een punt van biotisch potentieel, althans voorlopig. Hoezeer we ook technologie ontwikkelen en afstand nemen van de mechanismen van natuurlijke selectie, één ding is duidelijk: de hulpbronnen zijn nog steeds niet onbeperkt.

Hervat

We kunnen dus besluiten met het volgende idee: het biotisch potentieel is het stadium dat wordt bereikt wanneer de wezens levend zijn ze bevrijd van alle milieubelastingen en groeien ze zo veel als ze kunnen op populatieniveau tot het maximum mogelijk. Om het biotisch potentieel te laten plaatsvinden, moeten dieren niet alleen veel reproduceren, maar moeten de nakomelingen ook op tijd overleven.

In een natuurlijk ecosysteem is het ondenkbaar dat een soort op lange termijn biotisch potentieel zal bereiken: op een gegeven moment zal de hulpbronnen en, als dit niet het geval is, zullen roofdieren in het gebied of andere soorten verantwoordelijk zijn voor het voorkomen van de uitbreiding van de populatie dadaïst. Gelukkig of helaas zijn wij de enigen die al duizenden jaren in deze staat van voortdurende expansie zijn, met al het goede en slechte van dien.