მოსახლეობის ეკოლოგია: განმარტება, მახასიათებლები, თეორია და მაგალითები

ეკოლოგები შეისწავლიან, თუ როგორ ურთიერთქმედებენ ორგანიზმები დედამიწაზე არსებულ გარემოთან. მოსახლეობის ეკოლოგია არის უფრო სპეციალიზებული შესწავლის სფერო, თუ როგორ და რატომ იცვლება ამ ორგანიზმების პოპულაციები დროთა განმავლობაში.

XXI საუკუნეში ადამიანის მოსახლეობის ზრდასთან ერთად, მოსახლეობის ეკოლოგიიდან მოპოვებულ ინფორმაციას შეუძლია დაგეგმვაში ხელი შეუწყოს. მას ასევე შეუძლია დაეხმაროს სხვა სახეობების შენარჩუნებას.

შიგნით პოპულაციის ბიოლოგია, ტერმინი მოსახლეობა ეხება იმავე რაიონში მცხოვრები სახეობის წევრთა ჯგუფს.

განმარტება მოსახლეობის ეკოლოგია არის იმის შესწავლა, თუ როგორ მოქმედებს სხვადასხვა ფაქტორი მოსახლეობის ზრდაზე, გადარჩენისა და გამრავლების ტემპებზე და გადაშენების რისკზე.

ეკოლოგები იყენებენ სხვადასხვა ტერმინებს ორგანიზმების პოპულაციების გაგებისა და განხილვისას. პოპულაცია არის ყველა ერთი სახეობა, რომელიც ცხოვრობს კონკრეტულ ადგილას. მოსახლეობის რაოდენობა წარმოადგენს ჰაბიტატის ინდივიდთა საერთო რაოდენობას. Მოსახლეობის სიმჭიდროვე ეხება რამდენი ადამიანი ცხოვრობს კონკრეტულ სფეროში.

მოსახლეობის ზომა წარმოდგენილია ასო N- ით და იგი უდრის მოსახლეობის ინდივიდთა საერთო რაოდენობას. რაც უფრო მეტი მოსახლეობაა, მით მეტია მისი ზოგადი ვარიაცია და, შესაბამისად, მისი გრძელვადიანი გადარჩენის პოტენციალი. მოსახლეობის რაოდენობის გაზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს სხვა საკითხები, მაგალითად, რესურსების ზედმეტი გამოყენება მოსახლეობის კრაშამდე.

Მოსახლეობის სიმჭიდროვე ეხება კონკრეტულ სფეროში ინდივიდების რაოდენობას. დაბალი სიმკვრივის არეალში უფრო მეტი ორგანიზმია გავრცელებული. მაღალი სიმკვრივის ადგილებში უფრო მეტი ადამიანი ცხოვრობს ერთმანეთთან ახლოს, რაც იწვევს რესურსების მეტ კონკურენციას.

მოსახლეობის დისპერსია: სასარგებლო ინფორმაციას გვაწვდის სახეობების ურთიერთქმედების შესახებ. მკვლევარებს შეუძლიათ უფრო მეტი ინფორმაცია გაეცნონ პოპულაციებს, თუ როგორ ხდება მათი განაწილება ან გაფანტება.

მოსახლეობის განაწილება აღწერს, თუ როგორ არის გავრცელებული სახეობის ცალკეული პირები, ცხოვრობენ ისინი ერთმანეთთან სიახლოვეს თუ ერთმანეთისგან ძალიან შორს, ან ჯგუფებად დაყოფილი.

• ერთიანი დისპერსია ეხება ორგანიზმებს, რომლებიც ცხოვრობენ კონკრეტულ ტერიტორიაზე. მაგალითად, პინგვინები იქნება. პინგვინები ცხოვრობენ ტერიტორიებზე და ამ ტერიტორიებზე ფრინველები შედარებით ერთნაირად გადიან სივრცეში.
• შემთხვევითი დისპერსია ეხება ინდივიდების გავრცელებას, როგორიცაა ქარის დისპერსიული თესლი, რომლებიც მოგზაურობის შემდეგ შემთხვევით ეცემა.
• კლასტერული ან მტევანი დისპერსია გულისხმობს თესლის პირდაპირ წვეთს მიწას, ვიდრე ტარებას, ან ერთად მცხოვრებ ცხოველთა ჯგუფებს, მაგალითად, გროვებს ან სკოლებს. თევზის სკოლებში ვლინდება დისპერსიის ეს მეთოდი.

კვადრატის მეთოდი: იდეალურ შემთხვევაში, პოპულაციის ზომა შეიძლება განისაზღვროს ჰაბიტატში თითოეული ადამიანის დათვლით. ეს ძალზე არაპრაქტიკულია ხშირ შემთხვევაში, თუ შეუძლებელიც არ არის, ამიტომ ეკოლოგებს ხშირად უწევთ ასეთი ინფორმაციის ექსტრაპოლაცია.

ძალიან მცირე ორგანიზმების, ნელი მოძრაობის, მცენარეთა ან სხვა არამძრავი ორგანიზმების შემთხვევაში, მეცნიერები იყენებენ სკანირებას კვადრატი (არა "კვადრატი"; გაითვალისწინეთ მართლწერა). კვადრატი მოიცავს ჰაბიტატის შიგნით იმავე ზომის მოედნების მონიშვნას. ხშირად გამოიყენება სიმები და ხე. ამის შემდეგ, მკვლევარებს შეუძლიათ უფრო ადვილად დაითვალონ კვადრატის პირები.

სხვადასხვა კვადრატის განთავსება სხვადასხვა ადგილას შეიძლება, რომ მკვლევარებმა მიიღონ შემთხვევითი ნიმუშები. კვადრატებში ინდივიდების დათვლის შედეგად შეგროვებული მონაცემები გამოიყენება მოსახლეობის ზომის ექსტრაპოლაციისთვის.

მონიშნე და დაიბრუნე: ცხადია, კვადრატი არ იმუშავებს ცხოველებზე, რომლებიც დიდწილად მოძრაობენ. ასე რომ, უფრო მოძრავი ორგანიზმების პოპულაციის ზომის დასადგენად, მეცნიერები იყენებენ მეთოდს ე.წ. მონიშნე და დაიბრუნე.

ამ სცენარში ინდივიდუალური ცხოველები იჭერენ და შემდეგ მათ აღნიშნავენ ეტიკეტებით, ზოლით, საღებავით ან მსგავსი რამით. ცხოველი თავისუფლდება თავის გარემოში. მოგვიანებით, ცხოველების სხვა ნაკრები შეიპყრეს და ამ ნაკრებში შეიძლება შეიცავდეს როგორც უკვე აღნიშნულ, ასევე დაუნიშნა ცხოველებს.

როგორც მარკირებული, ისე უნიშნავი ცხოველების დაჭერის შედეგი მკვლევარებს აძლევს თანაფარდობას გამოყენებისა და აქედან გამომდინარე, მათ შეუძლიათ გამოანგარიშონ მოსახლეობის სავარაუდო ზომა.

ამ მეთოდის მაგალითია კალიფორნიის კონდორი, რომელშიც ადამიანები შეიპყრეს და მონიშნეს, რომ ამ საფრთხის ქვეშ მყოფი სახეობის პოპულაციის სიდიდეს მიჰყვებოდნენ. ეს მეთოდი არ არის იდეალური სხვადასხვა ფაქტორების გამო, ამიტომ უფრო თანამედროვე მეთოდებში შედის ცხოველების რადიოკონტროლი.

თომას მალტუსი, რომელმაც გამოაქვეყნა ესე, რომელშიც აღწერილი იყო მოსახლეობის დამოკიდებულება ბუნებრივ რესურსებთან, ჩამოყალიბდა მოსახლეობის ადრეული თეორია ეკოლოგია. ჩარლზ დარვინი ამას გაფართოვდა თავისი "ყველაზე კარგი გადარჩენის" კონცეფციებით.

ეკოლოგია თავის ისტორიაში ეყრდნობოდა სხვა სასწავლო სფეროების ცნებებს. ერთი მეცნიერი, ალფრედ ჯეიმს ლოტკა, შეცვალა მეცნიერების კურსი, როდესაც მან დაიწყო მოსახლეობის ეკოლოგიის საწყისები. ლოტკა ცდილობდა "ფიზიკური ბიოლოგიის" ახალი დარგის ჩამოყალიბებას, რომელშიც მან შეიტანა სისტემური მიდგომა ორგანიზმებსა და მათ გარემოს შორის ურთიერთობის შესწავლის მიზნით.

ბიოსტატიკოსმა რაიმონდ პერლმა გაითვალისწინა ლოტკას ნამუშევრები და მასთან თანამშრომლობდა მტაცებლური და მტაცებელი ურთიერთქმედების განხილვის მიზნით.

ვიტო ვოლტერიიტალიელმა მათემატიკოსმა, მტაცებლური და მტაცებელი ურთიერთობების ანალიზი 20-იან წლებში დაიწყო. ეს გამოიწვევს იმას, რასაც ერქვა ლოტკა-ვოლტერას განტოლებები ეს იყო პლაცდარმი მოსახლეობის მათემატიკური ეკოლოგიისთვის.

ავსტრალიელი ენტომოლოგი ა. ნიკოლსონი ხელმძღვანელობდა ადრეულ სასწავლო სფეროებს სიმკვრივეზე დამოკიდებულ სიკვდილიანობის ფაქტორებთან დაკავშირებით. H.G. Andrewartha და L.C. ბირჩი შემდეგში აღწერს, თუ როგორ მოქმედებს მოსახლეობა აბიოტური ფაქტორებით. ლოტკას სისტემური მიდგომა ეკოლოგიასთან მიმართებაში დღესაც ახდენს გავლენას ამ სფეროში.

Მოსახლეობის ზრდა ასახავს ინდივიდების რაოდენობის ცვლილებას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. მოსახლეობის ზრდის ტემპზე გავლენას ახდენს შობადობისა და სიკვდილიანობის მაჩვენებლები, რაც თავის მხრივ დაკავშირებულია მათი გარემოს რესურსებთან ან გარე ფაქტორებთან, როგორიცაა კლიმატი და კატასტროფები. რესურსების შემცირება გამოიწვევს მოსახლეობის ზრდის შემცირებას. ლოგისტიკური ზრდა ეხება მოსახლეობის ზრდას, როდესაც რესურსები შეზღუდულია.

როდესაც მოსახლეობის რაოდენობა შეუზღუდავ რესურსებს წააწყდება, ის სწრაფად იზრდება. Ამას ჰქვია ექსპონენციალური ზრდა. მაგალითად, ბაქტერიები ექსპონენციურად გაიზრდება, როდესაც შეუზღუდავ საკვებ ნივთიერებებს მიიღებენ. ამასთან, ასეთი ზრდის განუსაზღვრელი ვადით შენარჩუნება შეუძლებელია.

გამტარუნარიანობა: იმის გამო, რომ რეალური სამყარო არ გთავაზობთ შეუზღუდავ რესურსებს, მზარდი მოსახლეობის ინდივიდების რაოდენობა საბოლოოდ მიაღწევს იმ წერტილს, როდესაც რესურსები მწირი გახდება. მაშინ ზრდის ტემპი შენელდება და დონემდე შემცირდება.

მას შემდეგ რაც მოსახლეობა მიაღწევს ამ გამათანაბრებელ წერტილს, ის ითვლება ყველაზე დიდ პოპულაციად, რომელსაც შეუძლია გარემო შეინარჩუნოს. ამ ფენომენის ტერმინი არის ტარების მოცულობა. ასო K წარმოადგენს გამტარუნარიანობას.

ზრდის, შობადობის და სიკვდილიანობის მაჩვენებელი: ადამიანის მოსახლეობის ზრდისთვის, მკვლევარებმა დიდი ხანია გამოიყენეს დემოგრაფია, რომ დროთა განმავლობაში მოსახლეობის ცვლილებები შეესწავლათ. ასეთი ცვლილებები შობადობასა და სიკვდილიანობას უკავშირდება.

უფრო მეტი მოსახლეობა, მაგალითად, უფრო შობადობის ზრდას გამოიწვევს მხოლოდ უფრო მეტი პოტენციური მეწყვილის გამო. ამასთან, ამან შეიძლება გამოიწვიოს კონკურენციისა და სხვა ცვლადების, მაგალითად დაავადებების, სიკვდილიანობის გაზრდა.

მოსახლეობა სტაბილური რჩება, როდესაც შობადობა და სიკვდილიანობა თანაბარია. როდესაც შობადობა სიკვდილიანობაზე მეტია, მოსახლეობა იზრდება. როდესაც სიკვდილიანობა შობადობას აღემატება, მოსახლეობა იკლებს. ამასთან, ეს მაგალითი არ ითვალისწინებს იმიგრაციას და ემიგრაციას.

სიცოცხლის ხანგრძლივობა ასევე თამაშობს როლს დემოგრაფია. როდესაც ადამიანები უფრო მეტხანს ცხოვრობენ, ისინი გავლენას ახდენენ რესურსებზე, ჯანმრთელობაზე და სხვა ფაქტორებზე.

შემზღუდველი ფაქტორები: ეკოლოგები შეისწავლიან ფაქტორებს, რომლებიც მოსახლეობის ზრდას ზღუდავს. ეს მათ ეხმარება გააცნობიერონ მოსახლეობის ცვლილებები. ის ასევე ეხმარება მათ პოპულაციის პოტენციური მომავლის პროგნოზირებაში.

გარემოში არსებული რესურსები არის შემზღუდველი ფაქტორების მაგალითები. მაგალითად, მცენარეებს სჭირდებათ გარკვეული რაოდენობით წყალი, საკვები ნივთიერებები და მზის სხივები ამ მიდამოში. ცხოველებისთვის საჭიროა საკვები, წყალი, თავშესაფარი, მეწყვილეებთან მისასვლელი და უსაფრთხო ადგილები ბუდობისთვის.

სიმჭიდროვეზე დამოკიდებული მოსახლეობის რეგულირება: როდესაც მოსახლეობის ეკოლოგები განიხილავენ მოსახლეობის ზრდას, ეს ხდება ფაქტორების ობიექტივიდან, რომლებიც დამოკიდებულია სიმკვრივეზე ან სიმკვრივეზეა დამოკიდებული.

სიმკვრივეზე დამოკიდებული მოსახლეობის რეგულირება აღწერს სცენარს, რომელშიც მოსახლეობის სიმკვრივე გავლენას ახდენს მის ზრდის ტემპსა და სიკვდილიანობაზე. სიმკვრივეზე დამოკიდებული რეგულაცია უფრო ბიოტიკურია.

მაგალითად, კონკურენცია სახეობებში და მათ შორის რესურსების, დაავადებების, მტაცებლობა და ნარჩენების დაგროვება წარმოადგენს სიმკვრივეზე დამოკიდებულ ფაქტორებს. ხელმისაწვდომი მტაცებლის სიმკვრივე გავლენას მოახდენს მტაცებლების პოპულაციაზე, რის შედეგადაც ისინი გადაადგილდებიან ან პოტენციურად შიმშილობენ.

სიმკვრივისგან დამოუკიდებელი მოსახლეობის რეგულირება: Კონტრასტში, სიმჭიდროვისგან დამოუკიდებელი მოსახლეობის რეგულირება ეხება ბუნებრივ (ფიზიკურ ან ქიმიურ) ფაქტორებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ სიკვდილიანობის მაჩვენებელზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სიკვდილიანობაზე გავლენას ახდენს სიმკვრივის გათვალისწინების გარეშე.

ეს ფაქტორები კატასტროფულია, მაგალითად, ბუნებრივი კატასტროფები (მაგალითად, ხანძრები და მიწისძვრები). დაბინძურებაამასთან, ხელით შექმნილი სიმკვრივისგან დამოუკიდებელი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს მრავალ სახეობაზე. კლიმატის კრიზისი კიდევ ერთი მაგალითია.

მოსახლეობის ციკლი: მოსახლეობა ციკლურად იზრდება და ეცემა, რაც დამოკიდებულია გარემოში არსებულ რესურსებზე და კონკურენციაზე. ამის მაგალითია ნავსადგურის ბეჭდები, რომლებიც დაზარალდნენ დაბინძურებით და თევზაობის ზედმეტად. ბეჭდების შემცირება იწვევს ბეჭდების სიკვდილის ზრდას. თუ ახალშობილთა რიცხვი გაიზრდება, მოსახლეობის ეს ზომა სტაბილური დარჩება. თუკი მათი გარდაცვალებამ შობადობას გადააჭარბა, მოსახლეობა შემცირდება.

როგორც კლიმატის ცვლილება აგრძელებს გავლენას ბუნებრივ პოპულაციებზე, უფრო მნიშვნელოვანი ხდება პოპულაციის ბიოლოგიის მოდელების გამოყენება. მოსახლეობის ეკოლოგიის მრავალი ასპექტი ეხმარება მეცნიერებს უკეთ გაიგონ, თუ როგორ ურთიერთქმედებენ ორგანიზმები და ეხმარება სახეობების მართვის, კონსერვაციისა და დაცვის სტრატეგიებში.