Resistenza ambientale

La resistenza ambientale è l'insieme di fattori che limitano o controllano la crescita di una popolazione

Cos'è la resistenza ambientale?

IL Resistenza ambientale È l'insieme di fattori che limitano o controllano la crescita di una popolazione naturale. Questi possono dipendere dalla densità della popolazione, come concorrenza, predazione, parassitismo o qualità ambientale. Possono anche essere indipendenti dalla densità, come catastrofi o stagionalità climatica.

In assenza di fattori di regolazione ambientale, qualsiasi popolazione naturale crescerebbe in base al loro potenziale biotico, esponenzialmente. Cioè, raggiungerebbe il suo livello di nascita massimo e un minimo di mortalità.

Tuttavia, gli effetti della resistenza ambientale limitano la crescita della popolazione, raggiungendo un equilibrio.

Le diverse interazioni tra i fattori che esercitano la resistenza ambientale nella crescita della popolazione generano dinamiche di popolazione altamente variabili.

Generalmente, le popolazioni raggiungono un equilibrio dinamico che è rappresentato graficamente in curve che variano attorno a un valore di bilanciamento.

Fattori di resistenza ambientale

Denso indipendente

Quando i fattori che generano resistenza ambientale sono indipendenti dalla densità degli individui, si dice che siano densi indipendenti.

Alcuni fattori di densità indipendenti possono verificarsi periodicamente con stazioni, come incendio, siccità, alluvioni o gelo. Questi sono coinvolti nella regolamentazione della dimensione della popolazione.

Costituendo ricorrendo anno dopo anno, esercitano una costante pressione selettiva, che a volte ha generato adattamenti specifici negli individui, il che ha permesso loro di aumentare la loro attitudine e sopravvivere anno dopo anno, nonostante il loro effetto normativo.

Altro effetto casuale indipendente. Questi non possono mantenere la dimensione della popolazione a livelli costanti o un punto di equilibrio.

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Tane del dipendente

Se i fattori che regolano la crescita della popolazione dipendono dalla densità degli individui, allora sono chiamati dipendenti. Questi fattori possono essere abiotici o biotici.

Fattori abiotici

I fattori di resistenza ambientale dipendenti dalla tane sono quelli che si verificano quando l'aumento della dimensione della popolazione altera le condizioni fisico -chimiche dell'habitat.

Ad esempio, un'alta densità di popolazione può generare l'accumulo di rifiuti dannosi che riducono la sopravvivenza o il tasso di riproduzione degli individui.

Fattori biotici

I fattori biotici sono il risultato dell'interazione tra individui di una specie o specie diverse. Ad esempio, concorrenza, predazione e parassitismo.

Interazioni

In natura, gli effetti dipendenti e indipendenti della densità interagiscono nella regolazione delle popolazioni, producendo una grande diversità di modelli.

Una popolazione può essere mantenuta in una dimensione vicina alla capacità di carico a causa di fattori dipendenti dalla densità e alla fine sperimenta una improvvisa riduzione a causa di una catastrofe naturale indipendente dalla densità.

Esempi di resistenza ambientale

Crescita batterica

Quando viene seminato un inoculo di batteri in un terreno di coltura, si può osservare una curva di crescita con quattro fasi. In questa curva puoi vedere chiaramente la crescita esponenziale iniziale e l'effetto della regolazione ambientale.

Una fase stazionaria è inizialmente evidente e infine un effetto declino sulla dimensione della popolazione.

Durante la prima fase di adattamento, i batteri non riproducono, ma sintetizzano l'RNA, gli enzimi e altre molecole. Durante questa fase non c'è crescita della popolazione.

Curva di crescita batterica. Fonte: Wikimedia Commons

Nella fase successiva si verifica la divisione cellulare. I batteri sono riprodotti dalla fusione binaria: una cellula è divisa in due cellule figlie.

Questo meccanismo genera una crescita esponenziale in cui la dimensione della popolazione è raddoppiata in ogni periodo di tempo consecutivo. Tuttavia, questa fase non può continuare all'infinito perché i nutrienti dell'ambiente iniziano a limitare.

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La terza fase della curva è stazionaria. La riduzione dei nutrienti e l'accumulo di tossine comporta la riduzione della Coppa di crescita della popolazione a un valore costante nel numero di batteri. A questo punto, il tasso di produzione di nuovi batteri è bilanciato con il tasso di mortalità batterica.

Nella fase finale della curva si verifica una improvvisa riduzione del numero di batteri. Ciò si verifica quando tutti i nutrienti del terreno di coltura sono stati esauriti e i batteri muoiono.

Lince e lepri

L'esempio tipico della regolazione della popolazione tra predatori e popolazioni di prede è quello della lince e delle lepri. Una diminuzione della dimensione della popolazione delle lepri produce una diminuzione del numero di lince.

Un numero inferiore di lince riduce la pressione di predazione delle lepri e a sua volta produce un aumento del numero di lince.

È importante considerare che le dinamiche della popolazione delle lepri sono anche mediate dalla disponibilità di cibo per questi.

Dinamiche della popolazione generate dalla regolamentazione ambientale tra lince (predatori) e lepri (dighe). Fonte: Wikimedia Commons

Lemmings

Un caso di studio interessante si verifica con Lemmings in Groenlandia. La popolazione di questi mammiferi è regolata da quattro specie predatorie: un gufo, una volpe, una specie di uccello e la tariffa (Erminea Muste).

I primi tre sono predatori opportunistici che si nutrono di lemmings solo quando questi sono abbondanti. Mentre l'armatura si nutre esclusivamente di lemmings.

Questa interazione tra i diversi fattori di regolamentazione produce oscillazioni periodiche nella crescita della popolazione che genera cicli di quattro anni nei lemming. Questa dinamica può essere spiegata come segue:

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Quando i lemming si trovano in basse dimensioni della popolazione, sono precedenti solo dagli eserciti. Avere una pressione di predazione relativamente bassa, la dimensione della popolazione aumenta rapidamente.

Aumentando la popolazione di lemming, i predatori opportunistici iniziano a cacciarli più frequentemente. D'altra parte, gli Armiños aumentano anche le dimensioni della popolazione, con una maggiore disponibilità di cibo. Questa situazione genera un limite dipendente dalla densità dalla popolazione di lemming.

L'aumento del numero di specie predatorie e della dimensione delle sue popolazioni genera una pressione di predazione molto forte sui lemming, causando un'improvvisa riduzione della dimensione della popolazione.

Questa diminuzione della diga si riflette in una riduzione della dimensione della popolazione di Armiños l'anno successivo, a causa di una diminuzione degli alimenti, iniziando un nuovo ciclo.

Differenza tra resistenza ambientale e potenziale biotico

Il potenziale biotico è la massima capacità di crescita che una popolazione naturale può raggiungere le condizioni ambientali ottimali.

Ad esempio, quando il cibo è abbondante, le condizioni ambientali di umidità, pH e temperatura sono favorevoli e le loro persone non sono esposte a predatori o malattie.

Relazione teorica tra potenziale biotico, resistenza ambientale e capacità di carico 

Questa caratteristica della popolazione è determinata dalla capacità riproduttiva degli individui (di solito delle femmine), cioè da quanta prole è in grado di produrre per tutta la vita, che dipende dall'età della prima riproduzione, dal numero di bambini in ogni evento riproduttivo e la frequenza e la quantità di questi eventi.

Il potenziale biotico di una popolazione è limitato dalla resistenza ambientale. L'interazione tra i due concetti genera capacità di carico.

Riferimenti

1. Crescita batterica. Disponibile in ES.Wikipedia.org.
2. Hasting, a. (1997). Biologia della popolazione: concetti e modelli. 
3. Tyler Miller, Jr. e Scott e. Spoolman (2009). Essentials of Ecology.