- อัตราการเติบโตที่แท้จริง
- ปัจจัยที่มีผลต่อศักยภาพทางชีวภาพ
- ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม
- กำลังโหลด
- ศักยภาพทางชีวภาพในมนุษย์
- ตัวอย่าง
- อ้างอิง
ศักยภาพไบโอติกเป็นอัตราการเติบโตสูงสุดของประชากรที่ไม่มีข้อ จำกัด เพื่อให้ประชากรสามารถเข้าถึงศักยภาพทางชีวภาพได้ต้องมีทรัพยากรไม่ จำกัด ปรสิตหรือเชื้อโรคอื่น ๆ จะต้องไม่มีอยู่และสิ่งมีชีวิตจะต้องไม่แข่งขันกันเอง ด้วยเหตุผลเหล่านี้ค่านี้จึงเป็นเพียงทางทฤษฎีเท่านั้น
ในความเป็นจริงประชากรไม่เคยไปถึงศักยภาพทางชีวภาพเนื่องจากมีปัจจัยหลายอย่าง (ทางชีวภาพและทางชีวภาพ) ที่ จำกัด การเติบโตของประชากรอย่างไม่มีกำหนด ถ้าเราลบความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมออกจากศักยภาพทางชีวภาพเราจะมีมูลค่าที่แท้จริงของอัตราที่ประชากรกล่าวว่าเพิ่มขึ้น
อัตราการเติบโตที่แท้จริง
ศักยภาพทางชีวภาพเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าอัตราการเติบโตที่แท้จริง พารามิเตอร์นี้แสดงด้วยตัวอักษร r และเป็นอัตราที่ประชากรของสิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถเติบโตได้หากมีทรัพยากรไม่ จำกัด
สิ่งมีชีวิตที่มีอัตราการเจริญเติบโตภายในสูงโดยทั่วไปจะแพร่พันธุ์ในช่วงต้นของชีวิตมีช่วงเวลารุ่นสั้นสามารถสืบพันธุ์ได้หลายครั้งในช่วงชีวิตของพวกมันและมีจำนวนลูกจำนวนมากในการสืบพันธุ์แต่ละครั้ง
ตามลักษณะและกลยุทธ์ในการดำรงชีวิตเหล่านี้สามารถจำแนกสายพันธุ์เป็น prodigal หรือกลยุทธ์ r และรอบคอบหรือกลยุทธ์ K. การจำแนกประเภทนี้ได้รับการประกาศเกียรติคุณโดย George Hutchinson
กลยุทธ์ r มีลักษณะเฉพาะคือการให้กำเนิดลูกหลานจำนวนมากซึ่งมีขนาดเล็กระยะการเจริญเติบโตเร็วและไม่ใช้เวลาในการดูแลผู้ปกครอง ตามเหตุผลแล้วกลยุทธ์การสืบพันธุ์ r ถึงขีดความสามารถสูงสุดของศักยภาพทางชีวภาพในแง่ของการสืบพันธุ์
ในทางตรงกันข้ามสายพันธุ์ที่ระบุว่า K มีลูกไม่กี่ตัวซึ่งโตช้าและมีขนาดลำตัวใหญ่ สายพันธุ์เหล่านี้ดูแลลูกอ่อนอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาประสบความสำเร็จ
ปัจจัยที่มีผลต่อศักยภาพทางชีวภาพ
ศักยภาพทางชีวภาพได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัยที่อยู่ภายในสายพันธุ์ มีคำอธิบายที่เกี่ยวข้องมากที่สุดด้านล่าง:
- ความถี่ของการสืบพันธุ์และจำนวนครั้งทั้งหมดที่สิ่งมีชีวิตแพร่พันธุ์ ตัวอย่างเช่นแบคทีเรียแพร่พันธุ์โดยฟิชชันไบนารีซึ่งเป็นกระบวนการที่สามารถทำได้ทุก ๆ ยี่สิบนาที ในทางตรงกันข้ามหมีมีลูกทุกๆสามหรือสี่ตัว เมื่อเปรียบเทียบศักยภาพทางชีวภาพของทั้งสองหมีขั้วโลกมีศักยภาพต่ำกว่ามาก
- ลูกหลานทั้งหมดที่เกิดในแต่ละรอบการสืบพันธุ์ ประชากรแบคทีเรียมีศักยภาพทางชีวภาพสูงมาก หากมีทรัพยากรไม่ จำกัด และไม่มีข้อ จำกัด สายพันธุ์แบคทีเรียอาจก่อตัวเป็นชั้นลึก 0.3 เมตรซึ่งสามารถปกคลุมพื้นผิวโลกได้ในเวลาเพียง 36 ชั่วโมง
- อายุที่เริ่มต้นการสืบพันธุ์
- ขนาดของพันธุ์ สายพันธุ์ที่มีขนาดเล็กเช่นจุลินทรีย์โดยทั่วไปมีศักยภาพทางชีวภาพสูงกว่าสายพันธุ์ที่มีขนาดลำตัวใหญ่กว่าเช่นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด
ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม
ศักยภาพทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตไม่มีวันถึง ปัจจัยที่ป้องกันการเติบโตอย่างไม่ จำกัด เรียกว่าความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม สิ่งเหล่านี้รวมถึงแรงกดดันต่างๆที่ จำกัด การเติบโต
ความต้านทานเหล่านี้ ได้แก่ โรคการแข่งขันการสะสมของเสียพิษบางชนิดในสิ่งแวดล้อมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยการขาดแคลนอาหารหรือพื้นที่และการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิต
กล่าวอีกนัยหนึ่งการเติบโตแบบทวีคูณของประชากร (ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ ) จะกลายเป็นการเติบโตทางโลจิสติกส์เมื่อประชากรเผชิญกับความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมเหล่านี้
เมื่อเวลาผ่านไปประชากรมีเสถียรภาพและถึงขีดความสามารถ ในสถานะนี้เส้นโค้งการเติบโตจะมีรูปร่างเป็น S (sigmoidal)
กำลังโหลด
ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมกับศักยภาพทางชีวภาพเป็นตัวกำหนดความสามารถในการรองรับ พารามิเตอร์นี้แสดงด้วยตัวอักษร K และกำหนดเป็นจำนวนประชากรสูงสุดของสิ่งมีชีวิตที่กำหนดซึ่งสามารถรักษาไว้ในที่อยู่อาศัยโดยเฉพาะโดยไม่ถูกย่อยสลาย กล่าวอีกนัยหนึ่งคือขีด จำกัด ที่กำหนดโดยความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม
อัตราการเพิ่มของประชากรจะลดลงเมื่อขนาดของประชากรเข้าใกล้มูลค่าความสามารถในการรองรับของสิ่งแวดล้อม ขึ้นอยู่กับความพร้อมของทรัพยากรขนาดประชากรอาจผันผวนตามค่านี้
หากจำนวนประชากรเกินขีดความสามารถก็มีแนวโน้มที่จะล่มสลาย เพื่อหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์นี้บุคคลส่วนเกินต้องย้ายไปยังพื้นที่ใหม่หรือเริ่มใช้ประโยชน์จากทรัพยากรใหม่
ศักยภาพทางชีวภาพในมนุษย์
ในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่อื่น ๆ ศักยภาพทางชีวภาพอาจอยู่ที่ 2 ถึง 5% ทุกปีในทางตรงกันข้ามกับ 100% ของศักยภาพทางชีวภาพของจุลินทรีย์ทุกๆครึ่งชั่วโมง
ไม่ถึงศักยภาพทางชีวภาพทั้งหมดในประชากรมนุษย์ ในแง่ทางชีววิทยาผู้หญิงสามารถมีลูกได้มากกว่ายี่สิบคนตลอดชีวิต
อย่างไรก็ตามหมายเลขนี้แทบจะไม่ถึง อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ประชากรมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณตั้งแต่ศตวรรษที่สิบแปด
ตัวอย่าง
นากเข้าไม่ถึงศักยภาพทางชีวภาพด้วยเหตุผลหลายประการ ผู้หญิงมีวุฒิภาวะทางเพศระหว่าง 2 ถึง 5 ปี การสืบพันธุ์ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่ออายุประมาณ 15 ปีและโดยเฉลี่ยแล้วพวกมันจะมีลูกเพียงตัวเดียว
เกี่ยวกับขนาดของประชากรสิ่งนี้มีความผันผวนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม การเติบโตของสัตว์นักล่าเช่นออร์กาหรือที่เรียกว่าวาฬเพชฌฆาตทำให้ขนาดประชากรของนากลดลง
อย่างไรก็ตามเหยื่อตามธรรมชาติของวาฬเพชฌฆาตไม่ใช่นาก พวกมันคือสิงโตทะเลและแมวน้ำซึ่งจำนวนประชากรก็ลดลงเช่นกัน ดังนั้นเพื่อเป็นการชดเชยวาฬเพชฌฆาตจึงหันมาให้อาหารนาก
ปรสิตยังเป็นปัจจัยสำคัญในการลดลงของประชากรนากโดยเฉพาะปรสิตที่มาจากสัตว์เลี้ยงเช่นแมว
ปรสิตสามารถเข้าถึงตัวนากได้เนื่องจากเจ้าของสัตว์เลี้ยงทิ้งของเสียลงในห้องน้ำและทำให้มันปนเปื้อนที่อยู่อาศัยของนาก
ในทำนองเดียวกันมลพิษทางน้ำที่มนุษย์ผลิตขึ้นก็มีส่วนทำให้จำนวนนากลดลงเช่นกัน
อุบัติการณ์ของปัจจัยเหล่านี้ในการลดศักยภาพทางชีวภาพของนากอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสัตว์ชนิดนี้
อ้างอิง
- Curtis, H. , & Schnek, A. (2008). เคอร์ติส ชีววิทยา. Panamerican Medical Ed.
- Miller, GT, & Spoolman, S. (2011). สิ่งจำเป็นของนิเวศวิทยา การเรียนรู้ Cengage
- มัวร์ GS (2007). อยู่ร่วมกับโลก: แนวคิดทางวิทยาศาสตร์อนามัยสิ่งแวดล้อม. CRC Press.
- Starr, C. , Evers, C. , & Starr, L. (2011). ชีววิทยา: แนวคิดและการประยุกต์ใช้ การเรียนรู้ Cengage
- Starr, C. , Evers, C. , & Starr, L. (2015). ชีววิทยาวันนี้และพรุ่งนี้กับสรีรวิทยา การเรียนรู้ Cengage
- Tyler, G. & Spoolman, S. (2011). การใช้ชีวิตในสิ่งแวดล้อม: หลักการความเชื่อมโยงและแนวทางแก้ไข รุ่นที่สิบหก. การเรียนรู้ Cengage