VÄESTÖEKOLOGIA: PARAMETRIT, MENETELMÄ, ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Populaatioekologian tai demoecología on tutkimuksen ja heidän suhde ympäristöön. Sen tavoitteena on karakterisoida väestö syntyvyyden, kuolleisuuden, maahanmuuton ja maastamuuton suhteen, lisäksi määritellä väestön muuttujat, kuten tiheys, alueellinen jakauma ja ikäjakauma.

Väestö määritellään ryhmäksi yksilöitä, jotka kuuluvat lajiin, jotka asuvat samanaikaisesti yhteisellä alueella. Väestön jäsenet käyttävät samoja resursseja ja ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Väestön rajat voivat olla luonnollisia (kuten järven kaloja) tai tutkija voi määritellä ne.

Lähde: pixabay.com

Väestöekologian tutkimukseen voi kuulua laboratoriotyötä, kenttätyötä ja matemaattisten ja tilastollisten mallien soveltamista tutkimusryhmään.

Mitä sinä opiskelet?

Väestöekologia voidaan erottaa muista vastaavista tieteellisistä tutkimuksista - kuten maisemien ja ekosysteemien tutkimuksesta - tutkimuksen laajuuden ja painopisteen perusteella. Tutkimuksen pääkohde on ryhmä organismeja, jotka ovat sukulaisina taksonomisesta tai toiminnallisesta näkökulmasta.

Väestöekologian käsitteellä pyritään vastaamaan kysymyksiin, jotka liittyvät ympäristön kantokykyyn, väestön optimaaliseen kokoon, syihin ja mekanismeihin, joilla koko kasvaa, kuten väestön jakautuminen muun muassa.

Samoin tämä tietokokonaisuus pyrkii ymmärtämään epäspesifisiä ekologisia suhteita, nimittämään sitä kilpailuksi tai keskinäisyydeksi samaan lajiin kuuluvien yksilöiden välillä ja spesifisten välisten suhteiden, kuten saalistus- ja yhteistoimintaprosessien, välillä.

Väestökonsepti

Susilauma.

Kun puhutaan väestökologiasta, on tarpeen määritellä, mikä väestö on. Tässä yhteydessä populaatio määritellään lisääntymiskykyisten organismien ryhmäksi, jotka löytävät samanaikaisesti jaetun alueellisen alueen (ts. Ne ovat sympatrisia). Tämä käsite on synonyymi biologiselle populaatiolle.

Nämä yksilöt muodostavat toiminnallisen yksikön, jossa ne ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja voivat lisääntyä. Huomaa, että paikallisväestön käsite eroaa lajien käsitteestä ja lajin populaatiosta. Näissä tapauksissa tutkija on aiemmin määritellyt populaation käsitteen, ja siitä voi tulla mielivaltainen.

Populaatiot kehittyvät luonnollisella valinnalla, joka vaikuttaa periytyviin variaatioihin yksilöiden välillä muuttamalla eri ominaisuuksien taajuuksia ajan myötä.

Viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana väestöekologian painopiste on siirtynyt "metapopulaatioiden" ekologiaan.

Tämä Levinsin kehittämä käsite kattaa ”populaatiopopulaatiot” ja tämän näkemyksen seurauksena jokainen paikallinen väestö on alttiina sukupuuttoon sukupuuttoon, mutta sitä voidaan tasapainottaa muista populaatioista tulevien maahanmuuttoprosessien avulla.

Tutkimuksen parametrit

Väestöekologia keskittyy ryhmän tiettyjen ominaisuuksien, lähinnä kasvun, selviytymisen ja lisääntymisen, tutkimukseen. Tärkeimmät parametrit ovat:

Väestön koko ja kasvu

Väestönkasvu määräytyy neljän prosessin yhdistelmän avulla: lisääntyminen (seksuaalinen vai aseksuaalinen), kuolleisuus, maahanmuutto ja muutto.

Väestönkasvun mitta on väestönkasvun luontainen nopeus, jota merkitään kirjaimella r ja joka määritellään kasvunopeudeksi väestön yksilöä (tai henkeä kohti) ja ajanjaksoa kohti.

Kuten keskusteltiin, väestön käsite sisältää muuttujat aika ja tila, joten populaation koko ja kasvuvauhti lasketaan tietylle ajalle ja alueelliselle yksikölle.

Väestönkasvua on useita malleja: eksponentiaalinen ja logistinen. Ensimmäinen edustaa väestöä rajoittamattomassa ympäristössä ja mallin mukaan väestön kasvaessa kasvu kasvaa. Tätä mallia ei kuitenkaan voida soveltaa pitkällä aikavälillä mihinkään väestöön.

Sitä vastoin logistinen malli on realistisempi ja sisältää termin ”kantokyky” - suurin väestömäärä, jota ympäristö voi tukea.

Tiheys

Populaatiot voidaan kuvata niiden tiheyden ja hajonnan perusteella. Tiheys tarkoittaa yksilöiden lukumäärää aluetta tai tilavuutta kohti - kasvien lukumäärää neliömetriä kohti tai bakteerien määrää millilitraa kohti koeputkessa. Tämä parametri on dynaaminen.

Väestötiheyttä voidaan säädellä sellaisilla tekijöillä kuin syntyvyys ja kuolleisuus, jotka hidastavat väestönkasvua ja vakauttavat sen lähellä kantokykyään.

hajonta

Hajonta on paikallinen rakenne, jota populaatio seuraa, ja se voi vaihdella huomattavasti paikallisen tiheyden ja ympäristön ekologisten ominaisuuksien mukaan. On loogista ajatella, että tietyille lajeille sopivimmat alueet asutuvat suuremmassa osassa.

Samoin eläinten sosiaalinen vuorovaikutus voi vaikuttaa myös väestön leviämiseen.

Yksilöiden ryhmittely tietyillä alueilla on yleisin leviämismalli. Esimerkiksi sammakkoeläimet viettävät suurimman osan ajastaan ​​kivien alla, koska se tarjoaa kosteamman ympäristön kuin auringolle altistuneet alueet, jolloin vältetään kuivuminen.

Epätodennäköisessä tapauksessa, että ympäristöolosuhteet ovat homogeeniset, yksilöiden jakautuminen tapahtuu satunnaisesti.

Yhtenäinen leviämiskuvio ei ole yleinen, ja kun sitä havaitaan, se voi olla seuraus yksilöiden välisistä vuorovaikutuksista. Jotkut kasvit voivat tuottaa kemikaaleja, jotka estävät seuralaistensa itämistä lähialueilla tai alueellisten eläinten tapauksessa ne voivat vieraannuttaa muita yksilöitä.

Metodologia

Väestöekologia yhdistää teorian kehittämisen, laboratoriotyön ja kenttätyön.

Tieteenalojen nykyaikaistamisen ja tärkeiden tilastotöiden suorittamiseen kykenevien tietokoneiden tulon myötä on kuitenkin valtava määrä tietoa, jota väestöekologit voivat käyttää ilman kenttätyötä.

Väestön muodostavien yksilöiden lukumäärän tuntemus (tätä arvoa kutsutaan ”populaation kokoksi”) ja niiden jakauma ovat eräitä väestöekologian päätavoitteita, ja ne voidaan arvioida eri menetelmien avulla.

Seuraavassa kuvataan yleisimmin käytettyjä tekniikoita väestökologian kannalta merkityksellisten parametrien arvioimiseksi:

Populaation koko

Ensimmäinen lähestymistapa - ja kaikkein intuitiivisin - on henkilöiden suora lukumäärä. Tätä tekniikkaa voidaan soveltaa pieniin populaatioihin, joissa laskenta varmistaa tarkan arvon.

Esimerkiksi, jos haluat tutkia kotikoirien määrää alueella, meritähtien määrää matalalla alueella tai paikallisten yliopisto-opiskelijoiden määrää.

Kuitenkin, kun tutkimuksen kohde on suurempi ryhmä, suora laskenta ei ole käyttökelpoinen vaihtoehto.

Näissä tapauksissa väestön jäsenet lasketaan epäsuorasti. Jos tutkimusorganismin jakauma on hyvin leveä, organismit voidaan laskea rajoitetulla alueella ja ekstrapoloida sitten todelliseen alueeseen.

Yksilöiden lukumäärää voidaan arvioida myös epäsuorasti todisteilla, kuten pesillä, urilla tai fekaalinäytteillä.

Lopuksi voidaan käyttää pyydystämis- ja sieppausmenetelmää, jota käytetään laajalti eläinpopulaatioiden tutkimiseen. Ensimmäinen vaihe sisältää eläinten sieppaamisen, merkitsemisen ja vapauttamisen. Sitten ne vangitaan uudelleen ja koko arvioidaan suhteessa vangittuihin ja merkittyihin yksilöihin.

Väestörakenne

Väestötutkimus pyrkii karakterisoimaan väestöä muun muassa sukupuolen, yksilön kehitysasteen ja lisääntymisvaiheen suhteen.

Tämän tavoitteen saavuttamiseksi on tarpeen tietää organismin arvioitu ikä. Nisäkkäiden tapauksessa hampaiden kulumista voidaan havaita, muissa eläinryhmissä se voidaan päätellä rakenteiden, kuten sarvien tai höyhenten, tilasta.

Kasvikunnossa kasvirenkaat voidaan laskea puiden runkoon. On myös molekyylibiologisia tekniikoita, joiden avulla voidaan arvioida organismien ikää.

Esimerkki todellisesta tutkimuksesta

Vuonna 1996 Trajano tutki tavallisen vampyyrin Desmodus rotundus (Chiroptera) populaatioekologiaa. Kaappaus- ja sieppauskokeiden avulla hän päätteli, että siirtokunnan koko vaihteli kuukausittain, mikä osoittaa, että lepakot siirtyvät usein luolasta luolaan.

Tämän tutkimuksen mukaan lepakko kykenee muuttamaan lämpimämpiin alueisiin, kun ilmasto sitä vaatii. Vähimmäisraportoitu väestötiheys oli 3,5 henkilöä neliökilometriä kohti.

Ltshears, kirjoittanut Wikimedia Commons

Sovellukset

Asukologian tuntemus on välttämätöntä villieläinten ja luonnonvarojen säilyttämisen ja hoidon biologille. Biologisen monimuotoisuuden säilyttämiseen liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi on oltava tarkkoja tietoja tutkimusryhmän väestöekologiasta.

Esimerkiksi, jos haluat tutkia, miksi sammakkoeläinten lukumäärä vähenee koko maailmassa tai jos vieraan lajin esiintyminen vaikuttaa jollain tavalla paikallisiin lajeihin, on välttämätöntä saada väestöekologisia tietoja..

Viitteet

1. Hannan, MT, ja Freeman, J. (1977). Organisaatioiden väestökologia. Amerikkalainen sosiologialehti, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME ja Romero, RC (2013). Ekologia: nykyisten ympäristöongelmien vaikutus terveyteen ja ympäristöön. Ecoe Editions.
3. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, ja Jackson, RB (2014). Campbell-biologia. Pearson.
4. Rockwood, LL (2015). Johdatus väestökologiaan. John Wiley & Sons.
5. Trajano, E. (1996). Luolalepakoiden liikkeet Kaakkois-Brasiliassa painottaen tavallisen vampyyri-lepakan, Desmodus rotundus (Chiroptera) populaatioekologiaa. Biotropica 28 (1), 121 - 129.