Grunderna i befolkningsbiologi

Befolkningar är grupper av individer som tillhör samma art som lever i samma region samtidigt. Befolkningar, liksom enskilda organismer, har unika attribut som tillväxthastighet, åldersstruktur, könsförhållande och dödlighet

Befolkningen förändras över tid på grund av födelser, dödsfall och spridning av individer mellan olika populationer. När resurserna är rikliga och miljöförhållandena lämpliga kan befolkningen öka snabbt. Befolkningens förmåga att öka med sin maximala hastighet under optimala förhållanden kallas dess biotiska potential. Biotisk potential representeras av brevet r när de används i matematiska ekvationer.

Att hålla befolkningen i kontroll

I de flesta fall är resurserna inte obegränsade och miljöförhållandena är inte optimala. Klimat, mat, livsmiljö, vattentillgänglighet och andra faktorer håller befolkningstillväxten i kontroll på grund av miljöbeständighet. Miljön kan bara stödja ett begränsat antal individer i en befolkning innan någon resurs tar slut eller begränsar överlevnaden för dessa individer. Antalet individer som en viss livsmiljö eller miljö kan stödja kallas bärförmågan. Bärförmåga representeras av brevet K när de används i matematiska ekvationer.

Tillväxtegenskaper

Befolkningar kan ibland kategoriseras efter deras tillväxtegenskaper. Arter vars populationer ökar tills de når sin miljö bärförmåga och sedan utjämnas kallas K-utvalda arter. Arter vars populationer ökar snabbt, ofta exponentiellt och snabbt fyller tillgängliga miljöer, kallas r-utvalda arter.

Egenskaper av K-utvalda arter inkluderar:

• Sen mognad
• Färre, större unga
• Längre livslängd sträcker sig
• Mer föräldraomsorg
• Intensiv konkurrens om resurser

Egenskaper av r-utvalda arter inkluderar:

• Tidig mognad
• Många, mindre unga
• Kortare livslängd
• Mindre föräldraomsorg
• Lite konkurrens om resurser

Befolkningstäthet

Vissa miljö- och biologiska faktorer kan påverka en befolkning på olika sätt beroende på densitet. Om befolkningstätheten är hög, blir sådana faktorer alltmer begränsande för befolkningens framgång. Till exempel, om individer är trånga i ett litet område, kan sjukdomen sprida sig snabbare än den skulle om befolkningstätheten var låg. Faktorer som påverkas av befolkningstätheten benämns densitetsberoende faktorer.

Det finns också densitetsoberoende faktorer som påverkar populationer oavsett densitet. Exempel på täthetsoberoende faktorer kan inkludera en förändring i temperatur, såsom en utomordentligt kall eller torr vinter.

Intra-specifik tävling

En annan begränsande faktor för populationer är intraspecifik konkurrens som uppstår när individer inom en befolkning tävlar med varandra för att få samma resurser. Ibland är den intraspecifika konkurrensen direkt, till exempel när två individer strävar efter samma mat, eller indirekt, när en individs handling förändrar och eventuellt skadar miljön för en annan individ.

Djurpopulationer interagerar med varandra och deras miljö på olika sätt. En av de primära interaktioner en befolkning har med sin miljö och andra populationer beror på matningsbeteende.

Typer av växtätare

Konsumtionen av växter som livsmedelskälla kallas växtät och djur som gör detta konsumerar kallas växtätare. Det finns olika typer av växtätare. De som matar på gräs kallas betare. Djur som äter löv och andra delar av woody växter kallas webbläsare, medan de som konsumerar frukt, frön, sap och pollen kallas frugivores.

Rovdjur och rov

Befolkningar av köttätande djur som matar på andra organismer kallas rovdjur. De populationer som rovdjur livnär sig kallas byte. Ofta cyklar rovdjur och bytespopulationer i en komplex interaktion. När rovresurserna är rikliga ökar rovdjurens antal tills rovresurserna avtar. När rovtalet sjunker, minskar rovdjurens nummer också. Om miljön ger tillräckligt tillflyktsort och resurser för byte kan deras antal öka igen och cykeln börjar igen.

Konkurrerande arter

Begreppet konkurrenskraftig uteslutning antyder att två arter som kräver identiska resurser inte kan samexistera på samma plats. Resonemanget bakom detta koncept är att en av dessa två arter kommer att anpassas bättre till den miljön och vara mer framgångsrik, så att de mindre arterna utesluts från miljön. Ändå finner vi att många arter med liknande krav samexisterar. Eftersom miljön är varierad kan konkurrerande arter använda resurser på olika sätt när konkurrensen är intensiv och därmed ge utrymme för varandra.

När två interagerande arter, till exempel rovdjur och rov, utvecklas tillsammans kan de påverka utvecklingen av den andra. Detta kallas coevolution. Ibland resulterar samutveckling i två arter som påverkar (både positivt eller negativt) från varandra, i ett förhållande som kallas symbios. De olika typerna av symbios innefattar:

• Parasitism: En art (parasit) gynnar mer än den andra arten (värd).
• kommensalism: En art gynnas medan en andra art varken hjälps eller skadas.
• mutualism: Båda arterna drar nytta av interaktionen.