Регулация на популацията

В това видео искам да разгледаме по-подробно как може да се регулират популациите. По принцип можем да разглеждаме две категории регулиране на популациите. Първата е регулация, която зависи от плътността – "Зависеща от плътността" регулация. Но има и тип регулация, която не зависи от плътността, така че можем да я наречем "Независима от плътността" регулация. Първо да разгледаме зависимата от плътността регулация. Ще начертая малка схема, за да си го представим. Да кажем, че на тази ос е числеността на популацията. Ще напиша П (P) за популация. На тази ос е времето. Така че В (T) за време. В предходни видеа говорихме за популации и искам да използвам примера за зайците – как числеността им нараства експоненциално. В такъв случай те ще нарастват с определен процент всеки месец и тази популация ще се увеличи експоненциално. Но не е възможно това да продължи безкрайно. Ако зайците продължат да нарастват експоненциално, не би им отнело много да покрият цялата земя и ще изпълнят вселената, ако не бъдат ограничени по някакъв начин от нещо. Но ние знаем, че те са ограничени. Околната среда има определен капацитет. От какво се определя този капацитет на насищане на средата? Плътността на зайците в определена област се увеличава все повече и повече и в зависимост от плътността им – ще използвам различен цвят – зависимите от плътността фактори започват да влияят – зависимите от плътността ограничаващи фактори. Какви могат да бъдат някои от тези фактори, зависими от плътността, които ограничават числеността на популацията да надхвърли капацитета на насищане на средата? Най-очевидният може би е конкуренцията за ресурси. И първото, което ми хрумва, е най-очевидното – храната. Това е снимка от Австралия в средата на 19-ти век. Имали са проблем с популацията на зайците. Първоначално зайците били внесени на континента като обект за лов, но после те се размножавали като зайци. Изчислено е, че в някакъв момент са имали над милиард зайци, които са населявали страната. Някой би казал, че е много сладко, но те било огромен проблем. Изяждали цялата селскостопанска продукция, посевите, тревата за паша на отглежданите животни. Това е било огромно нашествие от зайци. Досещаш се, че един конкурентен ресурс е самата трева. На снимката се вижда, че земята е оголена. Може би това се е случило, защото зайците са изяли цялата растителност тук. При конкуренцията за ресурси един от видовете ресурси може да е храна, а друг – вода. Може да няма достатъчно вода, за да поддържа организмите от определен вид. Обикновено говорим за животни, но може да става въпрос за растения или бактерии, може да говорим за всякакъв вид организми. И ако говорим за растения, трябва да включим светлината. Какви ограничения имат безбройните растения на определено място? Водата ще бъде ограничена, хранителните вещества в почвата, но и достъпът до светлина. Виждал/а си снимки на плътен балдахин в тропическа гора и растенията, които се опитват да намерят какъвто и да е било просвет в балдахина, така че да получат някакъв достъп до светлина. Има и други примери, които типично не се отнасят до растенията, но това е възможността за подслон. Това може би се отнася до хората, или друг вид животни, които се нуждаят от подслон, за да се скрият, или от място за размножаване, или нещо друго. Ако плътността на популацията нарасне прекалено много в определен регион, тогава тези фактори ще ограничат плътността на популацията или просто каква е всъщност популацията. И това би довело, отново, както споменахме в предишното видео, до тази логистична крива тук горе, където започваме да достигаме капацитета на насищане, и е възможно дори да го надвишим, а след това в някаква много нестабилна ситуация да се случи нещо и да отидем под него, после да го надвишим, и отново да го намалим, и така нататък. Кои са другите фактори, зависещи от плътността, за които можем да се сетим? Ако си хищник, когато зайците са станали толкова много, е много по-лесно да ги нападаш, много по-лесно е да получиш обяд. Така че следват хищниците или отношенията между хищник и жертва. Когато популацията стане достатъчно голяма и гъста, хищниците биха казали: "О, сега е много по-лесно да си набавяме храна." Друг фактор, който може би е не така очевиден, но когато има висока плътност на популацията – има примери за това от Средновековието в Европа и дори в наши дни с човешката популация, но това се случва при всички организми, когато популацията стане гъста, тогава има повече взаимодействие, по-голям контакт, повече споделяне на ресурси като вода и други, и така болестите и паразитите стават проблем. Нека да го напиша – болестите и паразитите се разпространяват много по-лесно и е много по-вероятно да започнат да ограничават популацията. Това, за което веднага се сещам, е чумата в Средновековието, когато е било много лесно да се разпространи от един човек на друг или от плъхове на хора и на каквото и да е друго. Друго нещо, което може би има до известна степен връзка с всичко споменато дотук, е натрупването на отпадъци. Нека го напиша тук. Отпадъци. При много висока плътност на населението, когато отпадъците са навсякъде, може да се замърсят водите, може да се отровят източниците на храна, да помогне за разпространението на болести и паразити. Още веднъж, всички тези неща спомагат да се определи какъв е капацитетът на средата, колко плътна може да бъде една популация в определен регион. Може да кажеш, че тогава популацията може да напусне тази област, да потърсят други места и това е възможно. Това е историята на много различни видове. Гризачите са известни с това, че когато популацията им стане гъста в определена област, групи от тях започват да бягат и търсят други места. Понякога бягат в посоки, които не са особено добри за тях. Това са ограничителните фактори, зависими от плътността. Много от тях, както току-що казахме, могат да се определят като биотични фактори. Те са свързани с другите живи организми около нас. Факторите, независещи от плътността, обикновено са абиотични. Те не са свързани с живите организми. Най-често срещаният фактор, независещ от плътността, са природните бедствия. Това е снимка на горски пожар. Популацията на елени тук в никакъв случай не е близо до своя капацитет, но въпреки това горският пожар може би е убил много елени. Други природни бедствия – може да има наводнение, цунами, може метеорит да падне от космоса. Това е сполетяло динозаврите – изличени са огромни популации. При факторите, независещи от плътността, популацията може да нараства и в някакъв случаен момент да се появи някой независещ фактор като горски пожар, наводнение или каквото и да е. После популацията може да нарасне от това ниво и накрая да се доближи до капацитета на насищане, кой знае, но още веднъж – факторите, независещи от плътността, не са свързани с това къде се намираме на тази крива, може да се появят по всяко време, до известна степен те са по-случайни. След всичко казано за капацитета на насищане и различните фактори, зависещи от плътността, може би се питаш какво се случва с хората? Със сигурност и ние сме биологичен вид и всичко това се отнася и за нас. Има ли в такъв случай капацитет на насищане на средата, в която сме ние? Известният философ и учен Томас Малтус, за когото имам цяло видео, е създал хипотезата, че човечеството има много сериозен проблем. Тъй като населението нараства експоненциално – това е популация, а това време – той смята, че съществува капацитет на насищане на средата за хората. Тъй като числеността на човечеството продължава да нараства драстично, можем да достигнем този капацитет – терминът за капацитета на насищане за човечеството, въведен от Томас Малтус – има цяло видео за това – е Малтусианско ограничение. И той създава хипотезата, че ако се пресече или достигне границата, ще настъпят всевъзможни кризи. Достигнем ли до капацитета на насищане, няма да има достатъчно храна, ще настъпи глад, а ако я преминем, болестите ще се разпространяват много повече. Той просто е приложил идеите за факторите, зависещи от плътността, към човешката популация като това означава проблеми за човечеството. Интересното е, че човечеството е открило начини многократно да увеличава капацитета на насищане за нас като вид. Способни сме да го направим посредством технологиите. Начините да се отглежда все по-интензивно храна, начините да се предотвратят болести, начините да се избавим от отпадъците, както и канализацията. Интересен философски въпрос е ще достигнем ли някога момент, когато човечеството ще достигне това Малтусианско ограничение, когато човешкото общество ще достигне Малтусианския лимит или ние винаги ще успяваме да го избегнем чрез по-добри и по-добри технологии или дори чрез регулиране на самото население – това включва контрол на раждаемостта или семейно планиране, и други подобни. Така че е малко вероятно да достигнем крайния си лимит.