BIOTICKÝ POTENCIÁL: VLASTNÍ RYCHLOST RŮSTU A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Biotický potenciál je maximální rychlost růstu populace, v níž neexistují žádná omezení. Aby populace dosáhla svého biotického potenciálu, musí mít neomezené zdroje, nesmí existovat parazity ani jiné patogeny a druh nesmí navzájem konkurovat. Z těchto důvodů je hodnota pouze teoretická.

Ve skutečnosti populace nikdy nedosáhne svého biotického potenciálu, protože existuje řada faktorů (biotických a abiotických), které omezují neurčitý růst populace. Pokud odečteme odolnost vůči životnímu prostředí od biotického potenciálu, budeme mít skutečnou hodnotu rychlosti, se kterou se uvedená populace zvyšuje.

Vnitřní rychlost růstu

Biotický potenciál je také známý jako vnitřní rychlost růstu. Tento parametr je označen písmenem ra je míra, při které by populace určitého druhu mohla růst, kdyby měla neomezené zdroje.

Organismy, které mají vysokou vlastní rychlost růstu, se obvykle reprodukují již v raném věku, mají krátkou generační dobu, mohou se mnohokrát za život rozmnožovat a při každé reprodukci mají vysoký počet potomků.

Podle těchto charakteristik a životních strategií může být druh klasifikován jako prodigal nebo strategie r a opatrný nebo strategie K. Tato klasifikace byla vytvořena George Hutchinsonem.

Strategie r se vyznačují porodem velkého počtu potomků, jsou malé velikosti, jejich doba zrání je rychlá a na rodičovskou péči nestráví čas. Logicky, reprodukční strategie r dosahuje maximální kapacity biotického potenciálu z hlediska reprodukce.

Naproti tomu druhy uvedené na seznamu K mají málo potomků, kteří dozrávají pomalu a jejichž tělesná velikost je velká. Tyto druhy pečlivě pečují o své mladé, aby zajistily jejich úspěch.

Faktory ovlivňující biotický potenciál

Biotický potenciál je ovlivňován řadou faktorů vlastních druhu. Nejdůležitější jsou popsány níže:

- četnost reprodukce a celkový počet reprodukcí organismu. Například bakterie se reprodukují binárním štěpením, což je proces, který lze provádět každých dvacet minut. Naproti tomu medvěd má mláďata každé tři nebo čtyři. Při porovnání biotických potenciálů obou má lední medvěd mnohem nižší potenciál.

- Celkový počet potomků narozených v každém reprodukčním cyklu. Bakteriální populace mají velmi vysoký biotický potenciál. Pokud by měl bakterie neomezené zdroje a žádná omezení, mohl by tvořit vrstvu o hloubce 0,3 metru, která by pokryla zemský povrch za pouhých 36 hodin.

- Věk, ve kterém začíná reprodukce.

- Velikost druhu. Druhy s malými velikostmi, jako jsou mikroorganismy, mají obecně vyšší biotický potenciál než druhy s většími tělesnými velikostmi, jako jsou někteří savci.

Odolnost vůči životnímu prostředí

Biotického potenciálu druhu není nikdy dosaženo. Faktory, které brání neomezenému růstu, jsou známé jako odolnost vůči životnímu prostředí. Patří sem různé tlaky, které omezují růst.

Mezi tyto rezistence patří nemoci, konkurence, hromadění toxického odpadu v životním prostředí, nepříznivé klimatické změny, nedostatek potravy nebo prostoru a konkurence mezi druhy.

Jinými slovy, exponenciální růst populace (ke kterému dochází, když nepředstavuje žádné omezení), se stane logistickým růstem, když populace čelí tomuto odporu vůči životnímu prostředí.

V průběhu času se populace stabilizuje a dosahuje své nosnosti. V tomto stavu má růstová křivka tvar S (sigmoidální).

Nakládací kapacita

Únosnost závisí na odolnosti prostředí vůči biotickému potenciálu. Tento parametr je označen písmenem K a je definován jako maximální populace daného druhu, kterou lze udržovat v určitém stanovišti bez degradace. Jinými slovy, jedná se o limit stanovený odolností vůči životnímu prostředí.

Míra růstu populace se snižuje, když se velikost populace blíží hodnotě únosnosti prostředí. V závislosti na dostupnosti zdrojů se může velikost populace pohybovat kolem této hodnoty.

Pokud populace překročí nosnou kapacitu, je pravděpodobné, že se zhroutí. Aby se tomuto jevu zabránilo, musí se přebytek jednotlivců přesunout do nových oblastí nebo začít využívat nové zdroje.

Biotický potenciál u lidí

U lidí a dalších velkých savců může být biotický potenciál každoročně 2 až 5%, na rozdíl od 100% biotického potenciálu mikroorganismů každou půl hodinu.

V lidských populacích není dosažen veškerý biotický potenciál. Z biologického hlediska je žena schopna mít po celý život více než dvacet dětí.

Toto číslo však není téměř nikdy dosaženo. Přes toto, lidská populace rostla exponenciálně od osmnáctého století.

Příklad

Vydry nedosahují svého biotického potenciálu z mnoha důvodů. Ženy dosáhnou sexuální zralosti ve věku 2 až 5 let. K první reprodukci dochází kolem 15 let a v průměru mají pouze jednu mladou.

Pokud jde o velikost populace, jedná se o výkyvy v důsledku změn prostředí. Růst dravců, jako jsou orkové, také známý jako kosatky, snižuje populaci vydry.

Přirozenou kořistí kosatek však nejsou vydry. Jsou to lachtani a tuleni, jejichž populace také klesá. Aby se to vyrovnalo, pak se velryby zabijí na vydry.

Paraziti jsou také rozhodujícím faktorem při snižování populace vydry, konkrétně parazitů pocházejících ze společenských zvířat, jako jsou kočky.

Parazitům se podaří dosáhnout vydry, protože majitelé domácích zvířat splachují odpad dolů na toaletách a kontaminují to místo vydry.

K poklesu počtu vydry rovněž přispělo znečištění vody produkované člověkem.

Výskyt každého z těchto faktorů při snižování biotického potenciálu vydry může vést k vyhynutí tohoto druhu.

Reference

1. Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. Biologie. Panamerican Medical Ed.
2. Miller, GT, a Spoolman, S. (2011). Základy ekologie. Cengage Learning.
3. Moore, GS (2007). Život se zemí: koncepty ve vědě o zdraví životního prostředí. CRC Stiskněte.
4. Starr, C., Evers, C. a Starr, L. (2011). Biologie: koncepce a aplikace. Cengage Learning.
5. Starr, C., Evers, C. a Starr, L. (2015). Biologie dnes a zítra s fyziologií. Cengage Learning.
6. Tyler, G. & Spoolman, S. (2011). Život v životním prostředí: principy, souvislosti a řešení. Šestnácté vydání. Cengage Learning