گروه زیست شناسی پاوه

جمعیت:
مجموعه ای از افراد هم گونه که در زمان خاص  در یک مکان معین زندگی می کنند.
اجتماع:
مجموعه ای از جمعیت های مختلف که   در یک مکان زندگی میکنندو با یکدیگر ارتباط دارند.
 مثال جمعیت ها:
جمعیت یاکتری های اشرشیاکلی در این لحظه در رو ده یک انسان
جمعیت گنجشک ها در سال گذشته در منطقه پاوه
جمعیت درختان بلوط کوههای زاگرس در سال 1392
سه ویژگی اصلی جمعیت:
اندازه    تراکم         پراکنش
اندازه:تعداد افراد تشکیل دهنده جمعیت
عوامل تعیین کننده اندازه جمعیت:
افزاینده: تولد – مهاجرت به داخل
کاهنده: مرگ – مهاجرت به خارج
با محاسبه آهنگ رشد ذاتی جمعیت محاسبه و پیش بینی اندازه جمعیت در هر زمان امکان پذیر است.
آهنگ مرگ: درصدی از افراد که در طول یک سال می میرند.
آهنگ تولد: در صد نسبی تولد به افراد جمعیت در یک سال
آهنگ افزایش ذاتی = آهنگ تولد – آهنگ مرگ
 
 R= B-d
اگر r مثبت باشد جمعیت در حال رشد و اگر منفی باشددر حال کاهش است.
مثال:
 در یک جمعیت 2000 تایی گنجشک ها در سال 400 عضو می میرندو 600 عضو جدید متولد می شوند. آهنگ افزایش ذاتی را معین کنید.
D=4002000                      B=6002000   
2/0- 3/0 = R    
اندازه یک جمعیت بر توان بقای جمعیت موثر است.
معایب جمعیت کوچک:
خطر انقراض بیشتر
کاهش تنوع به دلیل آمیزش بین خویشاوندان که سبب کاهش توان بقای جمعیت می شود.
تراکم:
تعداد افراد یک جمعیت که در زمان معین در یک واحد سطح یا حجم زندگی می کنند.
برای محاسبه خشکی زی ها از واحدسطح و آبزیان از واحد حجم استفاده می شود.
اگر تعداد افراد کم و فاصله آنها زیاد باشد امکان تماس افراد با یکدیگر کم و توان تولید مثلی آن جمعیت کم می شود.
در جمعیت های کوچک احتمال آمیزش خویشاوندان بالا است از این رو تنوع ژنی کم شده و همانندی افراد بیشتر می شود.
کاهش تنوع سبب کاهش سازگاری می شود.
 
پراکنش:
چگونگی پراکندگی افراد جمعیت در محیط زیست.
انواع پراکنش:
اتفاقی:  مثل پراکندگی درختان بلوط
یکنواخت:پراکندگی پرندگان
دسته ای: گله های گوزن
الگوهای پراکنش نشان دهنده انواع روابط بین جمعیت و محیط زیست است.
الگو های رشد جمعیت:
برای پیش بینی رشد جمعیت ها از الگوهای رشد استفا ده می کنند.
ساده :الگوی نمایی
پیچیده: الگوی لجستیک
ساده ترین وقتی است که تفاوت بین آهنگ تولد و مرگ را محاسبه کنیم.(آهنگ افزایش ذاتی)
مشخصات الگوی رشد نمایی:
رقابت بین افراد وجود ندارد یا بسیار خفیف است
منابع نامحدود
جمعیت با حد اکثر توان تولید مثل میکند.
رشد تصاعدی جمعیت صورت می گیرد.                    تعداد
نمودار رشد:
 
                                      زمان
مثال: رشد مخمر ها یا باکتری ها در محیط کشت جدید.
مهاجرت تعداد کمی از افراد یک گونه به محیط جدید مثل گوزن های الاسکا
در طبیعت رشد نمایی اتفاق نمی افتد زیراعوامل محدود کننده رشد وجود دارند.(عوامل وابسته به تراکم)
عوامل وابسته به تراکم مثل رقابت بر سر غذا – شیوع بیماری- شکار شدن
الگوی رشد لجستیک:
الگویی از رشد که در آن با شدت یافتن رقابت و نزدیک شدن اندازه جمعیت به گنجایش محیط آهنگ رشد کند می شود.
 
با در نظر گرفتن پارامتر گنجایش محیط ایراد نا محدود در نظر گرفتن منابع را حل می کند.
گنجایش محیط:
تعداد معینی از جانداران که محیط می تواند آنها را در خود جا دهد و در حد تعادل نگه دارد  .                                    تعداد

 

 

                                            زمان
 
 
ایرادهای الگوی رشد لجستیک:
عدم توجه به تنوع افراد گونه
مثلا" جهش یافته هایی با تولید مثل بیشتر که سبب افزایش  r می شوند یا جهش یافته هایی که در استفاده از منابع کارایی بیشتری دارند k را افزایش میدهند.
نامساوی بودن سرعت مصرف منابع با سرعت تولید
سرعت مصرف منابع >سرعت بازسازی منابع          کاهشk
در برخی موارد کاهش تراکم به ضرر افراد گونه است
در این الگو رشد جمعیت پیوسته است. در صورتی که در برخی مواردجانداران در فصل خاصی تولید مثل کرده و جمعیت بیشتر از گنجایش محیط می شود.
در این الگو برهم کنش گونه های مختلف در نظر گرفته نشده استمثل اثر شکار به عنوان عامل محدود کننده.
نکته: با رسیدن اندازه جمعیت به گنجایش محیط تعداد تولد برابر تعداد مرگ است.
جمعیت های فرصت طلب:
در محیط های متغییر و غیر قابل پیش بینی زندگی می کنند.
مثل حشرات که در بهار و تابستان با سرعت تولید مثل می کنندو در زمستان به شدت کاهش میابند.
جمعیت های تعادلی:
در محیط زیست پایدار زندگی می کنند و در محیط زیست آنهاحوادث ناگهانی بندرت رخ می دهند.
مثل اغلب مهره داران
اندازه جمعیت تعادلی به گنجایش محیط نزدیک است.
پایداری و ناپایداری محیطرا باید با توجه به نوع گونه مورد بررسی سنجید مثل سرمای زمستان برای حشرات محیط ناپایدار ایجاد میکند در حالی که بسیاری از جانوران بزرگ این شرایط را تحمل می کنند.
نکته:
جمعیت تعادلی وفرصت طلب دو حد  آستانه هستند و بسیاری از گونه ها وضعیتی بینابینی دارند.
مهمترین جنبه مقایسه جمعیت تعا دلی و فرصت طلب نوع اثری است که انتخاب طبیعی روی آنها میگذارد.
 
 
 

عوامل	جمعیت های تعادلی	جمعیت های  فرصت طلب
آب و هوای محیط	تا حدودی ثابت یا قابل پیش بینی	متغییر و غیر قابل پیش بینی
مرگ و میر	معمولا" هدف داروابسته به تراکم	معمولا" تصادفی – مستقل از تراکم
اندازه جمعیت	تقریبا" ثابت نزدیک به گنجایش محیط	متغییر با زمان
رقابت	عموما" شدید	اغلب وجود ندارد
ویژگی های مطلوب در انتخاب طبیعی	رشدو نمو آهسته قابلیت های رقابتی بالا دیر به سن تولید مثل می رسند جثه بزرگ معمولا" هر فرد چند با تولید مثل می کند تعداد کمی زاده بزرگ ایجاد می کنند	رشد و نمو سریع   تولید مثل سریع افراد زود به سن تولید مثل می رسند جثه کوچک معمولا" هر فرد یک بار فرصت تولید مثل دارد تعداد زیادی زاده کوچک تولید می کنند.
تولید مثل سریع افراد زود به سن تولید مثل می رسند جثه کوچک معمولا" هر فرد یک بار فرصت تولید مثل دارد تعداد زیادی زاده کوچک تولید می کنند.
طول عمر	عموما" بیشتر از یک سال	اغلب کمتر از یک سال

هرم جمعیت:
نموداری که در آن گروه های سنی کوچک تر در پایین و گروه های سنی بزرگ تر در بالا ی ان نشان دا ده می شوند.
اهمیت هرم جمعیت:
با بدست دادن اطلاعات کمی و کیفی در باره آینده جمعیت نیاز های آینده را قابل پیش بینی می کند.
گروه های سنی روی محور y و تعداد افراد روی محورx
گروه های سنی کوچک تر در پایین و گروه های سنی مسن تر  در بالا  نشان داده می شوند.
روابط میان جانداران در یک اجتماع زیستی:
تغییر و تحول گونه ها در ارتباط با هم صورت می گیرد.
روابط میان گونه ها نتیجه فرایند تکامل در زمان های بسیار طولانی است.
نتیجه آن هماهنگ شدن رفتار هر گونه با گونه دیگر است.
مثل گرده افشانی گیاهان گلدار هماهنگ با ساختار و رفتار حشرات تکامل پیدا کرده است.
تکامل همراه:
هماهنگی تکامل بین گونه هایی که در یک اکوسیستم زندگی میکنند.
مثال هایی از تکامل همراه:
شکار و شکارچی:
شکارچی دارای صفاتی شده که بیشتر در شکار به او کمک می کند.
شکار به صفاتی که او را از شکار حفظ می کند مجهز شده است.
گیاه و پرنده شهد خوار:
هماهنگی ساختار نوک پرنده  با ساختار گل
انگل و میزبان:
انواع انگل: داخلی مثل کرم روده      خارجی مثل کنه
انگلی نوعی از رابطه صیادی است. ولی میزبان کشته نمی شود زیرا زندگی انگل به میزبان بستگی دارد.
گیاهان و گیاه خواران:
تولید تیغ و خار
تولید موادی بنام ترکیب های ثانویه (یکی از پیچیده ترین را دفاع گیاهان است)                    برحذداشتن گیاه خواران
گیاهان تیره شب بو با تولید روغن خردل
روابط دراز مدت سبب پیدایش گونه های همزیست می شود.
همزیستی:
اگر دو یا چند جاندار از گونه های متفاوت در دراز مدت با یکدیگررابطه نزدیک داشته باشند با آنها همزیست گویند.
انواع روابط همزیستی:
هم یاری:
رابطه ای که در آن هر دو طرف سود می برند.
مثل موچه و شته
شته مکیدن شهره گیاهی و مورچه حفاظت از شته در برابر حشرات شکارچی
پرنده شهد خوار و گیاه
روزن داران و جلبک های درون پوسته آنها
تاژک داران هضم کننده سلولز در روده موریانه
باکتری های همزیست در لوله گوارش انسان
ریزوبیوم و گیاهان خانواده پروانه واران(لگومینوز)
گلسنگ
 
هم سفرگی:
رابطه ای که یکی سود می برد ولی دیگری نه سود نه زیان
مثل دلقک ماهی و شقایق دریایی
حفاظت از دلقک ماهی از سایر جانوران توسط خار های سمی شقایق دریایی
رقابت به جوامع زیستی شکل می دهد:
هنگامی که دو گونه از منابع مشترکی استفاده می کنند در حال رقابت هستند.
استفاده مشترک از منابع کمیاب
منابعی که مورد رقابت قرار می گیرند:
غذا – مکان آشیانه- فضا برای زیستن- نور – مواد معدنی – آب
اثر رقابت بر رقیبان:
جنگ و ستیز
اثر بر رقیبان از طریق اثر بر منابع
کنام:
نقش هر جاندار در اکوسیستم
عواملی که برای تعریف کنام یک جاندار تعیین می شوند
( راههای ارتباطی جاندار با محیط):
غذایی که می خورد
نیاز های دمایی
نیاز های رطوبتی
نیاز های جفت گیری
تفاوت کنام و زیستگاه:
زیستگاه مکان است ولی کنام الگوی زندگی
کنام را از نظر تاثیری که روی محیط می گذارد توصیف می کنند.
زیستگاه بخشی از کنام جاندار است.
انواع کنام:
بنیادی: طیفی از موقعیت ها که جاندار توان زیستن در آنها را دارد.
واقعی: بخشی از کنام بنیادی که هر گونه اشغال می کند.
در طول زندگی و در نتیجه رقابت کنام واقعی قابل تغییر است.
کنام بنیادی که به توانایی های یک گونه بستگی دارد در طول زندگی یک فرد تغییر نمی کند زیرا تغیی به زمان طولانی نیاز دارد.
مزیت تقسیم کنام بنیادی:
کاهش رقابت
عامل تقسیم کنام بنیادی:
انتخاب طبیعی است.
گونه های یک کنام بنیادی رفتار های متفاوت ایجاد کرده باعث می شود هر گونه از بخشی از کنام بنیادی استفاده کند.
رقابت دسترسی گونه ها به منابع را محدود می کند:
کشتی چسب جانوری از گروه سخت پوستان است.
نوزاد جانور ابتدا آزاد زندگی می کند. سپس بقیه عمر را چسبیده به تخته سنگ ها است.
دو گونه از کشتی چسب ها وجود دارند:
گونه1: در مناطق بالای سخره ها که هنگام جزر از آب خارج می شوند.
گونه2: در مناطق پایین سخره که بندرت از آب خارج می شود.
گونه1 در صورت حذف گونه 2 قسمت پایین سخره را به سرعت اشغال می کند.
نتیجه: عامل محدود کننده گونه 1 رقابت با گونه2 استنه عدم توانایی زیستن در پایین سخره.
در صورت حذف گونه1 گونه2 در همان منطقه عمیق مشاهده شد.
نتیجه:
کنام بنیادی گونه1 کل سخره است.
کنام واقعی گونه1 بالای سخره است.
کنام واقعی و بنیادی گونه2 یکسان است همان پایین سخره.
نکته:
در پژوهش مک ارتور کنام بنیادی 5 گونه سسک یکسان بود ولی در پژوهش ژوزف کانلکنام بنیادی دو گونه کشتی چسب یکسان نبود.
رقابت بدون تقسیم منایع باعث انقراض می شود:
نظریه داروین نشان داد که رقابت گونه های مشابه شدید تر است.زیرا با روش یکسان از منابع استفاده می کنند.
آزمایش گوس:
دو گونه پارامسی 1و2 را که از یک نوع باکتری تغذیه می کنند را در یک ظرف کشت داد.
رقابت منجر به حذف یکی از گونه ها شد.
گونه ای که مقاومت کمتری نسبت به مواد دفعی باکتری ها داشت.
حذف رقابتی:
حذف یک گونه با کارایی کمتر در رقابت با گونه دیگر
در آزمایش دیگر گونه1 و 3 را در محیط باکتری ها کشت دادهیچ کدام حذف نشدند.
گونه1 در قسمت بالا که اکسیژن بیشتر بود دیده شد و گونه 3 در پایین که اکسیژن کمتر بود.
کنام بنیادی به دو کنام واقعی تقسیم شد.
در گونه های 1و2 کنام واقعی و بنیادی برای هردو یکسان بود.
نکته:
نتیجه رقابت به هم پوشانی کنام های واقعی گونه های رقیب بستگی دارد.
صیادی رقابت را کاهش می دهد:
پژوهش های رابرت پاین در مورد گونه های ستاره دریایی
ستاره دریایی شکارچی صدف باریک و صدف پهن است.
رابرت پاین ستاره های دریایی یک منطقه زیستی را خارج کرد مشاهده نمود که گونه های صدف از 15 گونه به 8 گونه تقلیل یافت.
7 گونه در رقابت با 8 گونه دیگر حذف شدند.
ستاره دریایی با شکار صدف های باریک سبب کاهش رقابت می شد.
مانع حذف رقابتی گونه های دیگر.
وجود صیاد                  کاهش رقابت بین گونه های صید      افزایش تنوع گونه های شکار
تنوع زیستی و تولید کنندگی:
تحقیق دیوید تیلمن و همکاران روی علف زارهای مینوسوتا در امریکا
هر منطقه مورد مطالعه شامل 24 گونه گیاهی خاص و بومی بود
اندازه گیری مقدار ماده زنده تولید شده
نتیجه:
هر قدر تنوع بیشتر باشد یه همان نسبت نیتروزن جذب شده از خاک بیشترو مواد گیاهی بیشتری تولید می شود.

تنوع زیاد سبب پایداری زیستگاه ها و مقاوم بودن در مقابل کم ابی ها و خشکی می شود.