Содержание
Цель каждого живого существа на этой планете — расширить свои гены. Животные развивают свое поведение и анатомическую адаптацию на основе очень простой предпосылки: оставить след в последующих поколениях в виде своего собственного потомства или потомства других кровных родственников (кузенов, братьев и т. д.). Даже если это будет стоить ему жизни, единственное, чего в конечном итоге хочет живое существо — это, без сомнения, иметь детей.
Согласно теории естественного отбора, биологическая эволюция живых существ зависит от давления окружающей среды и взаимодействия с другими видами. Когда животное претерпевает спонтанную мутацию в своем развитии, оно может иметь биологическое преимущество по сравнению с остальными, например, насекомое рождается с чуть более крупными челюстями. Если это насекомое живет дольше остальных, потому что ему легче добывать пищу, ожидается, что у него будет больше детей, чем у других.
Репродуктивный потенциал живого существа
Прежде чем переходить к масштабам популяций и видов, необходимо посмотреть на потенциал каждого из их представителей.
Пригодность определяется как количественное представление механизмов естественного отбора, влияющих на адаптацию живых существ к окружающей среде. Проще говоря, этот параметр показывает долю генов, которые особь вида оставляет в следующем поколении, по отношению к общему генофонду, присутствующему в популяции, в которой она живет.
Количество детей, которые отец имеет на протяжении всей его жизни, рассматривается как приспособленность, но братья и сестры, двоюродные братья и другие кровные родственники также являются частью генофонда человека. По этой причине степень приспособленности организма иногда определяется не только тем, насколько он привлекателен для женщин, но и его способностью поддерживать на плаву общество или семью.
Следует отметить, что приспособленность может быть абсолютной (количество потомков, ожидаемых для особи) или относительной (количество потомков по отношению к другим сородичам). В целом, чем выше приспособленность каждого из членов популяции, тем лучше показатели вида в его экосистеме.
Каков биотический потенциал?
Говоря простым языком, можно сказать, что биотический потенциал является следствием высокой приспособленности, поддерживаемой в течение долгого времени в популяции вида. Если мы возьмем более технический подход на биологическом уровне, этот термин можно определить как неограниченный рост вида в экосистеме до точки, где достигается максимальная численность популяции.
Как вы понимаете, в природе этого не происходит, за исключением очень редких случаев, когда на них влияют факторы, экзогенные для экосистемы (например, выпуск экзотических видов в среду, которая им не принадлежит). Для развития биотического потенциала рассматриваемый вид должен быть свободен от хищников, не переносить болезни и иметь практически неограниченную доступность ресурсов. Сами механизмы естественного отбора предотвращают это, поскольку в противном случае экосистемы в конечном итоге рухнут.
На математическом уровне биотический потенциал можно получить и применить с помощью следующих двух формул:
- Количество особей = биотический потенциал / устойчивость к окружающей среде (живые + неживые).
- Жизненный индекс = (количество рождений / количество смертей) x 100.
Вероятность достижения биотического потенциала тем больше, чем больше приспособлений или инструментов имеет вид, чтобы иметь дело с естественным отбором и генетическим дрейфом — двумя основными процессами, которые определяют эволюцию живых существ на протяжении веков. В любом случае, как мы уже сказали, невозможно полностью адаптироваться к окружающей среде, поскольку естественные наложения сами по себе препятствуют этому.
Составляющие биотического потенциала
Как отметили экологи, разработавшие этот параметр (например, Р. Н. Чепмен), биотический потенциал состоит из двух разных частей: репродуктивного потенциала и потенциала выживания.
Первый из терминов тесно связан с приспособленностью: чем больше у каждого потомства, тем лучше, поскольку коэффициент рождаемости будет превышать уровень смертности.
Тем не менее, особенно подходящий экземпляр может отложить 2700 яиц за один присест, но все они за один укус попадают в желудок хищника. По этой причине можно учитывать не только количество потомства: также важно записывать, что выживает с течением времени.
Почему виды не достигают биотического потенциала?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны вернуться на несколько лет назад к третьему закону движения Исаака Ньютона:
Если объект оказывает силу на объект B, то объект B должен оказывать на объект A силу равной величины в противоположном направлении.
Давайте применим эту предпосылку к биологической обстановке. Если популяция кроликов начнет расти из-за того, что изменение климата способствовало развитию определенных травянистых видов, ожидается, что хищники будут экспоненциально расти в экосистеме в ответ на присутствие большего количества травоядных.
Если кроликов будет становиться все больше и больше, самки смогут есть больше до родов. Кроме того, чем больше добычи, тем выше выживаемость детенышей, поскольку более слабые особи не умрут от голода. Если хищников становится больше из-за увеличения добычи, логично, что количество жертв со временем уменьшается, таким образом снова стремясь стабилизировать баланс.
В экосистеме каждое действие имеет диаметрально противоположную реакцию, если только динамика не возникает естественным образом в окружающей среде. Возьмем совершенно другой пример: человека.
Как вы понимаете, люди — единственный пример вида, который последовательно и четко достигает биотического потенциала. Численность населения нашего вида непомерно растет, но, поскольку мы избавились от хищников, у нас есть чрезвычайно эффективные производственные системы, и болезни трудно убить нас, нет регулирующего механизма, который возвращает биологический баланс в норму.
Таким образом, наш вид находится на грани биотического потенциала, по крайней мере, на данный момент. По мере развития технологий и отхода от механизмов естественного отбора ясно одно: ресурсы по-прежнему не безграничны.
Таким образом, мы можем заключить следующую идею: биотический потенциал — это сценарий, который достигается, когда живые существа освобождаются от всех воздействий окружающей среды и вырастают настолько, насколько они могут на уровне популяции, до максимально возможного. Чтобы проявился биотический потенциал, животные не только должны много воспроизводить, но и потомство должно выживать во времени.
В естественной экосистеме маловероятно, что вид достигнет долгосрочного биотического потенциала: в какой-то момент ресурсы закончатся, и, если это не так, хищники в этом районе или другие виды будут нести ответственность за предотвращение расширение данной популяции. К счастью или к несчастью, мы единственные, кто находится в состоянии непрерывного расширения на протяжении тысячелетий со всеми вытекающими отсюда хорошими и плохими качествами.