POPULAZIOEN DINAMIKA. 

 EKOSISTEMAREN EBOLUZIOA.

 

Ekosistemek, sistema naturalak direnez gero, haien osagaien arteko fluxu eta erlazioak sortu eta mantentzeko gaitasuna dute denboran zehar.

Baldintzak aldatzen direnean Ekosistemek aldaketei erantzuten diete baldintza berriekiko egokituz.

Ekosistemeek autoerregulaziorako gaitasun handia dute, berezko gaitasuna. Edozein aldaketaren aurrean, Ekosistema beregokitzen da eta materia eta energia fluxuak ere bermoldatzen dira. Berezko prozesu bat da.

 

1.- Populazioen egitura eta dinamika:

Populazioa: Biotopo berean eta aldi berean bizi diren espezie bereko indibiduo multzoa.

Askotan Populazioa funtzionamendu-unitate bezala hartzen dugu. Indibiduoak berrizten ba dira ere, Populazioaren nortasuna mantentzen da denboran zehar. Populazioeen Dinamikak, berauen osagaien eboluzioa (indibiduo-kopuruaren eboluzioa) , denboran zehar, ikasten du .

 

1.1- Populazio baten tamaina:

Denboran zehar, populazioeek ez dute indibiduo kopurua konstante mantentzen.

Kopuru hau (K) zenbaki txiki baten inguruan mugitzen da, gorabeherekin, ekosistemaren faktore biotiko eta ez biotikoen arabera.

Populazio baten tamaina erregulatzen duten faktorerik garrantzitsuenak, elikagai-iturriak eta espazioa izaten dira.

Populazio baten tamaina horrela adierazten da:

• N : Populazio baten indibiduo kopurua, une zehatz batean.
• Dentsitatea: Indibiduo kopurua, azalera edo bolumeneko unitateka, une zehatz batean.
• Jaiotze-tasa (TJ): aldi zehatz batean jaio diren indibiduo kopurua zati aldi horren hasieran zegoen indibiduo kopurua .

 

TJ = N1 –N0 / t (% edo milakoetan) .

TJinstantaneoa= dNj / dt

 TJ espezifikoa = dNj /Ndt

 

• Heriotza-tasa (TH) edo Hilkortasuna: aldi zehatz batean hil diren indibiduo kopurua zati aldi horren hasieran zegoen indibiduo kopurua .

TH = N1 –N0 / t (% edo milakoetan)

TH instantaneoa= dNh / dt

 TH espezifikoa = dNh /Ndt

 

Beste faktorerik kontuan hartzen ez ba dugu, une zehatz batean Populazio baten tamaina horrela adieraz daiteke: (hau da hazkundearen abiadura une zehatz batean)

dN / dt

(TJ x N) - ((TH x N)

(TJ-TH) N

 

non dN/dt indibiduo kopuruaren aldagarritasuna, denborarekiko, adierazten baitu.

• Populazioaren Hazkunde-tasa ( r) . Ekuazio honekin, r = (TJ-TH) , zenbat jaio eta zenbat hil direnen arteko aldea, denbora mugatu batean eta ingurumen-baldintza zehatz horietan adierazten da. Adierazpen honetan TJ eta TH, tasa espezifikoak dira.

 

Kalkulo diferentziala erabiliz:

dN/dt = r N

 

0 baliotik t-baliora integratzen baldin ba dugu:

Nt = N0 ert

 

Non N0 populazioaren hasierako tamaina da, Nt populazioaren bukaerako tamaina ( t instantean) eta t, pasatu den denbora.

Hau dela eta, r > 0 denean, populazioaren tamaina handituz doa (adibidez, r =0,69 denean, poluazioaren tamaina bikoizten da urtebetean).

Baina r < 0 denean, indibiduoeek ugalketa egiten jarraitzen badute ere, populazioaren tamaina murriztuz doa.

Eta azkenik, r = 0 (gutxigorabehera) denean, populazioa nahiko egonkor mantentzen da (tamainaren aldetik).

Hazkunde-tasaren balioa ( r) aldakorra izaten da, espezie bakoitzarentzat eta ingurumeneko baldintzen arabera.

 

1.2-Populazio baten potentzial biotikoa. Hazkunde estrategiak:

Populazio baten Hazkunde-Tasarik (Hazkunde tasa intrinsekoa) handienari potentzial biotikoa deitzen zaio (baldintza ezinhobeetan).

Hau da, Potentzial biotikoa = rmax

 

Populazio baten hazkunde fasea ez da bukaezina, beti mugatua izaten da, zeren eta beste populazioeen hazkundeak, amankomunean daukaten baliabideek eta lurraldeak …. mugak jartzen baitituzte.

Faktore mugatzaile multzoa (biotiko eta ez biotikoak) Ingurumenak egiten duen erresistentzia (RA) deitzen da.

Beraz Populazio baten hazkundea berezko ahalmena (Potentzial biotiko intrinsekoa) eta ingurugiroak egiten duen erresistentziaren emaitza da.

 

RA honek populazio baten tamaina egokitzen eta egonkortzen du banako-kopuru zehatz baten inguruan (K), beti ingurumenaren baldintzak kontuan hartuta. Zenbaki edo kopuru hori (K) ekosistemaren zama-gaitasuna deitzen da:

Sistema baten Zama-gaitasuna: ekosistemak onar ditzaken banako-kopururik handiena baldintza ezinhobeetan.

 

Gehienetan, ekosistemak oso egonkorrak dira eta indibiduo kopuruak, K balioa hartzen du , gorabehera txiki batzurekin (fluktuazioak); baldintza hauetan populazio baten hazkundea geldikorra dela esaten da edo populazioa oreka dinamikoan dagoela.

Inpaktu bat gertatzen denean edo ekosistemaren baldintzak batbatean aldatzen direnean, populazioeek bi estrategia desberdinez erantzun dezakete:

 

a) Potentzial biotiko handiko espezieen hazkunde estrategia: Hazkunde exponentziala

Baldintza ezin hobetan, populazio hauek hazkunde leherkor batez (oso azkarra) hazten dira. Oso tamaina txikiko indibiduoak dira (zelulabakarrak gehiengoetan edo zelulanitz xumeak), egitura sinplea, jaiotze-tasa oso handia eta ugal-adina oso goiztiarra.

 

Populazio hauek oso ingurugiro aldakorretan bizi dira, oso gorabeherahandiak egiten dituzte ( K balioarekiko); baldintza positiboetan ahalik eta hazkunderik handiena egiten dute eta baldintza negatiboak direnean, populazioa "suntsitzen da", porrokatzen da.

 

Hauek deitzen dira: r-estrategiako espezie edo populazioak. Populazioaren garapen eredu honi garapen esponentziala esaten zaio (ikusi ezkerreko grafikoa).

 

 

 

b) Potentzial biotiko txikiko espezieen hazkunde estrategia: Hazkunde logistikoa

Indibiduo handiak, egitura konplexukoak, batazbesteko biziraupena luzeagoa da, ugal-adina beranduago iristen zaie, jaiotze-tasa ez da oso handia izaten. Ingurugiro egonkorretan (ekosistema heldu eta orekatuetan) bizi ohi dira.

Populazio hauen tamaina, (K) balioarekiko ez da gehiegi desbideratzen.

Espezie edo Populazio hauek k-estrategiakoak deitzen dira. Kasu honetan grafikoak S itxurakoak izaten dira, garapen edo hazkunde logistikoa dute eta funtzio matematikoa hau da,

dN = rN [( K-N)/K]

 

adierazpen matematiko honetan (K-N-)/K adierazpenak ingurumenak egiten duen erresistentzia adierazten du.

 

 

 

 

 

2.- Biziraupen-kurbak:

Populazio baten biziraupenaren irudikapen grafikoa da.

Ordenadeetan, adin zehatz batera iristeko probabilitatea adierazten da eta abzisetan, adinak, gehienezko biziraupen bezala (%kotan).

Espezie askorei buruz egindako azterketak direla eta, hiru grafiko mota bereizten dira:

TIPO I : Grafiko konbexoak (ganbilak) .

Espezie haune indibiduoak adin handikoak dira; K-estrategiako espezieak izaten dira (Gaur egungo Gizakia, ugaztun handiak, harrapakariak ...).

 

TIPO II : grafikoak nahiko zuzenak dira, heriotza-tasa nahiko egonkorra izaten da, edozein adinetan. Ez da maiz ikusten Naturan (hegazti batzuk, basurdeak, muxkerrak, landare iraunkorrak ...)

 

TIPO III : Konkaboak (ahurrak) izaten dira eta espezie hauek, fase larbarioan edo gaztaroan hilkortasun handia izaten dute. Maila trofiko bajuetan bizi dira eta beste espezie batzuek uztiatutakoak dira.

Askotan ingurune ez egonkorretan bizi ohi dira. Potentzial biotiko handikoak dira eta r-estrategia erabiltzen dute (insektu asko, arrainak, ornogabe itsatarrak, urteko landareak ...)

Gehiengoetan, dohiketa automatiko bat sortzen da ugalkortasuna eta biziraupen-tasaren artean: biziraupena murrizten denean ugalkortasuna areagotzen da eta alderantziz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.- Adinaren araberako piramideak:

Populazio baten indibiduo multzoak, adinaren arabera sailkaturik eta sexua kontuan hartuta, piramide itxurako irudien bitartez adierazten dira: adinaren araberako piramideak.

Hiru piramide mota bereizten dira:

Piramide zorrotzak (“piramidalak” edo “pagoda” itxurakoak): Oinalde zabala eta gailurra zorrotza. Hazkunde azkarra eta hazten jarraitzeko joerarekin; jaiotza-tasa handia, adin ugalkorretan eta aurre-ugalkorretan dauden indibiduo kopuruak, handienak dira.

Kanpai itxurakoak: Oinaldea eta goiko partea estuak; erditik, antzekoa. Adin talde guztiak, antzekoak dira. Hazkunde geldikorra.

Diru-ontzi edo “erraboila” itxurakoak: Oinalde estua eta goitik zabalduta. Hazkunde negatiboa, jaiotze-tasa txikia; indibiduo aurre-ugalkorrak, kopuru txikitan agertzen dira.

 

Human Population simulator

Population simulator (free simulation)

 

 

4.- Populazio baten tamaina erregulatzen duten faktoreak:

Espezie bakoitzak modu desberdinez erantzuten du, aldaketa baten aurrean.

Faktore baten aldaketa handirekiko ongi moldatzen direnak (tolerantzia handiko espezieak faktore horrekiko) espezie euroikoak deitzen dira: horrela, gazitasuna aldaketa handietan moldatzen direnak eurihalinoak izango dira, edo euritermoak (tenperatura tarte zabal batean egokitzen direnak) .....

Egokitzeko malgutasun edo tolerantziarik ez dutenak, espezie estenoikoak dira: estenohalinoak, gazitasun egonkorretan bizi behar direnak (gazitasun tarte estu batean), estenotermoak, espezie hauek tenperatura egonkorra behar dute (tenperatura tarte estu batean bizi ohi dira) .

Taula honetan ikusten diren faktore intrinsekoek, espezie bakoitzaren ezaugarri bat osatzen dute, espezie horren hondare genetikoa da. Faktore extrinsekoak edo ekologikoeek, eta ekosistema horrek egiten duen erresistentzia adierazten dute.

 

 

5.-Komunitate baten deskribaketa eta karakterizazioa. Eman beharreko informazioa:

1. Espezie-aberastasuna: edo Aberastasun espezifikoa ; komunitate horretan dauden espezie kopurua. Bere neurria oso zaila izaten da.
2. Dibertsitate espezifikoa: Komunitatearen egitura adierazten du; komunitatearen indibiduoak nola sakabanaturik dauden espezie desberdinen artean.
3. Ugaritasuna: indibiduo kopurua / azalera edo bolumen unitateka.
4. Nagusitasuna: Dibertsitate espezifikoaren beste adierazpen bat da. Komunitate baten indibiduo kopuruan ( edo biomasa kontuan hartua), gehiengo zabal bat espezie bereko indibiduoak direnean espezie horri Espezie Nagusia esaten zaio eta askotan, komunitate osoari izendaketa berezia ematen zaio ( pagadia, pinudia, ...).
5. Biodibertsitatea: Dibertsitate espezifikoaren parametroa da. Biodibertsitatea adierazteko indize edo adierazle desberdin batzuk erabiltzen

dira. Hauek dira gehien erabiltzen direnak:

 

 

 

 

6.- Ekosistema baten bilakaera , denboran zehar.

Ekosistemak aldatzen dira, ez dira egitura estatikoak izaten. Honetaz gain, berauen egitura eta antolamendu-maila mantendu eta areagotu dezakete, bermoldatuz, eta edozein aldaketa motari erantzuten diotelarik. Horretarako energia eta materia fluxu jarrai bat erabiltzen dute. Garapen-bide honen bukaera gehienezko egonkortasuneko egoera teoriko bat da: Klimax egoera.

Klimak egoerako ekosistema batean, Biomasa ez da handitzen eta Biozenosia egonkor mantentzen da ingurugiroko baldintzekiko.

Ekosistema guztieek , berez, klimax egoerarantz jotzen dute .

Ekosistema guztiek Klimax egoerarantz egiten duten bidea, segida ekologikoa deitzen da.

 

6.1- Segida ekologikoak. Motak:

Segidak Primarioak edo Sekundarioak izan daitezke.

Segida Primarioak: Lurralde birjinetan sortzen direnak. Ez dago oraindik inongo komunitaterik. Dunak, laba bolkanikoak, alubioiak ... izaten dira. Lehenengo bizidunak likenak eta goroldioak izaten dira; hauek lurzoru sorrerari ekiten diote. Beranduago, bakterioak eta onddoak iristen dira eta estratu belarkaria.

Segida Sekundarioak: Erregresio bat pairatu duten ekosistemetan gertatzen direnak. Ekosistema horiek klimax egoerantz zihoan bidea moztu dute, baina oraindik lurzuroa eta landaretzaren parte bat mantentzen dituzte. Denbora mugatu bat pasa ondoren, ekosistema hauek klimaxerantz berriro abiatuko dira.

 

6.2- Segida ekologikoen joerak (joera naturalak):

Ekosistema bat garatuz doan neurrian, aldaketa eta joera orokor hauek ikus ditzakegu:

 

a) Biomasa areagotuz doa: Hasierako fasetik ( ez daude baliabide-mugarik) bukaerako fasera (baliabideak, orain eskasiak izaten dira) Ekosistemaren biomasa handituz doa. Dena den Biomasaren ekoizpena gero eta mugatuagoa da, Arnasketak mugatzen baitu. Bukaerako etapetan, Ekoizpena eta Arnasketa oso antzekoak izaten dira, Ek-Ar hau da Ekoizpen Grabia ,balio positibo baino oso txikia izaten delarik.

Hasiera batean, energia eta baliabide gehiengoa Hazkunderako erabiltzen da baina bukaerako etapetan, energia eta baliabideak Ekosistemaren konplexutasuna mantentzen gastatzen da (Egitura mantzentzen) eta oso hazkunde txikia (Ekoizpen Garbia oso txikia).

 

b) Produktibitatea murriztuz doa: Ekoizpen/ Biomasa erlazioa murizten delako, arestian esan dugunaren ondorio bezala.

 

c) Biodibertsitatea handituz doa: Espezie kopurua eta Espezie-dibertsitatea areagotzen dira. Hasierako etapetan espezie nagusiek, nagusi izateari uzten diote eta beste espezie batzuk agertzen dira. Orokorrean, r-estrategiako espeziak ordezkatuak dira eta k-estrategiako espeziak nagusitzen dira. Espezieak ordezkatuz doaz; hasiera bateko especie gehiengoa r-estrategak dira, baina eboluzioantuz doan neurrian K-estrategak agertzen dira.

 

d) Txoko ekologiko kopurua handitzen da: Ekosistemaren egitura-konplexutasuna areagotzen da.

 

e) Ekosistemaren egonkortasuna handitzen da: Espezie artean oso elkarekintza sendoak sortzen dira; ibilbide eta materiak egiten dituen zirkuitoak ere aunitz izaten dira egonkortasuna berindartuz.

 

f) Ekosistematik isuritzen den energia-fluxua murrizten da: hau da azkeneko ondorioa. Urrats gehiago daude eta ondorioz, ihesak eta energia-galerak handiagoak izaten dira.

Arnasketa eta Ekoizpen Primarioa orokorrak orekatuz doaz.

Surtsey irla (Islandia). Ekosistema jaioberria.                           Ekosistema heldua, klimax egoeran.                            Ekosistema artifitzialak: Agrobiosistemak.