تعاملات گونهها: رقابت و شکارگری
هنگامی که دو گونه در منابع مشترک هستند یا یکی دیگری را مصرف میکند، پویایی جمعیت آنها به هم پیوسته میشود و منجر به حذف رقابتی، همزیستی، یا نوسانات مرتبط شکارچیان و طعمههایشان میگردد.
Definition
تعاملات گونهها در این موضوع، اثرات جمعیتی است که گونههای رقیب و جفتهای مصرفکننده-منبع بر رشد جمعیت یکدیگر دارند، که از طریق مدلهای جفتشده رقابت و شکارگری تحلیل میشود.
Scope
این موضوع به تعاملات دو گونهای میپردازد که به شدت پویایی جمعیت را شکل میدهند: رقابت بینگونهای برای منابع مشترک، و تعاملات مصرفکننده-منبع شامل شکارگری، گیاهخواری، و انگلزیستی. این مبحث معادلات رقابت و شکارگری لوتکا-ولتررا، اصل حذف رقابتی، رقابت بر سر منابع و رقابت ظاهری، پاسخهای عملکردی و عددی شکارچیان، و شرایط همزیستی پایدار یا پویایی چرخهای را پوشش میدهد.
Core questions
- چه زمانی رقابت منجر به حذف در مقابل همزیستی گونهها میشود؟
- معادلات لوتکا-ولتررا چگونه رقابت و شکارگری را توصیف میکنند؟
- پاسخ عملکردی یک شکارچی چگونه پویایی شکارچی-طعمه را شکل میدهد؟
- چه عواملی چرخههای مصرفکننده-منبع را پایدار یا ناپایدار میکند؟
Key theories
- اصل حذف رقابتی
- دو گونه که برای یک منبع محدودکننده مشترک رقابت میکنند، نمیتوانند به طور نامحدود همزیستی داشته باشند؛ رقیب کارآمدتر دیگری را از بین میبرد مگر اینکه تفاوتهای نیچ (niche) یا مکانیسمهای دیگر رقابت را کاهش دهند.
- پویایی لوتکا-ولتررا و پاسخهای عملکردی
- معادلات جفتشده، تراکم شکارچی و طعمه را از طریق نرخهای حمله و تبدیل به هم مرتبط میکنند، و پاسخ عملکردی یک شکارچی—چگونگی اشباع نرخ مصرف آن با تراکم طعمه—تعیین میکند که آیا این تعامل منجر به تعادلهای پایدار یا نوسانات میشود.
Mechanisms
در رقابت، هر گونه منبع مشترک و در نتیجه رشد سرانه گونه دیگر را کاهش میدهد؛ نتیجه به ضرایب رقابت و ظرفیتهای برد بستگی دارد، به طوری که همزیستی مستلزم آن است که هر گونه خود را بیشتر از رقیبش محدود کند. در شکارگری، رشد طعمه متناسب با برخورد با شکارچیان کاهش مییابد در حالی که رشد شکارچی به طعمه مصرف شده بستگی دارد؛ پاسخهای عملکردی هالینگ (Holling) توضیح میدهد که چگونه مصرف سرانه هر شکارچی با تراکم طعمه افزایش یافته و به اشباع میرسد، و زمان دستکاری و پناهگاههای طعمه پایداری را تعدیل میکنند.
Clinical relevance
درک رقابت و شکارگری به کنترل بیولوژیکی آفات، مدیریت گونههای مهاجم، حفاظت از شیلات و شکارچیان، و پیشبینی چگونگی تغییر شکل یک جامعه با حذف یا افزودن یک گونه کمک میکند. این یک زمینه آموزشی است، نه یک نسخه مدیریتی.
History
لوتکا (Lotka) و ولتررا (Volterra) به طور مستقل معادلات رقابت و شکارچی-طعمه را در دهه 1920 استخراج کردند، و گاوس (Gause) آنها را به صورت تجربی با پروتوزوآها در دهه 1930 آزمایش کرد و اصل حذف رقابتی را فرموله نمود. هالینگ (Holling) پاسخهای عملکردی شکارچیان را در سال 1959 توصیف کرد، و نظریه رقابت بر سر منابع تیلمن (Tilman) در دهه 1980 همزیستی را بر اساس استفاده از منابع بنا نهاد.
Debates
- رقابت در ساختاردهی طبیعت چقدر اهمیت دارد؟
- اهمیت نسبی رقابت در مقابل شکارگری، اختلال، و شانس در تعیین اعضای جامعه به شدت مورد بحث قرار گرفت، با آزمایشهای میدانی که نشان میدهد رقابت در برخی سیستمها قوی است اما در برخی دیگر ضعیف یا متناوب است.
Key figures
- Alfred Lotka
- Vito Volterra
- Georgy Gause
- C. S. Holling
- David Tilman
Related topics
Seminal works
- begon2006
- gause1934
- holling1959
Frequently asked questions
- اصل حذف رقابتی چیست؟
- این اصل بیان میکند که دو گونه که دقیقاً برای یک منبع محدودکننده مشترک رقابت میکنند، نمیتوانند به طور نامحدود همزیستی داشته باشند؛ یکی دیگری را از میدان به در کرده و حذف خواهد کرد مگر اینکه در استفاده از منابع تفاوت داشته باشند یا عوامل دیگری دخالت کنند.
- پاسخ عملکردی یک شکارچی چیست؟
- پاسخ عملکردی توصیف میکند که چگونه تعداد طعمه خورده شده توسط هر شکارچی با تراکم طعمه تغییر میکند؛ این معمولاً افزایش مییابد و سپس به اشباع میرسد زیرا دستکاری هر آیتم طعمه زمان میبرد.