प्रजाति अंतःक्रियाएँ: प्रतिस्पर्धा और परभक्षण

जब दो प्रजातियाँ संसाधनों को साझा करती हैं या एक दूसरे का उपभोग करती है, तो उनकी जनसंख्या गतिकी युग्मित हो जाती है, जिससे प्रतिस्पर्धी बहिष्करण, सह-अस्तित्व, या परभक्षियों और उनके शिकार के जुड़े हुए दोलन उत्पन्न होते हैं।

Definition

इस विषय में प्रजाति अंतःक्रियाएँ वे जनसांख्यिकीय प्रभाव हैं जो प्रतिस्पर्धी प्रजातियाँ और उपभोक्ता-संसाधन जोड़े एक-दूसरे की जनसंख्या वृद्धि पर डालते हैं, जिनका विश्लेषण प्रतिस्पर्धा और परभक्षण के युग्मित मॉडलों के माध्यम से किया जाता है।

Scope

यह विषय दो-प्रजाति अंतःक्रियाओं को शामिल करता है जो जनसंख्या गतिकी को सबसे दृढ़ता से आकार देती हैं: साझा संसाधनों के लिए अंतःप्रजातीय प्रतिस्पर्धा, और उपभोक्ता-संसाधन अंतःक्रियाएँ जिनमें परभक्षण (predation), शाकाहार (herbivory) और परजीविता (parasitism) शामिल हैं। यह लोटका-वोल्टेरा प्रतिस्पर्धा और परभक्षण समीकरणों, प्रतिस्पर्धी बहिष्करण सिद्धांत, संसाधन और स्पष्ट प्रतिस्पर्धा, परभक्षियों की कार्यात्मक और संख्यात्मक प्रतिक्रियाओं, और स्थिर सह-अस्तित्व या चक्रीय गतिकी की स्थितियों का वर्णन करता है।

Core questions

• प्रतिस्पर्धा कब प्रजातियों के बहिष्करण बनाम सह-अस्तित्व की ओर ले जाती है?
• लोटका-वोल्टेरा समीकरण प्रतिस्पर्धा और परभक्षण का वर्णन कैसे करते हैं?
• एक परभक्षी की कार्यात्मक प्रतिक्रिया परभक्षी-शिकार गतिकी को कैसे आकार देती है?
• उपभोक्ता-संसाधन चक्रों को क्या स्थिर या अस्थिर करता है?

Key theories

प्रतिस्पर्धी बहिष्करण सिद्धांत

एक ही सीमित संसाधन के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाली दो प्रजातियाँ अनिश्चित काल तक सह-अस्तित्व में नहीं रह सकती हैं; अधिक कुशल प्रतिस्पर्धी दूसरे को विस्थापित कर देता है जब तक कि आला अंतर (niche differences) या अन्य तंत्र प्रतिस्पर्धा को कम न करें।

लोटका-वोल्टेरा गतिकी और कार्यात्मक प्रतिक्रियाएँ

युग्मित समीकरण हमला और रूपांतरण दरों के माध्यम से परभक्षी और शिकार घनत्व को जोड़ते हैं, और एक परभक्षी की कार्यात्मक प्रतिक्रिया—कि उसकी उपभोग दर शिकार घनत्व के साथ कैसे संतृप्त होती है—यह निर्धारित करती है कि अंतःक्रिया स्थिर संतुलन या दोलन उत्पन्न करती है।

Mechanisms

प्रतिस्पर्धा में, प्रत्येक प्रजाति साझा संसाधन को कम करती है और इस प्रकार दूसरे की प्रति-व्यक्ति वृद्धि को भी कम करती है; परिणाम प्रतिस्पर्धा गुणांकों और वहन क्षमता (carrying capacities) पर निर्भर करता है, जिसमें सह-अस्तित्व के लिए यह आवश्यक है कि प्रत्येक प्रजाति अपने प्रतिस्पर्धी की तुलना में स्वयं को अधिक सीमित करे। परभक्षण में, शिकार की वृद्धि परभक्षियों के साथ मुठभेड़ों के अनुपात में कम हो जाती है जबकि परभक्षी की वृद्धि उपभोग किए गए शिकार पर निर्भर करती है; हॉलिंग की कार्यात्मक प्रतिक्रियाएँ (functional responses) बताती हैं कि प्रति-परभक्षी सेवन कैसे बढ़ता है और शिकार घनत्व के साथ संतृप्त होता है, और संभालने का समय (handling time) और शिकार के आश्रय (prey refuges) स्थिरता को नियंत्रित करते हैं।

Clinical relevance

प्रतिस्पर्धा और परभक्षण को समझना जैविक कीट नियंत्रण, आक्रामक प्रजातियों के प्रबंधन, मत्स्य पालन और परभक्षी संरक्षण, और यह अनुमान लगाने में मदद करता है कि किसी प्रजाति को हटाने या जोड़ने से एक समुदाय कैसे पुनर्गठित होता है। यह शैक्षिक संदर्भ है, प्रबंधन संबंधी नुस्खा नहीं।

History

लोटका और वोल्टेरा ने 1920 के दशक में स्वतंत्र रूप से प्रतिस्पर्धा और परभक्षी-शिकार समीकरणों को व्युत्पन्न किया, और गाउसे ने 1930 के दशक में प्रोटिस्ट (protists) के साथ उनका प्रयोगात्मक परीक्षण किया, प्रतिस्पर्धी बहिष्करण सिद्धांत (competitive exclusion principle) को प्रतिपादित किया। हॉलिंग ने 1959 में परभक्षी कार्यात्मक प्रतिक्रियाओं का वर्णन किया, और टिलमैन के 1980 के दशक के संसाधन-प्रतिस्पर्धा सिद्धांत ने संसाधन उपयोग में सह-अस्तित्व को आधार बनाया।

Debates

प्रकृति को संरचित करने में प्रतिस्पर्धा कितनी महत्वपूर्ण है?

समुदाय की सदस्यता निर्धारित करने में प्रतिस्पर्धा बनाम परभक्षण, अशांति और संयोग के सापेक्ष महत्व पर जोरदार बहस हुई, जिसमें क्षेत्र प्रयोगों से पता चला कि कुछ प्रणालियों में प्रतिस्पर्धा मजबूत होती है लेकिन दूसरों में कमजोर या रुक-रुक कर होती है।

Key figures

• Alfred Lotka
• Vito Volterra
• Georgy Gause
• C. S. Holling
• David Tilman

Seminal works

• begon2006
• gause1934
• holling1959

Frequently asked questions

प्रतिस्पर्धी बहिष्करण सिद्धांत क्या है?

यह बताता है कि एक ही सीमित संसाधन के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाली दो प्रजातियाँ अनिश्चित काल तक सह-अस्तित्व में नहीं रह सकती हैं; एक दूसरे को पछाड़ देगी और समाप्त कर देगी जब तक कि वे संसाधन उपयोग में भिन्न न हों या अन्य कारक हस्तक्षेप न करें।

परभक्षी की कार्यात्मक प्रतिक्रिया क्या है?

एक कार्यात्मक प्रतिक्रिया बताती है कि प्रति परभक्षी खाए गए शिकार की संख्या शिकार घनत्व के साथ कैसे बदलती है; यह आमतौर पर बढ़ती है और फिर संतृप्त हो जाती है क्योंकि प्रत्येक शिकार वस्तु को संभालने में समय लगता है।