Interaksi Spesies: Kompetisi dan Predasi

Ketika dua spesies berbagi sumber daya atau salah satunya mengonsumsi yang lain, dinamika populasi mereka menjadi saling terkait, menghasilkan eksklusi kompetitif, koeksistensi, atau osilasi yang saling terkait antara predator dan mangsanya.

Definition

Interaksi spesies dalam topik ini adalah efek demografi yang dimiliki spesies pesaing dan pasangan konsumen-sumber daya terhadap pertumbuhan populasi satu sama lain, dianalisis melalui model kompetisi dan predasi yang digabungkan.

Scope

Topik ini mencakup interaksi dua spesies yang paling kuat membentuk dinamika populasi: kompetisi interspesifik untuk sumber daya bersama, dan interaksi konsumen-sumber daya termasuk predasi, herbivori, dan parasitisme. Ini membahas persamaan kompetisi dan predasi Lotka-Volterra, prinsip eksklusi kompetitif, kompetisi sumber daya dan kompetisi nyata, respons fungsional dan numerik predator, serta kondisi untuk koeksistensi stabil atau dinamika siklus.

Core questions

• Kapan kompetisi mengarah pada eksklusi versus koeksistensi spesies?
• Bagaimana persamaan Lotka-Volterra menggambarkan kompetisi dan predasi?
• Bagaimana respons fungsional predator membentuk dinamika predator-mangsa?
• Apa yang menstabilkan atau mengganggu siklus konsumen-sumber daya?

Key theories

Prinsip eksklusi kompetitif

Dua spesies yang bersaing untuk sumber daya pembatas tunggal yang sama tidak dapat hidup berdampingan tanpa batas waktu; pesaing yang lebih efisien akan menggantikan yang lain kecuali perbedaan relung atau mekanisme lain meredakan kompetisi.

Dinamika Lotka-Volterra dan respons fungsional

Persamaan yang digabungkan menghubungkan kepadatan predator dan mangsa melalui tingkat serangan dan konversi, dan respons fungsional predator—bagaimana tingkat konsumsinya jenuh dengan kepadatan mangsa—menentukan apakah interaksi menghasilkan ekuilibria stabil atau osilasi.

Mechanisms

Dalam kompetisi, setiap spesies menekan sumber daya bersama dan dengan demikian pertumbuhan per kapita spesies lain; hasilnya bergantung pada koefisien kompetisi dan daya dukung, dengan koeksistensi mensyaratkan bahwa setiap spesies membatasi dirinya sendiri lebih dari pesaingnya. Dalam predasi, pertumbuhan mangsa berkurang sebanding dengan pertemuan dengan predator, sementara pertumbuhan predator bergantung pada mangsa yang dikonsumsi; respons fungsional Holling menjelaskan bagaimana asupan per predator meningkat dan jenuh dengan kepadatan mangsa, dan waktu penanganan serta tempat berlindung mangsa memodulasi stabilitas.

Clinical relevance

Memahami kompetisi dan predasi memberikan informasi untuk pengendalian hama biologis, pengelolaan spesies invasif, perikanan dan konservasi predator, serta prediksi bagaimana menghilangkan atau menambahkan spesies membentuk kembali suatu komunitas. Ini adalah konteks pendidikan, bukan resep manajemen.

History

Lotka dan Volterra secara independen menurunkan persamaan kompetisi dan predator-mangsa pada tahun 1920-an, dan Gause mengujinya secara eksperimental dengan protista pada tahun 1930-an, merumuskan prinsip eksklusi kompetitif. Holling menjelaskan respons fungsional predator pada tahun 1959, dan teori kompetisi sumber daya Tilman pada tahun 1980-an mendasarkan koeksistensi pada penggunaan sumber daya.

Debates

Seberapa penting kompetisi dalam membentuk alam?

Pentingnya relatif kompetisi versus predasi, gangguan, dan kebetulan dalam menentukan keanggotaan komunitas diperdebatkan dengan sengit, dengan eksperimen lapangan menunjukkan kompetisi kuat di beberapa sistem tetapi lemah atau intermiten di sistem lain.

Key figures

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

Seminal works

• begon2006
• gause1934
• holling1959

Frequently asked questions

Apa itu prinsip eksklusi kompetitif?

Prinsip ini menyatakan bahwa dua spesies yang bersaing untuk sumber daya pembatas yang persis sama tidak dapat hidup berdampingan tanpa batas waktu; salah satu akan mengungguli dan menghilangkan yang lain kecuali jika mereka berbeda dalam penggunaan sumber daya atau faktor lain ikut campur.

Apa itu respons fungsional predator?

Respons fungsional menjelaskan bagaimana jumlah mangsa yang dimakan per predator berubah dengan kepadatan mangsa; biasanya meningkat dan kemudian jenuh karena penanganan setiap item mangsa membutuhkan waktu.