الأسبوع 12 · الدرس الثاني «الانتخاب الطبيعي والانتخاب الصناعي»: الجماعات الحيوية ونموها والسعة التحملية والعوامل البيئية والوراثية والانتخاب الطبيعي والصناعي وتقنياته · 3 دروس
1
كيف تنمو الجماعات الحيوية وأين يتوقف النمو
Science Prep 3 Term 1, Unit 3: pp. 75–83
الهدفأصف كيف تنمو الجماعة الحيوية، وما السعة التحملية، وكيف تحد المقاومة البيئية من النمو.
كلمات جديدة
جماعة حيوية · جميع أفراد نوع واحد الذين يعيشون في المكان نفسهالسعة التحملية · أكبر عدد من الأفراد يستطيع مكان ما أن يعولهم زمنًا طويلًاالمقاومة البيئية · العوامل التي تحد من النمو مثل الغذاء والماء والمكان والمرض والمفترسات
الشرح
الجماعة الحيوية هي جميع أفراد نوع واحد في مكان واحد. وعندما يتوافر الغذاء والمكان بكثرة قد تتزايد بسرعة كبيرة وتتضاعف في كل دورة: ٢ ثم ٤ ثم ٨ ثم ١٦ ثم ٣٢. وهذا نمو أسّي يعطي منحنى يتجه إلى أعلى. لكن لا يوجد مكان موارده بلا حدود. فالمقاومة البيئية (قلة الغذاء والماء والمكان، والمرض، والمفترسات) تبطئ النمو حتى تستقر الجماعة الحيوية قرب السعة التحملية، وهي أكبر عدد يستطيع المكان أن يعوله زمنًا طويلًا. ويبدو المنحنى كله على شكل حرف S. وإذا ارتفعت الجماعة الحيوية كثيرًا فوق السعة التحملية لفترة قل الغذاء وانخفضت الأعداد من جديد. والسعة التحملية ليست ثابتة: فسنة ممطرة بعشب أكثر ترفعها. ويدرس العلماء الجماعات الحيوية لحماية الأنواع النادرة ولاستخدام الموارد بحكمة.
أمثلة محلولة
تبدأ حلزونات البركة بـ ٢ وتتضاعف في كل دورة: ٢ و٤ و٨ و١٦ و٣٢ و٦٤. وبعد ٥ تضاعفات يكون العدد ٢ × ٢⁵ = ٦٤. وفي البرك الحقيقية لا يستمر ذلك لأن الغذاء والمكان ينفدان.
يستطيع حقل أن يطعم ٥٠ أرنبًا على الأكثر زمنًا طويلًا. فسعته الحاملة ٥٠. ومع ٨٠ أرنبًا يقل الغذاء فيرحل بعض الأرانب أو يموت ويهبط العدد نحو ٥٠.
سنة جافة: العشب نصف ما كان، فتنخفض السعة التحملية للحقل. وتتغير المقاومة البيئية بحسب ظروف كل سنة.
نشاط الفصل
لعبة نمو الفول بمساعدة أحد الكبار. ضع حبتي فول في وسط ورقة. في كل دورة ضاعف الحبات، لكن توقف حين تمتلئ «مساحة» الورقة (دائرة مرسومة تتسع لـ ٢٠ حبة). سجّل العدد في كل دورة وارسم الرسم البياني على ورق مربعات. أين ينحني؟ ثم صغّر الدائرة والعب من جديد لترى كيف تتغير السعة التحملية.
تدرّب
1
ماذا يعني النمو الأسّي؟
تتضاعف الجماعة الحيوية بالعامل نفسه في كل دورة، كالتضاعف.
2
ما السعة التحملية؟
أكبر عدد من الأفراد يعوله المكان زمنًا طويلًا.
3
اذكر ثلاثة أجزاء من المقاومة البيئية.
الغذاء والماء أو المكان والمرض والمفترسات (أي ثلاثة).
