環境耐性：要因と例 - 環境 - 2025

耐環境性は一緒に自然の人口の成長を制限する要因です。これらは、競争、捕食、寄生、または環境の質などの人口密度に依存する可能性があります。また、大災害や気象の季節性などの密度から独立している場合もあります。

環境規制要因がない場合、自然の人口はその生物的可能性に従って指数関数的に増加します。しかし、環境抵抗の影響は人口の増加を制限し、バランスに達しています。

捕食 密度依存の環境抵抗係数。著者：www.flirck.com

人口増加に環境抵抗を及ぼす要因間の異なる相互作用は、非常に多様な人口動態を生成します。

母集団は一般に、平衡値を中心に振動する曲線でグラフで表される動的平衡に達します。

耐環境性とは？

個体群のダイナミクスの最も単純なモデルでは、最適な環境条件下では、個体数は個体群の生物的ポテンシャルに従って増加すると想定しています。

つまり、人口規模に関係なく、1人あたりの成長率（r）は常に同じです。これらの前提の下では、人口増加は指数関数的です。

自然界では、人口は初期段階で指数関数的に増加する可能性がありますが、このダイナミックを無限に維持することはできません。この人口の増加を制限または規制する要因があります。これらの要素の合計は、耐環境性として知られています。

人口がその最大サイズに近づくにつれて、環境耐性を発揮する要因が一人当たりの成長率を低下させる働きをします。

このダイナミクスは、一般に動的平衡に達するロジスティック成長を生成し、負荷容量（K）の周りで周期的に安定した変動を伴います。

環境抵抗因子

-Densoindependent

環境抵抗を生成する要因が個人の密度に依存しない場合、それらは密度に依存しないと言われます。

火災、干ばつ、洪水、霜など、密度に依存しないいくつかの要因が季節とともに定期的に発生する可能性があります。これらは人口規模の規制に介入する。

毎年繰り返される構成によって、彼らは一定の選択的圧力を発揮し、時にはそれは個人に特定の適応を生み出し、その規制効果にもかかわらず、彼らの適性を高め、年々生き残ることを可能にしました。

気候の極端な変化、火山の噴火、その他の自然災害など、密度に依存しない他のランダムな影響により、人口に不規則な変化が生じる可能性があります。彼らは、人口の大きさを一定のレベルまたは平衡点に保つことができません。

-Densodependent

人口増加を規制する要因が個人の密度に依存する場合、それらは密度依存と呼ばれます。これらの要因は、非生物的または生物的です。

非生物的要因

密集した非生物的環境抵抗因子は、個体群サイズの増加が生息地の物理化学的状態を変えるときに発生するものです。

たとえば、人口密度が高いと有害な廃棄物の蓄積が発生し、個人の生存率や繁殖率が低下します。

生物的要因

生物的要因は、ある種または異なる種の個体間の相互作用から生じるものです。たとえば、競争、捕食、寄生。

コンペ

競争は、同じまたは異なる種の個人が使用する重要なリソースが限られている場合に発生します。いくつかの制限するリソースは、栄養素、水、領域、捕食者からの避難所、異性の個体、光などです。

人口が増加すると、リソースの1人あたりの利用可能性が低下し、それによって個人の生殖率と人口の成長率が低下します。このメカニズムは、ロジスティック成長のダイナミクスを生成します。

捕食

捕食は種間の相互作用の一種であり、ある種の個体（捕食者）が別の種の個体（獲物）を狩り、それを食物として消費します。このタイプの相互作用では、各集団の密度が他の集団に規制を及ぼします。

獲物がその人口サイズを増加させるにつれて、食物の入手可能性のために捕食者の人口は増加します。しかし、捕食者の密度が増加するにつれて、捕食圧力の増加により被食者数は減少します。

このタイプの相互作用は、平衡が動的である人口増加曲線を生成します。収容能力では静的な人口サイズに達していませんが、人口は常にこの値を中心に変動しています。

寄生

寄生とは、ある種（寄生虫）の個体が別の種（宿主）の個体から利益を得て、生存または生殖の確率を低下させる相互作用です。この意味では、人口規制メカニズムとも見なされます。

寄生虫と宿主の間の相互作用は、捕食者や獲物と同様のダイナミクスを生成できます。ただし、自然界における寄生虫と宿主の相互作用の種類の多様性は無限であるため、より複雑なダイナミクスを生成することもできます。

-相互作用

自然界では、密度の依存性と独立性の影響が母集団の調節に影響し、パターンの多様性を生み出します。

人口は、密度に依存する要因によって収容力の近くに保つことができ、密度に依存しない自然災害により、最終的には急激な減少を経験します。

例

細菌の増殖

細菌の接種材料を培地に播種すると、4つのフェーズのある成長曲線を観察できます。この曲線では、初期の指数関数的成長と環境規制の影響を明確に理解できます。

定常期は最初は明らかであり、最終的には人口規模の減少効果です。

最初の適応段階では、細菌は繁殖せず、代わりにRNA、酵素、その他の分子を合成します。この段階では、人口の増加は見られません。

細菌の成長曲線。著者：M•Komorniczak -talk-Illustration作成者：MichałKomorniczakこのファイルはクリエイティブ・コモンズ3.0にリリースされました。Attribution-ShareAlike（CC BY-SA 3.0）Webサイトまたはパブリケーションで私の画像（オリジナルまたは変更済み）を使用する場合、詳細を提供するように求められます。MichałKomorniczak（ポーランド）またはMichal Komorniczak（ポーランド）.For詳細、私のメールアドレスへの書き込み：、ウィキメディア・コモンズ経由

次の段階では、細胞分裂が起こります。バクテリアは二元融合によって繁殖し、1つの細胞が2つの娘細胞に分裂します。

このメカニズムは、人口のサイズが連続する期間ごとに2倍になる指数関数的成長を生み出します。ただし、環境の栄養素が制限され始めているため、このフェーズを無限に続けることはできません。

曲線の3番目のフェーズは静止しています。栄養素の減少と毒素の蓄積により、細菌数が一定の値に達するまで、人口増加率が低下します。この時点で、新しい細菌の生産率は、細菌の死率と釣り合っています。

曲線の最終段階では、バクテリアの数が急激に減少します。これは、培養液中のすべての栄養素が枯渇し、細菌が死んだときに起こります。

リンクスとノウサギ

捕食者と被食者の間の人口規制の典型的な例は、オオヤマネコと野ウサギのそれです。ノウサギの個体数が減少すると、オオヤマネコの数が減少します。

lynxの数が少ないと、ノウサギの捕食圧力が減少し、lynxの数が増加します。

野ウサギの個体群動態は、彼らのための食物の入手可能性によっても媒介されることを考慮することが重要です。

オオヤマネコ（捕食者）とノウサギ（獲物）の間の環境規制によって生成された個体群動態。著者：CNX OpenStax、Wikimedia Commons経由

レミングス

興味深い事例研究がグリーンランドのレミングスで起こります。これらの哺乳類の個体数は、4つの略奪種、フクロウ、キツネ、鳥の種、およびエルミン（Mustela erminea）によって規制されています。

最初の3つは日和見的な捕食者で、レミングが豊富な場合にのみ餌を食べます。アーミンはレミングのみを食べます。

異なる規制要因間のこの相互作用は、人口増加に周期的な変動を引き起こし、レミングで4年周期を生成します。このダイナミックは次のように説明できます。

レミングの個体数が少ない場合、それらはオコジョのみに捕食されます。捕食圧力が比較的低いため、個体数が急速に増加します。

レミングの人口が増加するにつれて、日和見的な捕食者はより頻繁に彼らを狩り始めます。一方、食糧の入手可能性が高いため、オオトカゲの個体数も増加します。この状況は、レミングス個体群に密度依存の制限を生成します。

捕食種の数とその個体数の増加は、レミングに非常に強い捕食圧力を発生させ、個体数の急激な減少を引き起こします。

獲物のこの減少は、新しいサイクルを開始する食物の減少による、翌年のオコジョの個体数の減少に反映されています。

生物的可能性との違い

生物的ポテンシャルは、最適な環境条件のもとでの自然集団の最大成長能力です。

たとえば、食料が豊富な場合、湿度、pH、温度などの環境条件は良好であり、その個体は捕食者や病気にさらされません。

生物の可能性、環境耐性、および収容能力の間の理論的関係。変更元：flickr.com/photos/internetarchivebookimages

この個体群の特徴は、個体（一般的には女性）の生殖能力、つまり、最初の生殖の年齢、各生殖イベントの子供とこれらのイベントの頻度と量。

人口の生物的可能性は、環境抵抗によって制限されます。両方の概念間の相互作用により、負荷容量が生成されます。

参考文献

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