تعريف العوامل المحددة
مفهوم العوامل المحددة
يعني العامل المحدد في علم الأحياء أي عامل في البيئة يمكن أن يقلل من العمليات الحيوية مثل النمو والازدهار أو يؤثر على توزيع الكائنات الحية في النظام البيئي. وتساعد المبادئ والقوانين في تفسير العوامل المقيدة في النظام البيئي، مثل قانون Liebig`s Least وقانون Blackman للعامل المحدد وقانون Shelford للتحمل. ويمكن تنظيم النمو السكاني من خلال ندرة الموارد بدلا من وفرتها وفقا لقانون الحد الأدنى. ويشير قانون العامل المحدد إلى أن العمليات البيولوجية أو البيئية التي تعتمد على عوامل متعددة تتم بمعدل محدد بالعامل الأبطأ. ويقترح قانون التحمل أن نجاح بقاء الكائن الحي يعتمد على مجموعة معقدة من العوامل البيئية أو على نمو صفري للجماعة. ويمكن أن تكون العوامل المحددة معتمدة على الكثافة أو مستقلة عن الكثافة.
التدابير التي تعتمد على الكثافة تميل إما إلى تقليل النمو السكاني أو تقليل الاستدامة أو توزيعها بناء على الكثافة السكانية. بالمقابل، يمكن أن يقلل العامل المستقل عن الكثافة من النمو السكاني أو الاستدامة أو التوزيع بغض النظر عن الكثافة السكانية. يمكن أن تكون العوامل المحددة محدودة أيضا، وهي عندما يكون لعامل واحد فقط تأثير على النظام، عندما يتسبب عامل في تأثير غير مباشر ويزيد من تأثير عامل محدد مباشر، يعرف هذا العامل بالعامل المشترك للتحديد. بعض الأمثلة على العوامل المحددة التي يمكن أن تقلل من حجم السكان هي الغذاء والمغذيات والمأوى والزواج. هذه الموارد محدودة في النظام البيئي، وبالتالي يمكن أن تدفع الكائنات الحية للتنافس عليها.
في علم الأحياء، يعرف المصطلح المقيد بأنه عامل بيئي أو متغير يمتلك القدرة على تقييد النمو أو الوفرة أو توزيع السكان في نظام بيئي. هذه العوامل محدودة في العرض، وبالتالي، تتنافس الكائنات الحية من أجل توافرها المحدود في النظام البيئي. يأتي مصطلح `المقيد` من اللاتينية `Factus` التي تعني `حقيقة` أو `واقع`. في حالة قلة الموارد، يكون العامل البيئي مقيدا، ويعرف مبدأ العوامل المحددة بأنه المبدأ الذي يحد من نمو وتطور الكائن الحي أو المجتمع بناء على العرضية. قوانين ليبيج الأدنى وبلاكمان للعامل المحدد وشيلفورد للتسامح هي القوانين التي تشرح مبادئ المحددات.
و بمعنى اخر العامل المحدد هو مورد أو ظروف بيئية تحد من نمو أو توزيع أو وفرة كائن أو مجموعة داخل نظام بيئي، يمكن أن تكون هذه عوامل فيزيائية أو بيولوجية يمكن تحديدها من خلال الاستجابة لزيادة النمو السكاني أو النقص أو الوفرة أو التوزيع ، عندما يتغير أحد العوامل و عندما لا تتغير العوامل الأخرى الأساسية للحياة، تم تطوير نظرية العوامل المقيدة بموجب قانون الحد الأدنى ليبيج ، و الذي ينص على أن “النمو لا يتحكم فيه إجمالي الموارد المتاحة ، و لكن ندرة الموارد”.
هو عامل مقيد يمنع الكائنات الحية من احتلال مكانتها الأساسية، وبدلاً من ذلك، يؤدي إلى تحقيق ما هو متخصص وفعلي أو متصور.
قانون بلاكمان للعامل المحدد
- في عام 1905، اقترح العالم البريطاني فريدريك فروست بلاكمان قانون العامل المحدد في الجماعات البشرية السكانية.
- وفقًا لهذا القانون، فإن العملية التي تعتمد على عوامل متعددة ستكون لها معدل ثابت بأبطأ معدل للعامل.
- التمثيل الضوئي هوعملية بيولوجية تعتمد على عوامل متعددة، كمثال.
- التفاعل الكيميائي العام لعملية التمثيل الضوئي هو 6CO2 + 12H2O + الطاقة = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.
- وفقًا لهذه المعادلة، فإن ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة الضوئية (ضوء الشمس) هي العوامل الحاسمة في هذا التفاعل.
- إذا كان أي عامل من هذه العوامل متاحًا بمعدل أبطأ أو أقل من المتوقع، فمن المحتمل أن يترتب عليه انخفاض معدل التمثيل الضوئي بناءً على تردد هذا العامل الأبطأ.
- على سبيل المثال، إذا انخفض تركيز ثاني أكسيد الكربون (مثل إغلاق الفتحات الفم للنباتات استجابةً لزيادة درجات الحرارة في البيئة)، يصبح معدل التمثيل الضوئي بطيئًا، حتى إذا كانت مستويات الطاقة الضوئية H2O متوفرة بكثرة.
- ستحدث نفس النتيجة إذا أصبحت الطاقة الضوئية أقل وفرة أو أقل كثافة ، و يكون معدل التمثيل الضوئي أبطأ على الرغم من وفرة ثاني أكسيد الكربون و H 2 ، يصبح الضوء عاملاً مقيدًا في عملية التمثيل الضوئي عندما لا يكون المصنع قادرًا على جمع الضوء ، على سبيل المثال، بسبب الظل المشتق من كثافة النباتات.
أنواع العوامل المحددة
العوامل التي تعتمد على الكثافة
- تلك العوامل التي تؤثر في الكثافة هي تلك التي يتم تحديد تأثيرها على السكان من خلال إجمالي حجم السكان، مثل العوامل المحددة للجماعة الحيوية
- الافتراس والمرض، بالإضافة إلى توافر الموارد، هي أمثلة على العواملالتي تختلف في شدتها وتؤثر على البيئة.
- على سبيل المثال، ينتشر المرض بشكل أسرع في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية وعدد السكان الأكبر، مما يؤثر على عدد الأفراد الذين يتأثرون بالمرض بشكل أكبر من عدد السكان الأقل والأكثر تفرقًا.
عوامل الكثافة المستقلة
- المحدد المستقل للكثافة هو العامل الذي يحد من حجم السكان، ولكن تأثيره لا يعتمد علىعدد الأفراد في السكان.
- تشمل الأمثلة على العوامل المستقلة عن الشدة الأحداث المجهدة بيئيًا، مثل الزلازل والتسونامي والانفجارات البركانية، بالإضافة إلى التغيرات المناخية المفاجئة مثل الجفاف أو الفيضانات والأحداث المدمرة، مثل دخول الملوثات البيئية الشديدة.
- تؤدي عوامل الكثافة المستقلة عادة إلى موت جميع أفراد السكان بغض النظر عن حجم السكان.
العوامل الفيزيائية والبيولوجية المحددة
- يمكن أيضًا تصنيف العوامل المحددة في فئات أخرى.
- تشمل العوامل الفيزيائية أو غير الحية درجة الحرارة، وتوافر الماء، والأكسجين، والملوحة، والضوء، والغذاء، والمغذيات
- تتضمن العوامل البيولوجية التفاعلات بين الكائنات الحية مثل الافتراس والمنافسة والتطفل والحيوانات العاشبة.