Skip to main content
Global

5.4: تاريخ الحياة

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    169033

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    خصائص تاريخ الحياة، هي تلك التي تتعلق ببقاء الأنواع ووفاتها وتكاثرها. تشمل الأمثلة معدلات المواليد والعمر عند الإنجاب الأول وعدد النسل ومعدلات الوفيات. تتطور هذه الخصائص تمامًا مثل السمات الجسدية أو السلوك، مما يؤدي إلى التكيفات التي تؤثر على النمو السكاني.

    استراتيجيات الإنجاب

    افترض علماء البيئة السكانية أن مجموعات الخصائص قد تتطور في الأنواع التي تؤدي إلى تكيفات خاصة مع بيئاتها. تؤثر هذه التعديلات على نوع النمو السكاني الذي تختبره الأنواع. وصف علماء البيئة السكانية سلسلة متصلة من «استراتيجيات» تاريخ الحياة مع الأنواع المختارة من K من جهة والأنواع المختارة من جهة أخرى (الجدول\(\PageIndex{a}\)). تتكيف الأنواع المختارة من K مع البيئات المستقرة والتي يمكن التنبؤ بها. تميل مجموعات الأنواع المختارة من K إلى الوجود بالقرب من قدرتها الاستيعابية (والتي يمثلها الحرف «K» في معادلة النمو السكاني اللوجستي). تميل هذه الأنواع إلى أن يكون لها ذرية أكبر ولكن أقل، وتساهم بكميات كبيرة من الموارد لكل نسل، ولها فترات جيل طويلة. ستكون الفيلة مثالاً على الأنواع المختارة من K (الشكل\(\PageIndex{a}\)). عندما يمتلئ الموطن بمجموعة متنوعة من المخلوقات التي تتنافس مع بعضها البعض على ضروريات الحياة، تتحول الميزة إلى استراتيجيي K. يمتلك استراتيجيو K مجموعات سكانية مستقرة قريبة من K. لا يوجد شيء يمكن كسبه من معدل النمو المرتفع (r). ستستفيد الأنواع أكثر من خلال التكيف الوثيق مع ظروف بيئتها.

    الجدول\(\PageIndex{a}\): مقارنة بين الأنواع المختارة من K و r
    خصائص الأنواع المختارة من K خصائص الأنواع المختارة
    ناضجة في وقت متأخر تنضج مبكرًا
    زيادة طول العمر انخفاض طول العمر
    زيادة الرعاية الأبوية انخفاض الرعاية الأبوية
    منافسون أقوياء المنافسون الضعفاء (المستعمرون الأقوياء)
    عدد أقل من النسل المزيد من النسل
    ذرية أكبر ذرية أصغر
    يعرض الجزء أ، الأنواع المختارة من K، صورًا لشجرة بلوط وفيل. يعرض الجزء ب، الذي تم اختياره من قبل، صورًا لهندباء وقنديل البحر.
    الشكل\(\PageIndex{a}\): (أ) تعتبر الأفيال من الأنواع المختارة من K لأنها تعيش لفترة طويلة وتنضج متأخرًا وتوفر رعاية أبوية طويلة الأمد لعدد قليل من النسل. تنتج أشجار البلوط العديد من النسل الذي لا يتلقى رعاية الوالدين، ولكنه يعتبر من الأنواع المختارة من K بناءً على طول العمر والنضج المتأخر. (ب) يعتبر كل من الهندباء وقناديل البحر من الأنواع المختارة بعناية لأنها تنضج مبكرًا، ولها عمر قصير، وتنتج العديد من النسل الذي لا يتلقى أي رعاية أبوية.

    r -يتم تكييف الأنواع المختارة مع البيئات غير المستقرة وغير المتوقعة. لديهم أعداد كبيرة من النسل الصغير. لا توفر الحيوانات المختارة r - الكثير من الموارد أو الرعاية الأبوية للنسل، كما أن النسل يتمتع بالاكتفاء الذاتي نسبيًا عند الولادة. ومن أمثلة الأنواع المختارة اللافقاريات البحرية مثل قناديل البحر والنباتات مثل الهندباء (الشكل\(\PageIndex{a}\)). r- يتمتع الاستراتيجيون بفترات حياة قصيرة ويتكاثرون بسرعة، مما يؤدي إلى أوقات جيل قصيرة. على سبيل المثال، يمكن للذبابة المنزلية إنتاج 7 أجيال كل عام (كل منها حوالي 120 شابًا). تتكيف Ragweed جيدًا مع استغلال بيئتها بسرعة - قبل أن يتم تأسيس المنافسين. تنمو بسرعة وتنتج عددًا كبيرًا من البذور (بعد إطلاق حبوب اللقاح، وهي لعنة العديد من المصابين بحمى القش). نظرًا لأن نهج الرجيد لاستمرار البقاء على قيد الحياة يتم من خلال التكاثر السريع (قيمة عالية لـ r)، فإنه يُطلق عليه اسم r-strategist. الأعشاب الأخرى والعديد من الحشرات والعديد من القوارض هم أيضًا خبراء استراتيجيون. في الواقع، إذا اعتبرنا الكائن الحي آفة، فمن المحتمل أن يكون خبيرًا استراتيجيًا.

    تقع الاستراتيجيتان المتطرفتان على طرفي سلسلة متصلة ستوجد عليها تواريخ حياة الأنواع الحقيقية. بالإضافة إلى ذلك، لا تحتاج استراتيجيات تاريخ الحياة إلى التطور كأجنحة ولكن يمكن أن تتطور بشكل مستقل عن بعضها البعض؛ لذلك، قد يكون لكل نوع بعض الخصائص التي تتجه نحو طرف أو آخر. ومع ذلك، توفر نظرية اختيار r - و K أساسًا لإطار أكثر دقة لتاريخ الحياة. تم تطوير نماذج ديموغرافية جديدة لتطور تاريخ الحياة، والتي تتضمن العديد من المفاهيم البيئية المدرجة في نظرية اختيار r - و K بالإضافة إلى الهيكل العمري للسكان وعوامل الوفيات.

    جداول الحياة

    توفر جداول الحياة معلومات مهمة حول تاريخ حياة الكائن الحي والعمر المتوقع للأفراد في كل عمر. تم تصميمها على غرار الجداول الاكتوارية التي تستخدمها صناعة التأمين لتقدير متوسط العمر المتوقع للإنسان. قد تتضمن جداول الحياة احتمالية وفاة كل فئة عمرية قبل عيد ميلادها التالي، والنسبة المئوية للأفراد الباقين على قيد الحياة الذين يموتون في فترة عمرية معينة (معدل الوفيات لديهم، ومتوسط العمر المتوقع في كل فترة). يظهر مثال لجدول الحياة في الجدول\(\PageIndex{b}\) من دراسة لأغنام جبال دال، وهي فصيلة موطنها شمال غرب أمريكا الشمالية. لاحظ أن السكان مقسمون إلى فترات عمرية (العمود A).

    كما يتضح من بيانات معدل الوفيات (العمود D)، حدث معدل وفيات مرتفع عندما كان عمر الأغنام يتراوح بين ستة أشهر وسنة، ثم زاد أكثر من 8 إلى 12 عامًا، وبعد ذلك كان هناك عدد قليل من الناجين. تشير البيانات إلى أنه إذا بقيت الأغنام في هذه المجموعة من السكان على قيد الحياة حتى سن عام واحد، فمن المتوقع أن تعيش 7.7 سنوات أخرى في المتوسط، كما هو موضح في أرقام العمر المتوقع في العمود E. غالبًا ما تتضمن جداول العمر معلومات أكثر مما هو موضح في الجدول\(\PageIndex{b}\)، مثل معدلات الخصوبة (التكاثر) لـ كل فئة عمرية.

    الجدول\(\PageIndex{b}\): جدول الحياة لأغنام جبال دال
    الفترة العمرية (سنوات) عدد الوفيات في الفترة العمرية من أصل 1000 مولود عدد الذين بقوا على قيد الحياة في بداية الفترة العمرية من أصل 1000 مولود معدل الوفيات لكل 1000 حي في بداية الفترة العمرية متوسط العمر المتوقع أو متوسط العمر المتبقي لأولئك الذين يصلون إلى فترة العمر
    0—0.5 54 1000 54.0 7.06
    0.5—1 145 946 153.3 —
    1—2 12 801 15.0 7.7
    2—3 13 789 16.5 6.8
    3—4 12 776 15.5 5.9
    4—5 30 764 39.3 5.0
    5—6 46 734 62.7 4.2
    6-7 48 688 69.8 3.4
    7-8 69 640 107.8 2.6
    8-9 132 571 231.2 1.9
    9-10 187 439 426.0 1.3
    10-11 156 252 619.0 0.9
    11-12 90 96 937.5 0.6
    12-13 3 6 500.0 1.2
    13-14 3 3 1000 0.7

    منحنيات البقاء

    أداة أخرى يستخدمها علماء البيئة السكانية هي منحنى البقاء على قيد الحياة، وهو رسم بياني لعدد الأفراد الذين يبقون على قيد الحياة في كل فترة عمرية مقابل الوقت. تسمح لنا هذه المنحنيات بمقارنة تاريخ حياة مجموعات سكانية مختلفة (الشكل\(\PageIndex{c}\)). هناك ثلاثة أنواع من منحنيات النجاة. في منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول، تكون الوفيات منخفضة في السنوات الأولى والمتوسطة وتحدث في الغالب في الأفراد الأكبر سنًا. عادةً ما تنتج الكائنات الحية التي تظهر البقاء على قيد الحياة من النوع الأول عددًا قليلاً من النسل وتوفر رعاية جيدة للنسل مما يزيد من احتمالية بقائهم على قيد الحياة. يُظهر البشر ومعظم الثدييات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول. في منحنيات البقاء على قيد الحياة من النوع الثاني، تكون الوفيات ثابتة نسبيًا طوال فترة الحياة بأكملها، ومن المحتمل أيضًا أن تحدث الوفيات في أي مرحلة من مراحل العمر. تقدم العديد من مجموعات الطيور أمثلة على منحنى البقاء المتوسط أو النوع الثاني. في منحنيات البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث، تشهد الأعمار المبكرة أعلى معدل وفيات مع معدلات وفيات أقل بكثير للكائنات الحية التي تصل إلى سنوات متقدمة. عادةً ما تنتج الكائنات الحية من النوع الثالث أعدادًا كبيرة من النسل، ولكنها لا توفر سوى القليل جدًا من الرعاية أو لا توفر لها أي رعاية تُظهر الأشجار واللافقاريات البحرية منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث لأن عددًا قليلاً جدًا من هذه الكائنات الحية تعيش في سنوات شبابها، ولكن تلك التي تصل إلى سن الشيخوخة هي أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة نسبيًا من الزمن.

    رسم بياني لعدد الأفراد الذين بقوا على قيد الحياة في كل عمر، يُظهر ثلاثة منحنيات للنجاة
    الشكل\(\PageIndex{c}\): تُظهر منحنيات النجاة فرصة البقاء على قيد الحياة لدى السكان وفقًا للعمر. يقع عدد الأفراد الباقين على قيد الحياة (على مقياس لوغاريتمي) على المحور y، والوقت (الذي يمثل العمر النسبي) على المحور السيني. يمتلك البشر ومعظم الثدييات منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول، لأن الموت يحدث بشكل أساسي في السنوات الأكبر. يتم تمثيل منحنى النجاة من النوع الأول بمنحنى محدب ينخفض بسرعة في النهاية. لدى الطيور منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثاني، حيث أن الموت في أي عمر محتمل بنفس القدر. يتم تمثيل منحنى النجاة من النوع الثاني بخط مستقيم، من أعلى اليسار إلى أسفل يمين الرسم البياني. تحتوي الأشجار على منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث لأن القليل جدًا منها يعيش في السنوات الأصغر، ولكن بعد سن معينة، يكون الأفراد أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة. يتم تمثيل منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث بمنحنى مقعر، والذي ينخفض في البداية بسرعة ثم يتسطح.

    على الرغم من عدم وجود ارتباط دقيق بين استراتيجيات التكاثر (K - أو r - المختارة) ومنحنيات البقاء على قيد الحياة (النوع الأول أو الثاني أو الثالث)، فمن المرجح أن يكون للأنواع المختارة من K منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الثالث. تميل الأنواع المختارة إلى أن يكون لها منحنى البقاء على قيد الحياة من النوع الأول.

    الإسناد

    تم تعديله بواسطة Melissa Ha من المصادر التالية: