مفهوم العوامل المحددة

يشير العامل المحدد في علم الأحياء إلى أي من العوامل (المتغيرات) في بيئة قادرة على تقليل عملية ، مثل النمو و الوفرة ، أو توزيع مجموعة الكائنات الحية في نظام بيئي، المبادئ أو القوانين التي تساعد في تفسير العوامل المقيدة في النظام البيئي هي قانون Liebig’s Least ، و قانون Blackman للعامل المحدد ، و قانون Shelford للتسامح، في قانون الحد الأدنى ، يمكن تنظيم النمو السكاني من خلال ندرة الموارد ، وليس من خلال وفرة الموارد. في قانون العامل المحدد ، تميل العملية البيولوجية أو البيئية التي تعتمد على عوامل متعددة إلى أن يكون لها معدل محدد بالعامل الأبطأ، يقترح قانون التسامح أن نجاح بقاء الكائن الحي يعتمد على مجموعة معقدة من العوامل البيئية او

النمو الصفري للجماعة

، يمكن أن تكون العوامل المحددة معتمدة على الكثافة أو مستقلة عن الكثافة.

تميل تلك التي تعتمد على الكثافة إلى الحد من النمو السكاني أو الوفرة أو التوزيع بناءً على الكثافة السكانية، في المقابل ، يمكن أن يحد عامل التحديد المستقل عن الكثافة من النمو السكاني أو الوفرة أو التوزيع بغض النظر عن الكثافة السكانية. يمكن أيضًا أن تكون العوامل المحددة محدودة ، أي عندما يحد عامل واحد فقط من النظام، عندما يتسبب عامل ما في تأثير مقيد غير مباشر أو يزيد من تأثير عامل محدد مباشر ، يطلق عليه عامل التحديد المشترك. بعض الأمثلة على العوامل المحددة التي يمكن أن تحد من حجم السكان هي الغذاء و المغذيات و المأوى و الأزواج، هذه الموارد محدودة في النظام البيئي ، و نتيجة لذلك ، يمكن أن تدفع الكائنات الحية للتنافس عليها.

في علم الأحياء ، يُعرَّف مصطلح العامل المقيد بأنه عامل بيئي أو متغير لديه القدرة على تقييد النمو أو الوفرة أو توزيع السكان في نظام بيئي، هذه العوامل في العرض المحدود، و بالتالي ، تميل الكائنات الحية إلى التنافس على توافرها المحدود في النظام البيئي، مصطلح الحد ، الذي يعني “ملزم” ، و من العامل اللاتيني ، الذي يعني “الفاعل” ، “المؤدي”) يأتي من Factus ، و التي تعني “حقيقة” أو “حقيقة”. محدودية الموارد ، العامل البيئي هو عامل مقيد، يتم تعريف مبدأ العوامل المحددة على أنه المبدأ الذي بموجبه سيحد عامل أقل عرضية من نمو وتطور الكائن الحي أو المجتمع، قانون ليبيج الأقل ، و قانون بلاكمان للعامل المحدد ، و قانون شيلفورد 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”.

عامل مقيد يمنع الكائنات الحية من احتلال مكانتها الأساسية ، و بدلاً من ذلك ، يؤدي إلى تحقيق متخصص فعلي أو متصور.[1]

قانون بلاكمان للعامل المحدد

اقترح عالم فسيولوجيا النبات البريطاني فريدريك فروست بلاكمان قانون العامل المحدد في عام 1905 في

الجماعة البشرية السكانية

.
وفقًا لهذا القانون ، فإن العملية التي تعتمد على عوامل متعددة سيكون لها معدل ثابت بأبطأ معدل عامل.
التمثيل الضوئي ، على سبيل المثال ، هو عملية بيولوجية تعتمد على عوامل متعددة.
التفاعل الكيميائي العام لعملية التمثيل الضوئي هو 6CO 2 + 12H 2 O + طاقة = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.
بناءً على هذه المعادلة ، فإن CO 2 و H 2O والطاقة الضوئية (ضوء الشمس) هي العوامل المحددة لهذا التفاعل.
إذا أصبح أي منها متاحًا بمعدل أبطأ أو أقل من المعتاد ، فمن المتوقع أن ينخفض معدل التمثيل الضوئي بناءً على تواتر العامل الأبطأ.
على سبيل المثال ، إذا أصبح تركيز ثاني أكسيد الكربون منخفضًا (على سبيل المثال ، بسبب إغلاق فتحات الفم استجابةً لارتفاع درجات الحرارة في البيئة) ، يصبح معدل التمثيل الضوئي بطيئًا حتى لو كانت مستويات H 2 و O من الطاقة الضوئية 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.[2]

أنواع العوامل المحددة

العوامل التي تعتمد على الكثافة

العوامل التي تعتمد على الكثافة هي تلك التي يتم تحديد تأثيرها على السكان من خلال الحجم الإجمالي للسكان مثل

العوامل المحددة للجماعة الحيوية
الافتراس و المرض ، فضلا عن توافر الموارد ، هي أمثلة على العوامل التي تعتمد على الشدة.
على سبيل المثال ، من المرجح أن ينتشر المرض بسرعة أكبر من خلال عدد أكبر من السكان و أكثر كثافة سكانية ، مما يؤثر على عدد الأفراد داخل السكان أكثر من عدد السكان الأصغر و الأكثر انتشارًا.

عوامل الكثافة المستقلة

المحدد المستقل للكثافة هو العامل الذي يحد من حجم السكان ، لكن تأثيره لا يعتمد على حجم السكان (عدد الأفراد).
تشمل الأمثلة على العوامل المستقلة عن الشدة الأحداث المجهدة بيئيًا مثل الزلازل و التسونامي و الانفجارات البركانية ، فضلاً عن التغيرات المناخية المفاجئة مثل الجفاف أو الفيضانات و الأحداث المدمرة ، مثل دخول الملوثات البيئية الشديدة.
عادة ما تقتل عوامل الكثافة المستقلة جميع أفراد السكان ، بغض النظر عن حجم السكان.

العوامل الفيزيائية والبيولوجية المحددة

يمكن أيضًا تقسيم العوامل المحددة إلى فئات أخرى.
تشمل العوامل الفيزيائية أو اللاأحيائية درجة الحرارة ، و توافر الماء ، و الأكسجين ، و الملوحة ، و الضوء ، و الغذاء ، و المغذيات
تشمل العوامل البيولوجية ، أو العوامل البايولوجية ، التفاعلات بين الكائنات الحية مثل الافتراس ، و المنافسة ، و التطفل ، و الحيوانات العاشبة.[3]