Pravila Lotka-Volterra so pojasnjena na primeru
Čeprav je življenje v naravi kaotično, se drži določenih načel. Dober primer tega so pravila Lotka-Volterra. Ustanovljeni so bili za opis evolucije velikosti populacije določenega lovca na plen in njegovega plena. Vendar pa ta pravila veljajo le v omejenem obsegu.
Izumitelji pravil Lotka-Volterra
Sredi dvajsetih let prejšnjega stoletja sta se dva znanstvenika iz različnih disciplin ločeno ukvarjala z dinamiko odnos plenilec-plen v živalskem kraljestvu. Avstrijsko-ameriški kemik in aktuar Alfred J. Lotka in italijanski matematik in fizik Vito Volterra sta naletela na iste zakonitosti, ki sta jih odkrila v matematiki Enačbe oblikovano. Tri pravila Lotka-Volterra so poimenovana po njih.
Odnos plenilec-plen na primeru lisice in zajca
Na prvi pogled se zdijo pravila Lotka-Volterra zapletena. Lahko pa jih dobro ponazorimo s primerom iz živalskega sveta.
- Prvo pravilo Lotka-Volterra pravi, da je velikost populacije (tj. Skupnost vseh posameznikov) vrste na določenem mestu) plenilca in plena v stalnih pogojih občasno se razlikujejo. Največje število plenilcev sledi največjemu številu plenskih živali s časovnim zamikom.
- Vzemimo na primer gozdnato območje z lisicami (plenilci) in zajci (plen). Znano je, da se zajci zelo hitro razmnožujejo - zato se njihova populacija na začetku opazovanja hitro povečuje. Zaradi tega imajo lisice veliko hrane in se tudi dobro razmnožujejo zaradi povečane zaloge hrane. S povečanjem števila lisic pa se število zajcev spet zmanjšuje. Zaradi tega se lisice počutijo slabo: manj jedo, umrejo in se slabo razmnožujejo. Tako se populacija zajcev okreva - cikel se začne znova.
- Poleg tega obstaja časovni dejavnik iz drugega dela tega pravila: mlade lisice rasejo dlje kot zajci in se šele čez nekaj časa lovijo. Populacija plenilcev torej doseže svoj maksimum pozneje kot populacija zajcev.
- Drugo pravilo Lotka-Volterra temelji na teh ugotovitvah. Bere se: Če okvirni pogoji ostanejo nespremenjeni, se povprečna velikost populacije plenilca in plena v daljšem časovnem obdobju spreminja okoli konstantne povprečne vrednosti. Če torej lisice in zajce štejemo več let, bo povprečna populacija vsako leto približno enaka.
- Kaj pa se zgodi, ko zunanji vplivi, kot je okoljski toksin, povzročijo smrt velikega dela lisic in zajcev? Po tretjem pravilu populacija plena vedno okreva hitreje kot populacija plenilcev. Po eni strani imajo zajci prednost, da se razmnožujejo hitreje kot lisice. Po drugi strani pa zaradi izčrpane zaloge hrane ne trpijo tako kot lisice.
Skoraj vsak študent pride do izraza ...
Je vse le teorija? - Meje pravil
Ta pravila pa veljajo le pod določenimi pogoji; v praksi je njihova informativna vrednost omejena.
- Na splošno je treba opozoriti, da pravila Lotka-Volterra postavljajo teoretični model, ki velja le za populacije plenilcev in plenov, obravnavane ločeno.
- V naravi pa so odnosi plenilec-plen veliko bolj zapleteni. Največkrat plenilec ne lovi samo ene vrste plena, v zameno pa ima plen več plenilcev. Lisice lovijo tudi ptice, miši in druge živali, zajci pa ujamejo lisice, ujede in druge plenilce.
- Poleg tega na velikost populacije lahko vplivajo drugi dejavniki. Na primer, vse lisice v populaciji bi lahko podlegle smrtni bolezni, ki je zajci ne - ali obratno. Pravila Lotka-Volterra takrat ne veljajo več.
Kljub temu so pravila praktična ekologija vrednosti, ker vsaj zagotavljajo koristne ocene pri razvoju velikosti populacije.
Kako koristen se vam zdi ta članek?
