معلومة

16.5: الخلافة - علم الأحياء

16.5: الخلافة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تؤدي عملية مماثلة لأكثر من نوعين إلى تسلسل الأنواع ، واحدًا تلو الآخر ، في عملية بيئية تُعرف باسم "الخلافة".

في النظم الطبيعية ، تتنافس العديد من الأنواع ، مع المبادلات بين قيم (R ^ { ast} ) ومعدلات نموها ، كما في الشكل ( PageIndex {1} ). فيما يلي برنامج لمحاكاة المعادلات التفاضلية لخمسة أنواع تتنافس على نفس المورد وتنتج منحنيات الشكل ( PageIndex {2} ). مع نوعين فقط ، يمكن لهذا البرنامج نفسه إنتاج منحنيات الشكل 16.3.3.

# محاكاة سنة واحدة # هذا الروتين يحاكي المعادلات التفاضلية للمنافسة من خلال وحدة واحدة لمرة واحدة ، مثل سنة واحدة ، مع اتخاذ خطوات زمنية صغيرة جدًا على طول الطريق. # يجب التحقق من الدقة عن طريق تقليل حجم الخطوات الزمنية الصغيرة حتى # النتائج لا يتغير بشكل ملحوظ. # هذا الروتين يطبق  طريقة أويلر  لحل المعادلات التفاضلية ، والتي تعمل دائمًا إذا كانت الخطوة الزمنية صغيرة بما يكفي. ## ENTRY: 'N1' إلى 'N5' هي مجموعات البداية للأنواع 1-5. # 'm1' إلى 'm5' حدد حساسية الأنواع المقابلة # للكمية المتاحة من الموارد. # 'u1' إلى 'u5' حدد المورد المرتبط في كل نوع. # 'R1star' إلى ' R5star 'هي الحد الأدنى لمستويات الموارد. # "Rmax" هي أكبر قدر ممكن من الموارد. # "dt" هي مدة كل خطوة زمنية صغيرة يتم اتخاذها خلال # العام أو أي وحدة زمنية أخرى. ## EXIT:' N1 "إلى" N5 "هي الأعداد المقدرة للأنواع 1-5 في # نهاية الوحدة الزمنية. #" R "هو مستوى الموارد المقدر في e الثانية من الوقت الخطوة.
Rmax = R = 7 ؛ R1star = 1.0 ؛ R2star = 2.0 ؛ R3star = 3.0 ؛ R4star = 4.0 ؛ R5star = 5.0 ؛ N1 = 0.000001 ؛ N2 = 0.000010 ؛ N3 = 0.000100 ؛ N4 = 0.001000 ؛ N5 = 0.010000 ؛ م 1 = 0.171468 ؛ م 2 = 0.308642 ؛ م 3 = 0.555556 ؛ م 4 = 1.000000 ؛ م 5 = 1.800000 ؛ u1 = 0.001000 ؛ u2 = 0.001000 ؛ u3 = 0.001000 ؛ u4 = 0.001000 ؛ u5 = 0.001000؛ # SIMULATE ONE YEARSimulateOneYear = function (dt) {for (v in 1: (1 / dt)) # تقدم بخطوة زمنية صغيرة. {R = Rmax-u1 * N1-u2 * N2-u3 * N3- # حساب الموارد المتبقية. u4 * N4-u5 * N5 ؛ dN1 = m1 * (R-R1star) * N1 * dt ؛ # تقدير التغيير في thedN2 = m2 * (R-R2star) * N2 * dt ؛ عدد السكان لكل نوع. dN3 = m3 * (R-R3star) * N3 * dt ؛ dN4 = m4 * (R-R4star) * N4 * dt ؛ dN5 = m5 * (R-R5star) * N5 * dt ؛ N1 = N1 + dN1 ؛ N2 = N2 + dN2 ؛ # أضف التغيير المقدر إلى N3 = N3 + dN3 ؛ N4 = N4 + dN4 ؛ N5 = N5 + dN5 ؛ } # كل مجموعة وتكرار التخصيص ("N1" ، N1 ، البيئة = .GlobalEnv) ؛ # في النهاية ، قم بتصدير النتائج وتخصيص الإرجاع ("N2" ، N2 ، البيئة = .GlobalEnv) ؛ تعيين ("N3" ، N3 ، البيئة = .GlobalEnv) ؛ تعيين ("N4" ، N4 ، البيئة = .GlobalEnv) ؛ تعيين ("N5" ، N5 ، البيئة = .GlobalEnv) ؛ } # محاكاة جميع السنوات لـ (t في 0: 100) # التقدم لمدة عام واحد. {print (round (c (t، N1، N2، N3، N4، N5)))؛ # عرض النتائج SimulateOneYear (1 / (365 * 24)) ؛ } # يكرر.

يمكن أن تتغير البيئة لأن الأنواع التي تعيش فيها لها تأثيرات يمكن أن "تتغذى" وتغير البيئة نفسها. في هذه الحالة ، تكون التغذية الراجعة هي التغيير في مستوى الموارد ، والذي يتغير كل نوع متتالي بطريقة تتوافق مع وجوده. لا يوجد شيء غائي في هذا ؛ أي نوع من الأنواع التي تغير البيئة بطرق لا تتوافق مع وجودها ببساطة لا تستمر ، وبالتالي لا يتم ملاحظتها. عند تشغيل البرنامج ، فإنه ينتج ملفًا مقتطفًا أدناه ، والذي تم رسمه في الشكل ( PageIndex {2} ).

رN1N2N3N4N5
100000
2000013
30007391
4000451764
50011271894
60033291743
70097901392
::::::
6016493536000
6118913324000
6221573094000
6324452864000
6427512584000
6530702313000
6633972039000
6737251767000
::::::
9659991000
9759990000
9860000000
9960000000
10060000000

في البداية في الشكل ( PageIndex {2} ) ، من وقت 0 إلى حوالي الوقت 3 ، يكون المورد في أقصى مستواه ، (R_ {max} ) ، وتكون وفرة جميع الأنواع منخفضة جدًا المستويات. بين الأوقات 3 و 5 - النوع 5 ، النوع ذو أعلى معدل نمو عندما تكون الموارد وفيرة - يزداد بسرعة بينما تنخفض الموارد وفقًا لذلك. ولكن قرب نهاية ذلك الوقت ، تبدأ الأنواع 4 التالية في السلسلة ، في الزيادة ، مما يؤدي إلى سحب المورد إلى ما دون المستوى الذي يسمح للأنواع 5 بالبقاء على قيد الحياة. لذلك تنخفض الأنواع 5 بينما تزداد الأنواع 4.

وتستمر هذه العملية على التوالي ، حيث تحل الأنواع 3 محل 4 ، 2 تحل محل 3 ، وأخيراً ، تحل الأنواع 1 محل 2. ويقع المورد على مراحل حيث يكتسب كل نوع متتالي السيطرة. أخيرًا ، عندما لا يوجد المزيد من الأنواع المتفوقة ، يصل النظام إلى ما يسمى "حالة الذروة" في حوالي الوقت 90 ، مع وجود موارد عند مستوى منخفض.

لا يوجد شيء مميز بشكل خاص حول الأنواع 1. إنه ببساطة (1) أفضل منافس يعيش في المنطقة ، مما يعني أن المنافسين الأفضل لا يمكنهم الوصول بسهولة إلى المشهد ، أو (2) أفضل منافس أنتجته العمليات التطورية حتى الآن. في كلتا الحالتين ، يخضع للاستبدال بآخر - على سبيل المثال ، من خلال "الأنواع الغازية" التي تصل بوسائل غير عادية.

بالطبع ، قد لا يكون التعاقب في الأنظمة الطبيعية المعقدة واضحًا تمامًا كما هو الحال في نماذجنا البسيطة. يتم تضمين موارد متعددة ، وقد تكون الأنواع قريبة جدًا من بعضها البعض في معاييرها البيئية ، وقد تتدخل الأحداث العشوائية لإضافة الارتباك.


شاهد الفيديو: مقدمه علم الاحياء part 1 (قد 2022).