BIOTISCHES POTENZIAL: INTRINSISCHE WACHSTUMSRATE UND BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Das biotische Potenzial ist die maximale Wachstumsrate einer Bevölkerung, für die es keine Einschränkungen gibt. Damit eine Population ihr biotisches Potenzial erreichen kann, muss sie über unbegrenzte Ressourcen verfügen, Parasiten oder andere Krankheitserreger dürfen nicht existieren und Arten dürfen nicht miteinander konkurrieren. Aus diesen Gründen ist der Wert lediglich theoretisch.

In Wirklichkeit erreicht eine Bevölkerung niemals ihr biotisches Potenzial, da es eine Reihe von Faktoren (biotisch und abiotisch) gibt, die das unbestimmte Wachstum der Bevölkerung begrenzen. Wenn wir die Umweltresistenz vom biotischen Potenzial abziehen, haben wir den realen Wert der Rate, mit der diese Bevölkerung wächst.

Eigenwachstumsrate

Das biotische Potenzial wird auch als intrinsische Wachstumsrate bezeichnet. Dieser Parameter wird mit dem Buchstaben r bezeichnet und ist die Geschwindigkeit, mit der die Population einer bestimmten Art wachsen könnte, wenn sie unbegrenzte Ressourcen hätte.

Organismen mit hohen intrinsischen Wachstumsraten vermehren sich im Allgemeinen früh im Leben, haben kurze Generationszeiten, können sich mehrmals im Leben vermehren und haben bei jeder Fortpflanzung eine hohe Anzahl von Nachkommen.

Entsprechend diesen Merkmalen und Lebensstrategien kann die Art als verschwenderisch oder als Strategie r und umsichtig oder als Strategie K klassifiziert werden. Diese Klassifizierung wurde von George Hutchinson geprägt.

Die r-Strategien zeichnen sich dadurch aus, dass eine große Anzahl von Nachkommen geboren wird. Diese sind klein, ihre Reifezeit ist schnell und sie verbringen keine Zeit mit der elterlichen Fürsorge. Logischerweise erreichen die Fortpflanzungsstrategien r die maximale Kapazität des biotischen Potentials in Bezug auf die Fortpflanzung.

Im Gegensatz dazu haben die als K aufgeführten Arten nur wenige Nachkommen, die langsam reifen und deren Körpergröße groß ist. Diese Arten kümmern sich intensiv um ihre Jungen, um ihren Erfolg sicherzustellen.

Faktoren, die das biotische Potenzial beeinflussen

Das biotische Potenzial wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, die der Art eigen sind. Die relevantesten sind nachfolgend beschrieben:

- Die Häufigkeit der Fortpflanzung und die Gesamtzahl der Fortpflanzungszeiten des Organismus. Zum Beispiel vermehren sich Bakterien durch binäre Spaltung, ein Prozess, der alle zwanzig Minuten durchgeführt werden kann. Im Gegensatz dazu hat ein Bär alle drei oder vier Jungen. Beim Vergleich der biotischen Potentiale der beiden hat der Eisbär ein viel geringeres Potential.

- Die Gesamtzahl der Nachkommen, die in jedem Fortpflanzungszyklus geboren wurden. Bakterienpopulationen haben sehr hohe biotische Potentiale. Wenn es unbegrenzte Ressourcen und keine Einschränkungen hätte, könnte eine Bakterienart eine 0,3 Meter tiefe Schicht bilden, die die Erdoberfläche in nur 36 Stunden bedecken könnte.

- Das Alter, in dem die Fortpflanzung beginnt.

- Die Größe der Art. Arten mit kleinen Größen wie Mikroorganismen haben im Allgemeinen ein höheres biotisches Potenzial als Arten mit größeren Körpergrößen wie einige Säugetiere.

Umweltbeständigkeit

Das biotische Potenzial einer Art wird nie erreicht. Faktoren, die ein uneingeschränktes Wachstum verhindern, werden als Umweltresistenz bezeichnet. Dazu gehören verschiedene Belastungen, die das Wachstum begrenzen.

Zu diesen Resistenzen zählen Krankheiten, Konkurrenz, Anreicherung von Giftmüll in der Umwelt, ungünstige Klimaveränderungen, Mangel an Nahrung oder Platz und Konkurrenz zwischen Arten.

Mit anderen Worten, das exponentielle Wachstum einer Bevölkerung (das auftritt, wenn es keine Einschränkung darstellt) wird zu einem logistischen Wachstum, wenn die Bevölkerung diesen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist.

Im Laufe der Zeit stabilisiert sich die Bevölkerung und erreicht ihre Tragfähigkeit. In diesem Zustand nimmt die Wachstumskurve die Form eines S (Sigmoidal) an.

Ladekapazität

Die Umwelteinflüsse bestimmen zusammen mit dem biotischen Potential die Tragfähigkeit. Dieser Parameter wird mit dem Buchstaben K bezeichnet und ist definiert als die maximale Population einer bestimmten Art, die in einem bestimmten Lebensraum erhalten werden kann, ohne beeinträchtigt zu werden. Mit anderen Worten, es ist die Grenze, die durch Umweltbeständigkeit auferlegt wird.

Die Bevölkerungswachstumsrate nimmt ab, wenn sich die Bevölkerungsgröße dem Wert der Tragfähigkeit der Umwelt nähert. Abhängig von der Verfügbarkeit von Ressourcen kann die Bevölkerungsgröße um diesen Wert schwanken.

Wenn die Bevölkerung die Tragfähigkeit überschreitet, ist es wahrscheinlich, dass sie zusammenbricht. Um dieses Phänomen zu vermeiden, müssen überschüssige Personen in neue Gebiete ziehen oder neue Ressourcen nutzen.

Biotisches Potenzial beim Menschen

Beim Menschen und anderen großen Säugetieren kann das biotische Potenzial jedes Jahr 2 bis 5% betragen, im Gegensatz zu 100% des biotischen Potenzials von Mikroorganismen jede halbe Stunde.

In menschlichen Populationen wird nicht das gesamte biotische Potenzial erreicht. In biologischer Hinsicht kann eine Frau im Laufe ihres Lebens mehr als zwanzig Kinder haben.

Diese Zahl wird jedoch fast nie erreicht. Trotzdem ist die menschliche Bevölkerung seit dem 18. Jahrhundert exponentiell gewachsen.

Beispiel

Otter erreichen aus mehreren Gründen ihr biotisches Potenzial nicht. Frauen erreichen die Geschlechtsreife zwischen 2 und 5 Jahren. Die erste Fortpflanzung erfolgt im Alter von etwa 15 Jahren und im Durchschnitt haben sie nur einen Jungen.

In Bezug auf die Bevölkerungsgröße schwankt dies aufgrund von Umweltveränderungen. Das Wachstum von Raubtieren wie Orcas, auch Killerwale genannt, verringert die Populationsgröße von Ottern.

Die natürliche Beute der Killerwale sind jedoch keine Otter. Es sind Seelöwen und Robben, deren Populationen ebenfalls zurückgehen. Um dies auszugleichen, ernähren sich die Killerwale von den Ottern.

Parasiten sind auch ein entscheidender Faktor für den Rückgang der Otterpopulation, insbesondere Parasiten, die von Haustieren wie Katzen stammen.

Die Parasiten erreichen die Otter, weil Tierhalter den Abfall in die Toiletten spülen und den Lebensraum des Otters kontaminieren.

Ebenso hat die vom Menschen verursachte Wasserverschmutzung zum Rückgang der Anzahl der Otter beigetragen.

Das Auftreten jedes dieser Faktoren bei der Verringerung des biotischen Potenzials von Ottern könnte zum Aussterben dieser Art führen.

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