குடித்தொகை சூழலியல் (Population Ecology)
ஏன் இது முக்கியம்? ஒரு இனம் எப்படி வளர்கிறது, எப்போது நிறுத்தமடைகிறது என்பதை புரிந்தால் மட்டுமே மீன்பிடி கொள்கை, இயற்கை காப்பு, தொற்றுநோய் கட்டுப்பாடு எல்லாவற்றையும் திட்டமிட முடியும்.
S-வடிவ வளைவும் J-வடிவ வளைவும் பரீட்சையில் மிகவும் அதிகமாக வரும் — carrying capacity K ஐ புரிந்தால் இரண்டையும் எளிதாக வேறுபடுத்தலாம்.
- குடித்தொகை (population) என்பதை வரைவிலக்கணப்படுத்தி, சுற்றாடலின் ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்களுள் அதன் இடத்தை இனங்காணல்.
- ஆதியிடம் (niche) மற்றும் வாழிடம் (habitat) ஆகியவற்றை வேறுபடுத்தி விளக்குதல்.
- உயிர் (biotic) மற்றும் உயிரிலி (abiotic) கூறுகளுக்கிடையிலான இடைவினைகளையும், குடிபெயர்வு (migration) குடித்தொகையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதையும் விபரித்தல்.
1. சுற்றாடலின் ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்கள் (Levels of organisation)
Population trends
Wikipedia → · CC
சுற்றாடல் உயிரியலாளர்களால் பல்வேறு ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்கள் (levels of organisation) இனங்காணப்பட்டுள்ளன. சிறியதிலிருந்து பெரியதை நோக்கி இவை: தனியன் அல்லது அங்கி (individual / organism), குடித்தொகை (population), சாகியம் (community), சூழல்தொகுதி (ecosystem), உயிர்க்கோளம் (biosphere) என அமைகின்றன.
- தனியன் / அங்கி (individual / organism): முதல் நிலை மட்டமாகும். ஒரு தனியன் என்பது சுற்றாடல் காரணிகள் சார்பாகத் தனக்கேயுரித்தான உடற்றொழிலியல், கூர்ப்பு மற்றும் நடத்தைப் பண்புகளைக் கொண்ட உயிருள்ள அங்கியாகும்.
- குடித்தொகை (population): ஒரு குறித்த இடத்தில் வாழும், தம்முள் இனங்கலப்பதன் (interbreeding) மூலம் வளமான எச்சங்களைத் (fertile offspring) தோற்றுவிக்கும், ஒரே இனத்தைச் சார்ந்த தனியன்களின் கூட்டமாகும்.
- சாகியம் (community): ஒரு குறித்த பகுதியில் தம்முள் இடைவினை புரிந்தவாறு உயிர்வாழும் வௌ்வேறு இனக் குடித்தொகைகளின் சேர்மானமாகும்.
- சூழல்தொகுதி (ecosystem): சாகியங்களதும், அவற்றுடன் இடைவினை புரியும் உயிரிலிக் காரணிகளதும் சேர்மானமாகும்.
- உயிர்க்கோளம் (biosphere): உயிரிகள் புவியில் வாழும் பகுதிகள் முழுவதையும் அடக்கியதாகும்.
2. சுற்றாடலின் பிரதான கூறுகள் (Major components)
உயிர்வாழும் சகல அங்கிகளையும் அடக்கிய சிக்கலான சுற்றாடல் பல கூறுகளைக் கொண்டது; இவை பிரதானமாக இரு பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன.
- உயிரிலிக் கூறுகள் (abiotic components): சுற்றாடலின் உயிரற்ற (இயற்பியல், இரசாயன) காரணிகளாகும் — எ.கா. நீர், காற்று, ஒளி, வெப்பநிலை, ஊட்டப்பொருட்கள், சூரிய ஒளி, மண். இவை சிலிதோகோளம், வளிமண்டலம், நீர்க்கோளம் ஆகியவற்றிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. உயிரிலிக் கூறுகள் ஒரு இனத்தின் புவியியல் பரம்பலையும் (geographic range) அதிகூட்டத்தையும் (abundance) மட்டுப்படுத்துகின்றன.
- உயிர்க் கூறுகள் (biotic components): சூழல்தொகுதியின் உயிருள்ள கூறுகளாகும் — தாவரங்கள், விலங்குகள், பங்கசுகள் (fungi), பாக்டீரியா, புரோட்டிஸ்டுகள் (protists) என்பன.
3. ஆதியிடம் (Niche) மற்றும் வாழிடம் (Habitat)
Ecological niche
Wikipedia → · CC
ஆதியிடம் (niche) என்பது ஒரு குறித்த அங்கி சூழல்தொகுதியில் ஆற்றும் பங்கு ஆகும் — அதாவது அந்த அங்கி எவ்வாறு "தனது வாழ்க்கையை நடத்துகிறது" என்பதாகும். இது அங்கி தனது சக்தியை எவ்வாறு பெறுகிறது (என்ன உண்ணுகிறது), அந்தச் சக்தியை சூழல்தொகுதி வழியே எவ்வாறு கடத்துகிறது, ஏனைய அங்கிகளுடன் எவ்வாறு இடைவினை புரிகிறது, ஊட்டப்பொருள் மறுசுழற்சியில் அதன் பங்கு, மற்றும் வெப்பநிலை, மண் ஈரப்பதம் போன்ற சூழல் நிலைமைகளுக்கான பொறுதிறன் (tolerance) ஆகியவற்றை உள்ளடக்குகிறது.
வாழிடம் (habitat) என்பது ஒரு இனம் வாழும் இயற்பியல் இடமாகும். ஒரு நாளில் கிடைக்கும் சராசரிச் சூரிய ஒளி, வருடாந்த வெப்பநிலை வீச்சு, சராசரி வருடாந்த மழைவீழ்ச்சி, மண் நிலை போன்ற உயிரிலிக் காரணிகளால் வாழிடம் விபரிக்கப்படுகிறது. இக்காரணிகள் அவ்விடத்தில் ஒரு அங்கி உயிர்வாழ வேண்டிய பண்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றன.
4. கூறுகளுக்கிடையிலான இடைவினைகள் (Interactions)
Aquatic food web
Wikipedia → · CC
ஒரு சூழல்தொகுதியில் வௌ்வேறு வகையான இடைவினைகள் காணப்படுகின்றன:
- உயிர்–உயிர் இடைவினைகள் (biotic–biotic): எ.கா. போட்டி (competition), உணவு உறவுகள், தனியன்கள்/இனங்களுக்கிடையிலான கூட்டுயிர் (symbiotic) உறவுகள்.
- உயிர்–உயிரிலி இடைவினைகள் (biotic–abiotic): எ.கா. தாவரங்கள் மண்ணிலிருந்து நீரை உறிஞ்சுதல்.
- உயிரிலி–உயிரிலி இடைவினைகள் (abiotic–abiotic): எ.கா. மண்ணில் நிகழும் இரசாயனத் தாக்கங்கள்.
சூழல்தொகுதிக்குள்ளான உணவு உறவுகள் உணவுச் சங்கிலிகளையும் (food chains) உணவு வலைகளையும் (food webs) உருவாக்குகின்றன; இவற்றின் வழியே சக்தி ஒரு அங்கியிலிருந்து இன்னோர் அங்கிக்குக் கடத்தப்படுகிறது. உற்பத்தியாளர்களும் (producers) நுகர்வோரும் (consumers) போசண மட்டங்களாக (trophic levels) ஒழுங்குபடுத்தப்படுகின்றனர் — உற்பத்தியாளர்கள் முதலாம் போசண மட்டம்; தாவர உண்ணிகள் இரண்டாம் மட்டம்; முதன்மை மாமிச உண்ணிகள் மூன்றாம் மட்டம்.
5. குடிபெயர்வு (Migration) மற்றும் குடித்தொகை
Bird migration routes
Wikipedia → · CC
ஒரு இனத்தின் குடித்தொகை அளவு, அந்த இனத்தின் தனியன்கள் ஓர் இடத்தை விட்டு இன்னோர் இடத்தை நோக்கி அசைவதனாலும் மாற்றமடையக்கூடும். குடிபெயர்வு (migration) என்பது பருவ காலங்களால் தீர்மானிக்கப்பட்டு, எதிர்வுகூற முடியும் வகையில் ஓர் இடத்திலிருந்து இன்னோர் இடத்தை நோக்கிய அங்கிகளின் அசைவாகும். குடிபெயர்வு நடைபெறுவதன் மூலம், இனவிருத்தியைக் (reproduction) கட்டுப்படுத்தும் உவப்பில்லாத (unfavourable) சூழல் நிலைமைகளை அங்கிகள் தவிர்த்துக் கொள்ளலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பல பறவை இனங்கள் பருவ காலங்களுக்கேற்ப ஓரிடத்திலிருந்து வேறு இடத்தை நோக்கிக் குடிபெயர்கின்றன.
Population Ecology
Bozeman Science
- பல இனங்கள் / Many species
- ஒரே இனம் / One (the same) species
- இரண்டு இனங்கள் / Two species
- இனம் முக்கியமல்ல / Species does not matter
- -
பதில் / Answer
- மலட்டு எச்சங்கள் / Sterile offspring
- வளமான எச்சங்கள் (fertile offspring) / Fertile offspring
- எச்சங்களே இல்லை / No offspring
- வௌ்வேறு இனங்கள் / Different species
- -
பதில் / Answer
- தனியன் / Individual
- சாகியம் (community) / Community
- சூழல்தொகுதி / Ecosystem
- உயிர்க்கோளம் / Biosphere
- -
பதில் / Answer
- குடித்தொகை / Population
- தனியன் / அங்கி (individual / organism) / Individual
- சாகியம் / Community
- சூழல்தொகுதி / Ecosystem
- உயிர்க்கோளம் / Biosphere
பதில் / Answer
- குடித்தொகை / Population
- சாகியம் / Community
- சூழல்தொகுதி (ecosystem) / Ecosystem
- தனியன் / Individual
- -
பதில் / Answer
- சூழல்தொகுதி / Ecosystem
- உயிர்க்கோளம் (biosphere) / Biosphere
- சாகியம் / Community
- வாழிடம் / Habitat
- -
பதில் / Answer
- பாக்டீரியா / Bacteria
- தாவரங்கள் / Plants
- வெப்பநிலை / Temperature
- பங்கசுகள் / Fungi
- புரோட்டிஸ்டுகள் / Protists
பதில் / Answer
- நீர் / Water
- ஒளி / Light
- மண் / Soil
- புரோட்டிஸ்டுகள் / Protists
- ஊட்டப்பொருட்கள் / Nutrients
பதில் / Answer
- உயிரிலிக் கூறுகள் (abiotic components) / Abiotic components
- சாகியம் / Community
- உணவுச் சங்கிலி / Food chain
- குடிபெயர்வு / Migration
- -
பதில் / Answer
- வாழிடம் / Habitat
- ஆதியிடம் (niche) / Niche
- சாகியம் / Community
- போசண மட்டம் / Trophic level
- -
பதில் / Answer
- ஆதியிடம் / Niche
- வாழிடம் (habitat) / Habitat
- உயிர்க்கோளம் / Biosphere
- சாகியம் / Community
- -
பதில் / Answer
- அங்கியின் உணவு உறவு / The organism's feeding role
- சராசரி வருடாந்த மழைவீழ்ச்சி / Average annual rainfall
- ஊட்டப்பொருள் மறுசுழற்சிப் பங்கு / Nutrient recycling role
- பொறுதிறன் / Tolerance role
- -
பதில் / Answer
- வாழிடம் / Habitat
- ஆதியிடம் (niche) / Niche
- குடித்தொகை / Population
- சூழல்தொகுதி / Ecosystem
- -
பதில் / Answer
- சக்தியைப் பெறும் முறை / How it gets energy
- ஏனைய அங்கிகளுடன் இடைவினை / Interactions with others
- வெப்பநிலைக்கான பொறுதிறன் / Tolerance to temperature
- வாழிடத்தின் இயற்பியல் எல்லை மட்டும் / Only the physical boundary of place
- ஊட்டப்பொருள் மறுசுழற்சிப் பங்கு / Nutrient recycling role
பதில் / Answer
- உயிர்–உயிர் / Biotic–biotic
- உயிர்–உயிரிலி (biotic–abiotic) / Biotic–abiotic
- உயிரிலி–உயிரிலி / Abiotic–abiotic
- எதுவுமில்லை / None
- -
பதில் / Answer
- உயிர்–உயிர் / Biotic–biotic
- உயிர்–உயிரிலி / Biotic–abiotic
- உயிரிலி–உயிரிலி (abiotic–abiotic) / Abiotic–abiotic
- குடிபெயர்வு / Migration
- -
பதில் / Answer
- உயிர்–உயிர் (biotic–biotic) / Biotic–biotic
- உயிரிலி–உயிரிலி / Abiotic–abiotic
- உயிர்–உயிரிலி / Biotic–abiotic
- எதுவுமில்லை / None
- -
பதில் / Answer
- வாழிடங்களை / Habitats
- உணவுச் சங்கிலிகளையும் உணவு வலைகளையும் (food chains & webs) / Food chains and food webs
- ஆதியிடங்களை / Niches
- உயிர்க்கோளத்தை / The biosphere
- -
பதில் / Answer
- தாவர உண்ணிகள் / Herbivores
- உற்பத்தியாளர்கள் (producers) / Producers
- முதன்மை மாமிச உண்ணிகள் / Primary carnivores
- மேற்தட்டு மாமிச உண்ணிகள் / Top carnivores
- -
பதில் / Answer
- உற்பத்தியாளர்கள் / Producers
- தாவர உண்ணிகள் (herbivores) / Herbivores
- முதன்மை மாமிச உண்ணிகள் / Primary carnivores
- பங்கசுகள் / Fungi
- -
பதில் / Answer
- மண்ணின் நிறம் / Soil colour
- பருவ காலங்கள் (seasons) / Seasons
- உணவு வலையின் நீளம் / Length of the food web
- நிறமூர்த்த எண்ணிக்கை / Chromosome number
- -
பதில் / Answer
- இனங்கலப்பை / Interbreeding
- இனவிருத்தியைக் கட்டுப்படுத்தும் உவப்பில்லாத நிலைமைகளை / Unfavourable conditions that limit reproduction
- போசண மட்டங்களை / Trophic levels
- ஆதியிடத்தை / Their niche
- -
பதில் / Answer
- மண்ணில் இரசாயனத் தாக்கம் / Chemical reaction in soil
- பருவ காலத்துக்கேற்பப் பறவைகள் இடம்பெயர்தல் / Birds moving seasonally
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- போட்டி / Competition
- -
பதில் / Answer
- அதிகரிக்க / Increase steadily
- குறைந்து செல்ல / Decline
- மாறாமலிருக்க / Stay unchanged
- இனங்கலக்க / Interbreed more
- -
பதில் / Answer
- இரண்டும் ஒன்றே / They are identical
- வாழிடம் = இயற்பியல் இடம்; சூழல்தொகுதி = உயிர் + உயிரிலி காரணிகள் / Habitat is the place; ecosystem includes biotic + abiotic factors
- சூழல்தொகுதி இயற்பியல் இடம் மட்டுமே / Ecosystem is only the place
- வாழிடம் உயிர் + உயிரிலி இரண்டையும் கொண்டது / Habitat includes both biotic and abiotic
- -
பதில் / Answer
- சிலிதோகோளம், வளிமண்டலம், நீர்க்கோளம் (lithosphere, atmosphere, hydrosphere) / Lithosphere, atmosphere, hydrosphere
- உயிர்க்கோளம் மட்டும் / Only the biosphere
- சாகியம் மட்டும் / Only the community
- உணவு வலை / The food web
- -
பதில் / Answer
- குடித்தொகை → தனியன் → சாகியம் / Population → individual → community
- தனியன் → குடித்தொகை → சாகியம் → சூழல்தொகுதி → உயிர்க்கோளம் / Individual → population → community → ecosystem → biosphere
- சாகியம் → குடித்தொகை → தனியன் / Community → population → individual
- உயிர்க்கோளம் → தனியன் → குடித்தொகை / Biosphere → individual → population
- -
பதில் / Answer
- முதலாம் / First
- இரண்டாம் / Second
- மூன்றாம் (third) / Third
- நான்காம் / Fourth
- -
பதில் / Answer
- ஒரே இனம் மட்டும் / Only one species
- வௌ்வேறு இனங்கள் இடைவினை புரிதல் / Different species interacting
- உயிரற்ற காரணிகள் மட்டும் / Only abiotic factors
- ஒரு தனியன் மட்டும் / A single individual
- -
பதில் / Answer
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- குடிபெயர்வு (migration) / Migration
- போசண மட்டம் / Trophic level
- இரசாயனத் தாக்கம் / Chemical reaction
- -
பதில் / Answer
- குடித்தொகை (population) என்பதை வரைவிலக்கணப்படுத்துக. / Define a population. (2)
- ஆதியிடம் (niche) உம் வாழிடம் (habitat) உம் வேறுபடும் இரு வழிகளைக் கூறுக. / Give two ways in which a niche differs from a habitat. (2)
- சுற்றாடலின் ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்களைச் சிறியதிலிருந்து பெரியதை நோக்கி வரிசைப்படுத்துக. / Arrange the levels of organisation from smallest to largest. (3)
- குடிபெயர்வு (migration) ஓர் அங்கிக்கு எவ்வாறு உதவுகிறது? / How does migration help an organism? (3)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) ஆதியிடம் = அங்கியின் தொழிற்பங்கு (எவ்வாறு வாழ்க்கை நடத்துகிறது); வாழிடம் = அங்கி வாழும் இயற்பியல் இடம். ஆதியிடம் தொழில் சார்ந்தது, வாழிடம் இடம் சார்ந்தது. (2)
(இ) தனியன் → குடித்தொகை → சாகியம் → சூழல்தொகுதி → உயிர்க்கோளம். (3)
(ஈ) பருவ காலங்களால் தீர்மானிக்கப்பட்ட அசைவின் மூலம், இனவிருத்தியைக் கட்டுப்படுத்தும் உவப்பில்லாத சூழல் நிலைமைகளைத் தவிர்த்துக் கொள்ளலாம். (3)
சுற்றாடலின் ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்களையும், அதன் உயிர்/உயிரிலிக் கூறுகளுக்கிடையிலான இடைவினைகளையும் விபரிக்க. / Describe the levels of organisation of the environment and the interactions between its biotic and abiotic components.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• குடித்தொகை = ஒரே இனம் + இனங்கலப்பு + வளமான எச்சங்கள்.
• கூறுகள்: உயிரிலி (நீர், ஒளி, வெப்பநிலை, மண்) — பரம்பல்/அதிகூட்டத்தை மட்டுப்படுத்தும்; உயிர் (தாவரம், விலங்கு, பங்கசு, பாக்டீரியா, புரோட்டிஸ்ட்).
• இடைவினைகள்: உயிர்–உயிர் (போட்டி, கூட்டுயிர்); உயிர்–உயிரிலி (நீர் உறிஞ்சல்); உயிரிலி–உயிரிலி (மண் இரசாயனத் தாக்கம்).
• உணவு உறவுகள் → உணவுச் சங்கிலி/வலை; போசண மட்டங்கள் (உற்பத்தியாளர் → தாவர உண்ணி → மாமிச உண்ணி).
பதில் / Show answer
- குடித்தொகை அடர்த்தி, பரம்பல், வயது அமைப்பு.
- அடுக்குப்பெருக்க (J) vs தாக்குறுத்தல் (S) வளர்ச்சி.
- தாங்கு கொள்ளளவு (K) = சூழல் தாங்கும் அதிகபட்சம்.