Численность лабораторной популяции простейших растет экспоненциально?

Биология | студенческий

Численность лабораторной популяции простейших растет экспоненциально.

В некоторый момент эта численность равна 50 особям, а через час достигла 150 особей.

Найдите удельную скорость роста.

Ответить на вопрос
Ответы (1)
Sanek080905 16 апр. 2021 г., 15:40:07

Выражение «экспоненциальный рост» вошло в наш лексикон для обозначения быстрого, как правило безудержного увеличения.

Оно часто используется, например, при описании стремительного роста числа городов или увеличения численности населения.

Однако в математике этот термин имеет точный смысл и обозначает определенный вид роста.

Экспоненциальный рост имеет место в тех популяциях, в которых прирост численности (число рождений минус число смертей) пропорционален числу особей популяции.

Для популяции человека, например, коэффициент рождаемости примерно пропорционален количеству репродуктивных пар, а коэффициент смертности примерно пропорционален количеству людей в популяции (обозначим егоN).

Тогда, в разумном приближении, прирост населения = число рождений— число смертей = rN(Здесьr— так называемыйкоэффициент пропорциональности, который позволяет нам записать выражение пропорциональности в виде уравнения.

)Пусть dN— число особей, добавившихся к популяции за время dt, тогда если в популяции в общей сложностиNособей, то условия для экспоненциального роста будут удовлетворены, еслиdN = rNdtПосле того как в XVIIвеке Исаак Ньютон изобрел дифференциальное исчисление, мы знаем, как решать это уравнение дляN— численности популяции в любое заданное время.

(Для справки : такое уравнение называетсядифференциальным.

) Вот его решение : N = N0ertгдеN0— число особей в популяции на начало отсчета, аt— время, прошедшее с этого момента.

Символ е обозначает такое специальное число, оно называетсяоснование натурального логарифма(и приблизительно равно 2, 7), и вся правая часть уравнения называетсяэкспоненциальная функция.

Чтобы лучше понять, что такое экспоненциальный рост, представьте себе популяцию, состоящую изначально из одной бактерии.

Через определенное время (через несколько часов или минут) бактерия делится надвое, тем самым удваивая размер популяции.

Через следующий промежуток времени каждая из этих двух бактерий снова разделится надвое, и размер популяции вновь удвоится— теперь будет уже четыре бактерии.

После десяти таких удвоений будет уже более тысячи бактерий, после двадцати— более миллиона, и так далее.

Если с каждым делением популяция будет удваиваться, ее рост будет продолжаться до бесконечности.

Существует легенда (скорее всего, не соответствующая действительности), будто бы человек, который изобрел шахматы, доставил этим такое удовольствие своему султану, что тот пообещал исполнить любую его просьбу.

Человек попросил, чтобы султан положил на первую клетку шахматной доски одно зерно пшеницы, на вторую— два, на третью— четыре и так далее.

Султан, посчитав это требование ничтожным по сравнению с оказанной им услугой, попросил своего поданного придумать другую просьбу, но тот отказался.

Естественно, к 64 - му удвоению число зерен стало таким, что во всем мире не нашлось бы нужного количества пшеницы, чтобы удовлетворить эту просьбу.

В той версии легенды, которая известна мне, султан в этот момент приказал отрубить голову изобретателю.

Мораль, как я говорю моим студентам, такова : иногда не следует быть чересчур умным!

Пример с шахматной доской (как и с воображаемыми бактериями) показывает нам, что никакая популяция не может расти вечно.

Рано или поздно она попросту исчерпает ресурсы— пространство, энергию, воду, что угодно.

Поэтому популяции могут расти по экспоненциальному закону лишь некоторое время, и рано или поздно их рост должен замедлиться.

Для этого нужно изменить уравнение так, чтобы при приближении численности популяции к максимально возможной (которая может поддерживаться внешней средой) скорость роста замедлялась.

Назовем эту максимальную численность популяцииK.

Тогда видоизмененное уравнение будет выглядеть так : dN = rN(1— (N / K)) dtКогдаNнамного меньшеK, членомN / Kможно пренебречь, и мы возвращаемся к первоначальному уравнению обычного экспоненциального роста.

Однако когдаNприближается к своему максимальному значениюK, значение 1— (N / K) стремится к нулю, соответственно стремится к нулю и прирост численности популяции.

Общая численность популяции в этом случае стабилизируется и остается на уровнеK.

Кривая, описываемая этим уравнением, а также само уравнение, имеют несколько названий—S - кривая, логистическое уравнение, уравнение Вольтерры, уравнение Лотки—Вольтерры.

(Вито Вольтерра, 1860–1940— выдающийся итальянский математик и преподаватель ; Альфред Лотка, 1880–1949— американский математик и страховой аналитик.

) Как бы она ни называлась, это— достаточно простое выражение численности популяции, резко возрастающей экспоненциально, а затем замедляющейся при приближении к некоему пределу.

И она гораздо лучше отражает рост численности реальных популяций, чем обычная экспоненциальная функция.

Angelok1976 11 мая 2021 г., 23:21:38 | 5 - 9 классы

Численность особей в популяциях непостоянна?

Численность особей в популяциях непостоянна.

Ее переодические колебания называются ___________.

Karpalbkru 23 мар. 2021 г., 12:06:14 | 5 - 9 классы

Помогите?

Помогите!

Тема популяция Надо ответить на вопросы !

Эффективный прирост - что это такое Рост численности популяции и емкость среды - что это такое Регуляция численности популяции в экосистеме - что это такое ВСЕ НУЖНО В КОНСПЕКТЕ).

Dimas1233 29 мар. 2021 г., 15:57:16 | 10 - 11 классы

20 балов?

20 балов.

Задача на сложения и анализ цепей питания (экасистема.

)В одном из лесов тайги численность популяции сов составляет 15 особей.

Основной пищей сов являются зайцы.

Популяция зайцев в этом лесу увеличивает свою численность за год на 40%.

Одна сова в среднем потребляет до 200 зайцев в год, что составляет 5% годового прироста численности популяции зайцев.

Чему будет равна численность популяции зайцев через год, при условии, что численность популяции сов не изменится?

Сможет ли данная популяция сохранить свое существование (нижний предел численности равен 2000 особей), если другие хищники за это год съедят до 3000 зайцев?

Настя1825 19 янв. 2021 г., 04:11:05 | 5 - 9 классы

Докажите, что различия в экологических связях между особями разного пола и возраста благотворно сказываются на численности популяции?

Докажите, что различия в экологических связях между особями разного пола и возраста благотворно сказываются на численности популяции.

40Alina40 18 февр. 2021 г., 21:00:23 | 5 - 9 классы

Докажите, что различия в экологических связях между особями разного пола и возраста благотворно сказываются на численности популяции?

Докажите, что различия в экологических связях между особями разного пола и возраста благотворно сказываются на численности популяции.

LostDed 14 июл. 2021 г., 12:56:00 | 5 - 9 классы

Увеличение числености особей вида происходит за счет их : 1 роста 2 развития 3 размножения 4 питания?

Увеличение числености особей вида происходит за счет их : 1 роста 2 развития 3 размножения 4 питания.

Kariqlazaya 25 нояб. 2021 г., 19:37:53 | 5 - 9 классы

Саморегуляция в биогеоценозе проявляется в том, что :А ?

Саморегуляция в биогеоценозе проявляется в том, что :

А .

Виды усиленно размножаются Б.

Численность особей изменяется В.

Одни виды полностью не уничтожаются другими Г.

Численность популяции отдельных видов возрастает.

Xizrieva76 26 июл. 2021 г., 23:35:13 | 10 - 11 классы

Численность популяции тигра на Дальнем Востоке составляет около сотни особей?

Численность популяции тигра на Дальнем Востоке составляет около сотни особей.

Возможно ли эволюционно длительное существование такой популяции?

Почему?

МОНТЕР2015 7 июл. 2021 г., 02:42:00 | 10 - 11 классы

В одном из парков 20 семей грачей отложили за 2 года 160 яиц?

В одном из парков 20 семей грачей отложили за 2 года 160 яиц.

Из них вылупилось и оперилось только 80 птенцов.

Рассчитайте для данной популяции абсолютную и удельную рождаемость?

Что будет с численностью популяции, если абсолютная смертность за этот период будет составлять 60 особей в год?

Олдод 30 июн. 2021 г., 08:12:15 | 10 - 11 классы

Численность популяции синиц составляет 600 особей?

Численность популяции синиц составляет 600 особей.

За период размножения из одной кладки яиц в среднем выживает 1, 4 птенца.

В популяции равное количество самцов и самок.

Смертность постоянна, в среднем за год погибает 20% особей.

Численность данной популяции синиц в следующем году составит?

На этой странице находится вопрос Численность лабораторной популяции простейших растет экспоненциально?, относящийся к категории Биология. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся студенческий. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Биология. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.