الاعتماد على الكثافة

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

في علم البيئة السكانية ، يحدث الاعتماد على الكثافة عندما يتم تنظيم معدلات نمو السكان بواسطة كثافة السكان . [ 1 ] يؤثر هذا المفهوم على دورات حياة الطفيليات الكبيرة .

الاعتماد الإيجابي على الكثافة

يصف مصطلح الاعتماد الإيجابي على الكثافة، أو التيسير المعتمد على الكثافة، أو تأثير ألي، حالة يتم فيها تسهيل نمو السكان من خلال زيادة الكثافة السكانية.

أمثلة

في الطفيليات الإلزامية ثنائية الجنس (ذات الجنس المنفصل)، يلزم وجود ديدان أنثوية متزاوجة لإتمام دورة انتقال العدوى. عند انخفاض كثافة الطفيليات، قد تنخفض احتمالية التقاء دودة أنثوية بدودة ذكرية وتكوين زوج تزاوج إلى درجة تُعيق التكاثر بسبب الإصابة بجنس واحد. أما عند ارتفاع كثافة الطفيليات، فتزداد احتمالية تكوين أزواج التزاوج ونجاح التكاثر. وقد لوحظ هذا في ديناميكيات تجمعات طفيليات البلهارسيا . [ 2 ]

تحدث عمليات الاعتماد الإيجابي على الكثافة في دورات حياة الطفيليات الكبيرة التي تعتمد على نواقل ذات أذرع فموية، مثل بعوض الأنوفيلس أو الكيولكس . بالنسبة لديدان ووشيريريا بانكروفتي ، وهي دودة خيطية، يمكن للأذرع الفموية المتطورة جيدًا في النواقل أن تُلحق الضرر بالديدان الخيطية الصغيرة المبتلعة وتُعيق نمو يرقات الطور الثالث المعدية . عند انخفاض كثافة الديدان الخيطية الصغيرة، يمكن للأسنان أن تُمزق معظمها، مما يمنع نمو يرقات الطور الثالث المعدية بنجاح. مع ابتلاع المزيد من اليرقات، قد تحمي اليرقات التي تعلق في الأسنان اليرقات المتبقية، والتي تبقى سليمة أثناء الابتلاع. [ 3 ]

قد تحدث أيضًا عمليات اعتماد إيجابية على الكثافة في حالات العدوى بالطفيليات الكبيرة، مما يؤدي إلى تثبيط المناعة . تعزز عدوى داء كلابية الذنب (Onchocerca volvulus) عمليات تثبيط المناعة داخل جسم الإنسان، مما يثبط المناعة ضد يرقات الطور الثالث المعدية. يؤدي هذا التثبيط للمناعة المضادة للطفيليات إلى زيادة معدلات استقرار الطفيليات مع ازدياد الحمل الطفيلي. [ 4 ]

الاعتماد السلبي على الكثافة

يصف مصطلح الاعتماد السلبي على الكثافة، أو التقييد المعتمد على الكثافة، حالة يتم فيها تقليص نمو السكان بسبب الازدحام والمفترسات والمنافسة.

في علم الأحياء الخلوي ، يصف هذا المصطلح انخفاض معدل انقسام الخلايا . فعندما يصل عدد الخلايا إلى كثافة معينة، تصبح كمية عوامل النمو والمغذيات اللازمة لكل خلية غير كافية لاستمرار نمو الخلايا .

ينطبق هذا أيضًا على الكائنات الحية الأخرى، لأن زيادة الكثافة تعني زيادة التنافس بين أفراد النوع الواحد . ويؤدي التنافس الشديد إلى انخفاض مساهمة الفرد في الجيل التالي، أي النسل. وقد يكون معدل الوفيات المرتبط بالكثافة تعويضيًا زائدًا، أو تعويضيًا ناقصًا، أو تعويضيًا تمامًا.

يوجد أيضًا تثبيط مستقل عن الكثافة ، حيث قد تؤثر عوامل أخرى مثل الطقس أو الظروف البيئية والاضطرابات على القدرة الاستيعابية للسكان .

ومن الأمثلة على المتغيرات التي تعتمد على الكثافة الازدحام والمنافسة.

أمثلة

الخصوبة المعتمدة على الكثافة

توجد خصوبة تعتمد على الكثافة ، حيث ينخفض ​​معدل المواليد مع ازدياد المنافسة. في سياق الديدان الأسطوانية المعوية، ينخفض ​​وزن أنثى دودة الأسكاريس اللمبيكويدس ومعدل إنتاجها للبيض مع ازدياد شدة إصابة العائل. وبالتالي، تتناقص مساهمة كل دودة في نقل العدوى تبعًا لشدة الإصابة. [ 5 ]

معدل الوفيات الناجمة عن الطفيليات في نواقل الأمراض

يُعدّ معدل وفيات النواقل الناجم عن الطفيليات شكلاً من أشكال الاعتماد السلبي على الكثافة. تتضمن دورة حياة داء كلابية الذنب انتقاله عبر ذبابة سوداء ناقلة. في هذه الدورة، يتناقص متوسط ​​عمر الذبابة السوداء الناقلة مع ازدياد عدد الديدان التي تبتلعها. ولأن يرقات دودة كلابية الذنب (O. volvulus) تحتاج إلى سبعة أيام على الأقل لتنضج إلى يرقات معدية من الطور الثالث (L3) داخل الذبابة السوداء، فإن عدد الديدان يقتصر على مستويات تسمح للذبابة السوداء بالبقاء على قيد الحياة لفترة كافية لنقل يرقات L3 المعدية إلى البشر. [ 6 ]

في دورات حياة الطفيليات الكبيرة

عمليات الاعتماد على الكثافة (باللون الأحمر) في دورة حياة داء الفيلاريات

في دورات حياة الطفيليات الكبيرة ، يمكن أن تؤثر العمليات المعتمدة على الكثافة على خصوبة الطفيلي وبقائه واستقراره. ويمكن لهذه العمليات أن تؤثر على مراحل متعددة من دورة حياة الطفيلي. بالنسبة للديدان الخيطية ، يمكن أن تؤثر هذه العمليات عند نقطة التقاء العائل والناقل أو ضمن مراحل دورة حياة كل منهما. عند نقطة التقاء العائل والناقل، قد تؤثر الكثافة على دخول يرقات الطور الثالث (L3) إلى جلد العائل وابتلاع الناقل للديدان الخيطية الدقيقة. ضمن مراحل دورة الحياة التي تحدث في الناقل، قد تؤثر الكثافة على نمو يرقات الطور الثالث (L3) في الناقل وعلى متوسط ​​عمر الناقل. أما ضمن مراحل دورة الحياة التي تحدث في العائل، فقد تؤثر الكثافة على نمو الديدان الخيطية الدقيقة وعلى متوسط ​​عمر العائل. [ 7 ]

في الواقع، تتضافر عمليات سلبية (تقييد) وإيجابية (تسهيل) تعتمد على الكثافة في دورات حياة الطفيليات. ومع ذلك، يختلف مدى هيمنة إحدى العمليتين على الأخرى اختلافًا كبيرًا تبعًا للطفيلي والناقل والمضيف. ويتضح ذلك من خلال دورة حياة طفيل W. bancrofti . ففي بعوض الكيولكس ، الذي يفتقر إلى أذرع فموية متطورة، تسود عمليات التقييد . وبالتالي، ينخفض ​​عدد يرقات الطور الثالث (L3) لكل بعوضة مع ازدياد عدد الميكروفيلاريا المبتلعة. وعلى العكس من ذلك، في بعوض الزاعجة والأنوفيلة ، اللذين يمتلكان أذرعًا فموية متطورة، تسود عمليات التسهيل . ونتيجة لذلك، يزداد عدد يرقات الطور الثالث (L3) لكل بعوضة مع ازدياد عدد الميكروفيلاريا المبتلعة . [ 3 ]

الآثار المترتبة على استمرار الطفيليات ومكافحتها

تساهم العمليات السلبية المرتبطة بالكثافة (التقييد) في مرونة تجمعات الطفيليات الكبيرة. فعند ارتفاع أعداد الطفيليات، تميل عمليات التقييد إلى الحد من معدلات نمو التجمعات، مما يساهم في استقرارها. أما التدخلات التي تؤدي إلى انخفاض أعداد الطفيليات فتؤدي إلى تخفيف القيود المرتبطة بالكثافة ، مما يزيد من معدلات التكاثر أو البقاء للفرد الواحد، وبالتالي يساهم في استمرار التجمعات ومرونتها. [ 7 ]

على النقيض من ذلك، فإن العمليات الإيجابية المعتمدة على الكثافة أو عمليات التيسير تجعل القضاء على مجتمع الطفيليات أكثر احتمالاً. وتؤدي عمليات التيسير إلى انخفاض النجاح التكاثري للطفيلي مع انخفاض عدد الديدان. وبالتالي، فإن تدابير المكافحة التي تقلل من عبء الطفيليات ستؤدي تلقائيًا إلى تقليل النجاح التكاثري للفرد وزيادة احتمالية القضاء عليه عندما تسود عمليات التيسير. [ 8 ]

عتبة الانقراض

يشير عتبة الانقراض إلى الحد الأدنى لكثافة الطفيليات اللازمة لبقائها في مجتمع ما. وتؤدي التدخلات التي تخفض كثافة الطفيليات إلى مستوى أدنى من هذه العتبة في نهاية المطاف إلى انقراض ذلك الطفيلي في ذلك المجتمع. وتزيد عمليات التيسير من عتبة الانقراض، مما يسهل تحقيقها باستخدام تدخلات مكافحة الطفيليات. في المقابل، تُعقّد عمليات التقييد تدابير المكافحة عن طريق خفض عتبة الانقراض. [ 8 ]

الآثار المترتبة على توزيع الطفيليات

يقترح أندرسون وغوردون (1982) أن توزيع الطفيليات الكبيرة في مجتمع العائل يخضع لتنظيم مزيج من العمليات المعتمدة على الكثافة، سواءً كانت موجبة أو سالبة. في التوزيعات المفرطة التشتت، تؤوي نسبة صغيرة من العوائل معظم أعداد الطفيليات. تساهم العمليات الموجبة المعتمدة على الكثافة في زيادة تشتت أعداد الطفيليات، بينما تساهم العمليات السالبة المعتمدة على الكثافة في تقليل تشتت أعدادها. ومع ازدياد متوسط ​​عبء الطفيليات، تبرز العمليات السالبة المعتمدة على الكثافة، ويميل توزيع أعداد الطفيليات إلى أن يصبح أقل تشتتًا. [ 9 ]

وبالتالي، فإن التدخلات التي تؤدي إلى انخفاض في عبء الطفيليات ستؤدي على الأرجح إلى زيادة تشتت توزيع الطفيليات. فعلى سبيل المثال، تُظهر بيانات السلاسل الزمنية لعدوى داء كلابية الذنب أن عشر سنوات من مكافحة النواقل أدت إلى انخفاض عبء الطفيليات مع زيادة تشتت توزيعها. [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ هيكسون، م (2009)، "الاعتماد على الكثافة والاستقلال عنها"، موسوعة علوم الحياة ، تشيتشستر: جون وايلي وأولاده المحدودة، doi : 10.1002/9780470015902.a0021219 ، ISBN 978-0470016176
  2. ↑ ماي، آر إم (1977). "الترابط بين البلهارسيا: آثاره على ديناميكيات العدوى". العلوم البيولوجية الرياضية . 35 ( 3-4 ): 301-343 . doi : 10.1016/0025-5564(77)90030-X .
  3. 1 2 سنو، إل سي (2006). "ديناميكيات انتقال داء الفيلاريات اللمفاوية: اعتماد كثافة الناقل على تطور يرقات ووشيريريا بانكروفتي المعدية في البعوض". علم الحشرات الطبية والبيطرية . 20 (3): 261-272 . doi : 10.1111/j.1365-2915.2006.00629.x . PMID 17044876. S2CID 23152390 .  
  4. ↑ دوير، إتش بي (2003). "يشير استقرار الطفيليات المعتمد على الكثافة إلى أن كبت المناعة المرتبط بالعدوى آلية مهمة لتنظيم كثافة الطفيليات في داء كلابية الذنب". معاملات الجمعية الملكية للطب الاستوائي والنظافة . 97 (2): 242-250 . doi : 10.1016/S0035-9203(03)90132-5 . PMID 14584385 . 
  5. ↑ ووكر، م (2009). "تأثيرات الكثافة على وزن إناث ديدان الأسكاريس اللمبيكويدس المصابة لدى البشر وتأثيرها على أنماط إنتاج البيض" . الطفيليات والنواقل . 2 (1): 11. doi : 10.1186/1756-3305-2-11 . PMC 2672930. PMID 19208229 .  
  6. ↑ باسانيز، إم جي (1996). "العمليات المعتمدة على الكثافة في داء كلابية الذنب: العلاقة بين تناول الميكروفيلاريا ووفيات ناقل السيموليد". علم الطفيليات . 113 (4). مطبعة جامعة كامبريدج: 331-355 . doi : 10.1017/S003118200006649X . PMID 8873475. S2CID 42555004 .  
  7. 1 2 تشرشر، تي إس (2006). "الاعتماد على الكثافة ومكافحة الطفيليات الديدانية". مجلة علم البيئة الحيوانية . 75 (6): 1313-1320 . Bibcode : 2006JAnEc..75.1313C . doi : 10.1111/j.1365-2656.2006.01154.x . PMID 17032363 . 
  8. 1 2 دوير، إتش بي (2005). "محددات إمكانية استئصال العدوى الخيطية: منهج مفاهيمي". اتجاهات في علم الطفيليات . 21 (2): 88-96 . doi : 10.1016/j.pt.2004.11.011 . PMID 15664532 . 
  9. ↑ أندرسون، ر.م. (1982). "العمليات المؤثرة على توزيع أعداد الطفيليات داخل تجمعات العائل مع التركيز بشكل خاص على وفيات العائل الناجمة عن الطفيليات". علم الطفيليات . 85 (2): 373-398 . doi : 10.1017/S0031182000055347 . PMID 7145478. S2CID 19196511 .  
  10. ^ بليسير، ا ف ب (1996). نمذجة انتقال داء كلابية الذنب ومكافحته . روتردام: جامعة إيراسموس. رقم ISBN 90-72245-68-7.