שינויים

הגורם המגביל המרכזי ביבשה הוא כאמור כמות המים ליחידת זמן ושטח, שבעצם מהווים חסם מרכזי בשאלה באיזה אחוז מהשנה ניתן לקיים פעילות פוטוסינתטית מלאה, שתהיה מוגבלת רק על ידי גורמים אחרים. כשיש יחס גבוה מספיק בין משקעים לאידוי עבור יחידת שטח ביבשה, בדרך כלל יצמח שם [[יער]]. כאשר יש פחות מים יצמחו שם עצים נשירים ושיחים נשירים, או עצים קטנים או ערבות עשב, צמחים אלה מתמודדים עם תנאים בהם אין מספיק מים כדי לקיים פעילות פוטוסינתטית במשך כל השנה באותה המידה. באזורים יבשים יותר, כמו אזורי הערבה המדברים בישראל, קשה לצמחים עוד יותר למצוא מים, ולכן עליהם לעסוק בפעילות פוטוסינתזה רק בחלק קצר מהשנה, ובשאר השנה הצמחים יבשים ומחכים לבוא הגשמים מחדש. ב[[מדבר]], ששם אין כמעט משקעים ויש אידוי משמעותי, גדלים מעט מאוד צמחים ליד מקורות מים, או צמחים שמסוגלים להשלים מחזור חיים בצורה מהירה מאוד ואז לשוב לצורה מוגנת של זרע למשך מספר שנים.

הגורם המגביל המרכזי ביבשה הוא כאמור כמות המים ליחידת זמן ושטח, שבעצם מהווים חסם מרכזי בשאלה באיזה אחוז מהשנה ניתן לקיים פעילות פוטוסינתטית מלאה, שתהיה מוגבלת רק על ידי גורמים אחרים. כשיש יחס גבוה מספיק בין משקעים לאידוי עבור יחידת שטח ביבשה, בדרך כלל יצמח שם [[יער]]. כאשר יש פחות מים יצמחו שם עצים נשירים ושיחים נשירים, או עצים קטנים או ערבות עשב, צמחים אלה מתמודדים עם תנאים בהם אין מספיק מים כדי לקיים פעילות פוטוסינתטית במשך כל השנה באותה המידה. באזורים יבשים יותר, כמו אזורי הערבה המדברים בישראל, קשה לצמחים עוד יותר למצוא מים, ולכן עליהם לעסוק בפעילות פוטוסינתזה רק בחלק קצר מהשנה, ובשאר השנה הצמחים יבשים ומחכים לבוא הגשמים מחדש. ב[[מדבר]], ששם אין כמעט משקעים ויש אידוי משמעותי, גדלים מעט מאוד צמחים ליד מקורות מים, או צמחים שמסוגלים להשלים מחזור חיים בצורה מהירה מאוד ואז לשוב לצורה מוגנת של זרע למשך מספר שנים.

כאשר מים נמצאים בשפע ביבשה, הגורם המגביל העיקרי הוא כמות האור. דבר זה מתקיים לדוגמה באיזורים קרובים לקטבים שבהם יש מחסור באור בעונות מסויימות ובאופן כללי פחות [[אנרגיה סולארית|אנרגיית שמש]]. עצים צומחים לגובה ויוצרים צל שמקשה על שאר הצמחים לגדול. לעצים יתרון תחרותי במקרה זה מול צמחים חד-שנתיים נמוכים יותר. במקומות אחרים, סמוך לקטבים או ליד ראשי הרים, יכולה טמפרטורה נמוכה מידי להיות גורם מגביל. גורם מגביל א-ביוטי נוסף ביבשה הוא רמות [[קרקע חומצית|חומציות של קרקע]], נוכחות של מינרלים מפריעים או מחסור במינרלים חיוניים, וכן הרוח.

כאשר מים נמצאים בשפע ביבשה, הגורם המגביל העיקרי הוא כמות האור. דבר זה מתקיים לדוגמה באזורים קרובים לקטבים שבהם יש מחסור באור בעונות מסויימות ובאופן כללי פחות [[אנרגיה סולארית|אנרגיית שמש]]. עצים צומחים לגובה ויוצרים צל שמקשה על שאר הצמחים לגדול. לעצים יתרון תחרותי במקרה זה מול צמחים חד-שנתיים נמוכים יותר. במקומות אחרים, סמוך לקטבים או ליד ראשי הרים, יכולה טמפרטורה נמוכה מידי להיות גורם מגביל. גורם מגביל א-ביוטי נוסף ביבשה הוא רמות [[קרקע חומצית|חומציות של קרקע]], נוכחות של מינרלים מפריעים או מחסור במינרלים חיוניים, וכן הרוח.

הצמחים ביבשה הם [[ייצור ראשוני|היצרנים הראשונים]] של אנרגיה וכל [[מארג המזון]] מעליהם תלוי בכמות הצמחייה באזור. לכן כמות הצמחים ביבשה וקצב גידול הצמחייה הוא הגורם המגביל העיקרי עבור כמות בעלי החיים שיש באיזור מסויים. בני אדם חיו תחת מגבלה זו במשך מאות אלפי שנים - כך שבמקומות מדבריים כמו אוסטרליה או מדבר סהרה חיו מעט אנשים. בתקופות של עודף מזון ומסחר מאסיבי במזון אנשים רבים יכולים לחיות באיזור מדברי או איזור צחיח אחר ולייבא אליו מזון מבחוץ.

הצמחים ביבשה הם [[ייצור ראשוני|היצרנים הראשונים]] של אנרגיה וכל [[מארג המזון]] מעליהם תלוי בכמות הצמחייה באזור. לכן כמות הצמחים ביבשה וקצב גידול הצמחייה הוא הגורם המגביל העיקרי עבור כמות בעלי החיים שיש באזור מסויים. בני אדם חיו תחת מגבלה זו במשך מאות אלפי שנים - כך שבמקומות מדבריים כמו אוסטרליה או מדבר סהרה חיו מעט אנשים. בתקופות של עודף מזון ומסחר מאסיבי במזון אנשים רבים יכולים לחיות באזור מדברי או אזור צחיח אחר ולייבא אליו מזון מבחוץ.

===גורמים מגבילים בים===

===גורמים מגבילים בים===

===גורמים מגבילים של משאבים מזון ואנרגיה===

===גורמים מגבילים של משאבים מזון ואנרגיה===

;גורם מגביל של מים:

;גורם מגביל של מים:

כמו רוב בעלי החיים ביבשה בני אדם חייבים לשתות [[מים מתוקים]]. יש צריכה מינימלית של כמה ליטרים ביום שאדם חייב לשתות כדי לשרוד. כמות המים הזו יכולה לעלות עקב פעילות גופנית מאומצת יותר או עקב אקלים חם רב יותר הגורם להזעה, או עקב מחלה הגורמת לשלשול או חום. הצריכה היומית הישירה של אדם מודרני היא גדולה הרבה יותר מאשר מים לשתייה - מים לבישול, לכביסה, לניקוי כלים והבית, מים להדחת שירותים ומים לשימושי תעשייה שונים. הצריכה הישירה של מים היא נמוכה לעומת [[טביעת רגל מימית]] - שכוללת את סך כמות המים שאדם צורך, גם בעקבות ניצול המים לשם השקיית יבולים שהאדם אוכל או מים מתוקים שמזדהמים עקב פעילות של האדם. רוב המים שאדם צורך בצורה זו הם מים לגידול מזון. לכן בחברות עתיקות שבהן רוב הערך הקלורי היה מגיע מקרבת מקום, המגבלה של מים הייתה קודם כל מגבלה של כמות המזון. עם זאת מזון ניתן לשמור למשך זמן רב ואילו מים לא תמיד ניתן לאגור באופן דומה בגלל מגבלות של אידוי ואגירה. בספר [[התמוטטות]] טוען [[ג'ארד דיימונד]] כי [[בני המאיה]] שנטשו חלק מעריהם במאות ה-8 ו-9 לספירה עשו זאת בגלל משבר שהתפתח עקב מחסור במים והשפעת מחסור זה על החקלאות. גם באיזור [[הסהר הפורה]] התרחשה דעיכה תרבותית וכלכלית שדיימונד מייחס לירידה בכמות הגשמים באיזור. תהליך דומה התרחש באיזור הסהרה שעבר מדבור. מצוקה של מים מתוקים מאיימת מדי פעם גם על מדינות מודרניות - דוגמאות הן ירדן, ישראל, וקייפטאון בדרום אפריקה. ובאופן כללי יותר [[משבר המים העולמי]]. יש פתרונות שונים כמו חסכון במים, הקטנת אובדן מים, והתפלת מים  אבל לכל הפתרונות האלה יש גם חסרונות ובעיות. לדוגמה התפלת מים דורשת השקעת [[אנרגיה]] ובדרך כלל היא תלויה ב[[דלק מחצבי]]. השגת [[אנרגיה מתחדשת]] דורשת שטח ומשאבים נוספים לשם תחזוקה.  

כמו רוב בעלי החיים ביבשה בני אדם חייבים לשתות [[מים מתוקים]]. יש צריכה מינימלית של כמה ליטרים ביום שאדם חייב לשתות כדי לשרוד. כמות המים הזו יכולה לעלות עקב פעילות גופנית מאומצת יותר או עקב אקלים חם רב יותר הגורם להזעה, או עקב מחלה הגורמת לשלשול או חום. הצריכה היומית הישירה של אדם מודרני היא גדולה הרבה יותר מאשר מים לשתייה - מים לבישול, לכביסה, לניקוי כלים והבית, מים להדחת שירותים ומים לשימושי תעשייה שונים. הצריכה הישירה של מים היא נמוכה לעומת [[טביעת רגל מימית]] - שכוללת את סך כמות המים שאדם צורך, גם בעקבות ניצול המים לשם השקיית יבולים שהאדם אוכל או מים מתוקים שמזדהמים עקב פעילות של האדם. רוב המים שאדם צורך בצורה זו הם מים לגידול מזון. לכן בחברות עתיקות שבהן רוב הערך הקלורי היה מגיע מקרבת מקום, המגבלה של מים הייתה קודם כל מגבלה של כמות המזון. עם זאת מזון ניתן לשמור למשך זמן רב ואילו מים לא תמיד ניתן לאגור באופן דומה בגלל מגבלות של אידוי ואגירה. בספר [[התמוטטות]] טוען [[ג'ארד דיימונד]] כי [[בני המאיה]] שנטשו חלק מעריהם במאות ה-8 ו-9 לספירה עשו זאת בגלל משבר שהתפתח עקב מחסור במים והשפעת מחסור זה על החקלאות. גם באזור [[הסהר הפורה]] התרחשה דעיכה תרבותית וכלכלית שדיימונד מייחס לירידה בכמות הגשמים באזור. תהליך דומה התרחש באזור הסהרה שעבר מדבור. מצוקה של מים מתוקים מאיימת מדי פעם גם על מדינות מודרניות - דוגמאות הן ירדן, ישראל, וקייפטאון בדרום אפריקה. ובאופן כללי יותר [[משבר המים העולמי]]. יש פתרונות שונים כמו חסכון במים, הקטנת אובדן מים, והתפלת מים  אבל לכל הפתרונות האלה יש גם חסרונות ובעיות. לדוגמה התפלת מים דורשת השקעת [[אנרגיה]] ובדרך כלל היא תלויה ב[[דלק מחצבי]]. השגת [[אנרגיה מתחדשת]] דורשת שטח ומשאבים נוספים לשם תחזוקה.  

;גורם מגביל של מזון:

;גורם מגביל של מזון:

* [[יערות הצפון|יערות מחטניים קרים]] - כמו היערות של סיביר או קנדה - מקשים על קיום של חקלאות.

* [[יערות הצפון|יערות מחטניים קרים]] - כמו היערות של סיביר או קנדה - מקשים על קיום של חקלאות.

רוב הישובים האנושיים ממוקמים באיזורים מישוריים, ליד נהרות או חופים, בקרבת קרקע חקלאית טובה לעיבוד ועם מזג אוויר ממוזג. [[שינויי אקלים]] (כמו ייבוש איזור הסהר הפורה באלפי השנים האחרונות או מדבור הסהרה) יכולים להוביל לנטישה של מקומות יישוב ולהחלשות של ציביליזציות במקום.  

רוב הישובים האנושיים ממוקמים באזורים מישוריים, ליד נהרות או חופים, בקרבת קרקע חקלאית טובה לעיבוד ועם מזג אוויר ממוזג. [[שינויי אקלים]] (כמו ייבוש אזור הסהר הפורה באלפי השנים האחרונות או מדבור הסהרה) יכולים להוביל לנטישה של מקומות יישוב ולהחלשות של ציביליזציות במקום.  

;גורם מגביל של אנרגיה:

;גורם מגביל של אנרגיה:

ניתן להסתכל על חלק מצריכת המזון (השגת מספיק אנרגיה כימית) כסוג של השגת אנרגיה. במהלך 300 אלף השנים האחרונות האדם משתמש בניצול אנרגיה מלבד מזון - עצים כדי להדליק אש. משום כך איזורים בלי עצים (מדבריות, טונדרה) הם מקומות עם התיישבות אנושית נמוכה יותר. במהלך ההיסטוריה האנושית [[צריכת האנרגיה]] האנושית גדלה מאוד, והאדם השתמש בה ליותר ויותר שימושים כמו [[כרייה]] של חומרי גלם,  [[בנייה]], ייצור [[מוצרים]], [[תחבורה]], [[חקלאות]], [[אנרגיה וצבאות|צבאות]] ועוד. מגמה זו התחזקה מאז [[המהפכה התעשייתית]]. האנרגיה משמשת כיום את האדם בשלושה אפיקים חשובים - מים, חקלאות והשגת מזון, קיום של [[טכנולוגיה]], תובלה ומוצרים שונים וקיום של [[מוסד חברתי|מוסדות חברתיים]] תקשורת והספקת שירותים (כגון תחבורה). שימוש ב[[טכנולוגיה]] ומוסדות הם כיום דברים בעל חשיבות אבולוציונית גדולה לאדם - הן בהתמודדות שלו מול מינים אחרים והן בהתמודדות מול בני אדם או חברות-אדם אחרות. משום כך ניתן לראות בהספקה של אנרגיה שלא למטרות מזון (כמו לשם תפעול צבאות, ייצור מוצרים, תפעול מחרשות, הפעלת מעליות וחלק מייצור החשמל) כסוג של גורם מגביל.   

ניתן להסתכל על חלק מצריכת המזון (השגת מספיק אנרגיה כימית) כסוג של השגת אנרגיה. במהלך 300 אלף השנים האחרונות האדם משתמש בניצול אנרגיה מלבד מזון - עצים כדי להדליק אש. משום כך אזורים בלי עצים (מדבריות, טונדרה) הם מקומות עם התיישבות אנושית נמוכה יותר. במהלך ההיסטוריה האנושית [[צריכת האנרגיה]] האנושית גדלה מאוד, והאדם השתמש בה ליותר ויותר שימושים כמו [[כרייה]] של חומרי גלם,  [[בנייה]], ייצור [[מוצרים]], [[תחבורה]], [[חקלאות]], [[אנרגיה וצבאות|צבאות]] ועוד. מגמה זו התחזקה מאז [[המהפכה התעשייתית]]. האנרגיה משמשת כיום את האדם בשלושה אפיקים חשובים - מים, חקלאות והשגת מזון, קיום של [[טכנולוגיה]], תובלה ומוצרים שונים וקיום של [[מוסד חברתי|מוסדות חברתיים]] תקשורת והספקת שירותים (כגון תחבורה). שימוש ב[[טכנולוגיה]] ומוסדות הם כיום דברים בעל חשיבות אבולוציונית גדולה לאדם - הן בהתמודדות שלו מול מינים אחרים והן בהתמודדות מול בני אדם או חברות-אדם אחרות. משום כך ניתן לראות בהספקה של אנרגיה שלא למטרות מזון (כמו לשם תפעול צבאות, ייצור מוצרים, תפעול מחרשות, הפעלת מעליות וחלק מייצור החשמל) כסוג של גורם מגביל.   

[[המהפכה הירוקה]] הספקה של [[אקסרגיה]] היא גם הבסיס לרוב ה[[חקלאות]] בשל התלות של [[חקלאות תעשייתית]] בתשומות גבוהות של אנרגיה הן בצורה ישירה (חריש, השקיה לדוגמה) הן כדי לייצר תשומות חיוניות כמו [[חומרי הדברה]], ו[[דשן כימי]].

[[המהפכה הירוקה]] הספקה של [[אקסרגיה]] היא גם הבסיס לרוב ה[[חקלאות]] בשל התלות של [[חקלאות תעשייתית]] בתשומות גבוהות של אנרגיה הן בצורה ישירה (חריש, השקיה לדוגמה) הן כדי לייצר תשומות חיוניות כמו [[חומרי הדברה]], ו[[דשן כימי]].

התינוק האנושי הוא יצור חסר ישע שאינו יכול ללכת עד גיל שנה לפחות ואינו עצמאי עד גיל שנתיים לפחות. הסיבה לחוסר העצמאות של התינוק היא בחלקה הגדול הראש הגדול ביחס לגוף. הריון ממושך יותר היה יכול לסייע להוליד ילדים גדולים ועצמאיים יותר אבל היה מקשה על תהליך הלידה. הריון קצר יותר או הולדת ראש קטן יותר פירושם התפתחות איטית יותר של הילד מאוחר יותר. הולדת תאומים פירושה השקעה גדולה יותר בכל ילד, ובזמנים פרה מודרניים פירושה היה לעיתים קרובות קבלת סיוע מצד קרובים או השבט או אובדן של אחד מהילדים. כמו כן הדבר כרוך בסיכון גבוה יותר עבור האם.  היבטים אלה זה יוצרים איזון ביניהם ומגבילים את כמות הילדים שכל אישה אנושית יכולה להוליד.  

התינוק האנושי הוא יצור חסר ישע שאינו יכול ללכת עד גיל שנה לפחות ואינו עצמאי עד גיל שנתיים לפחות. הסיבה לחוסר העצמאות של התינוק היא בחלקה הגדול הראש הגדול ביחס לגוף. הריון ממושך יותר היה יכול לסייע להוליד ילדים גדולים ועצמאיים יותר אבל היה מקשה על תהליך הלידה. הריון קצר יותר או הולדת ראש קטן יותר פירושם התפתחות איטית יותר של הילד מאוחר יותר. הולדת תאומים פירושה השקעה גדולה יותר בכל ילד, ובזמנים פרה מודרניים פירושה היה לעיתים קרובות קבלת סיוע מצד קרובים או השבט או אובדן של אחד מהילדים. כמו כן הדבר כרוך בסיכון גבוה יותר עבור האם.  היבטים אלה זה יוצרים איזון ביניהם ומגבילים את כמות הילדים שכל אישה אנושית יכולה להוליד.  

אחת ההשפעות המשמעותיות של [[המהפכה החקלאית]] הייתה היכולת של נשים ללדת יותר צאצאים במהלך חייהם. [[ציידים לקטים]] הם ברוב המקרים נוודים שכן הם צריכים לעבור לאיזורים שבהם יש יותר מזון ללקט ויותר ציד. פירוש הדבר שיש לשאת ילדים קטנים, לכל הפחות עד גיל שנה, ובדרך כלל מעבר לכך שכן היה צורך ללכת מרחקים גדולים. יותר מידי ילדים קטנים עבור החבורה או השבט פירושם סיכון לרעב.  החקלאות לוותה בדרך כלל במעבר לישובי קבע. פירוש הדבר היה שניתן היה ללדת ילדים במרווחים קטנים יותר האחד מהשני.  

אחת ההשפעות המשמעותיות של [[המהפכה החקלאית]] הייתה היכולת של נשים ללדת יותר צאצאים במהלך חייהם. [[ציידים לקטים]] הם ברוב המקרים נוודים שכן הם צריכים לעבור לאזורים שבהם יש יותר מזון ללקט ויותר ציד. פירוש הדבר שיש לשאת ילדים קטנים, לכל הפחות עד גיל שנה, ובדרך כלל מעבר לכך שכן היה צורך ללכת מרחקים גדולים. יותר מידי ילדים קטנים עבור החבורה או השבט פירושם סיכון לרעב.  החקלאות לוותה בדרך כלל במעבר לישובי קבע. פירוש הדבר היה שניתן היה ללדת ילדים במרווחים קטנים יותר האחד מהשני.  

עם החקלאות החל תהליך של [[התמחות כלכלית]] שהלך והתעצם עוד יותר בעקבות [[המהפכה התעשייתית]]. דבר זה הגדיל בהרבה הן את זמן של חניכת הילדים וההשקעה בכל ילד (כיום 18 שנות לימוד לפחות ולפעמים לימודים עד גיל 30) וקיצר את זמן הפריון של נשים. בהתאם לכך גדלה ההשקעה בכל ילד וקטן עוד יותר מספר הילדים בכל משפחה. תהליך זה מכונה [[מעבר דמוגרפי]].

עם החקלאות החל תהליך של [[התמחות כלכלית]] שהלך והתעצם עוד יותר בעקבות [[המהפכה התעשייתית]]. דבר זה הגדיל בהרבה הן את זמן של חניכת הילדים וההשקעה בכל ילד (כיום 18 שנות לימוד לפחות ולפעמים לימודים עד גיל 30) וקיצר את זמן הפריון של נשים. בהתאם לכך גדלה ההשקעה בכל ילד וקטן עוד יותר מספר הילדים בכל משפחה. תהליך זה מכונה [[מעבר דמוגרפי]].