Organisms & Populations Class 12 Notes Biology Chapter 11

 Page 1


 
 
? Ecology deals with interactions among different organisms and their 
environment. 
? Organisms get adapted to their environment for their survival and 
reproduction. 
? The rotation of the earth about its axis brings about changes in the 
environment, leading to different seasons. This leads to the formation 
of various biomes such as desert, grassland, etc. 
? Life not only exists in favourable habitats, but also in harsh and 
extreme conditions. 
? The environment of an organism can be divided into: 
? Abiotic factors 
? Biotic factors 
Abiotic Factors 
? Some of the major abiotic factors that interact with the organisms are: 
? Temperature ? - It is the most relevant abiotic factor since all 
organisms require an optimum temperature for their metabolism 
and other body functions. Depending upon their ability to 
tolerate temperature range, organisms are of two types­ 
stenothermal (restricted to a narrow range of temperature) and 
eurythermal (can tolerate a wide range of temperature). 
? Water ? - Water also is a major influencing factor. Life on earth is 
impossible without water as it forms the major constituent of all 
living cells. In oceans where quantity of water is not a limitation, 
the quality of water becomes one. Depending upon the ability to 
tolerate salinity, organisms can be stenohaline (restricted to 
narrow range of salinity) and euryhaline (tolerant to wider range 
of salinity). 
? Soil ? - The nature and composition of soil differs from one place 
to another depending upon the climate, weathering process, and 
soil development method. The characteristic features such as soil 
composition, grain size, percolation, water holding capacity, etc. 
Page 2


 
 
? Ecology deals with interactions among different organisms and their 
environment. 
? Organisms get adapted to their environment for their survival and 
reproduction. 
? The rotation of the earth about its axis brings about changes in the 
environment, leading to different seasons. This leads to the formation 
of various biomes such as desert, grassland, etc. 
? Life not only exists in favourable habitats, but also in harsh and 
extreme conditions. 
? The environment of an organism can be divided into: 
? Abiotic factors 
? Biotic factors 
Abiotic Factors 
? Some of the major abiotic factors that interact with the organisms are: 
? Temperature ? - It is the most relevant abiotic factor since all 
organisms require an optimum temperature for their metabolism 
and other body functions. Depending upon their ability to 
tolerate temperature range, organisms are of two types­ 
stenothermal (restricted to a narrow range of temperature) and 
eurythermal (can tolerate a wide range of temperature). 
? Water ? - Water also is a major influencing factor. Life on earth is 
impossible without water as it forms the major constituent of all 
living cells. In oceans where quantity of water is not a limitation, 
the quality of water becomes one. Depending upon the ability to 
tolerate salinity, organisms can be stenohaline (restricted to 
narrow range of salinity) and euryhaline (tolerant to wider range 
of salinity). 
? Soil ? - The nature and composition of soil differs from one place 
to another depending upon the climate, weathering process, and 
soil development method. The characteristic features such as soil 
composition, grain size, percolation, water holding capacity, etc. 
determine the native of the organisms it can support. 
? Light ? - The major source of light on earth is the Sun. Light is 
essential for plants to perform photosynthesis. Certain plants 
become adapted to perform photosynthesis under very low light 
since they are constantly overshadowed by tall trees. Many 
plants also depend on light for their flowering (photoperiodism). 
The availability of light on land is comparatively higher than that 
in water. 
Responses to Abiotic Factors  
? All organisms in order to sustain maximum functionality maintain a 
constant internal environment (homeostasis). An organism may adopt 
one of the following strategies for homeostasis: 
? Regulate ? - Certain animals have the ability to maintain a 
constant temperature and a constant osmolarity to keep up their 
homeostasis. Mammals have a constant body temperature 
(37°C) irrespective of the outside temperature. In summers, to 
maintain the temperature, we sweat and in winters we shiver, 
which produces heat. 
? Conform ? - Animals and plants except mammals do not have a 
constant body temperature and their body temperature changes 
in accordance with the outside temperature. Such organisms are 
called conformers. Conformers have not evolved. They have 
become regulators since regulation is energetically more 
expensive. 
? Migrate ?  ?- The organism can move temporarily from stressful 
habitats to more hospitable areas and return once the period 
changes. Birds can migrate from cold regions to relatively 
warmer regions during winter and vice­versa during summers. 
? Suspend ? - Some organisms cease to be metabolically active 
during stressful period. They suspend all activity and enter a 
period of dormancy. For example - Spores in bacteria and lower 
plants; and hibernation (winter sleep) and aestivation (summer 
Page 3


 
 
? Ecology deals with interactions among different organisms and their 
environment. 
? Organisms get adapted to their environment for their survival and 
reproduction. 
? The rotation of the earth about its axis brings about changes in the 
environment, leading to different seasons. This leads to the formation 
of various biomes such as desert, grassland, etc. 
? Life not only exists in favourable habitats, but also in harsh and 
extreme conditions. 
? The environment of an organism can be divided into: 
? Abiotic factors 
? Biotic factors 
Abiotic Factors 
? Some of the major abiotic factors that interact with the organisms are: 
? Temperature ? - It is the most relevant abiotic factor since all 
organisms require an optimum temperature for their metabolism 
and other body functions. Depending upon their ability to 
tolerate temperature range, organisms are of two types­ 
stenothermal (restricted to a narrow range of temperature) and 
eurythermal (can tolerate a wide range of temperature). 
? Water ? - Water also is a major influencing factor. Life on earth is 
impossible without water as it forms the major constituent of all 
living cells. In oceans where quantity of water is not a limitation, 
the quality of water becomes one. Depending upon the ability to 
tolerate salinity, organisms can be stenohaline (restricted to 
narrow range of salinity) and euryhaline (tolerant to wider range 
of salinity). 
? Soil ? - The nature and composition of soil differs from one place 
to another depending upon the climate, weathering process, and 
soil development method. The characteristic features such as soil 
composition, grain size, percolation, water holding capacity, etc. 
determine the native of the organisms it can support. 
? Light ? - The major source of light on earth is the Sun. Light is 
essential for plants to perform photosynthesis. Certain plants 
become adapted to perform photosynthesis under very low light 
since they are constantly overshadowed by tall trees. Many 
plants also depend on light for their flowering (photoperiodism). 
The availability of light on land is comparatively higher than that 
in water. 
Responses to Abiotic Factors  
? All organisms in order to sustain maximum functionality maintain a 
constant internal environment (homeostasis). An organism may adopt 
one of the following strategies for homeostasis: 
? Regulate ? - Certain animals have the ability to maintain a 
constant temperature and a constant osmolarity to keep up their 
homeostasis. Mammals have a constant body temperature 
(37°C) irrespective of the outside temperature. In summers, to 
maintain the temperature, we sweat and in winters we shiver, 
which produces heat. 
? Conform ? - Animals and plants except mammals do not have a 
constant body temperature and their body temperature changes 
in accordance with the outside temperature. Such organisms are 
called conformers. Conformers have not evolved. They have 
become regulators since regulation is energetically more 
expensive. 
? Migrate ?  ?- The organism can move temporarily from stressful 
habitats to more hospitable areas and return once the period 
changes. Birds can migrate from cold regions to relatively 
warmer regions during winter and vice­versa during summers. 
? Suspend ? - Some organisms cease to be metabolically active 
during stressful period. They suspend all activity and enter a 
period of dormancy. For example - Spores in bacteria and lower 
plants; and hibernation (winter sleep) and aestivation (summer 
sleep) in animals Similarly, zooplankton enter diapause, a stage 
of suspended development during unfavourable conditions. 
Adaptations  
? Adaptations are certain characteristics that organisms develop in order 
to survive and reproduce better in their habitat. 
? These adaptations can be physiological, behavioural, or morphological. 
? Some of the adaptations are: 
? Desert plants ? have thick cuticle on their leaf surface and 
stomata arranged in deep pits to reduce water loss. Their special 
photosynthetic pathway CAM enables their stomata to remain 
closed during day time. Their leaves are reduced to spines and 
photosynthesis is carried out by flattened stems. 
? Animals of colder regions ? have shorter limbs and ears to 
minimise heat loss (Allen’s rule) and the body is covered by thick 
fur to reduce the heat loss. Their body has a thick layer of fat 
(blubber) below their skin that acts as an insulator to minimise 
heat loss. 
? People living in high altitudes ? have high RBC production and 
increased breathing rates. 
? Some  ?desert animals ? are capable of burrowing in order to 
escape the heat. In addition, some desert animals such as 
kangaroo rat are able to meet their water requirement through 
internal fat oxidation. They also have ability to concentrate their 
urine. 
Population  
? It is a group of similar individuals living in a geographical area, sharing 
similar resources, and capable of interbreeding. 
? Population has certain attributes, which individual organisms do not 
possess: 
? Birth rate  ?per capita ? births 
? Death rate  ?per capita ? deaths 
Page 4


 
 
? Ecology deals with interactions among different organisms and their 
environment. 
? Organisms get adapted to their environment for their survival and 
reproduction. 
? The rotation of the earth about its axis brings about changes in the 
environment, leading to different seasons. This leads to the formation 
of various biomes such as desert, grassland, etc. 
? Life not only exists in favourable habitats, but also in harsh and 
extreme conditions. 
? The environment of an organism can be divided into: 
? Abiotic factors 
? Biotic factors 
Abiotic Factors 
? Some of the major abiotic factors that interact with the organisms are: 
? Temperature ? - It is the most relevant abiotic factor since all 
organisms require an optimum temperature for their metabolism 
and other body functions. Depending upon their ability to 
tolerate temperature range, organisms are of two types­ 
stenothermal (restricted to a narrow range of temperature) and 
eurythermal (can tolerate a wide range of temperature). 
? Water ? - Water also is a major influencing factor. Life on earth is 
impossible without water as it forms the major constituent of all 
living cells. In oceans where quantity of water is not a limitation, 
the quality of water becomes one. Depending upon the ability to 
tolerate salinity, organisms can be stenohaline (restricted to 
narrow range of salinity) and euryhaline (tolerant to wider range 
of salinity). 
? Soil ? - The nature and composition of soil differs from one place 
to another depending upon the climate, weathering process, and 
soil development method. The characteristic features such as soil 
composition, grain size, percolation, water holding capacity, etc. 
determine the native of the organisms it can support. 
? Light ? - The major source of light on earth is the Sun. Light is 
essential for plants to perform photosynthesis. Certain plants 
become adapted to perform photosynthesis under very low light 
since they are constantly overshadowed by tall trees. Many 
plants also depend on light for their flowering (photoperiodism). 
The availability of light on land is comparatively higher than that 
in water. 
Responses to Abiotic Factors  
? All organisms in order to sustain maximum functionality maintain a 
constant internal environment (homeostasis). An organism may adopt 
one of the following strategies for homeostasis: 
? Regulate ? - Certain animals have the ability to maintain a 
constant temperature and a constant osmolarity to keep up their 
homeostasis. Mammals have a constant body temperature 
(37°C) irrespective of the outside temperature. In summers, to 
maintain the temperature, we sweat and in winters we shiver, 
which produces heat. 
? Conform ? - Animals and plants except mammals do not have a 
constant body temperature and their body temperature changes 
in accordance with the outside temperature. Such organisms are 
called conformers. Conformers have not evolved. They have 
become regulators since regulation is energetically more 
expensive. 
? Migrate ?  ?- The organism can move temporarily from stressful 
habitats to more hospitable areas and return once the period 
changes. Birds can migrate from cold regions to relatively 
warmer regions during winter and vice­versa during summers. 
? Suspend ? - Some organisms cease to be metabolically active 
during stressful period. They suspend all activity and enter a 
period of dormancy. For example - Spores in bacteria and lower 
plants; and hibernation (winter sleep) and aestivation (summer 
sleep) in animals Similarly, zooplankton enter diapause, a stage 
of suspended development during unfavourable conditions. 
Adaptations  
? Adaptations are certain characteristics that organisms develop in order 
to survive and reproduce better in their habitat. 
? These adaptations can be physiological, behavioural, or morphological. 
? Some of the adaptations are: 
? Desert plants ? have thick cuticle on their leaf surface and 
stomata arranged in deep pits to reduce water loss. Their special 
photosynthetic pathway CAM enables their stomata to remain 
closed during day time. Their leaves are reduced to spines and 
photosynthesis is carried out by flattened stems. 
? Animals of colder regions ? have shorter limbs and ears to 
minimise heat loss (Allen’s rule) and the body is covered by thick 
fur to reduce the heat loss. Their body has a thick layer of fat 
(blubber) below their skin that acts as an insulator to minimise 
heat loss. 
? People living in high altitudes ? have high RBC production and 
increased breathing rates. 
? Some  ?desert animals ? are capable of burrowing in order to 
escape the heat. In addition, some desert animals such as 
kangaroo rat are able to meet their water requirement through 
internal fat oxidation. They also have ability to concentrate their 
urine. 
Population  
? It is a group of similar individuals living in a geographical area, sharing 
similar resources, and capable of interbreeding. 
? Population has certain attributes, which individual organisms do not 
possess: 
? Birth rate  ?per capita ? births 
? Death rate  ?per capita ? deaths 
? Sex ratio - Ratio of number of males to females in a population 
? Age distribution 
? A population can be composed of individuals of different age 
groups. 
? Age distribution plot for a given population is given by the age 
pyramid. 
? The structure of the age pyramid determines the growth status 
of the population, whether it is growing, stable, or declining. 
 
? Population size, more technically, is referred to as population density 
(N), which indicates the number of individuals inhabiting a particular 
niche. 
? If the population is huge, then relative density is measured instead of 
absolute density whose measurement is time­consuming. 
Population Growth  
? The size of a population is an ever­changing aspect since it depends 
upon availability of food, predation, weather conditions, etc. 
? This gives us an idea whether a certain population is growing or 
declining. 
? Some of the reasons for the increase or decrease in population: 
? Natality (B) - Number of births during a given period in the 
given population 
? Mortality (D) - Number of deaths during a given period in the 
given population 
? Immigration (I) - Number of individuals of the same species 
who have come into the habitat from elsewhere during a given 
period 
? Emigration (E) - Number of individuals of the same species who 
have left the habitat and gone elsewhere during a given period 
Page 5


 
 
? Ecology deals with interactions among different organisms and their 
environment. 
? Organisms get adapted to their environment for their survival and 
reproduction. 
? The rotation of the earth about its axis brings about changes in the 
environment, leading to different seasons. This leads to the formation 
of various biomes such as desert, grassland, etc. 
? Life not only exists in favourable habitats, but also in harsh and 
extreme conditions. 
? The environment of an organism can be divided into: 
? Abiotic factors 
? Biotic factors 
Abiotic Factors 
? Some of the major abiotic factors that interact with the organisms are: 
? Temperature ? - It is the most relevant abiotic factor since all 
organisms require an optimum temperature for their metabolism 
and other body functions. Depending upon their ability to 
tolerate temperature range, organisms are of two types­ 
stenothermal (restricted to a narrow range of temperature) and 
eurythermal (can tolerate a wide range of temperature). 
? Water ? - Water also is a major influencing factor. Life on earth is 
impossible without water as it forms the major constituent of all 
living cells. In oceans where quantity of water is not a limitation, 
the quality of water becomes one. Depending upon the ability to 
tolerate salinity, organisms can be stenohaline (restricted to 
narrow range of salinity) and euryhaline (tolerant to wider range 
of salinity). 
? Soil ? - The nature and composition of soil differs from one place 
to another depending upon the climate, weathering process, and 
soil development method. The characteristic features such as soil 
composition, grain size, percolation, water holding capacity, etc. 
determine the native of the organisms it can support. 
? Light ? - The major source of light on earth is the Sun. Light is 
essential for plants to perform photosynthesis. Certain plants 
become adapted to perform photosynthesis under very low light 
since they are constantly overshadowed by tall trees. Many 
plants also depend on light for their flowering (photoperiodism). 
The availability of light on land is comparatively higher than that 
in water. 
Responses to Abiotic Factors  
? All organisms in order to sustain maximum functionality maintain a 
constant internal environment (homeostasis). An organism may adopt 
one of the following strategies for homeostasis: 
? Regulate ? - Certain animals have the ability to maintain a 
constant temperature and a constant osmolarity to keep up their 
homeostasis. Mammals have a constant body temperature 
(37°C) irrespective of the outside temperature. In summers, to 
maintain the temperature, we sweat and in winters we shiver, 
which produces heat. 
? Conform ? - Animals and plants except mammals do not have a 
constant body temperature and their body temperature changes 
in accordance with the outside temperature. Such organisms are 
called conformers. Conformers have not evolved. They have 
become regulators since regulation is energetically more 
expensive. 
? Migrate ?  ?- The organism can move temporarily from stressful 
habitats to more hospitable areas and return once the period 
changes. Birds can migrate from cold regions to relatively 
warmer regions during winter and vice­versa during summers. 
? Suspend ? - Some organisms cease to be metabolically active 
during stressful period. They suspend all activity and enter a 
period of dormancy. For example - Spores in bacteria and lower 
plants; and hibernation (winter sleep) and aestivation (summer 
sleep) in animals Similarly, zooplankton enter diapause, a stage 
of suspended development during unfavourable conditions. 
Adaptations  
? Adaptations are certain characteristics that organisms develop in order 
to survive and reproduce better in their habitat. 
? These adaptations can be physiological, behavioural, or morphological. 
? Some of the adaptations are: 
? Desert plants ? have thick cuticle on their leaf surface and 
stomata arranged in deep pits to reduce water loss. Their special 
photosynthetic pathway CAM enables their stomata to remain 
closed during day time. Their leaves are reduced to spines and 
photosynthesis is carried out by flattened stems. 
? Animals of colder regions ? have shorter limbs and ears to 
minimise heat loss (Allen’s rule) and the body is covered by thick 
fur to reduce the heat loss. Their body has a thick layer of fat 
(blubber) below their skin that acts as an insulator to minimise 
heat loss. 
? People living in high altitudes ? have high RBC production and 
increased breathing rates. 
? Some  ?desert animals ? are capable of burrowing in order to 
escape the heat. In addition, some desert animals such as 
kangaroo rat are able to meet their water requirement through 
internal fat oxidation. They also have ability to concentrate their 
urine. 
Population  
? It is a group of similar individuals living in a geographical area, sharing 
similar resources, and capable of interbreeding. 
? Population has certain attributes, which individual organisms do not 
possess: 
? Birth rate  ?per capita ? births 
? Death rate  ?per capita ? deaths 
? Sex ratio - Ratio of number of males to females in a population 
? Age distribution 
? A population can be composed of individuals of different age 
groups. 
? Age distribution plot for a given population is given by the age 
pyramid. 
? The structure of the age pyramid determines the growth status 
of the population, whether it is growing, stable, or declining. 
 
? Population size, more technically, is referred to as population density 
(N), which indicates the number of individuals inhabiting a particular 
niche. 
? If the population is huge, then relative density is measured instead of 
absolute density whose measurement is time­consuming. 
Population Growth  
? The size of a population is an ever­changing aspect since it depends 
upon availability of food, predation, weather conditions, etc. 
? This gives us an idea whether a certain population is growing or 
declining. 
? Some of the reasons for the increase or decrease in population: 
? Natality (B) - Number of births during a given period in the 
given population 
? Mortality (D) - Number of deaths during a given period in the 
given population 
? Immigration (I) - Number of individuals of the same species 
who have come into the habitat from elsewhere during a given 
period 
? Emigration (E) - Number of individuals of the same species who 
have left the habitat and gone elsewhere during a given period 
? If N is the population at time t, then its density at t + 1 is 
N ? t + 1  ? = N ? t  ? + [(B + I) - (D + E)] 
Growth Models 
? Exponential Growth ? - When the resources are unlimited, population 
tends to grow in an exponential pattern. 
? If the population size is N and the birth and death rates (not  ?per 
capita ?) are b and d respectively, then increase or decrease in N 
at t (time period) is given by, 
dN /dt = (b - d) × N 
If (b - d) = r, then 
dN/ dt = rN 
r is the “intrinsic rate of natural increase”. 
Or, 
N ? t ?  = N ? 0 ?  e ? rt 
Where, 
N ? t ?  - Population density at time t 
N ? 0 ?  - Population density at time 0 
r - Intrinsic rate of natural increase 
e - Base of natural logarithms (2.71828) 
? Logistic growth ? - When the resources are limited leading to 
competition between individuals and survival of the fittest, the 
population tends to grow in a logistic manner. 
? In this kind of growth, there is an initial lag phase followed by 
acceleration or deceleration phases and finally asymptote, when 
it reaches its carrying capacity (K). 
? When N in relation to t is plotted, it results in a sigmoid curve 
called the Verhulst - Pearl Logistic growth given by,