Структура популяции реферат

Биологический вид обычно представлен множеством популяций, находящихся в той или иной форме изоляции, которая ограничивает или нарушает свободное скрещивание особей (панмиксия). Популяция занимает ту часть ареала, в которой отсутствуют изоляционные барьеры, препятствующие панмиксии. В результате естественного отбора, происходившего на протяжении тысяч поколений, каждая популяция приспосабливалась (адаптировалась) к среде своего обитания со свойственной ей совокупностью природных условий.

Популяция – это группа особей одного вида. Каждый из таких организмов занимает строго ограниченное и определенное место обитания. Иными словами, популяция – это семейство особей, которые входят в состав конкретного биоценоза. Для свободноживущих форм границы распространения относительно территории обусловлены такими факторами, как рельеф, климат и пр. Для паразитических организмов преградой расселения являются приспособленность и жизненный цикл.

С точки зрения генетики, популяция – это неоднородная наследственная совокупность форм одного вида, которой противополагается так называемая чистая линия. Дело в том, что каждое семейство особей отвечает конкретным признакам и представляет собой определенный фено- и генотип.

Основные характеристики

Перед тем как начать подробнее разбираться, что такое популяция, необходимо знать и понимать ее главные составляющие. Всего насчитывается 5 основных характеристик:

1. Распределение. Оно может быть пространственным и количественным. Первый вид, в свою очередь, делится на случайное и равномерное распределение. Количественный показатель отвечает за численность популяции или ее отдельной группы. Распределение особей напрямую зависит от климатических условий, генома, цепи питания и степени адаптации.

2. Численность. Это отдельная характеристика популяции, которую не следует путать с подвидом распределения. Здесь численность представляет собой общее количество организмов в определенной единице пространства. Чаще всего оно бывает динамичным. Зависит от соотношения смертности и плодовитости особей.

3. Плотность. Определяется биомассой или количеством организмов на единице площади (объема).

4. Рождаемость. Обуславливается количеством особей, которые появились в результате размножения в единицу времени.

5. Смертность. Разделяется по возрастным критериям. Представляет собой количество форм жизни, погибших за единицу времени.

В природе отдельный вид обычно не распределяется на какой-либо территории полностью. Отдельные видовые особи создают неравномерные по численности группировки и концентрируются на части ареала, где этот вид обитает.

Популяция — совокупность особей одного вида, обитающие на протяжении длительного времени в части его ареала и изолированные от других похожих групп особей того же вида (частично или полностью).

Популяционная структура вида — важный элемент определенного биогеоценоза. Популяции формируются по простой причине: потому что оптимальные условия существования вида, к примеру, освещенность и наличие корма, распределяются на территории неравномерно.

Вид может включать небольшое количество популяций, занимающих внушительную территорию: это касается животных, которые активно перемещаются.

Небольшое количество популяций у копытных, грачей.

Виды, которые отличаются малоподвижным образом жизни, обычно имеют большое количество популяций — они обитают на небольших площадях.

Характеристики популяции

Являясь структурным элементом вида, популяция отличается определенными особенностями и характеристиками:

Основные характеристики популяций

Численность
и плотность – основные параметры
популяции. Численность
– общее количество особей на данной
территории или в данном объеме.
Плотность
– количество особей или их биомасса на
единице площади или объема. В природе
происходит постоянные колебания
численности и плотности.

Динамика
численности и
плотности определяется в основном
рождаемостью, смертностью и процессами
миграции. Это показатели, характеризующие
изменение популяции в течение определенного
периода: месяца, сезона, года и т.д.
Изучение этих процессов и причин их
обусловливающих очень важно для прогнозов
состояния популяций.

Рождаемость
различают абсолютную и удельную.
Абсолютная
рождаемость –
это количество новых особей, появившихся
за единицу времени, а удельная
–
то же самое количество, но отнесенное
к определенному числу особей. Например,
показателем рождаемости человека служит
число детей, родившихся на 1000 человек
в течение года. Рождаемость определяется
многими факторами: условиями среды,
наличием пищи, биологией вида (скорость
полового созревания, количество генераций
в течение сезона, соотношение самцов и
самок в популяции).

Согласно
правилу максимальной рождаемости
(воспроизводства) в идеальных условиях
в популяциях появляется максимально
возможное количество новых особей;
рождаемость ограничивается физиологическими
особенностями вида.

ПРИМЕР.
Одуванчик за 10 лет способен заполонить
весь земной шар, при условии, что все
его семена прорастут. Исключительно
обильно семеносят ивы, тополя, березы,
осина, большинство сорных растений.
Бактерии делятся каждые 20 минут ив
течение 36 часов могут сплошным слоем
покрыть всю планету. Очень высока
плодовитость у большинства видов
насекомых и низка у хищников, крупных
млекопитающих.

Смертность,
как и рождаемость, бывает абсолютной
(количество особей, погибших за
определенное время), так и удельной. Она
характеризует скорость снижения
численности популяции от гибели из-за
болезней, старости, хищников, недостатка
корма, и играет главную роль в динамике
численности популяции.

Общая характеристика популяции

Популяция (populus в переводе с латинского — народ) объединяет особей, которые принадлежат к одному виду, занимают отдельный ареал, скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Они имеют одних предков, геном, и находятся в некой изоляции от иных популяций вида. Например, все яблони в одном саду или же сосны в одном лесу формируют популяцию.

Площадь территории, которую занимает популяция, различается в зависимости от населяющего ее вида. Например, крупные млекопитающие населяют значительный ареал, в отличие от мелких животных, которые ведут сидячий образ жизни.

Ареал популяции изменяется со временем — увеличивается или уменьшается. Увеличение происходит при миграции, например, перемещение животных в поисках пищи или сезонные перелеты птиц.

Популяции отличаются между собой численностью особей. Их количество определяет ряд факторов: запасы пищи, размеры населяемой территории, безопасность, благоприятные условия для рождения потомства.

Подсчитать представителей конкретной популяции сложно, поэтому биологи пользуются критерием плотности популяции.

Плотность популяции — это количество особей, которые находятся на определенном участке, занимая единицу площади.

Популяции способны к саморегуляции своей численности. Когда плотность возрастает, повышается агрессивность животных, конкуренция, снижается рождаемость. Также играет роль недостаток пищевых ресурсов, развитие заболеваний. В следствии численность популяции уменьшается. Если же плотность низкая, наоборот, излишки еды способствуют росту плодовитости и помогают вырастить здоровое потомство.

Также в каждой популяции изучают следующие показатели:

Соотношение численности организмов в отдельных возрастных группах, дает представлении о настоящем состоянии популяции и прогноз для ее выживания. Увеличение популяции идет в группах, где преобладают молодые особи, способные давать здоровое потомство. Рост количества в старших возрастных группах неблагоприятное явление, которое приведет к вымиранию вида.

Данный показатель важен для высших животных, которые размножаются половым путем. Для растений, которые делятся вегетативно, половая принадлежность не играет особой роли. Часто встречаются двуполые цветковые, или однодомные, на долю раздельнополых растений приходится только 5%.

(Назад) (Cкачать работу)

Функция «чтения» служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Структура популяций и внутрипопуляционные отношения

. Структура популяции

. Возрастная структура популяции

. Половая структура популяции

. Пространственная структура популяции

Список используемой литературы

ВведениеПопуляция — группа особей, способная к более-менее устойчивому самовоспроизводству (как половому, так и бесполому), относительно обособленная (обычно географически ) от других групп, с представителями которых (при половой репродукции) потенциально возможен генетический обмен. С точки зрения популяционной генетики , популяция — это группа особей, в пределах которой вероятность скрещивания во много раз превосходит вероятность скрещивания с представителями других подобных групп. Обычно говорят о популяциях как о группах в составе вида или подвида .

В современных эволюционных теориях (например, в Синтетической теории эволюции ) популяция считается элементарной единицей эволюционного процесса.

1. Структура популяции Под демографической структурой популяции понимают прежде всего ее половой и возрастной состав. Кроме того, принято говорить о пространственной структуре популяции — то есть об особенностях размещения особей популяции в пространстве.

Знание структуры популяции позволяет исследователю сделать выводы о ее благополучии или неблагополучии. Например, если в популяции отсутствуют генеративные (то есть способные дать потомство) особи и при этом много старовозрастных (сенильных) особей, то можно сделать неблагоприятный прогноз. У такой популяции может не быть будущего. Структуру популяции желательно изучать в динамике: зная ее изменение в течение нескольких лет, можно намного более уверенно говорить о тех или иных тенденциях. . Возрастная структура популяции Этот тип структуры связан с соотношением особей различных возврастов в популяции. Особи одного возраста принято объединять в когорты, то есть возрастные группы.

Возрастная структура популяций растений описана очень подробно. В ней выделяют (по Т.А. Роботнову) следующие возрасты (возрастные группы организмов):

латентный период — состояние семени;

прегенеративный период (включает состояния проростка, ювенильного растения, имматурного растения и виргинильного растения);

генеративный период (обычно подразделяется на три подпериода — молодых, зрелых и старых генеративных особей);

постгенеративный период (включает состояния субсенильного растения, сенильного растения и фазу отмирания).

Разумеется, при этом возникает проблема соотношения календарного и биологического возраста. Принадлежность к определенному возрастному состоянию определяется по степени выраженности определенных морфологических (например, степень расчлененности сложного листа) и физиологических (например, способность дать потомство) признаков. Таким образом фиксируется, прежде всего, биологический возраст особи. Биологический возраст имеет для эколога большее значение, так как именно он определяет роль особи в популяционных процессах. В то же время, как правило, существует взаимосвязь между биологическим и календарным возрастом. популяция эволюционный половой сообщество

В популяциях животных также можно выделить

Интересная статья: Основы написания курсовой работы

Почему биологические виды существуют в форме популяций

Вид состоит из организмов, которые занимают различные ареалы. Факторы внешней среды на отдельных участках часто сильно отличаются. Есть территории вовсе не пригодные для существования вида, также встречаются преграды, которые разделяют и изолируют популяции друг от друга.

К определенным условиям окружающей среды идет адаптация и появление новых приспособлений, которые помогают выжить виду. Это приводит к некоторому разнообразию особей в пределах разных популяций. Существование вида в единой форме, привело бы к скорому вымиранию всех представителей. Потому что при малейших изменениях в окружающей среде, они не смогли бы выжить.

Причины, из-за которых биологические виды живут в форме популяций:

Почему разные популяции одного вида отличаются по частоте генов

Организмы в популяциях одного вида отличаются набором аллельных генов. Практически никогда не встречаются популяции с идентичными фенотипическими признаками. Все это связано с различными условиями обитания.

Изменение количества аллельных генов обусловлено влиянием естественного отбора. Под влиянием природных факторов выживают представители с набором признаков и свойств, оптимальных для сложившихся обстоятельств. Так в популяции остаются сильные, устойчивые виды, способные к быстрой адаптации.

Популяция — это совокупность особей одного вида, обитающих на определенной территории, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций. Популяция обладает только ей присущими особенностями: численностью, плотностью, пространственным распределением особей.

Популяции могут занимать: разные по размеру площади и условиям обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций:

Элементарная (локальная) популяция — это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

Экологическая популяция – это совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

Географическая популяция – это совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы.

Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, выделяются подвиды.

Популяции характеризуются такими показателями:

2. плотность — численность популяции, приходящаяся на единицу площади;

5. возрастная структура;

6. распределение в пространстве;

Одной из главных характеристик популяции является её плотность – величина по отношению к единице пространства (площади или объёму). Эту величину можно определить либо по числу особей, либо по биомассе популяции, т. е. суммарной массе всех составляющих её организмов. В зависимости от различных экологических факторов плотность может меняться, никогда при этом не выходя за определённые пределы. Так, в лесу может жить в среднем 100 птиц на 1 га и 20 тыс. почвенных членистоногих на 1 м 2 , но никогда не бывает 20 тыс. птиц на 1 м 2 и всего 100 членистоногих на 1 га. Изменение плотности популяции может быть монотонным или периодическим. При монотонном росте численность популяции и её плотность либо непрерывно растут, если условия существования благоприятны, пока не достигнут максимальной величины, либо непрерывно снижаются в результате ухудшения условий существования, что в конечном счёте может привести к гибели популяции.

Важной характеристикой популяции является её возрастная структура. Она отражает соотношение различных возрастных групп в популяции, следовательно, определяет её способность к размножению в данный момент и показывает, что можно ожидать от этой популяции в будущем. Нужно, однако, обратить внимание на то, что возрастная структура популяции не всегда непосредственно связана с соотношением рождаемости и смертности. Дело в том, что каждое животное проходит через возрастные периоды, когда оно ещё не способно размножаться, когда оно способно размножаться и когда оно уже не способно размножаться. Соотношение этих периодов у разных видов может быть различным. Так, если у человека они примерно равны между собой, то некоторые насекомые проводят подавляющую часть своей жизни в состоянии личинки, которая не может размножаться. Например, насекомое подёнка живёт в личиночном состоянии до трёх лет, а во взрослом, когда она может летать и размножаться, – всего несколько дней. Поэтому при рассмотрении возрастной структуры популяции надо учитывать продолжительность возрастных периодов у данного вида животных.

Список использованной литературы

4. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 703 с.

5. Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1997. – 512 с.

Понятие о популяции. Типы популяций

Популяция
(populus
– от лат. народ. население) – одно из
центральных понятий в биологии и
обозначает совокупность особей одного
вида, которая обладает общим генофондом
и имеет общую территорию. Она является
первой надорганизменной биологической
системой. С экологических позиций
четкого определения определение
популяции еще не выработано. Наибольшее
признание получила трактовка С.С. Шварца,
популяция – группировка особей, которая
является формой существования вида и
способна самостоятельно развиваться
неопределенно долгое время.

Основным
свойством популяций, как и других
биологических систем является то, что
они находятся в беспрерывном движении,
постоянно изменяются. Это отражается
на всех параметрах: продуктивности,
устойчивости, структуре, распределении
в пространстве. Популяциям присущи
конкретные генетические и экологические
признаки, отражающие способность систем
поддерживать существование в постоянно
меняющихся условиях: рост, развитие,
устойчивость. Наука, объединяющая
генетические, экологические и эволюционные
подходы к изучению популяций, известна
как популяционная биология.

Структура популяций

У любой популяции есть структура, которая отличается адаптивным или приспособительным характером. Это объясняется тем, что структура — результат взаимодействия особей и условий среды. Также структура является динамичной: изменение условий ведет к изменениям в популяции.

Структура — разделение чего-либо на отдельные части, основываясь на конкретном критерии.

Структура популяции имеет несколько разновидностей:

Животные также делятся на несколько групп в зависимости от того, как они используют занимаемую территорию. Выделяют животных:

Динамика численности

На сегодняшний день в сфере изучения видов особей играет важную роль кривая выживания. По ней определяется степень численности популяции. Эта характеристика видов зависит от способности выживания семейства.

Динамика численности может быть 3 видов:

— большая часть особей доживает до максимального возрастного порога (люди и млекопитающие),

— гибель может наступить в любой момент (пресмыкающиеся и птицы),

— уровень смертности высок уже на ранних стадиях развития (рыбы, растения, беспозвоночные).

У некоторых популяций данная характеристика обуславливается значительными колебаниями. Главными факторами, действующими на численность вида, являются пища, среда, хищники, паразиты, климат и пр.

Свойства популяции, которые способствуют устойчивому существованию вида

В пределах одной популяции, где представители размножаются половым путем, происходит постоянный обмен генетической информацией. Скрещивание между организмами различных популяций случается значительно реже.

Как следствие, специфический геном отдельной популяции будет сохраняться в пределах отдельной группы. Поэтому популяции одного вида все же отличаются друг от друга, приобретая новые качества под влиянием местных факторов. Такая изменчивость повышает внутреннее разнообразие вида, и помогает выживать популяциям на протяжении столетий.

Таким образом, поддерживается существование вида через высокие адаптивные возможности отдельных популяций, их способности к самовоспроизведению, акклиматизации, саморегуляции.

Сущность популяции. Типы популяций

Типы популяций. Популяции могут занимать разные по размеру площади, и условия обитания в пределах местообитания одной популяции также могут быть не одинаковы. По данному признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую и географическую.

Элементарная популяция – это совокупность особей одного вида, которые занимают небольшой участок однородной площади и между которыми постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), которые разобщены лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, которые приурочены к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, которые представляют одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников (Магаданская область, север Хабаровского края); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически похожие районы. Географические популяции существуют автономно, обмен генами происходит редко: у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.

Вид как единица структуры

Популяция состоит из совокупности особей, которые схожи между собой по морфофизиологическим свойствам, ареалу, типу скрещивания, происхождению. Такая группа организмов называется видом. Это единица структуры популяции.

Виды зависят от следующих критериев: морфологического, генетического, физиологического, биохимического. По дополнительной классификации характеристики влияния бывают географическими и экологическими.

Каждый вид возникает, затем развивается и приспосабливается. При резком изменении условий среды существования он может исчезнуть.

Все живое в окружающей нас среде тесно взаимосвязано друг с другом. Нет таких организмов, которые существовали бы изолированно. Отдельные представители вида формируют группы и занимают определенную территорию – ареал. Поэтому каждый вид состоит из одной или нескольких популяций. Таким образом, популяция, как структурная единица вида, является наименьшим его эволюционным элементом.

Совокупность популяций разных видов, обитающих на одной территории, называется биоценозом. Биоценоз формируется на протяжении веков и представляет собой отдельный участок на суше или в воде, который населяют рыбы, растения, грибы, животные. Под влиянием внешних факторов он меняется, включая новые компоненты.

Обособленность популяций

В разных семействах это свойство зависит от окружающей среды и формы сосуществования. Если представители одного вида перемещается на больших пространствах, то такую популяцию можно назваться крупной. В случае слабого развития способностей к распределению, семейство определяется мелкими совокупностями, которые могут отражать, к примеру, мозаичность ландшафта. Популяция животных с малоподвижным образом жизни и растений зависит от разнородности среды.

Уровень обособленности соседних семейств одного вида различен. В таком случае популяции могут резко распределяться в пространстве или быть четко локализованы на определенной территории. Имеет место и сплошное заселение огромной площади одним видом. В свою очередь, границы между популяциями могут быть смазанными и различимыми.

Взаимодействие и отношение видов осуществляются по средствам индивидуального контакта. Самой кратковременной является связь хищника с жертвой. Наиболее длительный контакт происходит при взаимодействии с паразитическими организмами.

Структурная классификация

На данный момент различают следующие виды популяций: возрастную, половую, генетическую, экологическую и пространственную. Каждая из этих вариаций имеет свою конкретную структуру. Так, возрастная популяция определяется соотношением особей разных поколений. Представители одного вида могут иметь как прародителей, так и приплоды.

Половая популяция зависит от типа размножения семейства и совокупности детерминированных морфофункциональных и анатомических характеристик организмов. Генетическая структура определяется вариациями аллелей и способом их обмена. Экологическая популяция представляет собой деление семейства на группы относительно факторов среды. Пространственная структура зависит от распределения и размещения отдельных особей вида в ареале.

Реферат антропология. docx

Популяция (от. Лат. Populus – народ, население) – это исторически сложившаяся совокупность особей одного вида, более или менее длительно время занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. Популяция является объектом изучения одновременно экологии и биологии.

Характерные черты этого приспособления передаются из поколения в поколение.

Мировые дебаты по поводу демографической политики сбивают с толку. Одна сторона утверждает, что рост численности населения представляет угрозу для окружающей среды и экономического благополучия. Нагрузка на землю, воду и энергетические ресурсы и угроза для биологического многообразия нашей планеты сегодня гораздо больше, чем когда-либо, и рост населения является основной причиной этих проблем.

Их оппонентов, главным образом в богатых странах, беспокоит низкий уровень рождаемости, ведущий к тому, что скоро в них будет недостаточно детей, чтобы заботиться о стареющих родителях.

Десятки тысяч лет численность человечества росла очень медленно, примерно 10 тыс. лет назад, на Земле жило, вероятно, около 5 млн. человек. Производство продовольствия обеспечило нарастание численности людей — до 200-300 млн. к началу новой эры. В средние века темп роста замедлился из-за эпидемий и войн. Резкий рост демографической кривой совпадает с началом промышленной революции около 200 лет назад, когда прогресс науки, медицины и экономики позволил вновь расширить емкость среды обитания человека. Этот ускоренный рост продолжается и поныне. Самое последнее по времени его ускорение пришлось на вторую половину XX в., т.е. на наши дни. После второй мировой войны государства Азии и Африки, Центральной и Южной Америки с помощью Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) повели решительное наступление на болезни. Высокий прежде уровень смертности резко снизился, а уровень рождаемости остался высоким. Рост численности мирового населения резко увеличился.

Так первый свой миллиард человечество отметило около 1830 г., второй — через 100 лет (1939 г.), третий — через 20 лет (1960 г.), четвертый — через 15 лет (1975 г.), пятый — через 12 лет (1987 г.).

В 1994 г. на Земле проживало более 5,5 млрд. человек. Ежегодный чистый прирост составляет сейчас более 90 млн. человек — столько живет во Франции и Испании, вместе взятых! За сутки численность землян увеличивается почти на четверть миллиона человек, за час — на 10 тыс.

Человечество способно увеличивать экологическую емкость своей среды. Но она ограничена пространством планеты и поэтому не может возрастать беспредельно. Бесконечность роста численности людей грозит катастрофой.

В последнее время появились признаки некоторых положительных сдвигов в темпах роста человечества. Средний ежегодный прирост мирового населения хотя совсем немного, но все же снизился: с 2% в 1970-е годы до 1,7% к началу 1990-х. Если это не случайность, а начало тенденции, то сейчас, в конце XX в., возможно, намечается притормаживание скорости роста численности человечества.

Рост численности мирового населения определяется как природными, так и социально-экономическими условиями.

1. Регуляция численности популяций в сообществе

Современная теория рассматривает динамику численности популяций как авторегулируемый процесс. Любой популяции организмов в конкретных условиях свойствен определенный средний уровень численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком. Теория динамики численности разрабатывается в основном на примере животных, хотя целый ряд ее положений применим и к растениям, грибам, простейшим и прокариотам.

Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики: модификацию и регуля цию. Модификация – это случайное отклонение численности, возникающее в результате воздействия самых разнообразных факторов, не связанных с плотностью популяции. Регуляция – это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, совершающийся под влиянием факторов, сила действия которых определяется плотностью популяции.

Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия тем сильнее, чем выше плотность популяции. В качестве регулирующих сил выступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов.

Межвидовые связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к группе биоценотических механизмов регуляции численности популяции. Наиболее эффективные из них – трофические отношения организмов: хищничество, паразитизм, собирательство, пастьба и другие, как прямые, так и косвенные. Прямые связи хищник – жертва – наиболее изученные регуляторные механизмы в сообществах.

Абиотические факторы – это воздействующие на организм компоненты неживой природы: климат, почва, рельеф и т. п. Наиболее важным из абиотических факторов является климат. Климат определяет тип растительности в данной местности, которая, в свою очередь, определяет животный мир и облик сообщества.

Биотические факторы – это совокупность взаимодействия живых организмов и влияние друг на друга. Особое место среди них занимает антропогенный фактор как совокупность воздействия человека и его хозяйственной деятельности на живые организмы и природу в целом.

При благоприятных условиях в популяциях наблюдается рост численности и может быть столь стремительным, что приводит к популяционному взрыву. Совокупность всех факторов способствующих росту численности называется биотическим потенциалом. Он достаточно высок для разных видов, но вероятность достижения популяцией предела численности в естественных условиях низка, т.к этому противостоят лимитирующие (ограничивающие) факторы. Совокупность факторов, лимитирующих рост численности популяции, называют сопротивлением среды. Состояние равновесия между биотическим потенциалом вида и сопротивлением среды поддерживающее постоянство численности популяции получило название гомеостаза или динами ческого равновесия. При нарушении его происходят колебания численности популяции, т.е. ее изменения.

2.Механизмы регуляции численности популяции

Популяции, адаптированные к определенным экологическим условиям окружающей среды, называются экотипами.

Экотипы, населяющие территории физико-географического ранга, т.е. со сравнительно однородным комплексом природных условий, являются географическими расами. В их выделения положено физико-географическое районирование суши и акваторий.

Морфологические, физиографические и другие приспособления особей этих географических популяций к единому ритму жизненных явлений и особенностям среды отличают их от особей соседних популяций, находящихся в иных природных условиях. Синонимом географической расы часто выступает подвид.

Популяция в пространстве не всегда экологически и географически изолирована, и ареалы подвидов могут перекрываться.

В приделах географических экотипов могут быть выделены климатические, или климатипы. Климат формирует совокупность особей с наследственно закрепленными особенностями вида, возникшими г.о. под влиянием климатических условий.

В приделах климатических экотипов могут быть выделены почвенные (эдофические) экотипы – эдафотипы. Они образуются под влиянием почвенных условий. Для сосны обыкновенной выделены и описаны эдафотипы сосны меловой, растущей на меловых отложениях, и сосны болотной, характерной для моховых болот.

В рамках определенного биоценоза совокупность особей, как правило, одного вида растений образует ценопопуляцию, т.е. популяцию, приуроченную только к этому биоценозу. Кроме того, в экосистеме находятся также полиценотические

(приуроченные к нескольким биоценозам) популяции, например, свободно передвигающихся животных. Характеризуя экотип как единое целое, экология рассматривает особей вида, его образующих, как статистические единицы, подлежащие учету и анализу пространственного размещения и взаимодействия. К экологическим особенностям популяции относятся: её место обитания и экологическая ниша, численность и плотность особей, их пространственное размещение и расселение, а также отношение между особями в популяции и между популяциями в биоценозе. Экологическая ниша представляет собой положение популяции в сообществе, включая участие в трофических цепях.

Внутрипопуляционная регуляция численности популяции.

Плотность популяции обычно имеет определенный оптимум. При любом отклонении от этого оптимума начинают срабатывать механизмы ее внутрипопуляционной регуляции. Одним из основных механизмов, способствующих установлению в популяции устойчивой стабильности, служит действие зависимых от плотности факторов. Абиотические факторы так же влияют на смертность популяции, но самостоятельно не создают ей устойчивой стабильности.

Регуляция численности популяции у различных видов животных и растений осуществляется по-разному. Тем не менее, в каждой из них определенным путем устанавливается оптимум плотности.

Рост плотности популяции сопровождается уменьшением размеров особей, снижением их плодовитости, повышением смертности личинок и куколок изменением скорости развития и соотношения полов, а также увеличением количества диапаузирующих особей, что резко снижает активную часть популяции.

Нередко при чрезмерном возрастании плотности популяции стимулируется каннибализм. Ярким примером может служить явления поедания своих же яиц мучными хрущаками. Каннибализм наблюдается у некоторых видов рыб, у земноводных и других животных.

Одним из важнейших механизмов внутрипопуляционной регуляции численности выступает эмиграция, интенсивность которой стимулируется повышением плотности популяции. Это довольно типично для многих насекомых, у которых при определенной величены плотности популяции отмечается выселение части особей, иногда значительной, в менее предпочитаемые ими места обитания того же ареала. У некоторых видов тлей повышение плотности популяции сопровождается появлением крылатых особей, способных расселяться. При переуплотнении популяции эмиграции происходят у ряда млекопитающих (особенно у мышевидных грызунов и птиц) и птиц.

Достаточно изучена регулирующая роль внутривидовой конкуренции за ограниченные ресурсы. У падальных мух из огромного количества откладываемых на труп яиц выходит так много личинок, что пищи на всех не хватает. В результате катастрофически растет смертность в ранних возрастах. Сходное явление обнаружено у короедов (Scolytidae), муравьев-лазиусов (Lasius), у некоторых стрекоз (Odonata) и других насекомых.

В наиболее простых случаях внутрипопуляционные регуляторные механизмы численности проявляются в виде непосредственной конкуренции за необходимые для жизни ресурсы, количество которых недостаточно для удовлетворения потребностей всех особей. Известно, что плотность популяции яблонной плодожорки и капустной моли регулируется конкуренцией за пищу и места для окукливания. Внутривидовая конкуренция у некоторых мух в случае возрастания плотности популяции до определенного уровня приводит к падению массы куколок, что сопровождается повышенной смертностью.

Важной является проблема “минимальной жизнеспособности популяции”, суть которой состоит в определении минимальной численности популяции, которая гарантировала бы ее существование в течение какого-то длительного периода. В тоже время падение плотности популяции ниже уровня оптимума, например при усиленном истреблении крыс, вызывает повышение плодовитости и стимулирует их более раннее половое созревание.

Некоторые механизмы регуляции численности популяции одновременно могут выступать и как механизмы, предотвращающие внутривидовую конкуренцию. Так, если птица отмечает свой гнездовой участок пением, то другая пара этого же вида гнездится за приделами этого участка. Метки оставляемые многими видами млекопитающими, ограничивают их охотничий участок и предупреждают вселение других особей. Все это снижает внутривидовую конкуренцию и препятствует чрезмерному уплотнению популяции.

Изменение плотности популяции может иметь рефлекторное, или сигнальное действие. В случаи высокой плотности такая сигнализация регулярным путем приводит к сокращению численности популяции, а при малой плотности — ее усиленному размножению и росту. Как было установлено С.С. Шварцем, у земноводных и крыс такая сигнализация имеет химическую природу. Приведем пример, подтверждающий этот вывод. Если воздух из клетки с переуплотненной популяции крыс подавать в клетку с разреженной популяцией, физиология особей последней изменяется в направлении, характерном для популяции с повышенной плотностью.

Каковы основные признаки популяций? Как распределяются особи в популяции? Какие параметры определяют численность популяции? Что такое кривые выживания? Какие факторы влияют на изменение характеристик популяций?

Урок-лекция

Анри Руссо. В тропическом лесу

ВАЖНЕЙШИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПУЛЯЦИИ. Популяция — это элементарная единица надорганизмен-ного уровня организации живого, которая, как мы определили в § 28, представляет собой совокупность особей одного вида на определенной территории.

Самки морских рыб (например, сельдь, треска) выметывают миллионы мелких икринок и не проявляют ни малейшей заботы о них. В результате до взрослого состояния доживают единицы. А вот самка императорского пингвина откладывает в сезон размножения только одно яйцо, которое бережно согревается и охраняется самцом весь долгий период антарктической зимы. И после выклева птенца родители обеспечивают его кормом и обучают необходимым для самостоятельной жизни навыкам.

Изменения численности популяции зависят от сочетания явлений рождаемости и смертности, которые, в свою очередь, тесно связаны со стратегией размножения, характерной для вида.

Смертность тесно связана со стратегией размножения, характерной для особей данной популяции, и может быть графически представлена в виде кривых выживания.

За точку отсчета при их построении берут число новорожденных за тот или иной временной интервал (например, родившиеся в какой-то год), а затем рассчитывают процент особей этой группы, которые доживают до определенного возраста (рис. 47).

Рис. 47. Типы кривых выживания: I — смертность до определенного возраста низкая, а затем чрезвычайно быстро возрастает; II — смертность относительно постоянна для разных возрастов; III — смертность на ранних стадиях развития очень высокая, а в более поздний период низкая

РЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ. Исследуя популяции живых организмов, ученые заметили, что некоторые из них длительное время сохраняют более или менее стабильную численность (рис. 48, а), другие же, напротив, испытывают периодические или случайные всплески численности (рис. 48, б). С чем это связано?

Рис. 48. Варианты изменения численности популяций: ста бильная численность (а); всплески численности (б)

Обнаружилось, что численность популяций контролируется множеством экологических факторов, среди которых можно выделить не зависящие и зависящие от плотности популяции. К первым относят климатические факторы, катастрофы (пожар, извержение вулкана, засуха, наводнение и т. п.), доступность мест обитания (например, численность птиц-дуплогнездовиков в лесу ограничивается числом дупел) и др. А вот зависящие от плотности факторы всегда связаны с взаимодействиями между живыми существами. Это могут быть внутривидовая конкуренция за пищу, убежища, места для гнездования и т. п.; межвидовые взаимоотношения, такие, как воздействие хищников и паразитов, инфекционные заболевания. Действие этих факторов усиливается с увеличением плотности популяции и ограничивает ее рост.

Колебания численности популяции могут быть непериодическими и периодическими. Первые носят непредвиденный характер. Определить вызвавшую их причину не просто, если речь не идет о стихийных бедствиях (ураган, пожар и др.). Периодические колебания могут быть сезонными (см. выше) либо же иметь период в несколько лет. Последнее характерно для популяций многих грызунов (леммингов), полярной совы, песца, атлантического лосося, саранчи и др.

Причины таких колебаний обычно связаны с каким-то периодически воздействующим фактором. Например, в Финляндии максимумы численности клеста наблюдаются с периодичностью в три года, что совпадает с урожаем еловых шишек, семенами которых клесты питаются.

Численность популяций живых организмов регулируется экологическими факторами, зависящими или не зависящими от ее плотности. Различное сочетание этих факторов определяет наблюдающиеся в природе колебания численности популяций, которые носят непериодический или периодический характер.

Что произойдет с популяцией при отсутствии сдерживающих рост ее численности факторов? Легко догадаться, что численность популяции любого вида увеличивалась бы беспредельно, пока не истощила бы все ресурсы окружающей среды.

ВЛИЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА ДИНАМИКУ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ. В настоящее время одним из важнейших экологических факторов (не зависящим от плотности популяции), влияющих на численность популяций живых существ, является деятельность человека. Для любой популяции существует определенная критическая численность; если число особей становится ниже, то популяция обречена на вымирание, так как все механизмы поддержания стабильности популяции перестают действовать. Какова же эта критическая величина? Она различна для разных видов. Например, на грани вымирания находятся обезьяны орангутаны, хотя их численность составляет примерно 5000 экземпляров. Гигантский варан на острове Комодо сохранился в числе около 300 особей, и его численность, несмотря на принимаемые меры охраны, в последние годы не увеличивается. С тех пор как натуралисты начали описывать растения и животных, с лица Земли исчезло 53 вида птиц. 77 видов млекопитающих и множество других живых организмов, в большинстве случаев — по вине человека. Есть о чем задуматься!

Увеличение численности городских популяций таких видов животных, как вороны, крысы, мыши, является показателем загрязненности окружающей среды. Содержите город, где вы живете, в чистоте.

1.Сущность популяции. Типы популяций 42. Основные характеристики популяций 53. Структура популяций 7

Работа содержит 1 файл

Под этологической структурой популяций понимают систему взаимосвязей между ее особями, которые проявляются в поведенческих реакциях.

Есть два способа жизни, которого придерживаются особи разных видов:

Иерархия — определенная система поведенческих реакций между особями, определяющая очередность доступа к корму, спариванию и т. д.

В стае и табуне есть лидеры: вожаки, которые могут управлять сообществом и подчинять себе других особей. Это позволяет стаям и табунам функционировать как одно целое.

Кроме того, в группах животные вырабатывают необходимые для выживания рефлексы более эффективно — на примере старших особей, путем обучения.