Популяція і її ознаки - популяція і її ознаки

У природі живі організми існують не у вигляді окремих екземплярів, вони живуть групами, займаючи окрему територію - ареал. Такі групи особин одного виду з загальним генофондом, загальною морфологією і єдиним життєвим циклом називають популяцією. Кожен вид складається з однієї або декількох популяцій, і популяція, таким чином, - це форма існування виду, його найменша еволюціонує одиниця.

Популяція (populus - від лат. Народ, населення) - сукупність особин одного виду, що займають певний ареал, вільно схрещуються один з одним, що мають спільне походження, генетичну основу і в тій чи іншій мірі ізольованих від інших популяцій даного виду.

Популяція - сукупність особин, що входить до складу певної екосистеми. Так, все особини карася в одному озері, все берези або все їли в одному лісі утворюють популяцію.

Для популяції характерна сильна, хоча і не абсолютна відособленість (ізоляція) від інших популяцій цього виду, що забезпечує велику генотипическое схожість складових її особин. Разом з тим у окремих особин популяції виникають спадкові зміни, які в результаті вільного схрещування поширюються в популяції і призводять до генетичної різнорідності складових її особин. Неоднорідність особин створює умови для дії природного відбору.

Популяції, будучи груповими об'єднаннями, мають ряд специфічних властивостей, які не притаманні кожної окремої особини: чисельність, щільність, народжуваність, смертність, швидкість росту і інше. Крім того, їй властива певна організація: статева, вікова, просторово-етологічна і інші структури.

Чисельність - загальна кількість особин на даній території або в даному обсязі. Однак виміряти загальну чисельність деяких популяцій на практиці буває досить важко, тому користуються поняттям щільність популяції. Це число особин припадають на одиницю площі або об'єму життєвого простору. Знаючи щільність популяції в той чи інший момент часу, можна судити про зростання, розмноженні і смертності популяції.

Популяції мають здатність до саморегуляції своєї чисельності. З підвищенням щільності, скупченості зростає агресія тварин, підвищується внутрішньовидова конкуренція, різко знижується плодючість самок через часті контактів з родичами. Вступають в дію інші чинники - хижаки, паразити, нестача їжі. В результаті чисельність популяції знижується. При низькій щільності, навпаки, велика кількість корму сприяє підвищенню плодючості і виживання потомства.

Народжуваність - кількість нових особин, що з'явилися в популяції за одиницю часу в результаті розмноження. Народжуваність розрізняють абсолютну і питому.

Абсолютна народжуваність - це кількість нових особин, що з'явилися за одиницю часу, а питома - те ж саме кількість, але віднесене до певного числа особин. Наприклад, показником народжуваності людини служить число дітей, народжених на 1000 чоловік протягом року. Народжуваність визначається багатьма факторами: умовами середовища, наявністю їжі, біологією виду (швидкість статевого дозрівання, кількість генерацій протягом сезону, співвідношення самців і самок в популяції). Згідно з правилом максимальної народжуваності в ідеальних умовах в популяціях з'являється максимально можливу кількість нових особин. Така народжуваність обмежується фізіологічними особливостями виду.

Смертність - кількість особин, які загинули в популяції за одиницю часу. Смертність, як і народжуваність, буває абсолютної - кількість особин, які загинули за певний час, так і питомої. Вона характеризує швидкість зниження чисельності популяції від загибелі через хвороби, старості, хижаків, нестачі корму. Як правило, смертність висока на ранніх стадіях розвитку, потім знижується і знову зростає до старості. Кожен організм характеризується своєю індивідуальною тривалістю життя, рівнем народжуваності і смертності.

На чисельність популяцій також істотно впливає міграція особин.

Міграції - закономірні переміщення тварин між істотно різними, просторово роз'єднаними середовищами існування. Подібні переселення викликаються зміною умов існування в місцях проживання або зміною вимог тваринного до цих умов на різних стадіях розвитку. Масове переміщення особин між популяціями може змінити їх структуру та основні властивості: запобігти загибелі популяції, яка перебуває на межі вимирання, або, навпаки, привести її до різкого скорочення.

Міграції, добові та сезонні. дозволяють організмам використовувати оптимальні умови середовища в таких місцях, де їх постійне проживання неможливо. Вони призводять до освоєння нових біотопів, розширення загального ареалу виду, до обміну особин між популяціями, збільшують єдність і загальну стійкість виду, сприяють успіху в боротьбі за існування.

При відсутності міграції зміна чисельності популяції залежить від співвідношення величини народжуваності і смертності Зростання популяції - це зміна чисельності або біомаси популяції в часі. Якщо народжуваність переважає над смертністю, величина популяції зростає, в іншому випадку вона буде мати негативне зростання. Зазвичай наростання чисельності йде повільно - фаза позитивного прискорення. потім стає швидким - логарифмічна фаза. знову сповільнюється - фаза негативного прискорення і нарешті, настає стан, коли прибуток і спад особин зрівнюють один одного - фаза рівноваги або стабілізації.

Характер збільшення чисельності популяції може бути різним. Виділяють кілька типів зростання популяцій. Два з них показані на рис.1, що відображає зростання популяції в тимчасовому інтервалі. Криві мають J і S - подібний вид. Параболічної (J-подібної) кривої А описується темп зростання популяції, коли її щільність збільшується зі зростаючою швидкістю до тих пір, поки не почне діяти фактор, що обмежує зростання (наприклад, будуть повністю використані ресурси харчування або повітря в замкнутому водоймі тощо ). Крива В (S - подібна) описує події, коли зростання популяції спочатку збільшується повільно, потім стрімко зростає, але під впливом опору середовища поступово сповільнюється, і настає рівновага або стаціонарне

стан, коли число особин не збільшується.

Вікова структура - співвідношення в популяції особин різних вікових груп. Абсолютний віковий склад висловлює чисельність певних вікових груп в певний момент часу. Відносний віковий склад висловлює частку або відсоток особин даної вікової групи по відношенню до загальної чисельності популяції. Віковий склад визначається рядом властивостей і особливостей виду: час досягнення статевої зрілості, тривалість життя, тривалість періоду розмноження, смертність і інше.

Співвідношення вікових груп в структурі популяції характеризують її здатність до розмноження і виживання, і узгоджується з показниками народжуваності і смертності. У зростаючих популяціях з високою народжуваністю переважають молоді, ще не репродуктивні особини, в стабільних - зазвичай це різновікові, у яких регулярно певне число особин переходить з молодших вікових груп в старші, народжуваність дорівнює зменшенням населення. У скорочуються популяціях основу складають старі особини, відновлення в них відсутній або зовсім незначно.

Залежно від здатності особин до розмноження розрізняють три групи: предрепродуктівную - особини ще не здатні розмножуватися, репродуктивну - особини здатні розмножуватися і пострепродуктивном - особини вже не здатні розмножуватися.

- новонароджені - до моменту прозрівання;

- молоді - підростаючі особини, "підлітки";

- напівдорослі - близькі до статевозрілим особинам;

- дорослі - статевозрілі тварини;

- старі - особини, які перестали розмножуватися.

Вікову структуру популяції висловлюють за допомогою вікових пірамід.

Статева структура - співвідношення особин чоловічої і жіночої статі в популяції. Статева структура властива тільки популяціям раздельнополих організмів. Популяції властиво також певне співвідношення статей, причому співвідношення самців і самок не дорівнює 1: 1. В силу специфіки фізіології і екології, властивої різним статям, в силу їх різної життєздатності, впливу факторів зовнішнього середовища можуть бути значні відмінності в цьому співвідношенні. І ці відмінності неоднакові як в різних популяціях, так і в різних вікових групах однієї і тієї ж популяції.

Прийнято виділяти первинне. вторинне і третинне співвідношення статей в популяції. Первинне співвідношення статей визначається генетичними механізмами - рівномірністю розбіжності статевих хромосом. Наприклад, у людини XY-хромосоми визначають розвиток чоловічої статі, а XX - жіночого. В цьому випадку первинне співвідношення статей 1: 1, тобто равновероятно. Вторинне співвідношення статей - це співвідношення статей на момент народження, серед новонароджених. Воно може істотно відрізнятися від первинного з цілого ряду причин: вибірковість яйцеклітин до сперматозоїдів, що несуть X- або Y-хромосому, неоднаковою здатністю таких сперматозоїдів до запліднення, різними зовнішніми факторами. Третинне співвідношення поло в - це співвідношення статей серед дорослих тварин.

Просторово-етологічна структура - характер розподілу особини в межах ареалу. Вона залежить від особливостей навколишнього середовища і особливостей поведінки виду. Більшість популяцій має постійну територію.

Просторова структура має важливе екологічне значення. Перш за все, певний тип використання території дозволяє популяції ефективно використовувати ресурси середовища та знизити внутрішньовидову конкуренцію. Ефективність використання середовища і зниження конкуренції між представниками популяції дозволяють їй зміцнити свої позиції по відношенню до інших видів, що населяють дану екосистему.

Інший важливий значення просторової структури популяції полягає в тому, що вона забезпечує взаємодію особин усередині популяції. Без певного рівня внутріпопуляціонних контактів популяція не зможе виконувати як свої видові функції - розмноження і розселення, так і функції, пов'язані з участю в екосистемі - участь у кругообігу речовин, створення біологічної продукції і так далі.

Виділяють три основні типи розподілу особин в просторі:

- Рівномірний - особини розміщені в просторі рівномірно, на однаковій відстані одна від одної;

- Конгрегаційна. або мозаїчне - тобто "плямисте", особи розміщуються у відокремлених скупченнях;

- Випадкове. або дифузне - особини розподілені в просторі випадковим чином.

Рівномірний розподіл характеризується рівним видаленням кожної особини від всіх сусідніх. Властиво популяціям, які існують у умовах рівномірного розподілу факторів середовища або складаються з особин, які проявляють один до одного гостру внутрішньовидову конкуренцію, як наприклад, у хижих риб.

Мозаїчне розподіл проявляється в освіті угруповань особин, між якими залишаються великі незаселені території. Характерно для популяцій, що мешкають в умовах нерівномірного розподілу факторів середовища або складаються з особин, провідних груповий спосіб життя.

Випадковий розподіл можна спостерігати тільки в однорідному середовищі і тільки у видів, що не виявляють ніякого прагнення до об'єднання в групи.

За типом використання простору все рухливі тварини поділяються на осілих і кочових. Осілий спосіб життя має ряд біологічних переваг, таких як вільна орієнтація на знайомій території при пошуку їжі або укриття, можливість створити запаси їжі. До його недоліків відноситься виснаження харчових ресурсів при надмірно високій щільності популяції.