Популяція і її структура - Гусельников м

Популяція і її закони

Що таке популяція і чим вона відрізняється від біологічного виду?

Вид - це група особин, що володіють загальними ознаками. Ці ознаки наступні:

1. Будова тіла, фізіологія і способи взаємин із середовищем.

2. Здатність до схрещування і утворення плодовитого потомства.

3. Особи одного виду населяють певну територію - АРЕАЛ.

4. Особи одного виду відрізняються від інших груп особин практично повною відсутністю гібридних форм. Тобто один вигляд не схрещується з іншим в межах одного загону.

Однак особини одного виду розподілені в межах ареалу нерівномірно. Існують ділянки з високою чисельністю особин виду, середньою чисельністю в сусідній місцевості, з низькою чисельністю. Ці центри щільності населення виду є популяціями. Головна функція популяції в тому, що тільки популяція може відтворювати нові покоління виду в умовах конкретної екосистеми. У той же час особи близьких видів не можуть схрещуватися між собою. Популяція, будучи частиною спільноти, функціонує як його частина. Екологічні взаємини в співтоваристві і екосистемі визначаються не видом, а популяцією. Таким чином, популяція являє собою відкриту систему, яка здійснює обмін енергією, речовиною та інформацією з навколишнім середовищем (екосистемою). Всередині популяції також існують потоки енергії, інформації і речовини. Основними кількісними характеристиками популяцій є чисельність і щільність. Чисельність - це число окремих особин в популяції, щільність - число особин на одиницю займаної ними площі або обсягу.

Особи однієї популяції відрізняються від особин близькою популяції, наприклад, зовнішніми ознаками, відповідно до біотопом, в якому мешкають. Наприклад, білки штату Вашингтон сірі круглий рік, а наші сибірські білки рудувато-бурі влітку, сірувато-бурі взимку.

Таким чином, популяція є незамкнуту систему, що взаємодіє із зовнішнім середовищем. Згадайте закони термодинаміки і ентропії, які ми розглядали при вивченні екосистем. Системні закони справедливі і для популяції. Розглянемо також деякі екологічні закони, що діють всередині популяції і визначають її динаміку (розвиток).

1. ПРИНЦИП МІНІМАЛЬНОГО І МАКСИМАЛЬНОГО РОЗМІРУ ПОПУЛЯЦІЇ: розмір популяції не може бути менше мінімуму, який необхідний для її стабільності у зовнішніх умовах і відтворення. Розмір популяції не може бути більше максимуму, що визначається харчовими ресурсами і їх доступністю, а також умовами розмноження. Числа мінімуму і максимуму різні для різних популяцій. Всередині популяції коливання чисельності спостерігаються між цими двома числами.

2. ПРАВИЛО КОЛИВАНЬ ЧИСЕЛЬНОСТІ: ніяка популяція не може перебувати в стані абсолютної врівноваженості числа особин. Обов'язково виникають періодичні осциляції, зумовлені зовнішніми (приплив енергії, харчові ресурси) або внутрішніми факторами.

3. ПРИНЦИП Ніколсон: популяції є стабільні системи, здатні протистояти факторам зовнішнього середовища і контролювати їх зміною щільності популяції.

4. ПРИНЦИП ДІЇ ФАКТОРІВ: кордону, розмір і характер місця проживання популяції обумовлені їх біологічними особливостями. Навпаки, біологічні особливості популяції є індикатором місця проживання.

Поняття популяції може бути застосовано як до тварин, так і до рослин. Будь-які популяції мають певну просторову, вікову, статеву і генетичну структури.

1. Просторова структура популяції визначає ефективне використання ресурсів середовища (їжа) і знижує конкуренцію всередині популяції. Тип використання території може бути двояким і визначається способом життя. При осілого способу життя використовується одна і та ж територія протягом життя декількох поколінь, при кочовому способі життя використовуються різні території всередині ареалу виду. Просторова структура популяції підтримується агресивними методами поведінки, чужаки виганяють з території даної популяції.

Цікава просторова структура популяцій рослин (рис. 6.1), вона має вертикальну (ярусність лісу) і горизонтальну складові.

Мал. 6.1. Просторова структура популяцій

2. У популяціях тварин або рослин є різні вікові групи особин. У популяціях вищих тварин, наприклад людини, вік молодості, зрілості, старості становить приблизно 1/3 від тривалості життя. Таке співвідношення між віковими групами забезпечує стійке відтворення популяції. Домінування вікової групи визначає вік популяції. Вік популяції залежить від народжуваності, смертності і виживання. Народжуваність К - це число народжень в одиницю часу, смертність Р - число смертей в одиницю часу. Виживання Р / К - середня для популяції ймовірність збереження особин кожного покоління за певний проміжок часу. У молодих популяціях народжуваність перевищує смертність, в старих - навпаки. Крива виживання характеризує популяцію, вона строго індивідуальна. На рис. 6.2 представлена ​​крива виживання для різних організмів.

Крива типу I спостерігається у вищих тварин і людини, K> P. У цьому випадку особини живуть довго і вмирають від старості. Крива типу II характерна для хижаків, великих гризунів, птахів, коли К = Р. При цьому спостерігається рівновага між народжуваністю і смертністю, до старості доживають лише окремі особини. Крива типу III спостерігається у комах, риб, найпростіших. До <Р. большинство особей погибает в детстве, до старости не доживает никто. Кривая выживаемости связана с генетической структурой популяции. У высших животных существуют семьи, где заботятся о потомстве, вследствие чего почти все дети выживают и кривая выпуклая. Экспериментальные данные о численности, рождаемости и выживаемости позволяют предсказать численность и плотность популяции в определенный момент времени (через 5 лет, например).

3. Статева структура популяції може бути відсутнім, як, наприклад, у однодомних рослин або найпростіших, що розмножуються брунькуванням. У ссавців, птахів і риб число самок приблизно дорівнює числу самців в даний момент часу. Таке співвідношення забезпечує стабільне відтворення популяції.

4. Генетична структура популяції визначається генофондом виду і передбачає поділ на групи всередині популяції. Обмін генетичною інформацією відбувається між батьками і дітьми. Сім'я - найпростіша постійна угруповання особин, яка після закінчення сезону розмноження може розпадатися, а може складатися з батьків і нащадків протягом кількох поколінь. Прикладом сімей можуть служити клани у гиенових собак, прайду у левів, пари лебедів. Китоподібні, копитні, примати живуть, як правило, стадами. Стадо є групою тварин всередині популяції, які зберігають близькість один до одного, однаково поводяться. Зграя - це тимчасова рухома угруповання особин, об'єднана територією і загальною полюванням. Групи типу зграї або стада мають ієрархічну структуру, молодняк навчається понад старшими особинами (обмін інформацією між поколіннями).

1. Чим популяція відрізняється від біологічного виду?

1. Чисельність популяції більше.

2. Чисельність популяції менше.

3. Популяція містить кілька видів.

2. Чим популяція відрізняється від біологічного виду?

1. Популяція визначає екологічні зв'язку в екосистемі.

2. Місце проживання популяції не обмежена одним континентом.

3. Чисельність популяції:

1. Величина постійна, від часу не залежить.

2. Величина осцилююча, залежить від часу.

3. Іноді дорівнює нулю.

4. Не залежить від зовнішніх умов.

4. Щільність популяції:

1. Те ​​ж саме, що чисельність популяції.

2. Величина постійна.

3. Величина змінна, залежить від зовнішніх умов.

5. Кожна популяція є:

1. Хаотичну, безструктурну групу особин.

2. Впорядковану, структуровану групу особин.

3. Впорядковану, безструктурну групу особин.

6. Крива виживання у людини:

7. Вікова структура стійкої популяції людей наступна:

1. Юність - 20%, зрілість - 50%, старість - 30%.

2. Юність - 33%, зрілість - 33%, старість - 33%.

3. Юність - 20%, зрілість - 60%, старість - 20%.

8. Статева структура стійкої популяції людей наступна:

1. Чоловіків та жінок порівну.

2. Чоловіків більше, ніж жінок.

3. Чоловіків менше, ніж жінок.