Популяция - это совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой, населяющих определенную территорию с относительно однородными условиями обитания

Тема: «Популяция. Основные свойства популяций».

Лекция №4.

В природе организмы одного вида существуют в виде множества популяций.

Вид - основная структурная и таксономическая единица в системе живых организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков, населяющих определенный ареал и обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях.

Популяции одного вида представляют собой сравнительно обособленные группы, имеющие определенные границы распространения. Степень изоляции популяций зависит от способности вида к расселению, миграции, географических условий. Один вид речного окуня может обитать в различных пресных водоемах и образовывать разные популяции. Все ели в лесу образуют единую популяцию и изолированы от представителей своего вида в другом лесу. Популяция - это структурная единица вида. В ней происходят основные эволюционные процессы, закрепляются адаптивные признаки, позволяющие организмам приспособиться к конкретным условиям обитания.

В экологии популяцию рассматривают как основной элемент любого сообщества живых организмов и характеризуют такими свойствами, как плотность и численность, возрастная и половая структура, рождаемость и смертность, пространственное размещение и др.

Численность популяции - это общее число особей, обитающих на какой-либо территории или в сообществе.

Выделяют два основных типа роста численности популяции (рис. 1):

¾ экспоненциальный - характеризуется быстрым увеличением плотности и описывается J-образной кривой. Такой тип роста численности способствует быстрому освоению новых территорий, противостоянию выеданию или угрозе вытеснения (на данном этапе такой тип роста характерен для человека);

¾ логистический - численность увеличивается вначале медленно (фаза положительного ускорения), затем быстро (фаза логарифмического роста), но вскоре под влиянием сопротивления среды рост постепенно замедляется (фаза отрицательного ускорения). Такой тип роста численности описывается S-образной кривой.

Рис. 1. Экспоненциальная (А) и логистическая (Б) кривые роста популяций

С численностью связана и плотность популяции - число особей (или биомасса), приходящихся на единицу площади. Плотность популяции неустойчива и колеблется в различные годы и сезоны. Она зависит от миграции особей, климатических условий, смертности, наличия ресурсов. В отдельные годы может наблюдаться вспышка численности какой - либо популяции.

Пространственная структура популяции определяется особенностями расселения популяции на территории. Часто отдельные особи образуют скопления, группы, стаи, «семьи». С помощью специальных сигналов они отмечают занимаемый участок, изгоняя вторгшихся конкурентов.

Рождаемость - частота появления новых особей за единицу времени.

Смертность характеризуется числом особей, умерших за определенный период, т.е. скоростью уменьшения численности популяции.

Различают три типа кривых выживания, которые соответствуют трем типам смертности на протяжении жизненного цикла (рис. 2).

Рис. 2. Типы кривых выживания

I тип - сильно выпуклая кривая, когда почти все особи доживают до предельного возраста, а затем в течение короткого периода погибают. Повышенная смертность наблюдается в старом возрасте. В такой популяции средняя продолжительность жизни приближается к максимальной (некоторые насекомые с хорошо защищенными личинками, крупные млекопитающие, человек и др.);

II тип - сильно вогнутая кривая, когда повышенная смертность наблюдается на ранних стадиях развития и до старого возраста доживают лишь немногие особи. В таких популяциях средняя продолжительность жизни намного меньше максимальной (большинство растений, рыбы, земноводные, насекомые). К этому типу до недавнего времени относился человек, т.к.у людей на протяжении почти всей истории была высокой детская смертность, которая резко снизилась с успешным развитием медицины.

III тип - это линейная прямая, когда наблюдается одинаковая смертность во все возрастные периоды. Такой тип кривой выживания встречается в природе крайне редко и в основном у низкоорганизованных особей (бактерии, простейшие, дрозофила, пресноводная гидра)

В зависимости от их соотношения рождаемости и смертности различают следующие типы популяций:

¾ стабильная - это популяция, в которой рождаемость и смертность сбалансированы, численность удерживается на одном уровне, не сокращается и не увеличивается, а ареал не расширяется и не сужается;

¾ растущая - это популяция, в которой рождаемость превышает смертность, численность при этом будет увеличиваться (колорадский жук, ондатра, заяц-русак, элодея и др.);

¾ сокращающаяся - это популяция, в которой смертность превышает рождаемость, численность при этом будет снижаться. Это наблюдается тогда, когда ухудшаются условия существования вследствие перенаселения или когда происходит усиленное уничтожение человеком (хищные птицы, крупные млекопитающие).

Возрастная структура популяции определяется соотношением особей разного возраста, которое также колеблется.

Половая структура определяется соотношением полов, количеством самцов и самок в популяции.

Динамика популяции. Гомеостаз. Численность популяций зависит от многих факторов. Благоприятные климатические условия, наличие достаточного количества пищи, ослабление хищничества приводят к росту плодовитости и рождаемости, увеличению численности. И наоборот, нехватка корма, увеличение конкуренции, неблагоприятные условия уменьшают численность. Изменение численности организмов во времени называют динамикой популяции. Периодические колебания связаны с регулярными изменениями факторов среды, сезонными ритмами. В отдельные годы могут происходить вспышки численности, при этом величина популяции увеличивается в 20-40 раз без определенной периодичности. Так возникают популяционные волны.

Важной особенностью популяции является способность к естественному регулированию плотности. Это обеспечивается особыми механизмами, поддерживающими численность популяций на определенном уровне. Способность популяции к саморегулированию для поддержания численности на определенном уровне называется гомеостазом популяции.

Дата добавления: 2014-01-20