Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Етологічна структура популяції




Статева структура популяції.

Біологічна структура популяції.

Поняття ареалу, класифікація ареалів.

Поняття популяції в екології.

План

ВИЗНАЧЕННЯ ПОПУЛЯЦІЇ ТА ЇХ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ

ДЕМЕКОЛОГІЯ.

Лекція 3

1. Поняття популяції в екології.

Розділ загальної екології, що вивчає структурні та функціо­нальні характеристики, динаміку чисельності популяцій, внутрішньо-популяційні угруповання та їхні взаємовідносини, а також умови, за яких формуються популяції, називають демекологією, або популяційною екологією. Таким чином, предметом вивчення демекології є популяції та процеси, які відбуваються в них.

Популяцією в екології називають групу особин одного виду, які знаходяться у взаємодії між собою і населяють спільну територію. Слово «популяція» походить від латинського «популюс» – народ, населення.

Популяцією називають сукупність особин одного виду, які здатні до вільного схрещування, протягом тривалого часу (вели­кої кількості поколінь) населяють певний простір (територію), а також вона відділена від сусідніх подібних сукупностей особин тими чи іншими формами ізоляції.

В екології існує ієрархія популяцій в залежності від розміру території, яку вони займають. Розрізняють наступні типи популяцій:

— елементарну;

— екологічну;

— географічну.

Елементарна популяція – це сукупність особин виду, які займають яку-небудь невелику ділянку однорідної площі.

Екологічна популяція формується як сукупність елементарних популяцій. В основному – це внутрішньовидові угруповання, прив'язані до конкретних біоценозів. Наприклад, білка заселяє різні типи лісів.

Географічна популяція складається з екологічних популяцій і охоплює групу особин, які заселяють територію з географічно однорідними умова­ми існування. Наприклад, популяція білки у заєнісейській тайзі і мішаних лісах Білорусії. Для цієї популяції характерний генетичний обмін, хоч він може бути рідким, однак, такий процес є можливим.

Екологічну популяцію, таким чином, можна визначити як населення одного виду на певній території.

Члени однієї популяції впливають один на одного не менше, ніж фізичні фактори середовища чи інші види організмів, які мешкають поруч. У популяції проявляються (у тій чи іншій мірі) всі форми зв'язків, які характерні для міжвидових відносин, але найбільш яскраво виражені взаємно корисні (мутуалістичні) та конкурентні.

Специфічні внутрівидові зв'язки – це відносини, що пов'язані з відтворенням між особинами різних видів і між батьківськими та дочірніми поколіннями.

При статевому розмноженні обмін генами перетворює популяцію у відносно цілісну генетичну систему. Якщо перехресне запліднення відсутнє і переважає вегетативне, партеногенетичне чи інші способи розмножен­ня, генетичні зв'язки слабші і популяція представляє систему клонів чи чистих ліній, які спільно використовують середовище. Такі популяції поєднані, в основному, екологічними зв'язками.

У всіх випадках у популяції діють закони, які дозволяють таким чином використовувати обмежені ресурси середовища, щоб забезпечити виживання потомства. Це досягається через кількісні зміни населення. Популяції багатьох видів мають властивості, які дозволяють їм регулювати свою чисельність.

Підтримання оптимальної за даних умов чисельності називають гомеос­тазом популяції. Гомеостатичні можливості популяцій по-різному представ­лені у різних видів. Здійснюються вони також через взаємовідносини особин.

Популяції як групові об'єднання володіють рядом специфічних влас­тивостей, які не характерні для кожної окремо взятої особини. Групові особливості – це основні характеристики популяцій. До них. зокрема, належать:

чисельність – загальна кількість особин на певній території;

густина – середня кількість особин популяції на одиницю площі чи об'єму, які займає популяція у просторі; густину популяції можна вира­жати через масу членів популяції на одиницю простору;

народжуваність – число нових особин, які з'являються за одиницю часу внаслідок розмноження;

смертність – показник, який відображає кількість померлих особин у популяції за одиницю часу;

приріст – різниця між народжуваністю і смертністю; приріст популяції може бути як позитивним, так і негативним;

темп росту – середній приріст за одиницю часу. Популяціям властива певна організація.

Розподіл по території, співвідношення груп за статтю, віком, морфологічними, фізіологічними, поведінковими та генетичними особливостями відображають структуру популяції. Остання формується, з одного боку, на основі загальних біологічних властивостей, а з іншого – під впливом абіотичних факторів середовища і популяцій інших видів.

Структура популяції має пристосувальний характер. Різні популяції одного виду володіють як схожими особливостями структури, так і відмінними, що характеризують специфіку екологічних умов у місцях їх існування. Таким чином, окрім адаптивних можливостей окремих особин, населення виду на окремій території характеризується ще і пристосувальними рисами групової організації, які є властивостями популяції як індивідуальної системи. Адаптивні можливості виду в цілому, як системи популяцій, значно ширші пристосувальних особливостей кожної конкретної особини.

 

2. Поняття ареалу, класифікація ареалів.

Кожний вид, займаючи певну територію (ареал), представлений на ній системою популяцій.

Ареал – це ділянка поширення на земній поверхні систематичної групи живих організмів або угруповань.

Чим складніше розчленована територія, яку займає вид, тим більше можливостей для відокремлення окремих популяцій. Однак, не в меншій мірі популяційну структуру виду визначають його біологічні особливості, такі як рухливість особин, які його складають, ступінь їх прив'язаності до території, здатність долати природні перешкоди.

Якщо члени виду постійно переміщуються на великих просторах, тоді такий вид характеризується малим числом великих популяцій. Значними міграційними здібностями відрізняються, наприклад, північні олені та песці. Результати нанесення міток показують, що песці переміщуються за сезон на сотні, а то і більше ніж тисячу кілометрів від місць розмноження. Північні олені здійснюють сезонні кочівлі також у масштабах сотень кілометрів.

Межа між популяціями таких видів проходить по великих географічних перешкодах: широких річках, гірських хребтах, протоках тощо. У деяких випадках рухливий вид при відносно невеликому ареалі може бути представлений однією єдиною популяцією, наприклад, кавказький тур, стада якого постійно кочують по двох основних хребтах цього гірського масиву.

При слабко розвинутих здібностях до пересування у складі виду формується багато дрібних популяцій, які відображають мозаїчність ландшафту. У рослин і малорухливих тварин число популяцій знаходиться у прямій залежності від ступеня різнорідності середовища.

Наприклад, у гірських районах територіальне диференціювання таких видів більш складне, ніж на рівних відкритих просторах. Прикладом виду, у якого множинність популяцій визначається не стільки диференціацією середо­вища, скільки особливостями поведінки, є бурий ведмідь. Ведмеді харак­теризуються великою прихильністю до місць свого існування, тому в межах широкого ареалу представлені невеликими угрупованнями, які відрізняються одне від одного рядом властивостей.

Ступінь відокремлення сусідніх популяцій виду у межах ареалу дуже різна. У деяких випадках вони різко розділені територією, яка не придатна для їх існування, і чітко локалізовані у просторі. Наприклад, популяції окуня і лина в ізольованих одне від одного озерах: популяції біловусої славки, індійської очеретянки і багатьох інших видів, які живуть в оазисах та долинах річок серед пустель.

Протилежне розглянутому явище – суцільне заселення видом обширних територій. Такий характер розміщення властивий, наприклад, малим ховрахам у сухих степах і напівпустелях. У цих ландшафтах густина їх заселення завжди висока. Окремо непридатні для життя ділянки легко долаються при розселенні молодняка, а у сприятливі роки на них виникають тимчасові поселення. Виділити границі між популяціями можна лише умовно, між областями з різною густиною населення

Ареали можуть мати різний вигляд (форму) та змінюватися в часі під впливом як природних факторів, так і в результаті господарської діяльності людини. Для більшості видів живих організмів (при­кріплені організми – гриби, рослини, деякі тварини; мікроорга­нізми тощо), що постійно населяють одну і ту саму територію, визначення видового ареалу досить чітке та однозначне.

Отже, ареалом можна назвати частину земної поверхні (тери­торії або акваторії), в межах якої поширений і проходить повний цикл свого розвитку та чи інша систематична категорія організ­мів (вид, рід, родина і т.д.) або їх угруповань.

Ареали за своєю формою можуть бути суцільними та пере­ривистим (диз'юнктивним), мозаїчними та мереживними, або стрічковими.

Суцільний ареал – це такий, що не переривається ніякими особливими фізико-географічними, біологічними чи іншими пе­решкодами. Такий тип ареалу характерний для видів-убіквістів, які пристосовуються до будь-яких умов. Наприклад, ареал хат­ньої мухи, таргана, сірого пацюка, кульбаби, подорожника та дея­ких інших видів простягаються майже по всьому світу.

Диз'юнктивний ареал характеризується тим, що простір, який займає вид, розпадається на декілька відокремлених територій, настільки віддалених, що обмін насінням, спорами та рухомими організмами повністю неможливий.

Наприклад, такий ареал відо­мий у зайця-біляка, який населяє Європу, острови Ісландії, Ірлан­дію та північну частину Великобританії й інші території. Класич­ним прикладом переривистого ареалу є блакитна сорока, яка мешкає на Далекому Сході та на Піренейському півострові.

Мозаїчний ареал складається з невеличких територій, що за своїми умовами сприятливі для життя організмів.

Мереживний (стрічковий) ареал, навпаки, включає в себе території, що не заселені організ­мами через несприятливі умови.

У деяких видів у межах їхнього ареалу можна виділити тери­торії, де спостерігається концентрація організмів, групи яких до певної міри відокремлені одна від одної. При достатній ізоляції цих груп та деяких інших характеристиках саме вони можуть бути названі популяціями.

 

3. Біологічна структура популяції.

Переміщення організмів. Поруч з народжуваністю та смерт­ністю організмів розселення, або переміщення, визначає харак­тер росту популяції та її щільність. Розрізняють три типи перемі­щення організмів: еміграцію, імміграцію та міграцію.

Еміграцією називають масове виселення організмів з певної території (попу­ляції) внаслідок перенаселення чи інших причин. Зворотний про­цес – вселення організмів на певну територію чи в популяцію – називають імміграцією.

Регулярні та спрямовані переміщення організмів (туди і в зворотному напрямку) з однієї території на іншу називають міграціями.

Здебільшого деяке число особин постійно іммігрує в популя­цію або емігрує з неї. Зазвичай це слабо відбивається на популяції в цілому (особливо якщо популяція має значні розміри) оскільки переміщення або врівноважують одне одного, або компенсуються змінами народжуваності та смертності. Однак коли розселення має масовий характер і здійснюється швидко, це сильно відбива­ється на популяції. Характер розселення особин великою мірою залежить від різноманітних перешкод і від вродженої здатності дорослих особин або зародкових форм до переміщень, яку називають вагільністю (рухливість).

Розселення є засобом захоплен­ня нових або звільнених територій і встановлення збалансованого різноманіття. Воно служить також одним з факторів, що сприяє потоку генів та видоутворенню.

Вікова структура. Вікова структура популяції є її важливою характеристикою, яка чинить вплив як на народжуваність, так і на смертність. Співвідношення різних вікових груп популяції ви­значає її здатність до розмноження в цей проміжок часу та пока­зує, чого можна очікувати в майбутньому.

Зазвичай у популяціях, які швидко зростають, значну частку становлять молоді особини, у стабільних популяціях розподіл вікових груп більш рівномір­ний, а в популяціях, для яких характерне зменшення чисельнос­ті, – переважають особини старшого віку.

Однак вікова структура популяції може змінюватися і без зміни її чисельності. Для кожної популяції характерна деяка «нормальна», або стабільна, вікова структура, до якої спрямована зміна її реальної (дійсної) вікової структури.

У популяції можна виділити три екологічні віки:

- передрепродуктивний;

- репродуктивний;

- пострепродуктивний.

Тривалість цих віків відносно тривалості життя дуже варіює у різних організмів. У сучасної людини ці три віки більш-менш од­накові, на кожний з них припадає третина життя. В минулому лю­дина мала значно коротший пострепродуктивний період. Для ба­гатьох рослин та тварин характерний досить тривалий передре­продуктивний період. У деяких видів від надзвичайно довгий, а репродуктивний – короткий, а пострепродуктивний – відсутній.

Класичним прикладом є одноденки. У них личинкова стадія роз­витку триває від одного до декількох років, а в дорослому стані вони живуть всього декілька днів. Саме за цей час вони розмно­жуються та гинуть.

4. Статева структура популяції.

Важливим фактором зміни чисельності популяції є співвідношення особин різної статі, або статева струк­тура популяції. Статеве розмноження характерне для більшості видів організмів. Хоча існує багато таких видів рослин та безхре­бетних тварин, які розмножуються цим шляхом дуже рідко.

Ево­люційне походження та селективна перевага статевого розмноження, як і раніше, залишається однією з головних проблем у біо­логії. Статевий процес дає змогу генам, що становлять генофонд популяції, в кожному новому поколінні змішуватися і утворюва­ти різноманітні нові комбінації. Генетична мінливість як така створюється саме під час статевого розмноження. Потенційна швидкість еволюції популяції зі статевим розмноженням вища, ніж в організмів, які розмножуються безстатевим шляхом, оскіль­ки у випадку статевого розмноження одна особина може накопи­чувати певну сукупність сприятливих мутацій.

У популяціях багатьох видів роздільностатевих організмів співвідношення самців та самиць приблизно однакове. Співвідношення організмів різної статі визначається за часткою самців. Для біль­шої точності розрізняють співвідношення на момент запліднення (первинне співвідношення) та в кінці періоду батьківської турботи (вторинне співвідношення). Співвідношення особин різної статі, які щойно набули самостійності, але ще не розмножуються (напр., пта­шенята, що вилетіли з гнізда), називають третинним, а у дорослих особин, що розмножуються, – четвертинним співвідношенням.

Хоча вважають, що в більшості випадків співвідношення осо­бин різної статі в популяціях однакова, однак вона рідко дорівнює одиниці, тому що найчастіше особини однієї статі переважають чисельно іншу.

Більшість видів комахоїдних та хижих птахів, а також хижих ссавців моногамні, оскільки шлюбну пару утворюють один самець та одна самиця. У подібних випадках обоє батьків беруть участь у вихованні нащадків.

Полігамія – це така система шлюбних стосунків, при якій одна особина вступає в шлюбний зв'язок з більш як одним пред­ставником протилежної статі. Розрізняють два типи полігамії, за­лежно від того, яка стать підтримує множинні зв'язки. У деяких видів птахів, наприклад, один самець має одночасно шлюбні зв'яз­ки з двома або більшою кількістю самиць (полігінія). Набагато рідше зустрічається поліандрія, в процесі якої одна самиця під­тримує шлюбні відносини з більше, ніж одним самцем. Поліандрія, ймовірно, спостерігається іноді у птахів (якани, пастушкові та тінамові).

Нарешті, ідеальна структура шлюбних відносин (або, можливо, правильно буде сказано – відсутність таких) – це проміскуїтет, коли будь-яка особина має однакову можливість схре­щування з будь-якою іншою особиною. Справжній проміскуїтет в більшості випадків малоймовірний і, можливо, не існує. Частково до нього наближені деякі види багатощетинкових червів та мор­ські лілії, які випускають свої гамети просто в море, або наземні вітрозапильні рослини, тобто такі, організми, гамети яких пере­носяться морськими течіями або вітром.

Однак навіть у таких ор­ганізмів, що ведуть прикріплений спосіб життя, можуть трапля­тися різноманітні форми хімічної дискримінації гамет і відповід­но – перевага при заплідненні.

Той компонент статевого добору, який пов'язаний з відносинами представників різної статі, називається епігамним добором; його часто визначають як «боротьбу статі».

Фактично полігінія – це такий результат боротьби представників різної статі, коли виграють самці (патріархат), а поліандрія – виграють самиці (матріархат).

Моногамія є компромісом між цими двома крайніми варіантами. У випадку моногамної системи шлюбних відносин самець має бути впевнений в тому, що нащадки, яких він вирощує, належать йому.

Які ж екологічні фактори визначають систему шлюбних від­носин? Інколи можна зустріти твердження, що вони визначаються співвідношенням особин різної статі; в такій інтерпретації нестача самців в популяції призводить до полігінії, а нестача самиць – до поліандрії. Згідно з цим більшість видів є моногамними лише тому, що кількість представників різної статі у них приблизно однакова.

5. Етологічна структура популяції.

Етологічна структура попу­ляцій тварин – це система взаємовідносин між її особинами. Осо­бинам різних видів притаманний поодинокий або груповий спосіб життя. В першому випадку особини популяції більш-менш відо­кремлені просторово і збираються групами лише на період роз­множення (скорпіони, більшість видів павуків, тетеруки, качка-крижень тощо).

Груповий спосіб життя пов'язаний з утворенням постійних родин, колоній, табунів, зграй тощо.

Родинний спосіб життя пов'язаний з підсиленням зв'язків між батьками та нащадками (напр., у тигрів молоді особини три­маються біля матері до 2-3 років). Родина – група особин, в якій разом мешкають батьки і діти, причому перші піклуються про останніх. Прикладом родин особливого типу можуть бути суспіль­ні комахи (терміти, мурашки, медоносна бджола, джмелі, деякі оси, ведмеді та ін.).

Колонії тварин – це групові оселення. Вони можуть утворю­ватися внаслідок того, що дочірні особини залишаються сполуче­ними з материнською (губки, поліпи кишковопорожнинних, пінгвіни, чайки, граки тощо). В інших випадках колонії становлять певні скупчення особин, які оселяються разом (берегова ластівка, дикий кріль, бабаки, тощо).

Зграї – тимчасові рухомі угруповання тварин (сарана, гороб­ці, вовки тощо). На відміну від зграй, табуни – це більш-менш постійні групи тварин (китоподібні, мавпи, копитні тварини та ін.). Для зграй, і особливо табунів, характерна складна система зв'яз­ків, яка може проявлятись у вигляді ієрархії серед особин.

Ієрархія – це система поведінкових зв'язків між особинами в зграї або табуні, яка визначає їхній доступ до їжі, розмноження тощо і проявляється в особливостях поведінки. Зокрема, в зграях та табунах визначаються лідери – ватажки, дії яких спрямовані на керування угрупованням, підпорядкування собі інших особин. Внаслідок цього зграї чи табуни функціонують як єдине ціле.

При найбільш складних формах етологічної структури кожна особина займає певне становище (ранг), яке визначає її права та обов'язки, домінування над особинами, що займають нижчий ранг. Часто ранг особин визначається в ході сутичок між ними.

Спільне існування організмів у вигляді родин, колоній, зграй, табунів дає можливість краще пристосуватись до умов існування (захист від ворогів, ефективне використання харчових ресурсів, розмноження, краще виживання молоді тощо). У групах тварин краще відбуваються процеси навчання, утворення умовних реф­лексів.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 2310; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.