Вологість 1 страница

Без води життя неможливе. Більшість рослин і тварин вологолюбні. У мешканців посушливих місць виробилась низка пристосувань для існування в умовах водного дефіциту. Рослини степів і пустель (ксерофіти) можуть мати видозмінені листки (колючки у кактуса) або бути безлистими (саксаул). Деякі мають дуже глибокі корені (наприклад, верблюжа колючка — до 16 м). У ковили листки складаються в трубочки, продихами всередину, що сприяє зменшенню випаровування. Випаровуванню запобігають і такі пристосування, як щільна кутикула, восковий наліт, вирости шкірки — волоски на поверхні листків.

Особливу групу ксерофітів становлять сукуленти, які запасають воду в дощову погоду і потім повільно її витрачають під час посухи. Вони мають м'ясисті стебло і листки (очиток, кактуси, агави, молодило).

Нарешті, рослиниефемери мають короткий вегетаційний період (зірочки маленькі, тюльпан, мак, шафран) і навесні до настання посушливого періоду встигають відквітувати, утворити насіння, запасти поживні речовини в цибулинах, кореневищах, бульбах.

Більшість тварин — мешканців пустель — може жити без води, отримуючи її з їжею або на безводний період відкладаючи багато жиру, під час окиснення якого в організмі утворюються молекули води; деякі впадають у літню сплячку (гризуни, черепахи). Багато мешканців пустель рятуються від спеки і втрати вологи, ховаючись на день у норах. Великі ссавці пустель (сайгак, кулан) можуть здійснювати міграції на далекі відстані в пошуках води.

Світло — один з найважливіших факторів, з яким пов'язане все життя на Землі. В спектрі сонячного світла виділяють три біологічно нерівнозначні зони: ультрафіолетову, видиму та інфрачервону.

Ультрафіолетове випромінювання згубне для всього живого. Життя на поверхні Землі можливе завдяки озоновому екрану, який не пропускає основну масу цього випромінювання. Невеликі їх кількості, що досягають поверхні Землі, необхідні для життя, з ними, зокрема, пов'язаний синтез кальциферолів (віт. D) в організмі людини й тварин.

Видиме випромінювання особливо необхідне для життя. Воно використовується зеленими рослинами для фотосинтезу. Більшість тварин добре розрізняють це випромінювання, без нього неможливе орієнтування в просторі за Допомогою зору. Розвиток кольорового зору спричинив У процесі природного добору формування тварин різного забарвлення, що часто має захисне значення, і забарвлення ток, які приваблюють до себе комахзапилювачів.

Інфрачервоне випромінювання найбагатше на теплову енергію. Поглинаючись тканинами тварин і рослин, воно спричинює їх нагрівання. З ним пов'язана інтенсивність фізіологічних процесів у рослинах і організмах пойкілотермних тварин.

Характер освітлення має добову і сезонну періодичність. У зв'язку з цим у різних видів тварин виникла пристосованість до активного життя в різний час доби. Майже всі фізіологічні процеси в організмі рослин і тварин мають добовий ритм. Люди це відчувають під час швидкого переміщення (наприклад, на літаку) з одного часового поясу в інші. Реакція тварин і рослин на тривалість світлового дня і ночі відома як фотоперіодизм (див. далі).

Пристосування рослин і тварин до сезонного ритму зовнішніх умов. Зміна пір року в помірному поясі спричинює значні зміни в житті природи, пов'язані, насамперед, зі змінами тривалості світлового дня та температури. Навесні життя активно пробуджується від зимового сну. Розквітають первоцвіти. В Україні це проліски, шафран, зірочки маленькі, підбіл звичайний (матиймачуха), жабник та ін. Розквітають спилювані вітром дерева: вільха, верба, ліщина; з'являються листки на деревах. Прокидаються комахи. Прилітають перелітні птахи. Починається період розмноження у багатьох видів риб, земноводних, ссавців, птахів.

У середині літа ріст багатьох видів рослин припиняється, зменшується кількість квітуючих рослин, закінчується розмноження птахів. Починається дозрівання насіння й плодів; стає помітнішою підготовка до зими. У відповідних органах (коренях, кореневищах, цибулинах, бульбах) рослин нагромаджуються запасні поживні речовини. У спеціальних органах комах — жирових тілах — нагромаджується жир. У підшкірній жировій клітковині багатьох ссавців також нагромаджується жир.

Восени у птахів і ссавців відбувається линяння. З дерев і кущів опадає листя.

Багато видів організмів набули здатності переживати несприятливі умови (високу або дуже низьку температуру, зниження вологості, відсутність їжі тощо) у стані глибокого спокою. Він характеризується зниженням фізіологічних процесів, уповільненням газообміну, припиненням живлення і нерухомістю тварин. Температура, за якої настає такий стан, різна для різних видів. У деяких комах, риб і земноводних глибокий спокій настає вже в разі зниження температури до +15 °С, у інших — при +10 °С, а у деяких — лише за температури, близької до 0 °С.

У різних видів рослин стан зимового спокою властивий різним органам. У цибулинних рослин — цибулинам, у папоротей та деяких інших — кореневищу, у запашного горошку — підземним бульбам, у будяка — притисненим до землі розеткам листків, у більшості ж рослин — насінню.

Безхребетні тварини можуть перезимовувати на різних стадіях розвитку. Так, звичайний малярійний комар — на стадії дорослої комахи, джерельний — на стадії личинки, дупляний — на стадії яйця, а метелик білана капустяного — на стадії лялечки.

Упродовж осені і зими у рослин і комах підвищується стійкість до низьких температур. Це явище дістало назву загартовування.

Особливою стійкістю до несприятливих умов характеризуються організми в стані анабіозу. Під час анабіозу життєві процеси тимчасово припинені або настільки знижені, що видимих проявів життя немає. У квіткових рослин стан анабіозу входить у нормальний цикл життя. Насіння у висушеному стані зберігає схожість багато років. У деяких безхребетних (одноклітинних, нижчих ракоподібних, коловерток) анабіоз настає при висиханні калюж і боліт, в яких вони живуть. Інші безхребетні впадають в анабіоз при заморожуванні. Одноклітинні, деякі членистоногі (дафнії, циклопи, комахи) можуть вмерзати в лід. У спеціальних дослідах гусінь метеликів витримала заморожування за температури — 79 °С, а круглі черви — за — 183 °С. Спори мохів і папоротей та насіння злаків після висушування були піддані дії температури — 272 °С і зберегли схожість.

Встановлено, що повернення до активного життя із стану анабіозу можливе лише в тому разі, якщо тканинна рідина не утворює кристалів, а залишається в переохолодженому стані Це пов'язано з тим, що в тканинах утворюється гліцерин, який запобігає промерзанню.

Зниження інтенсивності обміну речовин, що спостерігається у ссавців, виявляється у формі сплячки. Причинами її виникнення є зниження температури, а також відсутність їжі як узимку, так і влітку, коли рослинність у степу й пустелі вигорає від спеки. Хом'яки, бурундуки, їжаки, кажани, деякі види ховрахів впадають у зимову сплячку. У інших видів ховрахів спостерігається літня сплячка, зазвичай у засушливу половину літа. Під час сплячки знижується активна терморегуляція, температура тіла зменшується майже до температури навколишнього середовища, уповільнюються всі функції. Частота серцевих скорочень у кажанів, наприклад, падає від 420 до 16 за хвилину.

У деяких ссавців — ведмедя, борсука, єнотоподібного собаки — настає зимовий сон, під час якого також значно знижується обмін речовин, але не відбувається зниження температури тіла.

Під час осіннього линяння у ссавців виростає густий підшерсток, у птахів — пух, які запобігають переохолодженню тварин узимку.

Для завершення життєвого циклу деяким рослинам, комахам та іншим організмам необхідні охолодження і проходження зимових стадій спокою. В цей час здійснюються певні фізіологічні процеси, які готують організм до нового етапу активної життєдіяльності.

23. Яким чином енергія сонця впливає на живі організми?

Ще одним важливим фактором є енергія Сонця й освітленість. Сонячна енергія визначає не тільки температуру на поверхні Землі, а й є первинним джерелом енергії. Завдяки світловій енергії Сонця у рослин відбувається фотосинтез. Визначальним для життя організмів, особливо рослин, як правило, є нижній поріг освітленості.

Тривалість світлового дня змінюється З порами року, тому багато видів рослин і тварин мають річні цикли розвитку. Тривалість світлового дня впливає на статеву функцію багатьох тварин. Збільшення тривалості світлового дня навесні стимулює діяльність статевих залоз, а зменшення його восени призводить до згасання їхньої функції. Скорочення дня передує похолоданню, тому в процесі еволюції органічного світу для багатьох видів зменшення тривалості світлового дня стало біологічним сигналом підготовки до зими (підготовка до перельоту у птахів, линяння, нагромадження жиру, формування стадій спокою). Різна тривалість дня на різних широтах зумовила появу рослин, що розцвітають лише за короткого дня (короткоденні) на півночі і лише за довгого дня (довгоденні) на півдні. До перших належать просо, кукурудза, бавовник, до других — пшениця, овес, ячмінь, льон. Багато рослин короткого дня, переміщені в умови довгого дня, утворюють велику вегетативну масу, але не завершують розвиток і не плодоносять.

Знання закономірностей фотоперіодизму використовують у сільськогосподарській практиці, наприклад у разі цілорічного вирощування овочів і декоративних рослин в умовах штучного освітлення. На птахофабриках штучним освітленням подовжують "світловий день" і досягають збільшення несучості.

Сонце — єдине джерело енергії на нашій планеті. Енергія у вигляді світла, у всіх його проявах, необхідна для життя. Нам відомо, що світло є невід'ємною умовою процесу фотосинтезу, але поряд з цим є й інші аспекти його впливу на живі істоти. Розглядаючи ці аспекти, слід відзначити, що вони залежні від інтенсивності світла, довжини хвилі, кольору та фотоперіоду, тобто чисто фізичних параметрів. Усі ці властивості світла залежать від кута падіння сонячних променів на земну поверхню. Якщо на екваторі довжина світлового дня (фотоперіод) більш-менш постійна (близько 12 годин), то у вищих широтах вона залежить від пори року і змінюється циклічно. Зрозуміло, що в таких умовах життєві цикли живих організмів синхронізовані відповідно до конкретної пори року (фотоперіоду). Ця синхронізація проявляється у різних формах пристосування, таких як сплячка, діапауза комах, приліт/відліт птахів тощо. Людина навчилась використовувати інші джерела світла, і тому для неї енергія Сонця має непрямий вплив через інші компоненти системи. Кількість променистої енергії, яка проходить через атмосферу, є постійною величиною: 1,98 до 2 кал/см2хв., або 5х1020Ккал в рік на всю поверхню земної кулі. Цю величину називають сонячною сталою.

Освітленість земної поверхні, як фактор, що випливає з попереднього, має більш концентрований вираз впливу на живий організм. Освітленість земної поверхні виражена у тих системах, де ярусність рослинного покриву, а також топографія земної поверхні зумовлюють адаптацію живих організмів (тіньовитривалість, світлолюбність). Яскравим прикладом пристосування до різних параметрів освітленості є ярусність лісу, коли залежно від кількості сонячного випромінювання організми (зокрема рослинні) закономірно займають певний ярус в системі. З огляду на потребу організмів у освітленості їх можна поділити на світлолюбні та тіньовитривалі. Знання вимог організму до освітленості та енергії сонячного випромінювання має неабияке практичне значення. Аналіз параметрів освітленості є основою до впровадження нових сільськогосподарських культур, виведення нових сортів. Завдяки дослідженням освітленості як екологічного фактора вдалось розширити географію вирощування окремих культур, отримати вищі врожаї тих, які вже введені в культуру. Дія освітленості поширюється як на сушу, так і на водні екосистеми. У цьому випадку слід враховувати, що водне середовище значно відрізняється від повітряного — насамперед за своїми фізичними властивостями. Світло набагато важче проникає через товщу води, чим зумовлене зосередження живих організмів переважно у верхніх шарах води. У глибоководних організмів спостерігаються зміни навіть у будові світлосприймаючого апарату. В одних випадках превалює орган зору — очі набувають великих розмірів, в інших — помітна їх цілковита втрата.

24. Які є фізіологічні пристосування до нестачі води?

В залежності від здатності утримувати вологу або витримувати без води рослини поділяють на:

· ксерофіти - які здатні довший час витримувати без води;

· мезофіти - із середньою витривалістю;

· гідрофіти - які не можуть витримувати без води і вода для них є основним лімітуючим фактором.

Пристосування живих організмів до недостачі чи надлишку води надзвичайно різноманітні.

Пристосування до зменшення втрати води:

Рослини: листя перетворені у голки, листя згорнуті в циліндр, товста воскова кутикула, опушені листки, скидання листя при засушливих періодах, збільшена коренева система і глибоко проникаючі корені(кактуси, альпійська флора).

Тварини: виділення азоту у вигляді сечовини (птахи, комахи, деякі рептилії), дихальні органи прикриті клапанами (комахи), тварини ховаються в норах і активні переважно вночі (пустельні види), тканини витривалі до високих температур (верблюд). Запас води: у вигляді жиру (в даному випадку - вода продукт окислення - верблюд, пустельний пацюк).

Фізіологічні пристосування до нестачі води:

· при несприятливому періоді видимі ознаки обезводнення не призводять до загибелі (мохи, лишайник, деякі папороті);

· зменшення маси тіла при послідуючому різкому її збільшенні при наявності води (верблюд може втратити до 30% маси тіла).

Проблеми з водою можуть бути і у організмів, які населяють водні системи. Тут значний вплив на водний режим має насамперед її хімічний склад, фізичні умови, які можуть призводити до зміни гідрорежиму водойми та організму. В даному випадку слід увагу звернути на такий, на перший погляд простий і нешкідливий забруднювач, як тепла вода. Довгий час вважалось, що тепла вода не є забруднювачем. В послідуючому з'ясувалось, що, зокрема, для закритих водойм даний вид забруднення має надзвичайно концентрований вплив, так як під впливом теплої води змінюється інверсія води з верхніх шарів у нижні і навпаки, за рахунок чого змінюється кисневий режим водойми. В даному випадку слід враховувати, що найбільша питома вага води при 4°С і збільшення температурних параметрів води веде до перебудови обміну киснем.

25. Які форми біотичних відносин в природі ви знаєте?

Форми біотичних відносин:

Конкуренція — такий тип міжвидових і внутрішньовидових взаємовідносин, за якого популяція або особини у боротьбі за харчування, місце проживання та інші необхідні для життя умови діють одна на одну від'ємно. Виділяють внутрішньовидову, міжвидову, пряму і непряму конкуренції.

Хижацтво — відносини між хижаком і жертвою. Хижаки — це тварини або рослини, які ловлять і поїдають одне одного як об'єкт харчування. По суті, хижаками є консументи всіх порядків — як травоїдні, так і ті, котрі споживають тваринну їжу.

Паразитизм — форма біотичних зв'язків організмів різних видів, за якої один живе за рахунок іншого, знаходячись у середині або на поверхні його тіла. При цьому організм-споживач використовує живого господаря не тільки як джерело харчування, а й як місце постійного або тимчасового проживання. До них належать паразитичні комахи (оводи, кліщі, комари), паразитичні рослини, паразитичні черв'яки (аскариди).

Аменсалізм — форма біотичної взаємодії двох видів, за якої один із них чинить шкоду іншому і не дістає при цьому відчутної користі для себе (деревні рослини і трав'яниста рослинність під їх кронами).

Симбіоз (мутуалізм) — тривале, нероздільне і взаємовигідне співжиття двох або більше видів організмів (мікориза деяких грибів і коренів дерев).

Коменсалізм — тип біотичних взаємовідносин між двома видами — коменсалами, коли діяльність одного з них постачає харчування або притулок (коменсалу). (Рибка-прилипало пересувається на великі відстані, прилипаючи до акул).

Алелопатія — хімічний взаємовплив одних видів рослин на інші за допомогою продуктів метаболізму (ефірних масел, фітонцидів). Сюди можна віднести "цвітіння води" за участю синьо-зелених водоростей, явище "червоного моря" — виділення гігантськими скупченнями мікроорганізмів токсичних речовин, які викликають загибель риби.

Антибіоз у тварин. Деколи два види, які мають однакові кормові потреби, живуть на одній території і не конкурують один з одним. Р. Дажо наводить приклад такого співжиття двох видів англійських бакланів — аристотелівського і карбо, які живуть на одних і тих самих скелях, однак, як виявляється, виловлюють різний корм. Наприклад, баклан карбо пірнає глибоко і виловлює глибоководних камбалових риб і креветок, а баклан аристотелівський полює в поверхневих водах на оселедцевих риб і піскарів (кобликів). Чому ж тут не спостерігається кормова конкуренція? А тому, що кожний із видів в процесі еволюції пристосувався до своєї екологічної ніші, поняття про яку розглядатиметься в наступній темі.

26. Дайте визначення поняттю антропогенні фактори

Антропогенні фактори - тіла, речовини, процеси та явища, які виникають внаслідок господарської та іншої діяльності людини і діють на природу разом з факторами природними. Усю різноманітність антропогенних факторів поділяють на такі основні підгрупи:

o Фактори-тіла - це, наприклад, штучний рельєф (кургани, терикони), водойми (водосховища, канали, ставки), споруди і будівлі тощо. Фактори цієї підгрупи характеризуються чіткою просторовою визначеністю та тривалою дією. Вироблені колись, вони часто існують віками і навіть тисячоліттями. Багато з них поширені на значні площі.

o Фактори-речовини - це звичайні та радіоактивні хімічні речовини, штучні хімічні сполуки та елементи, аерозолі, стічні води тощо. Вони, на відміну від першої підгрупи, не мають конкретної просторової визначеності, постійно змінюють концентрацію та переміщуються, змінюючи відповідно ступінь впливу на елементи природи. Частина з них з часом руйнується, інші можуть бути присутні у середовищі десятки, сотні й навіть тисячі років (наприклад, деякі радіоактивні речовини), що зумовлює можливість їх акумуляції у природі.

o Фактори-процеси - це підгрупа АФ, до якої належать вплив на природу домашніх тварин та рослин, знищення шкідливих та розведення корисних організмів, випадкове або цілеспрямоване переміщення організмів у просторі, видобування корисних копалин, ерозія ґрунтів тощо. Ці фактори часто займають обмежені ділянки природи, але іноді можуть охоплювати й великі простори. Крім прямого впливу на природу, часто викликають і низку опосередкованих змін. Усі процеси мають високу динаміку і часто односпрямовані.

o Фактори-явища - це, наприклад, тепло, світло, радіохвилі, електричне й електромагнітне поля, вібрація, тиск, звукові ефекти та ін. На відміну від інших підгруп АФ, явища здебільшого мають точні параметри. Як правило, по мірі віддалення від джерела їх вплив на природу зменшується.

На основі викладеного антропогенними факторами можна називати лише ті вироблені людиною тіла, речовини, процеси та явища, які не існували у природі до появи людини. У тому випадку, якщо певні АФ не існували до появи людини лише у якомусь (певному) регіоні, їх називають регіональними антропогенними факторами; якщо їх не було лише якогось сезону, то їх називають сезонними антропогенними факторами.

27. Назвіть методи захисту від негативних впливів природного середовища

Розрізняють активні та пасивні шляхи захисту від несприятливих факторів. Активний шлях складається з виявлення та ліквідації цього фактора. При пасивному - джерело несприятливого фактора залишається, але послаблюється його дія на людину.

28. Які бувають типи розподілу особин в популяції?

Розрізняють три типи розподілу або розселення особин всередині популяції: рівномірне, випадкове і групове

. Основні типи розподілу особин в популяції:
А – рівномірний розподіл; Б – випадковий розподіл; В – групове розподіл (по Одуму, 1986)

Рівномірний розподіл у природі частіше пов'язане з гострою конкуренцією між різними особинами. Такий тип розподілу відзначають у хижих риб і у колюшек з їх територіальним інстинктом і суто індивідуальним характером.
Випадковий розподіл має місце тільки в однорідному середовищі. Так на перших порах розподіляється попелиця на полі. У міру її розмноження розподілення набуває груповий або плямистий (Конгрегаційна) характер.
Групове розподілення зустрічається найчастіше.

Так, в сосновому лісі дерева спочатку розселяються групами, а надалі їх розміщення стає рівномірним. Популяції групове розподіл забезпечує (по Ю. Одуму, 1986) більш високу стійкість по відношенню до несприятливих умов порівняно з окремою особиною. Тварини, провідні рухливий спосіб життя, як правило, розподіляються активно, що призводить до інтенсивного перемішування популяцій і стирання кордонів між ними. Наприклад, дуже рухливі й активно переміщаються песці, інші тварини, птахи мають величезні ареали без різких кордонів між популяціями.
У пасивно пересуваються і малорухомих організмів, навпаки, популяції чітко розмежовані навіть на відносно невеликій території. Такі популяції наземних молюсків, багатьох земноводних. Розміри ареалу популяції залежать від величини особин, складовою її. Дрібні особини займають порівняно невеликі ареали, тоді як у видів з великими особинами вони великі. Разом з тим це правило має багато винятків. Так, територія, яку займає популяцією прудкої ящірки Lacerta agilis, може коливатися від 0,1 до декількох гектарів.
Знання типу розподілу організмів має велике значення при оцінці щільності популяції методом вибірки (у разі групового розміщення площа вибірки повинна бути велика). Візьмемо n вибірок. Середнє число особин у кожній вибірці позначимо через m і отримаємо розсіяння або дисперсію S2 за формулою

При рівномірному розподілі дисперсія S2 дорівнює нулю, так як число особин у кожній вибірці постійно і дорівнює середньому. У разі випадкового розподілу середнє m і дисперсія S2 рівні. При груповому розподілі розсіяння S2 вище середнього і різниця між ними тим більше, чим сильніше тенденція тварин до утворення скупчень.

29. Що означає термін «паразитизм»?

Паразитизм — це вид взаємозв'язків між різними видами, за якого один із них (паразит) певний час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування, частково чи повністю покладає на нього регуляцію своїх взаємовідносин із довкіллям. Назва терміну походить від слова парази́т (грец. Παράσιτο — нахлібник. Терміном парази́т називають організм, який живе за рахунок іншого організму, що називається хазяїном.

Паразитизм трапляється серед різних груп організмів: тварин (найпростіші, плоскі черви, нематоди, кільчасті черви, молюски, членистоногі), бактерій, грибів (борошнисто-росяні, трутовики, ріжки, сажки) і навіть у квіткових рослин (повитиця). Відмінність паразитизму від хижацтва і інших форм взаємодії організмів полягає в тому, що фізіологія паразита підпорядкована фізіології хазяїна, його життєвий цикл (саме його існування або розмноження) неможливе (або сильно ускладнене) без отримання від хазяїна необхідних для нього біологічних ресурсів. Такі придатні для нього ресурси паразит може отримати тільки від обмеженого числа типів хазяїв. Чим довше (філогенетично) триває співіснування, тим якісніше вид-паразит пристосовується до свого хазяїна і тим менше шкоди завдає йому.

30. Що таке «екологізація виробництва»?

Екологізація виробництва — це розширене відтворення природних ресурсів шляхом вдосконалення технології, організації матеріального виробництва, підвищення ефективності праці в екологічній сфері.

31. Від чого залежать коливання чисельності популяцій?

Чисельність і густота популяцій, які мешкають навіть у стабільних умовах, можуть періодично або неперіодично змінюватись під впливом різноманітних факторів. Коливання чисельності популяцій дістали назву популяційних хвиль, або хвиль життя (мал. 130).

Це поняття ввів російський біолог С.С. Четвериков.

Популяційні хвилі можуть бути сезонними чи несезонними. Сезонні популяційні хвилі зумовлені особливостями життєвих циклів організмів або сезонними змінами кліматичних факторів. Наприклад, за умов чітко виражених сезонних змін довкілля, розмноження організмів, як правило, припадає на сприятливі періоди року, а в несприятливі, навпаки, спостерігають підвищену смертність, особливо видів із нетривалим терміном життя. Приміром, комахи розмножуються переважно наприкінці весни-влітку, а наприкінці осені та взимку значна частина особин їхніх популяцій гине.

Несезонні популяційні хвилі можуть бути спричинені зміною інтенсивності дії різних екологічних факторів (наприклад, спрямовані протягом тривалого історичного періоду зміни кліматичних факторів, інтенсивний вплив хижаків або паразитів, господарська діяльність людини).

Як регулюється чисельність популяцій?

Ви знаєте, що чисельність популяції залежить від рівня народжуваності й смертності особин, які входять до її складу. Якщо інтенсивність народжуваності перевищуватиме смертність, то приріст популяції буде позитивним, якщо ж навпаки - негативним. Тривалий негативний приріст популяції з часом може спричинити її зникнення.

Рівень народжуваності та смертності особин популяції залежить від багатьох чинників, насамперед від ресурсів, потрібних для її нормального існування (наявність їжі, води, місць гніздування). За низької густоти популяції, коли є надлишкові ресурси, необхідні для її існування, народжуваність перевищуватиме смертність, а за надто високої — навпаки. Надмірне зростання густоти популяції спричинює виснаження ресурсів середовища існування і тому є негативним явищем. Зниження густоти популяції є сигналом для запровадження заходів щодо її охорони.

Теоретично для кожного комплексу умов середовища є певна оптимальна густота популяції того чи іншого виду, за якої народжуваність і смертність врівноважуватимуть одна одну. В цьому випадку не відбувається ні зростання, ні зменшення чисельності популяції. Такий врівноважений стан популяції відповідає поняттю ємності середовища існування - його здатність забезпечити нормальну життєдіяльність певній кількості особин популяції без помітних порушень у довкіллі. При цьому рівень споживання ресурсів має врівноважуватись їхнім відновленням. Як тільки густота популяції стає вищою чи нижчою певного рівня, в ній спрацьовують процеси саморегуляції, що приводять цей показник у відповідність до ємності середовища існування. Зміни чисельності популяції проявляються у вигляді популяційних хвиль.

Густота популяції залежить і від змін інтенсивності дії кліматичних факторів. Популяції рослин і тварин, що мають тривалий період розвитку, як правило, характеризуються відносно повільними темпами розмноження і порівняно слабкою чутливістю до змін кліматичних факторів. Зміни чисельності популяцій таких видів значно розтягнені в часі: періоди зростання чисельності та її зниження спостерігаються раз у декілька років.

Так, дослідження змін чисельності популяцій рисі показали, що її максимум спостерігається приблизно раз на 10 років і пов'язаний зі зростанням чисельності популяцій зайця, який слугує рисі кормовою базою (мал. 131).

Натомість, організми з нетривалими періодами розвитку, як правило, здатні до інтенсивного розмноження. Тому вони чутливіші до змін умов довкілля і їхня чисельність може значно змінюватися за незначний проміжок часу.

На зміни чисельності популяцій впливають взаємозв'язки з популяціями інших видів. Так, чисельність популяцій паразитів залежить від чисельності популяцій їхніх хазяїв, популяцій хижаків - популяцій здобичі.

Густота популяцій тварин регулюється також їхньою територіальною поведінкою. Наприклад, у деяких ссавців (бурих ведмедів, тигрів, зубрів) окремі особини або родини займають певні ділянки, які вони мітять за допомогою пахучих речовин або подряпин на стовбурах дерев і охороняють від інших особин свого виду (мал. 132).

Завдяки цьому густота популяції обмежується кількістю придатних для існування ділянок.

Регуляції чисельності популяцій тварин сприяють і фізіологічні процеси, зокрема стресова поведінка. Коли густота популяції перевищує певний рівень, в її особин спостерігають затримку росту й статевого дозрівання, підвищену агресивність, поїдання особин свого виду (канібалізм).

Уникненню надмірної густоти популяції сприяє розселення (мал. 133), коли частина особин мігрує на незайняті території або до інших популяцій, з низькою густотою.

Особливо інтенсивне розселення відбувається у роки масового розмноження організмів. Наприклад, перелітна сарана утворює численні зграї, здатні долати значні відстані.

Що таке гомеостаз популяцій?

Унаслідок пристосування до умов середовища життя у різних видів виробилися різноманітні механізми, які дають змогу уникнути необмеженого зростання чисельності популяцій і, відповідно, перенаселення і виснаження ресурсів довкілля. Ці механізми сприяють підтриманню густоти популяцій на відносно сталому рівні, особливо у видів з тривалими періодами індивідуального розвитку. Підтримання чисельності популяції на певному, оптимальному для даного середовища життя рівні, дістало назву гомеостаз популяції. На гомеостаз популяції впливають абіотичні фактори, а також міжвидові й внутрішньовидові взаємозв'язки.

Дата добавления: 2015-05-24