Популяція та її основні характеристики

Окрім розглянутих законів в аутоекології існує багато інших, а також чимало висновків у формі правил, тверджень і закономірностей.

Наприклад, закон оптимальності породжує правило Бергмана: у межах біовиду, поширеного від тропіків до Полярного кола, маса і розміри особин збільшуються при переході від дуже теплих зон життя до дуже холодних.

Наочними прикладами є пінгвіни, крачки та інші птахи, ведмеді, дельфіни тощо.

Ще одним висновком з цього закону є правило Аллена: придатки до тіла тварини (вуха, хвости, лапи) порівняно тим менші, чим ниж-ча навколишня температура. Вуха у фенека (лисичка пустель) набагато більші, ніж у звичайної лисиці. Зовсім короткі вуха і хвіст мають песці, які змушені переносити заметілі і страшенні морози сибірської і канадської тундри.

Важливими є поняття екологічна валентність, адаптація.

Екологічна валентність (толерантність) – здатність організму витримувати певну амплітуду коливання чинника. Причому, для життя організму має значення не тільки абсолютна величина, а й швидкість зміни.

За екологічною валентністю організми поділяються на:

Еврибіонти – з широким діапазоном пристосувань (наприклад, кімнатна муха, сірий пацюк, горобець, пирій, північний олень);

Стенобіонти – можуть існувати лише за сталих, певних умов (наприклад, форель, орхідея, байбак степовий, журавель степовий, тропічні корали);

Адаптація – пристосування або засоби, за допомогою яких організм здійснює взаємоконтакт з середовищем для підтримання гомеостазу. Це одна з основних властивостей життя, що забезпечує саму можливість його існування, можливість вижити і розмножуватись.

Популяція - одне з основних понять екології - означає сукупність особин певного виду, які тривалий час (багато поколінь) живуть на певній території і вільно схрещуються між собою. Водночас певна популяція під впливом якихось чинників (зазвичай це природні бар’єри) відокремлена від територій інших аналогічних популяцій. Популяція сама по собі може підтримувати свою чисельність необмежений час.

З визначення випливає, що можна запропонувати певну ієрархію популяцій:

• елементарна, або локальна - означає найменшу сукупність, яка живе на невеликій однорідній ділянці (у певному лісі, ставку тощо);

• екологічна - складається з елементарних популяцій і займає вже значно більшу територію;

• географічна - охоплює велику сукупність особин одного виду на великій території з приблизно однаковими умовами. У межах такої популяції відмінність особин невелика, але вона помітна, якщо їх порівнювати з представниками іншої географічної популяції.

Особливе значення має популяція в біології, бо, змінюючись як ціле, саме вона є найпростішим елементом еволюційного процесу змін форм життя на Землі. Причиною є тісна кооперація, взаємодія і навіть взаємодопомога членів популяції у боротьбі з ворогами чи конкурентами.

У природі одна особина, як правило, не виживає і не може в умовах конкуренції та боротьби за виживання забезпечити продовження свого виду. Популяція ж набагато стійкіша до ударів долі.

Як кожна складна система популяція має чимало характеристик:

• повна чисельність;

• густота розселення;

• генетична структура;

• дані про імовірність виживання;

• тип просторового розподілу особин;

• розподіл особин за віком (демографічна піраміда);

• спосіб розмноження і плодючість;

• соціальна організація.

Чисельність – кількість особин.

Найточніші дані людина має стосовно власної популяції (за винятком країн, де ніколи не було перепису населення). Можна також знайти інформацію про свійських тварин.

Порівняно легко підрахувати чисельність популяції великих тварин на відкритих просторах (оленів у тундрі, дельфінів у морі тощо), але складніше це зробити для невеликих чи мікроскопічних істот, які до того ж можуть вести нічне чи підземне (підводне) життя. В цих умовах бажано виміряти середню густоту заселення і визначити тип і величину площі розселення.

· Густота – середня кількість особин, що припадає на одиницю площі (простору);

При сталій площі ареалу і при обмежених можливостях цю площу розширити

густота популяції прямо пропорційно залежить від її чисельності.

Але! Це не тотожні поняття:

Велика площа, велика популяція (велика чисельність) === мала густота;

Існують нечисленні популяції, стиснуті вузькими територіальними межами === висока густота.

Існує поняття – оптимальна густота – при якій популяція має найвищу життєздатність.

Адже при зниженні густоти:

ü зменшуються можливості обміну генетичною інформацією, і, як наслідок – виродження популяції (батьки спаровуються з дітьми);

ü підвищується тиск конкурентів;

ü але разом з цим вивільняється життєвий простір;

ü збільшується кормова база;

ü увага хижаків переключається на інші об’єкти, або зменшується кількість цих хижаків.

Дуже велика густота:

ü швидке вичерпання ресурсів === загибель всіх;

ü стресові ситуації у поведінці, зниження потягу до відтворення і, як наслідок – зменшення чисельності потомства, зростання його смертності. Іноді цього буває досить для відвернення загрози колапсу.

· Генетична структура – всі вони є родичами – ближчими чи дальшими.

· Вікова структура – є три групи особин:

ü Передрепродуктивна;

ü Репродуктивна;

ü Пострепродуктивна.

При сприятливих умовах – присутні всі три групи особин, що забезпечує популяції стабільний рівень її чисельності.

Тривалість цих стадій різна. Особливо тривалим буває І-й період (і у рослин, і у тварин).

Ця характеристика важлива для мисливського промислу, для прогнозування розміру популяції, для вивчення екологічної ситуації (якщо не доживають до старості, то чому?).

· Динаміка популяції. У кожний конкретний момент будь-яка популяція складається з певної кількості особин. Ця величина досить динамічна. Вона залежить від багатьох величин, а насамперед – від народжуваності та смертності.

ü Народжуваність – кількість особин, що з’явились за одиницю часу у процесі розмноження. Відтворення потомства – головне джерело поповнення популяції.

ü Смертність – кількість особин, що загинули за певний проміжок часу, до загальної кількості особин (або на певну кількість осіб, наприклад, на 100 або 1000).

Для прикладу: Популяція – басейн. І його наповненість залежить від двох труб, по одній з яких вода надходить, а по іншій – витікає.

Для стабілізації популяцій достатньо щоб до розмноження доживало стільки потомків, скільки було батьків.

Якщо відсоток виживання вищий за відсоток рівноваги, то популяція зростає, якщо навпаки – зменшується.

Розрізняють кілька типів організації розташування особин у популяції:

– випадкове (хаотичне) і впорядковане,

– рівномірне і групове (нерівномірне) тощо.

Найчастіше живі істоти, які люблять “своїх”, розташовуються групами (плямами). Відомо, що те саме стосується й людей. Потяг до компактування у них такий сильний, що є вже чимало міст з населенням понад 10 млн осіб, а населення міст -“рекордсменів” досягає 20 млн.

Численні дані про популяцію вчені збирають не для розваги. Ці дані допомагають передбачити майбутнє популяції. А тому треба знати все (не менше ніж повну чисельність), що так чи інакше впливає на темпи розмноження, насамперед - розподіл особин за віком (демографічну “піраміду”).

Окрім кількості особин жіночої статі важливим параметром є плодючість, яку вимірюють коефіцієнтом народжуваності (кількістю нащадків). У деяких країнах він досягає 4,5. Це означає, що щороку на 1000 громадян народжується 45 дітей. Часто плодючість характеризується кількістю дітей, яких у середньому народжує кожна жінка.

У деяких країнах Західної Європи ця кількість менша двох. На противагу цьому в деяких слаборозвинених сільськогосподарських країнах Африки та Азії середня кількість дітей у жінок досягає 8 і більше.

Менш суттєвими, хоч і цікавими є середня тривалість життя кожної особини певної популяції, а також крива її виживання. У кожного виду вона індивідуальна.

Цікавими з багатьох причин є соціальна організація популяції (досить згадати таке диво, як бджоли чи мурахи, не кажучи вже про високоорганізованих птахів чи ссавців) та її генетична структура, деталі якої важливі для передбачення можливої швидкості еволюції чи деградації виду.

У сприятливих умовах популяція цілком успішно “виконує” найголовніше завдання живого: розмножуючись, більш-менш швидко нарощує свою чисельність.

Та це за сприятливих умов. Насправді конкуренти, вороги, несприятливі умови чи брак ресурсів здебільшого утримують чисельність популяції у певних межах. Вона чимось схожа на стиснену пружину, бо за найнезначнішого зменшення тиску зовнішніх чинників популяція стрімко, як спалах пороху, збільшується. Тому популяції більшості поширених видів комах, риб, дрібних птахів і ссавців мають дуже змінну чисельність.

Дата добавления: 2013-12-14