Termin „populacja” jest dziś używany w różnych dziedzinach i obszarach nauki. Ma największy wpływ na biologię, demografię, ekologię, medycynę, psychometrię i cytologię. Czym jednak jest populacja i jak ją charakteryzuje?
Wstęp. Definicje
Dotychczas badania populacyjne prowadzono głównie w celu identyfikacji sekwencji genetycznych lub środowiskowych. Dzięki temu możliwe jest określenie środowiska przetrwania gatunków oraz ich dziedziczności. W tej chwili istnieje inna koncepcja - „populacja komórek”. Jest to izolowany organizm potomny określonej liczby grup komórek. Obszar ten jest badany przez specjalistów w ramach cytologii.
Z genetyki populacja jest heterogenicznym, dziedzicznym zbiorem form jednego gatunku, przeciwstawnym tzw. czystej linii. Faktem jest, że każda rodzina osobników ma określone cechy i reprezentuje określony fenotyp i genotyp.
Główna charakterystyka
Zanim zaczniesz bardziej szczegółowo rozumieć, czym jest populacja, musisz poznać i zrozumieć jej główne elementy. W sumie istnieje 5 głównych cech:
1. Dystrybucja. Może mieć charakter przestrzenny i ilościowy. Z kolei pierwszy typ dzieli się na rozkład losowy i równomierny. Wskaźnik ilościowy odpowiada za wielkość populacji lub jej poszczególnej grupy. Rozmieszczenie osobników zależy bezpośrednio od warunków klimatycznych, genomu, łańcucha pokarmowego i stopnia adaptacji.
2. Numer. Jest to odrębna cecha populacji i nie należy jej mylić z podtypem rozmieszczenia. Tutaj obfitość reprezentuje całkowitą liczbę organizmów w określonej jednostce przestrzeni. Najczęściej jest dynamiczny. Zależy od stosunku śmiertelności i płodności osobników.
3. Gęstość. Określana na podstawie biomasy lub liczby organizmów na jednostkę powierzchni (objętość).
4. Płodność. Określa się ją na podstawie liczby osobników, które pojawiły się w wyniku rozmnażania w jednostce czasu.
5. Śmiertelność. Podział według kryteriów wiekowych. Reprezentuje liczbę form życia zabitych w jednostce czasu.
Klasyfikacja strukturalna
Obecnie wyróżnia się następujące typy populacji: wiekowe, płciowe, genetyczne, środowiskowe i przestrzenne. Każda z tych odmian ma swoją własną specyficzną strukturę. Zatem populację wiekową określa się na podstawie stosunku osobników różnych pokoleń. Przedstawiciele tego samego gatunku mogą mieć zarówno przodków, jak i potomstwo.
Populacja płciowa zależy od rodzaju reprodukcji rodziny oraz zestawu określonych cech morfofunkcjonalnych i anatomicznych organizmów. Strukturę genetyczną określają różnice w allelach i sposób ich wymiany. Populacja ekologiczna to podział rodziny na grupy ze względu na czynniki środowiskowe. Struktura przestrzenna zależy od rozmieszczenia i rozmieszczenia poszczególnych osobników gatunku na danym terenie.
Izolacja populacji
W różnych rodzinach właściwość ta zależy od środowiska i formy współżycia. Jeśli przedstawiciele jednego gatunku przemieszczają się po dużych obszarach, wówczas taką populację można nazwać dużą. W przypadku słabego rozwoju zdolności dystrybucyjnych rodzinę wyznaczają małe agregaty, które mogą odzwierciedlać np. mozaikowy charakter krajobrazu. Populacja osiadłych zwierząt i roślin zależy od niejednorodności środowiska.
Poziom izolacji sąsiednich rodzin tego samego gatunku jest zróżnicowany. W takim przypadku populacje mogą być ostro rozmieszczone w przestrzeni lub być wyraźnie zlokalizowane na określonym obszarze. Dochodzi do całkowitej kolonizacji ogromnego obszaru przez jeden gatunek. Z kolei granice między populacjami mogą być zatarte i rozpoznawalne.
Dynamika populacji może być trzech typów:
Większość osobników dożywa maksymalnego progu wieku (ludzie i ssaki),
Śmierć może nastąpić w każdej chwili (gady i ptaki),
Śmiertelność jest wysoka już we wczesnych stadiach rozwoju (ryby, rośliny, bezkręgowce).
Populacja składa się ze zbioru osobników podobnych do siebie pod względem właściwości morfofizjologicznych, obszaru, rodzaju skrzyżowania i pochodzenia. Taka grupa organizmów nazywana jest gatunkiem. Jest to jednostka struktury populacji.
Typy zależą od następujących kryteriów: morfologicznych, genetycznych, fizjologicznych, biochemicznych. Według dodatkowej klasyfikacji cechy wpływu mają charakter geograficzny i środowiskowy.
Każdy gatunek powstaje, następnie rozwija się i dostosowuje. Przy gwałtownej zmianie warunków środowiskowych może zniknąć.
Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza
Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.
Wysłany dnia http://www.allbest.ru/
Wstęp
1. Pojęcie populacji
2. Właściwości populacji
3. Czynniki dynamiki populacji
4. Przestrzenny rozkład populacji
Wniosek
Bibliografia
Wstęp
Wszystko jest ze wszystkim powiązane – mówi pierwsze prawo ochrony środowiska.
Już w ubiegłym stuleciu narodziła się troska człowieka o losy planety, a w obecnym stuleciu osiągnęła ona kryzys w globalnym systemie ekologicznym na skutek rosnącego nacisku na środowisko naturalne. Zanieczyszczenie środowiska, wyczerpywanie się zasobów naturalnych i zakłócanie połączeń ekologicznych w ekosystemach stały się problemami globalnymi
Pomimo działań podjętych przez państwo rosyjskie w celu poprawy stanu środowiska, stosunki środowiskowe nadal rozwijają się w kierunku niekorzystnym dla przyrody i społeczeństwa:
a) nadal dominuje podejście departamentalne, w wyniku którego każdy użytkownik środowiska eksploatuje zasoby naturalne w oparciu o swoje departamentalne interesy;
6) stosuje się tzw. zasobowe podejście do korzystania ze środowiska, w wyniku którego wiele powiązań środowiskowych i obiektów przyrodniczych niemających wartości zasobowej pozostaje poza ochroną prawną.
Obecnie, w okresie zbliżającego się kryzysu ekologicznego na całej planecie, wszyscy żyjący ludzie muszą rozwiązać problem przejścia od eksploatacji i podboju Natury do jej ochrony i współpracy z nią. rozmieszczenie wielkości populacji
Intensywnie konsumując zasoby naturalne za pomocą kolosalnie wzrastających środków technologicznych, ludzkość stopniowo poprawiała warunki rozwoju swojej cywilizacji i jej wzrostu jako gatunku biologicznego Homo sapiens. Ekologia, jak każda nauka, ma dwa aspekty. Jednym z nich jest pragnienie wiedzy dla samej wiedzy i w tym względzie pierwsze miejsce zajmuje poszukiwanie wzorców rozwoju przyrody i ich wyjaśnianie; drugim jest zastosowanie zebranej wiedzy do rozwiązywania problemów środowiskowych. Szybki wzrost znaczenia ekologii tłumaczy się tym, że obecnie żaden problem o ogromnym znaczeniu praktycznym nie może zostać rozwiązany bez uwzględnienia powiązań między ożywionymi i nieożywionymi składnikami przyrody.
Praktyczne rozwiązanie ekologii można upatrywać przede wszystkim w rozwiązywaniu zagadnień zarządzania środowiskowego; to właśnie musi stworzyć naukową podstawę eksploatacji zasobów naturalnych.
1. Koncepcja populacji
Osobniki większości gatunków są rozmieszczone nierównomiernie w obrębie swojego zasięgu gatunkowego.
Istnieje kilka możliwości definiowania populacji. Populacja to zbiór osobników tego samego gatunku zamieszkujących określone terytorium lub obszar wodny przez długi czas, połączonych różnym stopniem swobodnego krzyżowania i wystarczająco odizolowanych od innych podobnych populacji. Jak wynika z powyższej definicji populacji, obejmuje ona następujące cechy jej właściwe:
· Istnienie przez dużą liczbę pokoleń, co odróżnia populację od krótkotrwałych, niestabilnych związków jednostek.
· Obecność pewnego stopnia swobodnego przekraczania osobników. To właśnie ta cecha populacji zapewnia jej jedność jako struktury ewolucyjnej.
· Stopień swobodnego przekraczania populacji w obrębie populacji jest wyższy niż pomiędzy różnymi (nawet sąsiadującymi) populacjami.
· Pewien stopień izolacji populacji od siebie.
Przyczyny, które zmuszają jednostki populacji do grupowania się na ograniczonych obszarach, są niezwykle liczne i zróżnicowane, ale główną z nich jest nierównomierne rozmieszczenie warunków środowiskowych w przestrzeni geograficznej i podobieństwo wymagań tych warunków wśród organizmów tego samego gatunku.
W zależności od wielkości okupowanego terytorium wyróżnia się trzy typy populacji: elementarną, ekologiczną i geograficzną.
1 - zasięg gatunku; 2-4 - odpowiednio populacje geograficzne, ekologiczne i podstawowe.
· Podstawowy, lub mikropopulacja to zbiór osobników gatunku zajmujący niewielki obszar o jednorodnym obszarze. Są to zazwyczaj osobniki jednorodne genetycznie. Liczba populacji elementarnych, na które dzieli się gatunek, zależy od niejednorodności warunków środowiskowych: im bardziej są one jednolite, tym mniej jest populacji elementarnych i odwrotnie.
· Populacja ekologiczna powstaje jako zbiór populacji elementarnych. Zasadniczo są to grupy wewnątrzgatunkowe, słabo odizolowane od innych populacji ekologicznych gatunku, dlatego wymiana informacji genetycznej między nimi zachodzi stosunkowo często, ale rzadziej niż między populacjami elementarnymi. Populacja ekologiczna ma swoje szczególne cechy, które odróżniają ją w jakiś sposób od innej sąsiedniej populacji. Zatem wiewiórki zamieszkują różne typy lasów i można wyraźnie rozróżnić „sosnę”, „świerk”, „jodłę”, „świerk-jodę” i inne ich populacje ekologiczne.
· Populacja geograficzna obejmuje grupę osób zamieszkujących obszar o jednorodnych geograficznie warunkach życia. Populacje geograficzne zajmują stosunkowo duży obszar, są dość dokładnie odgraniczone i stosunkowo izolowane. Różnią się płodnością, wielkością osobników oraz szeregiem cech ekologicznych, fizjologicznych, behawioralnych i innych. Populacje geograficzne charakteryzują się wymianą genetyczną i chociaż może to być rzadkie, nadal jest możliwe.
Populacja ma tylko swoje własne cechy: liczebność, gęstość, rozmieszczenie przestrzenne osobników. Istnieje struktura populacji pod względem wieku, płci i wielkości. Stosunek grup różnego wieku i płci w populacji określa jej główne funkcje. Stosunek różnych grup wiekowych zależy z dwóch powodów: od charakterystyki cyklu życiowego gatunku i od warunków zewnętrznych.
Mieszanina. Konwencjonalnie w populacji można wyróżnić trzy ekologiczne grupy wiekowe:
· przedrozrodczy – grupa osobników, których wiek nie osiągnął zdolności do rozrodu;
· rozrodczy – grupa reprodukująca nowe osobniki;
· postreprodukcyjne – osobniki, które utraciły zdolność do uczestniczenia w reprodukcji nowych pokoleń. Czas trwania tych wieków w stosunku do całkowitej długości życia jest bardzo zróżnicowany u różnych organizmów.
Gęstość zaludnienia to wielkość populacji na jednostkę przestrzeni: liczba osobników lub biomasa populacji na jednostkę powierzchni lub objętości. Zagęszczenie zależy od poziomu troficznego, na którym znajduje się populacja. Im niższy poziom troficzny, tym większa gęstość.
Istnieją trzy typy rozmieszczenia lub osadnictwa osobników w populacji: jednolite, losowe i grupowe
A - rozkład równomierny; B - rozkład losowy; B - dystrybucja grupowa.
· Jednolite rozmieszczenie w przyrodzie często wiąże się z intensywną konkurencją pomiędzy różnymi osobnikami. Ten typ rozmieszczenia obserwuje się u ryb drapieżnych i cierników, które charakteryzują się instynktem terytorialnym i czysto indywidualnym charakterem.
· Losowa dystrybucja występuje tylko w jednorodnym środowisku. W ten sposób mszyce są początkowo rozmieszczone na polu. W miarę pomnażania rozkład nabiera charakteru grupowego lub cętkowanego (kongregacyjnego).
· Dystrybucja grupowa jest najbardziej powszechna. Tak więc w lesie sosnowym drzewa początkowo osiedlają się w grupach, a później ich rozmieszczenie staje się jednolite. W populacji rozkład grupowy zapewnia większą odporność na niekorzystne warunki w porównaniu z jednostką.
Liczba i gęstość wyrażają ilościowe cechy populacji jako całości. Liczebność populacji wyraża się liczbą osobników danego gatunku zamieszkujących przypadającą na jednostkę powierzchni przez nią zajmowaną. Dynamika liczebności populacji kształtuje się poprzez oddziaływanie głównych procesów dynamiki populacyjnej: 1) przyrostu naturalnego, 2) umieralności, 3) tempa wzrostu, 4) imigracji nowych osobników z innych populacji, 5) emigracji części osobników poza zasięg danej populacji.
Płodność charakteryzuje częstotliwość pojawiania się nowych osobników. Płodność odnosi się do liczby osobników (jaj, nasion, zarodków) wyprodukowanych w jednostce czasu przez samicę.
· Maksymalna płodność to utworzenie teoretycznie maksymalnej możliwej liczby nowych osobników w idealnych warunkach, gdy nie ma czynników ograniczających, a rozmnażanie jest ograniczone jedynie czynnikami fizjologicznymi.
· Realistyczna płodność to wzrost populacji w wyniku narodzin nowych osobników w rzeczywistych, rzeczywistych warunkach środowiskowych.
Współczynnik umieralności charakteryzuje śmierć jednostek w populacjach. Z definicji śmiertelność to liczba osób umierających w jednostce czasu na osobę w populacji. Pod uwagę brane są wszystkie martwe osobniki, bez względu na przyczynę śmiertelności (podeszły wiek, eliminacja przez drapieżniki, choroby itp.).
· Śmiertelność maksymalna to stała wartość charakteryzująca śmierć osobników w warunkach idealnych, gdy populacja nie jest narażona na działanie czynników ograniczających.
· Śmiertelność możliwa do zrealizowania (ekologiczna), czyli wartość, która podobnie jak żyzność ekologiczna zależy od rzeczywistych warunków środowiska biotycznego i abiotycznego.
Wielkość wzrostu populacji na jednostkę czasu na osobę reprezentuje tempo wzrostu populacji. Wraz ze wzrostem populacji zmniejszają się zasoby środowiska dostępne dla każdego człowieka. Kiedy zasoby się wyczerpią, wzrost populacji spowalnia i ostatecznie się zatrzymuje. Populacje różnych gatunków mają niesamowitą zdolność szybkiego wzrostu. Kwestię tę rozważali Arystoteles (IV w. p.n.e.), Machiavelli (ok. 1525 r.), a później Buffon (1751 r.). Karol Darwin zwrócił uwagę na liczne przypadki zdumiewająco szybkiego rozmnażania się niektórych zwierząt w ich naturalnym stanie, gdy warunki były szczególnie sprzyjające. Ideę wzrostu geometrycznego, gdy liczebność populacji rośnie wykładniczo, rozszerzył na wszystkie gatunki zwierząt i roślin, stawiając postulat wysokiego potencjału reprodukcyjnego gatunków u podstaw swojej teorii doboru naturalnego.
Migracja to szczególny przypadek przemieszczania się jednostek, gdy prawie cała populacja opuszcza określony obszar na jakiś czas. Migracje sezonowe lub codzienne pozwalają organizmom skorzystać z optymalnych warunków środowiskowych w miejscach, w których nie mogłyby żyć na stałe. Przemieszczając się z miejsca na miejsce w oparciu o optymalne warunki, gatunki te mogą pozostać bardzo aktywne, utrzymywać dużą gęstość zaludnienia nawet w tych okresach, gdy gatunki niemigrujące stają się nieaktywne (w stan diapauzy lub
W przyrodzie istnieją inne czynniki wpływające na dynamikę populacji. Dzieje się tak z następujących powodów. W przypadku niektórych gatunków decydujące znaczenie mają czynniki fizyczne. Liczbę osobników w populacji mogą ograniczać takie czynniki, jak brak zasobów naturalnych (na przykład pożywienia lub miejsc nadających się do rozrodu), niedostępność tych zasobów oraz brak czasu na rozrodczość (krótka pora deszczowa, krótkie dni, na przykład w Arktyce).
„Fale życia” dramatycznie komplikują planowanie eksploatacji danej populacji, gdyż coroczne usuwanie (odstrzał, łowienie) tej samej liczby osobników może oznaczać, że w ciągu, powiedzmy, roku zostanie usunięte tylko 5% osobników, a w kolejnym roku, kiedy liczebność populacji spadnie 10-krotnie - 50% osobników z istniejącego składu populacji. Ponadto wahania populacji zachęcają ludzi do zwiększania minimalnej teoretycznie dopuszczalnej wielkości populacji.
Populacje zwierząt, roślin, grzybów i mikroorganizmów mają zdolność do naturalnej regulacji swojej liczebności, czyli przy mniej lub bardziej znaczących wahaniach pozostają w stanie dynamicznej równowagi, na pewnym poziomie pomiędzy górną a dolną granicą. Zapewnia to działanie specyficznych mechanizmów adaptacyjnych polegających na tym, że podaż energii niezbędnej do przetrwania populacji nie przekracza określonego poziomu i tym samym zapewnia liczebność danej populacji. Zdolność populacji do utrzymania stabilności dzięki zdolności do samoregulacji poprzez własne mechanizmy regulacyjne nazywa się homeostazą populacji. Zatem wzrost liczebności populacji prowadzi do wyczerpywania się zapasów żywności, a co za tym idzie, zmniejszenia współczynnika urodzeń organizmów, wzrostu ich śmiertelności (zależności negatywne), a w konsekwencji spadku liczebności. Ta ostatnia z kolei zwiększa podaż żywności, co powoduje wzrost liczby urodzeń i liczebności populacji (powiązania dodatnie). Stan równowagi populacji (stan równowagi dynamicznej) jest krótkotrwały i osiągany jest poprzez szybką zmianę dodatnich i ujemnych sprzężeń zwrotnych. Aby zoptymalizować relacje człowieka z przyrodą, należy wziąć pod uwagę wielkość populacji, wziąć pod uwagę fakt, że na wielkość populacji może wpływać wyczerpywanie się potrzebnych jej zasobów w wyniku ograniczenia dostaw żywności, konkurencji przez zwierzęta domowe, deptanie gleby i pogorszenie jej napowietrzenia oraz spadek zawartości tlenu w wodzie podczas zanieczyszczenia i eutrofizacji. Można sztucznie regulować liczebność populacji, np. zwierząt, zakazując polowań lub ograniczając czas ich trwania na określone gatunki, czy też wprowadzając licencje. Dało to już pozytywne rezultaty – zapobiegło wyginięciu wielu gatunków, w szczególności łosi, bobrów i żubrów. Zwalczając szkodniki rolnicze i leśne oraz gatunki zagrażające życiu, człowiek ogranicza swoje populacje.
Generalnie liczebność populacji, tempo jej wzrostu (w sensie bardziej ogólnym tempo jej zmian, dynamika populacji) to parametry bardzo labilne, bardzo wrażliwe na wpływ czynników abiotycznych, biotycznych i antropicznych. Dlatego człowiek musi dobrze rozumieć wszystkie cechy wyzyskiwanej populacji, aby zapewnić reprodukcję i jej stabilne, długoterminowe istnienie. Złożoność tego zadania wzrasta ze względu na liczne powiązania pomiędzy populacjami różnych gatunków zamieszkujących ten sam obszar
2. Zwłaściwości populacji
Wartości wskaźników urodzeń i zgonów zależą od wielu czynników działających na populację z zewnątrz, a także od jej własnych właściwości. Obiektywnym wskaźnikiem zdolności organizmów do zwiększania liczebności jest maksymalne chwilowe tempo wzrostu populacji. Parametr ten jest odwrotnie proporcjonalny do długości życia organizmów. Łatwo to zweryfikować, odwołując się do hiperbolicznej zależności pomiędzy wrodzonym tempem wzrostu liczebności populacji a średnim czasem trwania pokolenia, wyrażonym w dniach. Małe organizmy mają wyższe wartości rmax niż duże, co tłumaczy się krótszym czasem generacji. Powód tej korelacji jest zrozumiały, ponieważ osiągnięcie przez organizm dużych rozmiarów zajmuje dużo czasu. Opóźnienie sezonu lęgowego również nieuchronnie prowadzi do zmniejszenia rmax.
Niemniej jednak korzyści zapewniane przez duże rozmiary ciała muszą przewyższać wady związane ze spadkiem rmax, ponieważ w przeciwnym razie duże organizmy nigdy by nie wyewoluowały. Tendencja do zwiększania się rozmiarów ciała w czasie geologicznym, wykryta na podstawie pozostałości kopalnych, posłużyła jako podstawa do wprowadzenia koncepcji zwiększania się rozmiarów filetycznych.
Duży rozmiar ciała zapewnia bardzo oczywiste korzyści: większy organizm powinien przyciągać mniej potencjalnych drapieżników, dzięki czemu ma większą szansę nie stać się ofiarą i powinien mieć lepsze przeżycie; małe organizmy są ściśle zależne od środowiska fizycznego, nawet bardzo niewielkie zmiany, w których mogą być dla nich destrukcyjne. Większe organizmy łatwiej tolerują skutki takich zmian i dlatego są lepiej przed nimi chronione. Jednak większe organizmy wymagają więcej materii i energii na osobę w jednostce czasu niż małe. Poza tym znacznie mniej jest dla nich schronień i bezpiecznych miejsc.
W życiu wszystkich organizmów w populacji można wyróżnić trzy główne okresy: przedrozrodczy, rozrodczy i poreprodukcyjny. Względny czas trwania każdego z nich jest bardzo zróżnicowany u różnych gatunków. Dla wielu zwierząt pierwszy okres jest najdłuższy. Uderzającym przykładem są jętki, u których okres przedrozrodczy sięga 3 lat, a okres rozrodczy trwa tylko 2-3 godziny do 1 dnia. Okres przedrozrodczy cykady amerykańskiej wynosi 17 lat. Są jednak gatunki, których osobniki zaraz po urodzeniu zaczynają się intensywnie rozmnażać (większość bakterii).
Zdolności reprodukcyjne populacji zależą od jej składu wiekowego. Długość życia osobników w populacji można oszacować za pomocą krzywych przeżycia. Istnieją trzy rodzaje krzywych przeżycia.
Typ pierwszy (krzywe 1) odpowiada sytuacji, gdy większa liczba osobników ma tę samą długość życia i umiera w bardzo krótkim czasie. Krzywe charakteryzują się mocno wypukłym kształtem. Takie krzywe przeżycia są charakterystyczne dla ludzi, a krzywa przeżycia dla mężczyzn jest mniej wypukła w porównaniu z podobną krzywą dla kobiet, dlatego też polisa ubezpieczeniowa dla mężczyzn w większości krajów zachodnich jest 1,5 razy droższa niż dla kobiet. W przypadku większości zwierząt kopytnych krzywe przeżycia są również wypukłe, chociaż w różnym stopniu u różnych gatunków i w zależności od płci. Drugi typ jest charakterystyczny dla gatunków, których śmiertelność pozostaje stała przez całe życie. Dlatego krzywa przeżycia przekształca się w linię prostą. Taki kształt krzywej przeżycia jest charakterystyczny dla hydr słodkowodnych. Trzeci typ to krzywizny silnie wklęsłe, świadczące o dużej śmiertelności osobników w młodym wieku. Charakteryzuje to długość życia niektórych ptaków, ryb i wielu bezkręgowców.
Znajomość rodzaju krzywej przeżycia pozwala na skonstruowanie piramidy wieku. Należy wyróżnić trzy typy takich piramid. Piramida o szerokiej podstawie, która odpowiada dużemu odsetkowi młodych zwierząt, jest charakterystyczna dla populacji o wysokim wskaźniku urodzeń. Przeciętny typ piramidy odpowiada równomiernemu rozkładowi osobników według wieku w populacji o zrównoważonych wskaźnikach urodzeń i zgonów - piramida pozioma. Dla populacji malejących charakterystyczna jest piramida o wąskiej podstawie (odwróconej), odpowiadająca populacji z liczebną przewagą osobników starych nad młodymi. W takich populacjach śmiertelność przewyższa liczbę urodzeń.
Duże znaczenie dla zwiększenia liczebności populacji mają koszty potomstwa, wyrażające się w określonych taktykach hodowlanych. Nie wszystkie potomstwo jest sobie równe: w przypadku potomstwa urodzonego pod koniec sezonu wegetacyjnego prawdopodobieństwo dożycia dorosłości jest zazwyczaj mniejsze niż w przypadku potomstwa urodzonego wcześniej. Ile wysiłku rodzice powinni wkładać w opiekę nad każdym potomkiem? Przy stałej wartości wysiłku reprodukcyjnego średnia sprawność pojedynczego potomstwa jest odwrotnie proporcjonalna do ich liczby. Jedna skrajna wersja taktyki hodowlanej polega na inwestowaniu wszystkiego w jedno, bardzo duże i dobrze przystosowane potomstwo, druga polega na maksymalizacji całkowitej liczby wyprodukowanego potomstwa, inwestując jak najmniej w każdego osobnika. Jednak najlepsza taktyka hodowlana to kompromis pomiędzy wydaniem jak największej liczby potomstwa a wyprodukowaniem potomstwa o najwyższej możliwej sprawności.
Zależność pomiędzy ilością i jakością potomstwa ilustruje prosty model graficzny.
W mało prawdopodobnym przypadku, gdy sprawność potomstwa jest liniowo zależna od kosztów rodziców, sprawność każdego potomstwa maleje wraz ze wzrostem miotu lub wielkości lęgów. Ponieważ sprawność rodziców, czyli, co to samo, ogólna sprawność całego potomstwa jest wartością stałą, z punktu widzenia rodziców nie ma optymalnej wielkości lęgów. Ponieważ jednak początkowe wydatki na potomstwo w większym stopniu przyczyniają się do przydatności potomstwa niż kolejne (istnieje 5-kształtna zależność przydatności potomstwa w miarę wzrostu wkładu rodziców), oczywiste jest, że istnieje pewna optymalna wielkość lęgu . W tym hipotetycznym przypadku rodzice, którzy wydaliby tylko 20% swojego wysiłku reprodukcyjnego na każde z pięciorga potomstwa, otrzymaliby większy zwrot z inwestycji niż w przypadku lęgu jakiejkolwiek innej wielkości. Taka taktyka, choć optymalna dla rodziców, nie jest najlepsza dla każdego indywidualnego potomstwa, którego maksymalną sprawność osiąga się, jeśli jest to jedyne potomstwo, które otrzymuje od rodziców pełny wkład wysiłku. Zatem w tym przypadku mamy do czynienia z „konfliktem między rodzicami i dziećmi”.
Otoczenie konkurencyjne ma szczególnie silny wpływ na kształt krzywej S. W wysoce rozrzedzonym środowisku (konkurencyjna próżnia) za najlepszą strategię rozrodu należy uznać maksymalny wkład materii i energii w rozmnażanie, aby w jak najkrótszym czasie wydać na świat jak najwięcej potomstwa. Ponieważ konkurencja jest niewielka, potomstwo może przetrwać, nawet jeśli jest bardzo małe i ma niską sprawność fizyczną. Jednakże w nasyconym środowisku, gdzie widoczne są efekty masowe, a konkurencja intensywna, optymalną strategią jest wydatkowanie dużych ilości energii w celu pokonania konkurencji, zwiększenia własnego przetrwania i wyprodukowania bardziej konkurencyjnego potomstwa. Przy takiej strategii lepiej jest mieć duże potomstwo, a ponieważ jest ono droższe energetycznie, można ich urodzić w mniejszej liczbie.
Zatem właściwości populacji można ocenić za pomocą wskaźników, takich jak płodność, śmiertelność, struktura wiekowa, stosunek płci, częstotliwość genów, różnorodność genetyczna, tempo i kształt krzywej wzrostu itp.
Gęstość populacji jest określona przez jej właściwości wewnętrzne, a także zależy od czynników działających na populację z zewnątrz.
3. Czynniki dynamiki populacji
Istnieją trzy rodzaje zależności wielkości populacji od jej gęstości. W pierwszym typie (krzywa 1) tempo wzrostu populacji maleje wraz ze wzrostem gęstości. To powszechne zjawisko pomaga wyjaśnić, dlaczego niektóre populacje zwierząt są stosunkowo odporne. Po pierwsze, wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia spada wskaźnik urodzeń. Zatem w populacji bogatki, o zagęszczeniu mniejszym niż jedna para na 1 hektar, na gniazdo przypada 14 piskląt; gdy zagęszczenie osiąga 18 par na 1 hektar, lęg liczy mniej niż 8 piskląt. Po drugie, wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia zmienia się wiek dojrzałości płciowej. Na przykład słoń afrykański, w zależności od gęstości zaludnienia, może osiągnąć dojrzałość płciową w wieku od 12 do 18 lat. Ponadto gatunek ten przy niskim zagęszczeniu rodzi 1 cielę słonia w ciągu 4 lat, natomiast przy dużym zagęszczeniu wskaźnik urodzeń wynosi 1 cielę słonia w ciągu 7 lat.
W przypadku drugiego rodzaju zależności (krzywa 2) tempo wzrostu populacji jest maksymalne przy średnich, a nie niskich wartościach gęstości. Tak więc u niektórych gatunków ptaków (na przykład mew) liczba piskląt w lęgu wzrasta wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia, a następnie po osiągnięciu największej wartości zaczyna spadać. Ten rodzaj wpływu gęstości zaludnienia na tempo reprodukcji osobników jest charakterystyczny dla gatunków, u których obserwuje się efekt grupowy. W trzecim typie (krzywa 3) tempo wzrostu populacji nie zmienia się aż do osiągnięcia dużej gęstości, po czym gwałtownie spada.
Podobny obraz obserwuje się na przykład u lemingów. Kiedy populacja osiąga szczyt, zagęszczenie lemingów staje się nadmierne i zaczynają migrować. Elton opisał migrację lemingów w Norwegii: zwierzęta przechodziły przez wioski w takiej liczbie, że psy i koty, które początkowo je zaatakowały, po prostu przestały je zauważać. Po dotarciu do morza wyczerpane lemingi utonęły.
O regulacji liczby populacji w równowadze decydują przede wszystkim czynniki biotyczne. Wśród nich głównym czynnikiem jest często konkurencja wewnątrzgatunkowa. Przykładem jest walka ptaków o zemstę.
Konkurencja wewnątrzgatunkowa może być odpowiedzialna za efekt fizjologiczny zwany chorobą szokową. Obserwuje się to szczególnie u gryzoni. Kiedy gęstość zaludnienia staje się zbyt duża, choroba szokowa powoduje zmniejszenie płodności i zwiększoną śmiertelność, co przywraca normalny poziom gęstości zaludnienia.
U niektórych gatunków zwierząt dorosłe osobniki żywią się własnym potomstwem. Zjawisko to, zwane kanibalizmem, zmniejsza wielkość populacji. Kanibalizm jest charakterystyczny na przykład dla okoni: w jeziorach zachodniej Syberii 80% pożywienia dużych osobników stanowią młode osobniki tego samego gatunku. Młode z kolei żywią się planktonem. Tak więc, gdy nie ma innych gatunków ryb, dorosłe osobniki żyją z planktonu.
Drapieżnictwo jako czynnik ograniczający samo w sobie ma ogromne znaczenie. Co więcej, jeśli wpływ ofiary na wielkość populacji drapieżnika nie budzi wątpliwości, wówczas nie zawsze występuje efekt odwrotny, to znaczy na populację ofiary. Po pierwsze, drapieżnik niszczy chore zwierzęta, poprawiając w ten sposób średni skład jakościowy populacji ofiar. Po drugie, rola drapieżnika jest zauważalna dopiero wtedy, gdy oba gatunki mają w przybliżeniu ten sam potencjał biotyczny. W przeciwnym razie, ze względu na niski współczynnik reprodukcji, drapieżnik nie jest w stanie ograniczyć liczby swojej ofiary. Na przykład same ptaki owadożerne nie są w stanie powstrzymać masowej reprodukcji owadów. Innymi słowy, jeśli potencjał biotyczny drapieżnika jest znacznie niższy niż potencjał biotyczny ofiary, działanie drapieżnika staje się stałe, niezależne od gęstości zaludnienia.
O liczebności owadów fitofagicznych często decyduje kombinacja specyficznych gatunkowo reakcji owadów i roślin na działanie substancji zanieczyszczających. Zanieczyszczenia zmniejszają odporność roślin, powodując wzrost liczby owadów. Jeśli jednak zanieczyszczeń jest zbyt dużo, liczba owadów maleje, pomimo spadku odporności roślin.
Powyższe zróżnicowanie czynników dynamiki populacji pozwala zrozumieć ich rzeczywiste znaczenie w życiu i reprodukcji populacji. Współczesna koncepcja automatycznej regulacji liczebności populacji opiera się na połączeniu dwóch zasadniczo różnych zjawisk: modyfikacji, czyli przypadkowych wahań liczebności, oraz regulacji działających na zasadzie cybernetycznego sprzężenia zwrotnego i fluktuacji niwelacyjnych. Zgodnie z tym wyróżnia się czynniki ekologiczne modyfikujące (niezależne od gęstości zaludnienia) i regulujące (w zależności od gęstości zaludnienia), z których pierwszy oddziałuje na organizmy bezpośrednio lub poprzez zmiany w innych składnikach biocenozy. Zasadniczo czynnikami modyfikującymi są różne czynniki abiotyczne. Czynniki regulacyjne są związane z istnieniem i aktywnością organizmów żywych (czynniki biotyczne), gdyż tylko istoty żywe są w stanie reagować na gęstość swojej populacji oraz populacje innych gatunków zgodnie z zasadą ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Jeżeli wpływ czynników modyfikujących prowadzi jedynie do przekształceń (modyfikacji) wahań liczb bez ich eliminacji, to czynniki regulujące, wyrównując odchylenia losowe, stabilizują (regulują) liczby na pewnym poziomie. Jednakże na różnych poziomach wielkości populacji czynniki regulacyjne są zasadniczo różne. Na przykład drapieżniki polifagiczne, zdolne do osłabienia lub wzmocnienia swojej aktywności (reakcja funkcjonalna) w przypadku zmiany liczby ofiar, działają przy stosunkowo niskich wartościach liczebności populacji ofiar.
Drapieżniki oligofagiczne, które w odróżnieniu od polifagów charakteryzują się liczbową reakcją na stan populacji ofiary, wywierają na nią wpływ regulacyjny w szerszym zakresie niż polifagi. Kiedy populacja ofiar osiągnie jeszcze większą liczebność, powstają warunki do rozprzestrzeniania się chorób i wreszcie czynnikiem ograniczającym regulację jest konkurencja wewnątrzgatunkowa, prowadząca do wyczerpywania się dostępnych zasobów i rozwoju reakcji stresowych w populacji ofiar. W rzeczywistej sytuacji parametr ten zależy od dużej liczby czynników, w szczególności tych, które nie mają regulacyjnego wpływu na gęstość zaludnienia zgodnie z zasadą sprzężenia zwrotnego.
Jednostki w populacji oddziałują ze sobą, zapewniając im środki do życia i zrównoważoną reprodukcję populacji.
U zwierząt prowadzących samotny tryb życia lub tworzących rodziny czynnikiem regulującym jest terytorialność, która wpływa na posiadanie określonych zasobów pokarmowych i ma ogromne znaczenie dla reprodukcji. Jednostka chroni przestrzeń przed inwazją i otwiera ją dla innego osobnika dopiero w czasie reprodukcji. Najbardziej racjonalne wykorzystanie przestrzeni osiąga się, tworząc prawdziwe terytorium - obszar, z którego wypędzane są inne jednostki. Ponieważ właściciel witryny dominuje nad nią psychicznie, do wydalenia najczęściej wystarczy jedynie wykazanie gróźb, prześladowań lub co najwyżej pozorowanych ataków, które kończą się na granicach witryny. U zwierząt tych duże znaczenie mają różnice indywidualne między osobnikami – te najbardziej przystosowane mają duży indywidualny asortyment pokarmowy.
U zwierząt prowadzących grupowy tryb życia i tworzących stada, stada, kolonie, grupowa ochrona przed wrogami i wspólna opieka nad potomstwem zwiększa przeżywalność osobników, co wpływa na wielkość populacji i jej przeżywalność. Zwierzęta te są zorganizowane hierarchicznie. Hierarchiczne relacje podporządkowania opierają się na fakcie, że ranga każdego jest znana każdemu. Z reguły najwyższą rangę należy do najstarszego mężczyzny. Hierarchia kontroluje wszystkie interakcje w populacji: krycie, osobniki w różnym wieku, rodziców i potomstwo.
U zwierząt szczególną rolę odgrywa relacja matka-dziecko. Rodzice przekazują swoim potomkom informacje genetyczne i środowiskowe.
4. Pprzestrzenny rozkład populacji
Na poziomie populacji czynniki abiotyczne wpływają na takie parametry, jak płodność, śmiertelność, średnia długość życia osobnika, tempo wzrostu populacji i jej liczebność, będąc często najważniejszymi czynnikami determinującymi charakter dynamiki populacji i rozmieszczenie przestrzenne znajdujących się w niej osobników. . Populacja może przystosować się do zmian czynników abiotycznych, po pierwsze, zmieniając charakter swojego rozmieszczenia przestrzennego, a po drugie, poprzez ewolucję adaptacyjną.
Selektywny stosunek zwierząt i roślin do czynników środowiskowych powoduje selektywność do siedlisk, czyli specjalizację ekologiczną w stosunku do obszarów zasięgu gatunku, które gatunek stara się zajmować i zaludniać. Obszar zasięgu zajmowany przez populację gatunku i charakteryzujący się określonymi warunkami środowiskowymi nazywany jest stacją. O wyborze stacji decyduje zazwyczaj jeden czynnik; może to być kwasowość, zasolenie, wilgotność itp.
Gatunki eurytermalne charakteryzują się strefową zmianą stanowisk, tj. ściśle ukierunkowaną zmianą stanowisk w przypadku przemieszczania się gatunku z jednej strefy naturalnej do drugiej: w przypadku przemieszczania się na północ wybierane są suchsze, dobrze nagrzane stanowiska otwarte z rzadką szatą roślinną, często położone na lekkich glebach piaszczystych lub skalistych; przemieszczając się na południe, ten sam gatunek zamieszkuje bardziej wilgotne i zacienione obszary z gęstą roślinnością i glebami gliniastymi. Na poniższym schemacie, ze względu na charakter szaty roślinnej i mikroklimatu, wszystkie stacje podzielono na trzy grupy ekologiczne – kserofityczne, mezofityczne i higrofityczne. Przesunięcie populacji gatunków do stanowisk bardziej wilgotnych w miarę przemieszczania się na południe pokazano ukośnymi strzałkami. Jednocześnie kochające wilgoć populacje lasów i częściowo leśno-stepowych stref są pozbawione możliwości penetracji regionów południowych, ponieważ więcej stacji wilgotnych niż higrofitycznych jest nie do pomyślenia fizycznie i ekologicznie.
Pionowa zmiana stacji jest podobna do strefowej, ale objawia się w warunkach górskich. Jej najczęstszą formą jest przechodzenie populacji do stanowisk bardziej kserofitycznych wraz ze wzrostem poziomu ich siedlisk. Na przykład szary konik polny w pasie leśnym Kaukazu żyje na stacjach mezo- i higrofitycznych, a w strefie alpejskiej - na stacjach ksero- i mezofitycznych.
Jak widać ze schematu zmian stanowiskowych, ważnym czynnikiem ekologicznym determinującym wybór siedlisk dla zwierząt i roślin lądowych jest wilgotność powietrza.
Szczególne występowanie wszy wiąże się z zawartością pary wodnej w powietrzu. Są liczne wzdłuż brzegów mórz, gdzie powietrze jest nasycone wilgocią i żyją tam otwarcie. Na obszarach wysokogórskich, gdzie panuje suche powietrze, wszy spędzają większość czasu pod kamieniami i korą drzew.
Woodlice Lygia oceanica żyje wzdłuż wybrzeży mórz. Woodlice spędzają dzień w schronisku. Kiedy jednak temperatura powietrza na zewnątrz wzrasta do 20°C, a pod kamieniami do 30°C, opuszczają swoje schronienia i wypełzają na skały zwrócone w stronę słońca. Powodem tego ruchu jest to, że gatunek ten, bardzo słabo przystosowany do siedlisk lądowych, ma łatwo przepuszczalną kutikułę. Gdy wilgotność powietrza jest niska, wszy tracą dużo wody poprzez parowanie, co ma miejsce w przypadku skał wystawionych na działanie słońca. Intensywne parowanie obniża temperaturę ciała zwierzęcia, która w przypadku przebywania na skale wynosi 26°C. Jeżeli jednak wszy w dalszym ciągu chowają się pod kamieniami, gdzie wilgotność względna jest bliska 100%, a parowanie wynosi zero, temperatura ciała osiąga 30°C.
Rozmieszczenie stacji w środowisku wodnym jest zdeterminowane innymi czynnikami, w szczególności kwasowością. Kwaśne wody torfowisk sprzyjają rozwojowi mchów torfowców, ale małży w nich nie ma absolutnie. Inne rodzaje małży również występują w nich niezwykle rzadko, co wynika z braku wapna w wodzie. Ryby tolerują kwasowość wody w zakresie pH od 5 do 9. Przy pH poniżej 5 można zaobserwować ich masową śmierć, chociaż niektóre gatunki przystosowują się do środowiska, którego wartość pH sięga 3,7. Produktywność wód słodkich o kwasowości mniejszej niż 5 jest gwałtownie zmniejszona, co pociąga za sobą znaczne zmniejszenie połowów ryb.
Kolejnym ważnym czynnikiem ograniczającym rozmieszczenie zwierząt i roślin wodnych jest zasolenie wody. Wiele dużych grup taksonomicznych, takich jak szkarłupnie, koelenteraty, mszywioły, gąbki, pierścienice itp.) to gatunki morskie, w całości lub prawie w całości.
Często tylko niewielkie zmiany w stężeniu soli w wodzie wpływają na rozmieszczenie blisko spokrewnionych gatunków. Liczba mieszkańców wód słonawych jest bardzo duża, ale ich skład gatunkowy jest ubogi, ponieważ mogą tu żyć tylko gatunki euryhalinowe, zarówno pochodzenia słodkowodnego, jak i morskiego. Przykładowo jezioro o zasoleniu od 2 do 7% zamieszkują ryby słodkowodne, takie jak karp, lin, szczupak, sandacz, które tolerują niskie zasolenie oraz ryby morskie, takie jak barwena, które tolerują niewystarczające zasolenie.
Czynniki abiotyczne mają istotny wpływ na zagęszczenie populacji zwierząt i roślin. Spadek temperatury często ma katastrofalny wpływ na populacje zwierząt: na obszarach sąsiadujących z północnymi granicami swojego zasięgu gatunek może stać się rzadki, a nawet całkowicie zniknąć. Ponadto przymrozki w niektórych przypadkach działają również pośrednio, ponieważ żywność ukryta pod grubą warstwą lodu lub śniegu staje się całkowicie niedostępna dla zwierząt. Na obszarach narażonych na działanie silnych wiatrów wzrost roślin jest zahamowany, a fauna może zostać częściowo lub całkowicie zniszczona.
Zwniosek
Ewolucja organizmów żywych opiera się na doborze naturalnym, działającym na poziomie gatunkowym lub niższym. Jednak dobór naturalny odgrywa również ważną rolę na poziomie ekosystemu. Można ją podzielić na wzajemną selekcję autotrofów i heterotrofów zależnych od siebie (koewolucję) oraz selekcję grupową, która prowadzi do zachowania cech korzystnych dla ekosystemu jako całości, nawet jeśli są one niekorzystne dla konkretnych nosicieli tych cech .
W najszerszym znaczeniu koewolucja odnosi się do koewolucji dwóch (lub więcej) taksonów, które mają bliskie powiązania ekologiczne, ale nie wymieniają genów. Dobór naturalny działający w populacji drapieżników będzie stale zwiększał efektywność poszukiwania, łapania i zjadania zdobyczy. Jednak w odpowiedzi na to populacja ofiar rozwija adaptacje, które pozwalają osobnikom uniknąć schwytania i zniszczenia. Konsekwentnie, w procesie ewolucji relacji drapieżnik-ofiara, ofiara działa w taki sposób, aby uwolnić się od interakcji, a drapieżnik w taki sposób, aby ją stale podtrzymywać.
Drapieżniki i inni „wyzyskiwacze” mają nie mniej wyrafinowane sposoby dogonienia swojej ofiary. Rozważmy na przykład społeczne zachowania łowieckie lwów i wilków, zakrzywione, jadowite zęby węży, długie lepkie języki żab, ropuch i jaszczurek, a także pająki i ich sieci, ryby wędkarskie głębinowe lub boa dusiące ich ofiary.
Cechą świata zwierząt jest to, że obiekt ten jest odnawialny, ale wymaga to spełnienia pewnych warunków bezpośrednio związanych z ochroną zwierząt. W przypadku eksterminacji lub naruszenia warunków ich istnienia niektóre gatunki zwierząt mogą całkowicie zniknąć, a ich odnowienie będzie niemożliwe.
Bibliografia
1. Woronkow N.A. Podstawy ekologii ogólnej. M.: Agar, 1997
2. Nasza natura [Wydanie elektroniczne] // Wikipedia. - Tryb dostępu: Darmowa encyklopedia - https://ru.m.wikipedia.org/wiki
3. Populacje [Wydanie elektroniczne] // - Tryb dostępu: http://ours-nature.ru/
4. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ekologia. Petersburg: Chemia, 1997
5. Struktura i właściwości populacji [Wydanie elektroniczne] // - Tryb dostępu: http://sbio.info/
Opublikowano na Allbest.ru
...Podobne dokumenty
Ogólna charakterystyka demekologii - dział ekologii ogólnej, którego przedmiotem badań są zmiany wielkości populacji i relacje grup w ich obrębie. Czynniki wpływające na przetrwanie populacji. Krzywe zmian liczebności ludności, ich rodzaje.
praca na kursie, dodano 19.02.2016
Właściwości populacji: dynamika liczebności osobników i mechanizmy jej regulacji. Wzrost liczby ludności i jego konsekwencje. Krzywe zmian liczebności populacji, ich charakter cykliczny i spazmatyczny. Modyfikowanie i regulowanie czynników środowiskowych.
streszczenie, dodano 23.12.2009
Badanie dynamiki populacji jest głównym problemem ekologii. Czynniki wpływające na wielkość populacji. Konkurencja wewnątrzgatunkowa jako podstawa regulacji ich zagęszczenia. Związek między dynamiką populacji gatunku a dynamiką innych gatunków w tym samym ekosystemie.
streszczenie, dodano 22.07.2011
Pojęcie populacji w ekologii, jej struktura i typy, podziały przestrzenne. Liczba i gęstość populacji, specyficzne powiązania wewnątrzgatunkowe. Cechy adaptacyjne organizacji grupowej, miejsce populacji w hierarchii układów biologicznych.
streszczenie, dodano 21.11.2010
Właściwości populacji i innych układów biologicznych. Wzrost, rozwój, zdolność do samoreprodukcji, zdolność do utrzymania egzystencji w zmieniających się warunkach zewnętrznych. Płodność względna i bezwzględna. Rozmieszczenie organizmów w przestrzeni.
test, dodano 04.06.2013
Gatunek jako jakościowy etap procesu ewolucyjnego. Kryterium morfologiczne jest najważniejsze w taksonomii. Populacja jako forma istnienia gatunku. Zdolności homeostatyczne populacji. Regulacja liczebności populacji w biocenozach. Nisze ekologiczne organizmów.
test, dodano 15.01.2013
Charakterystyka struktury wiekowej ludności. Badanie zmian jego głównych cech biologicznych (liczba, biomasa i struktura populacji). Rodzaje oddziaływań ekologicznych między organizmami. Rola konkurencji w podziale siedlisk.
streszczenie, dodano 08.07.2010
Próba udowodnienia wpływu bakterii chorobotwórczych na wielkość populacji ludzkiej, ponieważ epidemie wywołane przez bakterie chorobotwórcze zabiły znaczną część populacji Rosji i krajów europejskich. Budowa i rozmnażanie bakterii. Największe epidemie.
praca na kursie, dodano 20.06.2012
Badanie sezonowych zmian w strukturze przestrzennej i demograficznej populacji małych ssaków. Dynamika liczebności, struktura demograficzna i przestrzenna rozmieszczenia populacji myszy leśnej w warunkach oddziaływania antropogenicznego.
praca magisterska, dodana 25.05.2015
Baikal epishura jest dominującym gatunkiem zooplanktonu w ekosystemie słupa wody jeziora Bajkał, a dynamika jego populacji jest czynnikiem determinującym relacje troficzne w strefie pelagicznej jeziora. Związek między sezonową dynamiką struktury wiekowo-płciowej a liczebnością.
№1 Rozpoznanie lambliozy:
wykrywanie cyst metodą mikroskopową z rozmazem powstałego kału oraz identyfikacja form wegetatywnych metodą mikroskopową świeżo wydalonego płynnego kału i treści dwunastnicy pobranej podczas sondowania.
№2 co to jest „kompleks porów” iMembrana nuklearna
Pory otoczone są dużymi strukturami pierścieniowymi, zwanymi kompleksami porów (ich średnica wewnętrzna wynosi około 80 nm, a masa cząsteczkowa 50-100 milionów. Każdy kompleks tworzy zestaw dużych granulek białkowych zgrupowanych w ośmiokątną strukturę (ryc. 8- 20).
Kompleks porów przenika przez podwójną membranę, łącząc dwuwarstwę lipidową błony wewnętrznej i zewnętrznej w jedną całość na obwodzie poru (ryc. 8-20, po prawej). Pomimo tej ciągłości, która powinna umożliwiać dyfuzję składników pomiędzy błoną zewnętrzną i wewnętrzną, pozostają one odmienne pod względem chemicznym.
Membrana nuklearna, Lub Koperta nuklearna- dwuwarstwa lipidowa, błona otaczająca jądro w komórkach eukariotycznych.
Membrana nuklearna składa się z dwóch dwuwarstw lipidowych - zewnętrznej błony jądrowej i wewnętrznej błony jądrowej. Nazywa się przestrzeń między membranami przestrzeń okołojądrowa; tworzy pojedynczy przedział z wnęką z retikulum endoplazmatycznego (ER).
№3 Jak zmienia się kariotyp w zespole Downa?
Zespół Downa(trisomia na chromosomie 21) jest jedną z form patologii genomu, w której najczęściej kariotyp jest reprezentowany przez 47 chromosomów zamiast normalnych 46, ponieważ chromosomy 21. pary zamiast normalnych dwóch są reprezentowane przez trzy kopie.
Normalne ludzkie kariotypy to 46.XX (kobieta) i 46.XY (mężczyzna). Zaburzenia prawidłowego kariotypu u człowieka występują we wczesnych stadiach rozwoju organizmu: jeśli takie naruszenie nastąpi podczas gametogenezy, w której powstają komórki rozrodcze rodziców, zaburzony zostaje również kariotyzygota powstały podczas ich fuzji. Wraz z dalszym podziałem takiej zygoty wszystkie komórki zarodka i rozwijający się z niego organizm mają ten sam nieprawidłowy kariotyp.
Z reguły zaburzeniom kariotypu u człowieka towarzyszą liczne wady rozwojowe; większość tych anomalii jest nie do pogodzenia z życiem i prowadzi do samoistnych poronień we wczesnych stadiach ciąży
№4 rozprzestrzenianie się trichuriasis (włosogłówka)
Rozmieszczenie geograficzne trichuriazy prawie pokrywa się z rozmieszczeniem glistnicy, ale w większości przypadków częstość występowania trichocefalozy w populacji jest niższa niż glistnicy. W ZSRR trichocefaloza występuje częściej w regionach południowych i zachodnich. W niektórych miejscach w Dagestanie, Armenii, Azji Środkowej itp. Trichuriaza występuje częściej niż glistnica.
Dojrzałe płciowo samice żyją w jelicie ślepym, wyrostku robaczkowym i początkowej części jelita grubego człowieka. Powodować rozległą chorobę trichocefaloza. Geohelmint.
Do zakażenia dochodzi poprzez spożycie zakaźnych jaj wraz z zanieczyszczonymi nimi owocami i warzywami oraz wodą.
№5 kiedy chromosomy tego typu pojawiają się w organizmie (w profazie) nie wiem №6 rodzaje interakcji organizmów w populacji
Teoretycznie interakcję populacji dwóch gatunków można wyrazić w postaci następujących kombinacji symboli: 00, --, ++, +0, -0, +-. Wyróżnia się 9 rodzajów najważniejszych interakcji międzygatunkowych (wg Yu. Oduma, 1986):
neutralizm(00) - połączenie dwóch typów populacji nie ma wpływu na żaden z nich;
Wzajemne tłumienie konkurencji (--) - obie populacje wzajemnie się tłumią;
Konkurencja o zasoby (--) - każda populacja niekorzystnie wpływa na drugą, gdy brakuje zasobów żywności;
Amensalizm (-0) - jedna populacja tłumi drugą, ale sama nie doświadcza negatywnego wpływu;
Drapieżnictwo (+ -) - jedna populacja w wyniku bezpośredniego ataku niekorzystnie wpływa na inną, ale jest od niej zależna;
Komensalizm (+0) - jedna populacja czerpie korzyści z połączenia się z inną, podczas gdy druga populacja jest obojętna na to połączenie;
Protokooperacja (+ +) -obie populacje czerpią korzyści ze związku;
Mutualizm (+ +) - połączenie sprzyja wzrostowi i przetrwaniu poszczególnych populacji, przy czym w warunkach naturalnych żadna z nich nie może istnieć bez drugiej.
Rodzaje interakcji pomiędzy osobnikami w populacji:
Wzajemna pomoc między dorosłymi;
Opieka nad potomstwem (karmienie, edukacja, ochrona),
Relacje między osobnikami różnej płci związane z reprodukcją
Relacje dominacja-uległość
Konkurencja wewnątrzgatunkowa
Kanibalizm,
№7 translokacja u eukariontów (nie wiem)
Translokacje- Jest to ruch odcinków chromosomu lub całego chromosomu na inny chromosom. W niektórych przypadkach następuje całkowita fuzja homologicznych chromosomów wraz z utworzeniem struktur dwucentromerowych - dicentrycznych. W innych przypadkach pojedynczy centromerowy chromosom dwuramienny powstaje z dwóch chromosomów akrocentrycznych. Ta fuzja chromosomów nazywa się translokacją Robertsona.
№8 biologiczne czynniki antropogenezy
Główne czynniki ewolucji są uważane za biologiczne czynniki antropogenezy.
1. Dziedziczna zmienność w rozumieniu wszelkich dziedzicznych zmian w materiale dziedzicznym. W tym przypadku ogromne znaczenie mają mutacje genowe (insercja, delecja, zmiana lub zastąpienie pary nukleotydów w DNA), które w mniejszym stopniu wpływają na zmniejszenie żywotności organizmu w porównaniu z innymi zmianami w materiale genetycznym.
2. Izolacja jako jakiekolwiek ograniczenie lub całkowite wykluczenie swobodnego krzyżowania (panmixia) pomiędzy osobnikami danego gatunku. W ewolucji przodków człowieka istniała izolacja geograficzna, a izolacja biologiczna (ekologiczna) prawie nie mogła się przejawić.
3. Fale populacyjne, czyli fale życia, to wahania liczebności osobników w populacji, występujące głównie nieokresowo pod wpływem zmian środowiskowych.
4. Dobór naturalny jako preferencyjne przetrwanie i udział w rozmnażaniu najlepiej przystosowanych osobników gatunku. W ewolucji hominidów miały miejsce wszystkie trzy formy selekcji (kierująca, zakłócająca i stabilizująca), ale obecnie forma stabilizująca jest wyraźniejsza.
Biologicznego terminu „populacja” użył po raz pierwszy w 1903 roku biolog z Danii. Wilhelm Ludwig Johansen (1857 - 1927) do oznaczenia wzrostu grupowego jednego gatunku rośliny.
W kontakcie z
Ogólna koncepcja
Co to jest populacja? Ona (starożytni Latynosi mówili: populacja ze współczesnego angielskiego populacja - populacja) to zbiór przedstawicieli określony gatunek organizmów żywych, żyjący lub rosnący przez długi okres w jednej przestrzeni terytorialnej, oddzielnie od osobników innych grup o podobnych cechach.
Termin ten stosowany jest w różnych dziedzinach nauk przyrodniczych: ekologii, medycynie, demografii.
Jeśli weźmiemy na przykład, to w odpowiedniej terminologii pojęcie definiuje się jako zbiorowość zwierząt lub roślin tego samego gatunku, posiadającą jedną pulę genową(rozważymy ten termin poniżej) zdolne do trwałej samoreprodukcji. W biologii odnosi się do grup organizmów w obrębie określonego gatunku.
Najprostszym przykładem jest populacja ludzka na Ziemi. Jeśli weźmiemy przykłady ze świata zwierząt: sika i jeleń szlachetny, niedźwiedzie brunatne i polarne, dorsz i plamiak w morzach basenu Oceanu Arktycznego. Ze świata roślin: różne gatunki sosny i świerku, osiki i lipy, dębu i wiązu.
Jakie parametry charakteryzują każdą populację? Ogólnie przyjęte kryteria to:
- ogólne siedlisko (obszar);
- jednolite pochodzenie zbiorowiska organizmów;
- względna izolacja danej społeczności od innych podobnych grup (tzw. bariery międzypopulacyjne);
- zgodność z zasadą panmixia (swobodnego krzyżowania) w obrębie grupy, czyli równym prawdopodobieństwem spotkania wszystkich istniejących genotypów w danym zasięgu.
Typy populacji
Na wolności żyje wiele gatunków żywych organizmów. Przede wszystkim musimy podkreślić dwie globalne populacje- zwierzęta i rośliny. I już definiują podgatunek określonej grupy organizmów
W biologii strukturalnie wyróżnia się grupy określone geograficznie, na przykład osadnictwo wiewiórek w lasach regionu Uljanowsk. Zgrupowane zwierzęta tego samego podgatunku (w naszym przypadku wiewiórki), żyjące w jednorodnej geograficznie przestrzeni. Taki obszar nazywany jest siedliskiem.
Z kolei populacje geograficzne dzielą się na mniejsze – ekologiczne (wiewiórki w lasach iglastych i mieszanych jednego obszaru) oraz te – na jeszcze mniejsze – elementarne lub lokalne (te same wiewiórki, ale w różnych częściach tego samego lasu).
Ze względu na zdolność do reprodukcji dzieli się na:
- Stały, które nie wymagają napływu osobników swojego gatunku z zewnątrz, aby utrzymać liczebność na poziomie niezbędnym do pełnej egzystencji.
- Częściowo zależny, w którym z zewnątrz pochodzi pewna liczba podobnych osobników, ale nawet bez nich populacja jest w stanie przetrwać przez długi czas.
- Tymczasowy, w nich śmiertelność przedstawicieli jest wyższa niż współczynnik urodzeń gatunku, a egzystencja jest bezpośrednio zależna od napływu osobników z zewnątrz. Populacje tymczasowe często tworzą się w miejscach o niekorzystnym klimacie i niestabilnych dostawach żywności.
Uwaga! Populacja jest bardzo podobna do żywego organizmu, jako biosystem, ma także zorganizowaną strukturę, która ma swoją integralność, program genetyczny do samoreprodukcji i specjalne charakterystyczne mechanizmy samoregulacji i adaptacji.
Struktura populacji
O strukturze przeważającej liczby istniejących siedlisk gatunkowych decydują tworzący je przedstawiciele oraz rozmieszczenie tych ostatnich w siedlisku (pamiętając o wiewiórkach - całkowita liczba i odsetek zwierząt odmiennej płci w lesie). Aby było jaśniej, spójrzmy na punkty.
Tak więc struktura populacji jest
Przestrzenne - rozmieszczenie osobników na zajmowanym obszarze - ile wiewiórek biegnie i gdzie. To z kolei dzieli się na:
- Losowe (jeśli las jest taki sam dla wszystkich wiewiórek i skaczą w tym samym środowisku naturalnym). W tym przypadku zwierząt jest niewiele, nie tworzą „grup” i nie żyją stłoczone w wodzie.
- Mundur. Występuje głównie u zwierząt żyjących w warunkach ostrej rywalizacji o zasoby pożywienia i siedliska. Niektóre gatunki drapieżnych ryb, ptaków i ssaków (na przykład niedźwiedzie) starannie strzegą swoich terenów łowieckich i nie faworyzują obcych.
- Grupa. Najczęściej występujący w przyrodzie. Tutaj przyjrzymy się przykładowi roślin. Niektóre drzewa mają duże, ciężkie owoce (orzechy, żołędzie, platan itp.), które spadając obok drzewa, natychmiast kiełkują, tworząc grupy. A nawet konwalie! Ale zawdzięczają to wegetatywnej metodzie rozmnażania (odgałęzienia z kłączy). Te powstają cechy wzrostu fakt, że otaczające warunki środowiskowe są niejednorodne, siedliska są ograniczone, gatunek ma charakterystyczne cechy biologiczne i możliwości reprodukcji.
Seksualność - stosunek okazów różnych płci (ile wiewiórek płci męskiej i żeńskiej jest w lesie).
Wiek jest jak najbardziej zrozumiały. Ile osób w różnym wieku. U każdego gatunku, a czasami w każdej populacji w obrębie gatunku, istnieją różne proporcje grup wiekowych. Z reguły wyróżnia się następujące epoki ekologiczne:
- przedprodukcyjne (organizmy, które nie osiągnęły dojrzałości płciowej);
- rozrodczy (dojrzały płciowo);
- poprodukcyjne (przedstawiciele, którzy utracili zdolność do reprodukcji).
W przypadku zwierząt i roślin ta struktura ma znaczące różnice, ale jest to osobny temat do rozważenia.
Struktura genetyczna populacji ze względu na zmienność i różnorodność genotypów(w przybliżeniu różnica w kolorze i wielkości wiewiórki oraz ich zmiany podczas krycia z kolejnym potomstwem).
Struktura ekologiczna polega na podziale gatunku na grupy indywidualnych przedstawicieli, którzy na swój sposób oddziałują z warunkami środowiskowymi. To tutaj często pojawia się miejscowa ludność. Chodzi o to, że różnica między typem a odrębną grupą przedstawicieli istniejących w specjalnych warunkach ogólnego siedliska jest bardzo warunkowa.
W zasadzie system działa jak prawie każdy system biologiczny. W związku z tym charakteryzuje się: wzrostem, rozwojem, przetrwaniem w zmieniających się warunkach środowiskowych. Określa to obecność pewnych parametrów.
Populacja wiewiórek
Opcje
Większość istniejących populacji charakteryzuje się: liczba, gęstość, wskaźnik urodzeń i współczynnik zgonów. Wszystkie te cechy są również ściśle ze sobą powiązane i współzależne.
Wielkość populacji- całkowita liczba przedstawicieli gatunku żyjących na danym terytorium. Odpowiednio gęstość to liczba osobników danego gatunku na jednostkę powierzchni obszaru.
W wielu dużych grupach średnia liczebność nie zmienia się znacząco w ciągu roku, gdyż:
- w przybliżeniu taka sama liczba przedstawicieli umiera z przyczyn naturalnych;
- intensywność rozmnażania organizmów wzrasta wraz z niską gęstością zaludnienia, a wraz ze wzrostem odpowiednio maleje;
- Stale zmieniające się warunki naturalne i czynniki klimatyczne stwarzają przeszkody w wysokiej realizacji potencjału rozrodczego.
Ale nawet przy pewnej stabilności wielkość populacji charakteryzuje się wahaniami. Główne przyczyny tych wahań związane ze zmianami warunków życia. Mianowicie:
Te okresowe wahania prowadzą do zmian w populacji ogółem, na które składają się następujące zjawiska:
- płodność;
- śmiertelność;
- imigracja (ruch - napływ jednostek z zewnątrz);
- emigracja (eksmisja przedstawicieli gatunku).
Czynniki te są powiązane z tzw. falami populacyjnymi.
Ważny! Fale populacyjne to nagłe, znaczące zmiany liczbowe.
Przykład: zmniejszenie liczebności lisów w wyniku odstrzału (czynnik abiotyczny) prowadzi do wzrostu populacji myszy polnych (norników).
Populacje charakteryzują się liczbą, gęstością, współczynnikiem urodzeń i zgonów.
Pula genowa
Ale szczególne znaczenie ma liczba efektywna - liczba dojrzałych płciowo przedstawicieli gatunku, zdolnych do posiadania potomstwa. To oni tworzą pulę genową. A teraz spójrzmy konkretnie na tę koncepcję.
Jaka jest pula genowa populacji(pula genowa). Jest to ogół wszystkich cech (genów) gatunku i ich odmian, które są dziedziczone. To dzięki genom wiewiórki z Syberii różnią się od wiewiórek z Kanady. Odmiany genów (allele) określają zdolność organizmów do przystosowywania się do stale zmieniających się cech środowiska. Im większa różnorodność genów, tym większa zdolność organizmu do przystosowania się do życia.
W biologii istnieje coś takiego jak populacja idealna. Ma ona jednak charakter czysto teoretyczny i służy do modelowania procesów. Idealna populacja można zdefiniować jako hipotetyczną panmiktykę (tj. osobniki, które mają takie same szanse na krzyżowanie się), z nieskończenie rosnącą populacją, która utrzymuje się przez pokolenia i jest niezależna od doboru naturalnego, czynników zewnętrznych i mutacji.
Jaka jest główna rola koncepcji istnienia żywych organizmów na planecie? W ekologii definiuje się go jako elementarną jednostkę procesu mikroewolucja(wewnątrzgatunkowe małe zmiany genów na przestrzeni kilku pokoleń, prowadzące do pewnych zmian u osobnika, zarówno zewnętrznych, jak i wewnętrznych), reagując na zmieniające się czynniki środowiskowe poprzez restrukturyzację puli genowej.
Funkcjonowanie populacji i dynamika populacji w przyrodzie
Ludność jako forma istnienia gatunków w przyrodzie
Wniosek
na podstawie powyższego , Podsumujmy. Populacja to zbiór przedstawicieli tego samego gatunku żyjących na wspólnym terytorium, swobodnie się krzyżujących, posiadających jedną pulę genową, posiadających własną strukturę, cechy i parametry zbliżone do istniejących biosystemów oraz stanowiącą elementarną jednostkę mikroewolucyjną.
Pomyśl o populacji. Populacja- jest to zbiór osobników tego samego gatunku o wspólnej puli genów, krzyżujących się ze sobą i zamieszkujących określoną przestrzeń przez długi czas.
W zależności od czasu i przestrzeni siedliska gatunków są różne. Zależy to od wielu znanych Ci czynników środowiskowych. Giną gatunki nieprzystosowane do warunków klimatycznych. Ich miejsce zajmują ci, którzy są bardziej odporni i przystosowani. Populacje tego samego gatunku istnieją odrębnie od siebie, gdyż pojawia się konkurencja o niszę ekologiczną. Dlatego populacje tego samego gatunku zajmują różne terytoria.
Współczesne definicje populacji formułowane są w pracach rosyjskich badaczy S. S. Shvartsa, A. M. Gilyarova, A. V. Jabłokowa. Na przykład według definicji S. S. Schwartza (1969) populacja to „elementarne grupy organizmów określonego gatunku, które utrzymują swoją liczebność przez długi czas w stale zmieniających się warunkach środowiskowych”. Według A.V. Yabłokowa są to „grupy organizmów tego samego gatunku zamieszkujące określone terytorium, o wspólnej ewolucyjnej ścieżce rozwoju”.
Rozwijając idee swoich rodaków, A. M. Gilyarov podał nieco inną definicję populacji.
Populacja- jest to zbiór organizmów tego samego gatunku o wspólnej puli genowej, zamieszkujących określoną przestrzeń przez długi czas i utrzymujących trwałą reprodukcję liczebności. Wewnątrz populacji toczy się ciągła walka o byt, a grupy osobników tego samego gatunku są od siebie odizolowane. Tworzą populacje lokalne, ekologiczne i geograficzne. Tę klasyfikację populacji wprowadził słynny rosyjski naukowiec N.P. Naumow.
Populacja jako jednostka biologiczna ma swoją specyficzną strukturę, właściwości i funkcje. Strukturę populacji charakteryzuje liczba osobników i ich rozmieszczenie w przestrzeni. A funkcje populacji są identyczne z funkcjami innych systemów biologicznych. Właściwości charakterystyczne dla populacji to wzrost, rozwój, reprodukcja, zdolność przystosowania się do stale zmieniających się warunków środowiskowych oraz cechy genetyczne.
Ludność podstawowa (lokalna).- zbiór osobników tego samego gatunku zajmujący małe obszary jednorodnego terytorium.
Liczba populacji elementarnych w przyrodzie, ewolucja rozwoju i czas trwania zależą od złożoności i prostoty warunków panujących w biocenozie oraz jej jednorodności.
W naturze mieszanie się osobników z lokalnych populacji zaciera granice między nimi.
Populacja ekologiczna- powstaje jako zbiór lokalnych populacji. Zasadniczo są to grupy wewnątrzgatunkowe przystosowane do istnienia w określonej biocenozie. Na przykład wiewiórka zwyczajna jest szeroko rozpowszechniona w różnych typach lasów. Dlatego można wyróżnić takie populacje ekologiczne jak „sosna” i „świerk”. Są słabo odizolowane od siebie, więc istnieje między nimi niewielka różnica.
Populacja geograficzna- są to populacje ekologiczne obejmujące grupę osobników zamieszkujących duże terytoria o jednorodnych geograficznie warunkach życia. Populacje geograficzne są stosunkowo odizolowane od siebie i różnią się płodnością, wielkością osobników oraz szeregiem cech ekologicznych, fizjologicznych, behawioralnych i innych. Taka długoterminowa izolacja populacji może stopniowo prowadzić do powstania rasy geograficznej lub nowych form gatunku. Takie gatunki są zwykle uważane za specjację geograficzną, rasę lub synonim tego gatunku. Na przykład znanych jest ponad 20 populacji geograficznych wiewiórki zwyczajnej. Granice i liczebność populacji w przyrodzie są określone nie tylko przez cechy zamieszkanego terytorium, ale także przez właściwości samej populacji. Wyniki badań N.P. Naumova pokazują, że podział gatunku na małe grupy terytorialne zwiększa różnorodność gatunku i wzbogaca jego pulę genową. W związku z tym w przyrodzie nie ma populacji absolutnej. Dlatego w procesie ewolucyjnego rozwoju każdego gatunku podczas osadnictwa (migracji) stale się ze sobą mieszają. W roślinach pyłek jest szeroko rozprowadzany na duże odległości przez wiatr. W rezultacie w obrębie gatunku utrzymują się różne formy populacji. Dlatego z ekologicznego punktu widzenia populacja nie ma jeszcze jednej definicji. Na największe uznanie zasługuje definicja S.S. Schwartza: „Populacja to zgrupowanie wewnątrzgatunkowe, forma istnienia gatunku o określonych parametrach ilościowych i jakościowych”.
Głównymi wskaźnikami charakteryzującymi populację są liczebność i gęstość. Wielkość populacji to całkowita liczba osobników na danym obszarze lub objętości. Liczba organizmów nigdy nie jest stała. Zależy to od liczby urodzeń i zgonów poszczególnych osób.
Gęstość zaludnienia określa się liczbą osobników lub biomasą na jednostkę powierzchni lub objętości, np.: 150 sadzonek świerka na 1 hektar lub 0,5 g rozwielitek na 1 m3 wody.
Gęstość zaludnienia różni się w zależności od jego wielkości. Gęstość zaludnienia nie rośnie w nieskończoność, wymaga to możliwości osadnictwa lub wolnej przestrzeni. Rozproszenie trwa do chwili, gdy organizmy napotkają jakąkolwiek przeszkodę. Wyróżnia się losowy, równomierny i grupowy rozkład populacji.
Zlosowe rozliczenie charakterystyczne tylko dla ośrodka jednorodnego. Na przykład szkodniki rozprzestrzeniają się losowo na polach, ale następnie w miarę namnażania rozprzestrzeniają się grupowo lub plamisto.
Najczęściej rozliczenie grupowe i może być losowy. Na przykład w lesie drzewa są rozmieszczone najpierw w grupach, a następnie równomiernie. U roślin rozprzestrzenianie się następuje poprzez rozprzestrzenianie się zarodników, nasion i owoców, podczas gdy u zwierząt rozprzestrzenianie się jest szybkie i bierne. Na przykład lisy, łosie i inne zwierzęta kopytne są bardzo aktywne. U zwierząt prowadzących siedzący tryb życia następuje powolne rozprzestrzenianie się.
Organizmy aktywnie poruszające się mają ogromne zasięgi, bez ostrych granic między populacjami, natomiast organizmy osiadłe mają wyraźnie odgraniczone populacje. Należą do nich płazy, gady i mięczaki. Wielkość zasięgu populacji zależy od wielkości organizmów, aktywności behawioralnej, zaopatrzenia w żywność i innych czynników abiotycznych. Na przykład u owadów i roślin zielnych liczba osobników może sięgać setek tysięcy lub więcej. Natomiast liczebność i zagęszczenie dużych zwierząt i dużych roślin drzewiastych jest zmienne i związane z działalnością człowieka. Ponadto szczególną rolę odgrywają czynniki paszowe.
Spadek plonów żywności w poszczególnych latach przyczynił się do gwałtownego spadku dynamiki populacji wiewiórek, zajęcy, czukarów i bażantów. Dlatego w naturze niestabilność populacji jest naturalna. Jednak w niektórych przypadkach wielkość populacji zostaje zastąpiona gwałtownym spadkiem lub wzrostem. Procesy te występują często w przyrodzie. Przyczyn ich występowania jest wiele. Mogą to być pula genowa gatunku, czynniki środowiskowe, tempo wzrostu, konkurencja, nadmiar pożywienia itp.
Populacja w naturze jest zdolna do samoregulacji liczebności. Każdy gatunek ma górną i dolną granicę wzrostu liczebności, poza którą nie może przekroczyć. Dzięki temu liczebność populacji utrzymuje się na optymalnym poziomie. Występują dzienne i sezonowe wahania liczby organizmów. Na przykład u małych zwierząt, gryzoni i niektórych ptaków wahania liczebności mogą być bardzo znaczące. Wiadomo zatem, że liczba gryzoni wzrasta w sezonie 300–500 razy, a niektórych owadów – 1300–1500 razy. Takie ogniska populacyjne są powszechne wśród szarańczy, patogenów chorób zakaźnych, wirusów i bakterii i powodują ogromne szkody w rolnictwie i życiu ludzkim.
Gwałtowne spadki populacji nie są trwałe. W niektórych przypadkach prowadzą do wymierania populacji. Całkowity czas życia organizmów dzieli się na trzy typy, to znaczy istnieją trzy typy przeżycia organizmów (Schemat 6).
Schemat 6
I- niska śmiertelność we wczesnych stadiach rozwoju i zwiększona w późniejszych stadiach rozwoju (owady, duże ssaki); II - oczekiwana długość życia jest stabilna (niektóre ryby, ptaki, rośliny itp.); III - maksymalna śmiertelność we wczesnych stadiach rozwoju i niska w wieku dorosłym (niektóre ryby, zwierzęta bezkręgowe)
Trzy rodzaje przetrwania.
Pierwszy typ przeżycia obserwuje się głównie u owadów, dużych ssaków, drzew i ludzi. Maksymalna śmierć następuje w ostatnim roku (starości), kiedy duża liczba osób ma tę samą oczekiwaną długość życia i oczywiście pierwszy typ krzywej różni się w zależności od genów, oczekiwanej długości życia i cech płciowych.
Drugi typ jest charakterystyczny dla organizmów, w których śmiertelność pozostaje stała przez całe życie. Należą do nich organizmy koelenteratu zbiorników słodkowodnych.
Trzeci typ jest charakterystyczny dla większości organizmów. Charakteryzuje się zwiększoną śmiertelnością organizmów we wczesnych stadiach rozwoju, np. ryb, ptaków i wielu bezkręgowców, które wyróżniają się płodnością. Śmiertelność roślin wynosi 90-95%.
Uzyskane dane dotyczące wzorców przeżycia organizmów odgrywają dużą rolę w prowadzeniu badań teoretycznych i eksperymentów z pożytecznymi i szkodliwymi gatunkami populacji.
Oprócz wskaźników urodzeń i zgonów migracja ma duży wpływ na wielkość i gęstość zaludnienia. Populacja zawsze dąży do rozszerzenia swojego zasięgu. Zależy to głównie od wielkości i gęstości młodszego pokolenia. Populacja nie może jednak zwiększać swojego zasięgu w nieskończoność, uniemożliwiają to czynniki ograniczające lub niekorzystne warunki nowych siedlisk.
Istnieją stabilne, rosnące i malejące populacje. Zrównoważona intensywność wskaźników urodzeń i zgonów tworzy stabilną populację. Ponadto stabilność populacji zależy od warunków genetycznych, historycznych i biologicznych. W przyrodzie stabilność populacji zależy również od urodzeń i imigracji, śmiertelności i emigracji. Osobniki pojawiają się w populacji w okresie imigracji i zmniejszają się w wyniku emigracji.
Tylko przy zrównoważonej kombinacji tych czynników tworzy się stabilna populacja. Znajomość struktury i wzorców rozwoju populacji ma ogromne znaczenie praktyczne.
Populacja. Populacja podstawowa. Populacja ekologiczna. Populacja geograficzna. Wielkość populacji. Gęstość zaludnienia. Losowe rozliczenie. Przesiedlenie grupowe. Trzy rodzaje przetrwania.
1. Istnieją różne poglądy naukowców zajmujących się ochroną środowiska na problemy populacji.
2. Głównymi właściwościami populacji są rozmieszczenie przestrzenne, liczebność, gęstość.
3. Wahania liczebności populacji zależą od czynników środowiskowych.
4.;Istnieją trzy rodzaje przetrwania organizmów. W naturze występują organizmy o wysokim potencjale rozrodczym (szarańcza itp.).
1.Co to jest populacja?
2.Jak klasyfikuje się populacje?
3.Jak rozległe są populacje?
1. Jaka jest istota definicji populacji podanych przez S. Schwartza, A. Yabłokowa, A. Gilyarova i N. Naumova?
2.Nazwij właściwości populacji i opowiedz o ich zawartości.
1. Jakie czynniki zapobiegają powszechnemu rozprzestrzenianiu się populacji?
2. Do którego z trzech typów przetrwania należy dana osoba?
3. Korzystając ze schematu wyjaśnij rodzaje przeżywalności saigi i karpia.
1.Jak przemieszczają się populacje saigi w Kazachstanie zimą i wiosną? Dlaczego?
2. Jak pojawiła się populacja kułanów w Kazachstanie i co wiadomo o ich liczebności?