Термін «популяція» сьогодні використовується в різних сферах та галузях науки. Найбільше впливає він на біології, демографії, екології, медицині, психометриці, цитології. Але що таке населення, і що вона характеризується?
Вступ. Визначення
Сьогодні вивчення популяції переважно проводиться виявлення генетичних чи екологічних послідовностей. Це дозволяє визначити середовище виживання видів та їх спадковість. На даний момент існує ще одне поняття – «клітинна популяція». Це ізольоване потомство конкретної за кількістю групи клітин. Вивченням цієї галузі займаються фахівці в рамках цитології.
З погляду генетики, населення - це неоднорідна спадкова сукупність форм одного виду, якій протилежна так звана чиста лінія. Справа в тому, що кожне сімейство особин відповідає конкретним ознакам і є певним фено- і генотипом.
Основні характеристики
Перед тим як почати детальніше розумітися, що таке населення, потрібно знати і усвідомлювати її основні компоненти. Усього налічується 5 основних характеристик:
1. Розподіл. Воно може бути просторовим та кількісним. Перший вид, своєю чергою, ділиться на випадкове і рівномірне розподіл. Кількісний показник відповідає за чисельність населення або її окремої групи. Розподіл особин безпосередньо залежить від кліматичних умов, геному, ланцюга живлення та ступеня адаптації.
2. Чисельність. Це окрема характеристика популяції, яку слід плутати з підвидом розподілу. Тут чисельність є загальною кількістю організмів у певній одиниці простору. Найчастіше воно буває динамічним. Залежить від співвідношення смертності та плідності особин.
3. Щільність. Визначається біомасою чи кількістю організмів на одиниці площі (обсягу).
4. Народжуваність. Обумовлюється кількістю особин, які виникли внаслідок розмноження за одиницю часу.
5. Смертність. Поділяється за віковими критеріями. Є кількістю форм життя, загиблих за одиницю часу.
Структурна класифікація
На даний момент розрізняють такі види популяцій: вікову, статеву, генетичну, екологічну та просторову. Кожна із цих варіацій має свою конкретну структуру. Так, вікова популяція визначається співвідношенням особин різних поколінь. Представники одного виду можуть мати як прабатьків, так і приплоди.
Статева популяція залежить від типу розмноження сімейства та сукупності детермінованих морфофункціональних та анатомічних характеристик організмів. Генетична структура визначається варіаціями алелів та способом їх обміну. Екологічна популяція є розподіл сімейства групи щодо чинників середовища. Просторова структура залежить від розподілу та розміщення окремих особин виду в ареалі.
Відокремленість популяцій
У різних сімействах ця властивість залежить від довкілля та форми співіснування. Якщо представники одного виду переміщається великих просторах, то таку популяцію можна назвати великої. Що стосується слабкого розвитку здібностей до розподілу, сімейство визначається дрібними сукупностями, які можуть відбивати, наприклад, мозаїчність ландшафту. Населення тварин з малорухливим способом життя і рослин залежить від різнорідності середовища.
Рівень відокремленості сусідніх родин одного виду різний. У разі популяції можуть різко розподілятися у просторі чи бути чітко локалізовані певній території. Має місце і суцільне заселення величезної площі одним видом. У свою чергу, межі між популяціями можуть бути змазаними та помітними.
Динаміка чисельності може бути 3 видів:
Більшість особин доживає до максимального вікового порога (люди та ссавці),
Загибель може наступити в будь-який момент (плазуни і птахи),
Рівень смертності високий на ранніх стадіях розвитку (риби, рослини, безхребетні).
Населення складається з сукупності особин, які схожі між собою за морфофізіологічними властивостями, ареалом, типом схрещування, походженням. Така група організмів називається видом. Це одиниця структури популяції.
Види залежить від наступних критеріїв: морфологічного, генетичного, фізіологічного, біохімічного. За додатковою класифікацією характеристики впливу бувають географічними та екологічними.
Кожен вид виникає, потім розвивається та пристосовується. При різкій зміні умов існування він може зникнути.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Вступ
1. Поняття населення
2. Властивості популяцій
3. Фактори динаміки чисельності популяцій
4. Просторове розміщення популяцій
Висновок
Список літератури
Вступ
Все взаємопов'язане з усім - свідчить перший екологічний закон.
Вже в минулому столітті виникла тривога людини за долю планети, а в поточному столітті дійшло до кризи світової екологічної системи через зростання навантажень на природне середовище. Забруднення довкілля, виснаження природних ресурсів та порушення екологічних зв'язків в екосистемах стали глобальними проблемами
Незважаючи на заходи, що вживаються Російською державою з оздоровлення навколишнього середовища, екологічні відносини, як і раніше, продовжують розвиватися в несприятливому для природи та суспільства напрямі:
а) так само переважає відомчий підхід, внаслідок чого кожен екологокористувач експлуатує природні багатства, виходячи зі своїх відомчих інтересів;
6) застосовується так званий ресурсний підхід до еколого - користування, внаслідок чого поза правовим захистом залишаються багато екологічних зв'язків та природних об'єктів, що не мають ресурсної цінності.
В даний час, в період екологічної кризи, що насувається на всій планеті, всім, хто нині живе, необхідно вирішити завдання переходу від експлуатації та завоювання Природи до її збереження і співпраці з нею. населення чисельність розміщення
Інтенсивно споживаючи природні ресурси за допомогою технічних засобів, що колосально зростають за своєю потужністю, людство в прогресуючій формі покращувало умови розвитку своєї цивілізації та свого зростання як біологічного виду Homo sapiens. Екологія, як і будь-яка наука, має два аспекти. Один - це прагнення пізнання заради самого пізнання, й у плані перше місце ставиться пошук закономірностей розвитку природи, і навіть їх пояснення; інший - застосування зібраних знань на вирішення проблем, що з довкіллям. Стрімке підвищення значимості екології пояснюється лише тим, що жодне з питань величезної практичної важливості нині не можна вирішити без урахування зв'язків між живими і неживими компонентами природи.
Практичний вихід екології можна побачити, перш за все, у вирішенні питань природокористування; саме вона має створити наукову основу експлуатації природних ресурсів.
1. Поняття населення
Особи більшості видів розподілені у межах свого видового ареалу нерівномірно.
Існує кілька варіантів визначення популяції. Популяцією називається сукупність особин одного виду протягом тривалого часу, що населяють певну територію або акваторію, пов'язаних тим чи іншим ступенем вільного схрещування і досить ізольованих від інших таких самих сукупностей. Як випливає з наведеного визначення популяції, воно включає такі особливості, властиві їй:
· Існування протягом великої кількості поколінь, що відрізняє популяцію від короткочасних нестійких об'єднань особин.
· Наявність певної міри вільного схрещування особин. Саме ця особливість популяції забезпечує її єдність як еволюційну структуру.
· Ступінь вільного схрещування всередині популяції вище, ніж між різними (нехай навіть сусідніми) популяціями.
· Певна ступінь ізоляції популяцій друг від друга.
Причини, що змушують особин популяції групуватися не більше обмежених ділянок, надзвичайно численні і різноманітні, але головна їх полягає у нерівномірності розподілу екологічних умов у географічному просторі й у подібності вимог до цих умов в організмів одного виду.
Залежно від розмірів займаної території виділяється три типи популяцій: елементарні, екологічні та географічні.
1 – ареал виду; 2-4 - відповідно географічна, екологічна та елементарна популяції.
· Елементарна,або мікропопуляція, - це сукупність особин виду, що займають якусь невелику ділянку однорідної площі. До складу їх зазвичай входять генетично однорідні особини. Кількість елементарних популяцій, на які розпадається вигляд, залежить від різнорідності умов довкілля: чим вони одноманітніші, тим менше елементарних популяцій, і навпаки.
· Екологічна популяціяформується як сукупність елементарних популяцій. В основному це внутрішньовидові угруповання, що слабко ізольовані від інших екологічних популяцій виду, тому обмін генетичною інформацією між ними відбувається порівняно часто, але рідше, ніж між елементарними популяціями. Екологічна населення має свої особливі риси, що відрізняють її в чомусь від іншої сусідньої популяції. Так, білки заселяють різні типи лісу, і можуть бути чітко виділені «соснові», «ялинові», «ялицеві», «ялицево-ялицеві» та інші їх екологічні популяції.
· Географічна популяціяохоплює групу особин, що населяють територію з географічно однорідними умовами існування. Географічні популяції займають порівняно велику територію, досить ґрунтовно розмежовані та відносно ізольовані. Вони різняться плідністю, розмірами особин, поруч екологічних, фізіологічних, поведінкових та інших особливостей. Для географічної популяції характерний генетичний обмін, і хоча може бути рідкісним, проте можливий.
Населення має лише їй властиві особливостями: чисельністю, щільністю, просторовим розподілом особин. Розрізняють вікову, статеву, розмірну структуру популяції. Співвідношення різних за віком та статтю груп у популяції визначають її основні функції. Співвідношення різних вікових груп залежить від двох причин: від особливостей життєвого циклу виду та від зовнішніх умов.
склад. Умовно в популяції можна виділити три екологічні вікові групи:
· Пререпродуктивна - група особин, вік яких не досяг здатності відтворення;
· Репродуктивна - група, що відтворює нові особини;
· Пострепродуктивна - особини, що втратили здатність брати участь у відтворенні нових поколінь. Тривалість цього віку по відношенню до загальної тривалості життя сильно варіює у різних організмів.
Щільність популяції - це величина популяції, віднесена до одиниці простору: число особин, чи біомаса, популяції на одиницю площі чи обсягу. Щільність залежить від трофічного рівня, у якому перебуває населення. Чим нижчий трофічний рівень, тим вища щільність.
Розрізняють три типи розподілу або розселення особин усередині популяції: рівномірне, випадкове та групове
А – рівномірний розподіл; Б – випадковий розподіл; В – груповий розподіл.
· Поступово розподіл у природі частіше пов'язане з гострою конкуренцією між різними особами. Такий тип розподілу відзначають у хижих риб та у колюшок з їх територіальним інстинктом та суто індивідуальним характером.
· Випадковий розподіл має місце лише в однорідному середовищі. Так спочатку розподіляється попелиця на полі. У міру її розмноження розподіл набуває групового або плямистого (конгрегаційного) характеру.
· Груповий розподіл зустрічається найчастіше. Так, у сосновому лісі дерева спочатку розселяються групами, а надалі їх розміщення стає рівномірним. Популяції груповий розподіл забезпечує більш високу стійкість до несприятливих умов порівняно з окремою особиною.
Чисельність та щільність виражають кількісні характеристики популяції як цілого. Чисельність популяції виражається числом особин цього виду, що мешкають на одиниці займаної нею площі. Динаміка чисельності популяцій складається при взаємодії основних популяційно-динамічних процесів: 1) народжуваності, 2) смертності, 3) швидкості зростання, 4) імміграції нових особин з інших популяцій, 5) еміграції деяких особин за межі ареалу цієї популяції.
Народжуваність характеризує частоту появи нових особин. Під народжуваністю розуміють кількість особин (яєць, насіння, ембріонів), вироблених за одиницю часу для однієї самку.
· Максимальна народжуваність – це утворення теоретично максимально можливої кількості нових особин в ідеальних умовах, коли відсутні лімітуючі фактори та розмноження обмежується лише фізіологічними факторами.
· Реалізована народжуваність - це збільшення популяції за рахунок появи на світ нових особин за фактичних, реальних умов середовища.
Показник смертності характеризує загибель особин у популяціях. За визначенням, смертність - це кількість особин, які вмирають в одиницю часу для розрахунку на особину в популяції. Враховуються всі загиблі особи незалежно від причини смертності (старість, елімінація хижаками, хворобами тощо).
· Максимальна смертність - постійна величина, яка характеризує загибель особин в ідеальних умовах, коли популяція не піддається впливу факторів, що лімітують.
· Реалізована (екологічна) смертність, тобто величина, яка подібно до екологічної народжуваності, залежить від реальних умов біотичного та абіотичного середовища.
Розмір приросту популяції за одиницю часу для одну особину становить швидкість зростання популяції. У міру зростання популяції відбувається зниження доступних кожної особи ресурсів середовища. При виснаженні ресурсів зростання популяції гальмується, і, зрештою, припиняється. Популяції різних видів мають дивовижну здатність до швидкого зростання чисельності. Це питання розглядали Аристотель (4 в. е.), Макіавеллі (близько 1525 р.), пізніше Бюффон (1751 р.). Ч. Дарвін звернув увагу на численні випадки разюче швидкого розмноження деяких тварин у природному стані, коли умови особливо сприяли. Він поширив ідею геометричного зростання, коли чисельність популяції зростає в геометричній прогресії на всі види тварин і рослин, поклавши постулат про високий репродуктивний потенціал видів в основу своєї теорії природного відбору.
Міграція - це особливий випадок переміщення особин, коли майже вся популяція на якийсь час йде з певного району. Сезонні або добові міграції дозволяють організмам використовувати оптимальні умови середовища в таких місцях, де вони не могли б постійно жити. Перебираючись з місця на місце слідом за переміщенням оптимальних умов, такі види можуть зберігати високу активність, підтримувати велику щільність популяції і в ті періоди, коли види, що не мігрують, переходять у неактивний стан (у стан діапаузи або
У природі діють інші чинники, що впливають динаміку чисельності популяцій. Це пов'язано з наступними причинами. Для деяких видів вирішальне значення мають фізичні чинники. Чисельність особин у популяціях можуть лімітувати такі фактори, як брак природних ресурсів (наприклад, їжі або місць, придатних для розмноження), недоступність цих ресурсів та нестача часу для розмноження (короткий вологий сезон, короткий день, наприклад, в Арктиці).
«Хвилі життя» різко ускладнюють планування експлуатації даної популяції, оскільки щорічне вилучення (відстріл, промисел) однієї й тієї числа особин може означати, що у рік буде вилучено, скажімо, лише 5% особин, а другого року, коли чисельність популяції впаде в 10 разів - 50% особин від існуючого складу популяції. Крім того, коливання чисельності закликають людину збільшити мінімальну теоретично допустиму чисельність популяції.
Популяції тварин, рослин, грибів і мікроорганізмів мають здатність до природного регулювання чисельності, тобто при більш менш значних коливаннях вони залишаються в стані динамічної рівноваги, на якомусь рівні між верхнім і нижнім межами. Це забезпечується дією специфічних пристосувальних механізмів, заснованих на тому, що надходження енергії, необхідної для виживання популяції, не перевищує певного рівня і забезпечує таким чином розміри даної популяції. Здатність популяції підтримувати стійкість завдяки здатності до саморегулювання через власні механізми, що регулюють, називається гомеостазом популяції. Так, зростання чисельності популяції призводить до виснаження запасів їжі, за яким слідує зниження народжуваності організмів, збільшення їх смертності (негативні зв'язки), а, отже, і зниження чисельності. Останнє, своєю чергою, збільшує запаси їжі, що викликає зростання народжуваності та чисельності популяції (позитивні зв'язки). Рівноважний стан популяції (стан динамічної рівноваги) є короткочасним і досягається за рахунок швидкого чергування позитивних та негативних зворотних зв'язків. Для оптимізації відносин людини з природою важливо враховувати чисельність популяції, брати до уваги те, що на чисельність популяції може вплинути виснаження необхідних ресурсів через скорочення кормової бази, конкуренція з боку домашніх тварин, витоптування грунту і погіршення її аерації, зниження кисню у воді при забрудненні та евтрофуванні. Людина може штучно регулювати чисельність популяцій, наприклад, тварин шляхом заборони полювання чи обмеження її термінів деякі види, введення ліцензій. Це вже дало позитивні результати – запобігло від винищення ряду видів, зокрема, лося, бобра, зубра. Ведучи боротьбу зі шкідниками сільського та лісового господарств, небезпечними для життя видами, людина обмежує чисельність їх популяцій.
У цілому нині, чисельність популяції, швидкість її зростання (у більш загальному сенсі - швидкість її зміни, динаміка чисельності) є дуже лабільними параметрами, високочутливими до впливу абіотичних, біотичних, антропічних чинників. Тому людина повинна добре представляти всі особливості популяції, яка експлуатується, щоб забезпечити відтворення, стабільне тривале її існування. Складність цієї задачі збільшується через численні зв'язки між популяціями різних видів, що населяють одну
2. Звластивості популяцій
Значення коефіцієнтів народжуваності і смертності залежать багатьох чинників, які діють населення ззовні, і навіть від її властивостей. Об'єктивний показник здатності організмів збільшувати свою чисельність – максимальна миттєва швидкість приросту популяції. Цей параметр обернено пропорційний тривалості життя організмів. У цьому легко переконатись, звернувшись до гіперболічної залежності між вродженою швидкістю збільшення чисельності популяції та середнім часом генерації, вираженим у днях. Дрібні організми мають вищі значення r тах, ніж великі, що меншим часом генерації. Причина подібної кореляції зрозуміла, оскільки для досягнення великих розмірів організму потрібно багато часу. Відстрочка періоду розмноження також неминуче веде до зменшення r тах.
Проте переваги, що даються великими розмірами тіла, повинні перевищувати недоліки, пов'язані зі зменшенням r тах, тому що в іншому випадку великі організми ніколи не з'явилися б в еволюції. Тенденція до зростання розмірів тіла з плином геологічного часу, простежена по викопних залишках, послужила основою запровадження поняття збільшення філетичного розміру.
Великі розміри тіла дають цілком очевидні переваги: більший організм повинен залучати менше потенційних хижаків і, отже, він має більше шансів не стати жертвою і має відрізнятися кращою виживання; дрібні організми знаходяться в тісній залежності від фізичного середовища, навіть дуже слабкі зміни якого можуть виявитися для них згубними. Більші організми легше переносять вплив подібних змін і відповідно краще від них захищаються. Однак більшим організмам потрібно більше речовини та енергії для однієї особини в одиницю часу, ніж дрібним. Крім того, для них існує набагато менше укриттів та безпечних місць.
У житті всіх організмів у популяції можна виділити три основні періоди: передрепродуційний, репродукційний та пострепродукційний. Відносна тривалість кожного їх у різних видів дуже різна. У багатьох тварин перший період найдовший. Яскравим прикладом можуть бути поденки, у яких передрепродуційний період сягає 3 років, а репродукційний займає лише від 2-3 год до 1 доби. У американської цикади передрепродуційний період становить 17 років. Але є види, особини яких, щойно з'явившись на світ, починають інтенсивно розмножуватися (більшість бактерій).
Репродукційні повноваження популяції залежить від її вікового складу. Тривалість життя особин популяції можна оцінити, використовуючи криві виживання. Існує три типи кривих виживання.
Перший тип (криві 1) відповідає ситуації, коли більше особин має однакову тривалість життя і вмирає протягом дуже короткого відрізка часу. Криві характеризуються дуже опуклою формою. Такі криві виживання властиві людині, причому крива виживання для чоловіків у порівнянні з аналогічною кривою для жінок менш опукла, тому страховий поліс для чоловіків у більшості країн Заходу в 1,5 рази дорожчий, ніж для жінок. Для більшості копитних криві виживання також опуклі, хоч і по-різному для різних видів, а також залежно від статі. Другий тип властивий видам, коефіцієнт смертності яких залишається постійним протягом усього життя. Тому крива виживання трансформується у пряму лінію. Така форма кривої виживання властива прісноводній гідрі. Третій тип - сильно увігнуті криві, що відбивають високу смертність особин у ранньому віці. Так характеризується тривалість життя деяких птахів, риб, а також багатьох безхребетних.
Знання типу кривої виживання дає можливість побудувати піраміду вікових груп. Слід розрізняти три типи таких пірамід. Піраміда з широкою основою, що відповідає високому відсотку молодняку, характерна для популяції з великим значенням коефіцієнта народжуваності. Середній тип піраміди відповідає рівномірному розподілу особин за віком у популяції зі збалансованими коефіцієнтами народжуваності та смертності - піраміда вирівняна. Піраміда з вузькою основою (навернена), що відповідає популяції з чисельним переважанням старих особин над молодняком, характерна для популяцій, що скорочуються. У таких популяціях коефіцієнт смертності перевищує коефіцієнт народжуваності.
p align="justify"> Велике значення для збільшення чисельності популяції мають витрати на потомство, що виражаються в певній тактиці розмноження. Не всі нащадки рівноцінні: ті з них, які зроблені на світ наприкінці вегетаційного сезону, зазвичай мають меншу можливість дожити до дорослого стану в порівнянні з нащадками, що з'явилися на світ раніше. Скільки зусиль мають батьки витрачати на кожного нащадка? При постійній величині репродуктивного зусилля середня пристосованість окремого нащадка пов'язана зворотним співвідношенням зі своїм числом. Один крайній варіант тактики розмноження - вкласти все в єдиного дуже великого і добре пристосованого нащадка, інший - максимально збільшити загальну кількість вироблених світ нащадків, вклавши в кожну особину якнайменше. Однак найкраща тактика розмноження - це компроміс між виробництвом максимально великої кількості нащадків та утворенням потомства максимально високої пристосованості.
Зазначене співвідношення кількості та якості потомства ілюструє проста графічна модель.
У малоймовірному випадку, тобто у разі лінійної залежності пристосованості нащадків від витрат на них батьків, пристосованість кожного окремого нащадка зменшується зі збільшенням розміру посліду або кладки. Оскільки пристосованість батьків або, що те саме, загальна пристосованість всіх нащадків - постійна величина, з погляду батьків немає оптимального розміру кладки. Однак оскільки початкові витрати на потомство роблять більший внесок у пристосованість нащадків, ніж наступні (має місце 5-подібний характер залежності пристосованості нащадків при збільшенні вкладу батьків), то очевидно, що існує певний оптимальний розмір кладки. У цьому гіпотетичному випадку батьки, які витрачають лише 20% свого репродуктивного зусилля на кожного з п'яти своїх нащадків, отримають більшу віддачу від свого вкладу, ніж за будь-якого іншого розміру кладки. Подібна тактика, будучи оптимальною для батьків, не є найкращою для кожного окремо взятого нащадка, максимальна пристосованість якого досягається в тому випадку, якщо він єдиний нащадок, який отримав повний внесок зусиль від своїх батьків. Отже, в даному випадку є «конфлікт батьків і дітей».
Особливо великий вплив на форму S-подібної кривої має конкурентна обстановка. У сильно розрідженому середовищі (конкурентний вакуум) найкращою репродуктивною стратегією слід вважати максимальний внесок речовини та енергії у розмноження для продукування якомога більшої кількості нащадків у найкоротші терміни. Оскільки конкуренція невелика, нащадки можуть вижити, навіть якщо вони мають дуже малі розміри та низьку пристосованість. Однак у насиченому середовищі, де помітно виявляються ефекти маси, а конкуренція гостра, оптимальною стратегією буде витрачання великої кількості енергії на подолання конкуренції, підвищення власної виживаності та на продукування більш конкурентоспроможних нащадків. За такої стратегії краще мати великих нащадків, а оскільки енергетично вони дорожчі, їх може бути зроблено менше.
Отже, властивості популяції можна оцінити за такими показниками як народжуваність, смертність, вікова структура, співвідношення статей, частота генів, генетична різноманітність, швидкість і форма кривої росту і т.д.
Щільність популяції визначається її внутрішніми властивостями, і навіть залежить від чинників, що діють на популяцію ззовні.
3. Фактори динаміки чисельності популяцій
Відомо три типи залежності чисельності популяції від її густини. При першому типі (крива 1) швидкість зростання популяції зменшується зі збільшенням щільності. Це поширене явище дозволяє зрозуміти, чому популяції деяких тварин щодо стійкі. По-перше, зі збільшенням щільності популяції спостерігається зниження народжуваності. Так, у популяції великої синиці при густині менше однієї пари на 1 га на одне гніздо припадає 14 пташенят; коли щільність досягає 18 пар на 1 га, виводок становить менше 8 пташенят. По-друге, зі збільшенням щільності популяції змінюється вік настання статевої зрілості. Наприклад, африканський слон залежно від густини популяції може досягати статевої зрілості у віці від 12 до 18 років. Крім того, цей вид при низькій щільності дає приплід 1 слоненя за 4 роки, тоді як при високій - народжуваність становить 1 слоненя за 7 років.
При другому типі залежності (крива 2) темпи зростання популяції максимальні при середніх, а не при низьких значеннях щільності. Так, у деяких видів птахів (наприклад, чайок) число пташенят у виводку збільшується з підвищенням густини популяції, а потім, досягнувши найбільшої величини, починає зменшуватися. Цей тип впливу щільності популяції на швидкість розмноження особин уражає видів, у яких відзначений груповий ефект. При третьому типі (крива 3) темпи зростання популяції не змінюється до того часу, поки вона досягне високої щільності, потім різко падає.
Подібна картина спостерігається, наприклад, у лемінгів. При піку чисельності щільність лемінгів стає надмірною, і вони починають мігрувати. Елтон так описав міграції лемінгів у Норвегії: тварини проходили через села в такій кількості, що собаки та кішки, які спочатку нападали на них, просто перестали їх помічати. Досягши моря, знесилені лемінги, тонули.
Регулювання чисельності рівноважних популяцій визначається переважно біотичними факторами. У тому числі головним чинником часто виявляється внутрішньовидова конкуренція. Прикладом може бути боротьба птахів за помсти для гніздування.
Внутрішньовидова конкуренція може бути причиною фізіологічного ефекту, відомого під назвою шокової хвороби. Його наголошують, зокрема, у гризунів. Коли щільність популяції стає занадто великою, шокова хвороба призводить до зниження плодючості та збільшення смертності, що повертає густину популяції до нормального рівня.
У деяких видів тварин дорослі особини харчуються власним приплодом. Це, відоме як канібалізм, знижує чисельність популяції. Канібалізм властивий, наприклад, окуням: в озерах Західного Сибіру 80% їжі великих особин становить молодь того ж виду. Молодь, своєю чергою, харчується планктоном. Таким чином, коли немає інших видів риб, дорослі особини живуть за рахунок планктону.
Хижацтво як обмежуючий фактор саме по собі має велике значення. Причому якщо вплив жертви чисельність популяції хижака немає сумнівів, то зворотний вплив, т. е. на популяцію жертви, буває який завжди. По-перше, хижак знищує хворих тварин, цим він покращує середній якісний склад популяції жертви. По-друге, роль хижака відчутна тільки тоді, коли обидва види мають приблизно однаковий біотичний потенціал. В іншому випадку через низький темп розмноження хижак не в змозі обмежити чисельність своєї жертви. Наприклад, лише одні комахоїдні птахи не можуть зупинити масове розмноження комах. Іншими словами, якщо біотичний потенціал хижака набагато нижче біотичного потенціалу жертви, дія хижака набуває постійного характеру, який не залежить від щільності його популяції.
Чисельність комах-фітофагів нерідко визначається комбінацією видоспецифічних реакцій комах та рослин на вплив забруднюючих речовин. Забруднення знижує резистентність рослин, у результаті чисельність комах збільшується. Однак при занадто великому забрудненні чисельність комах знижується, незважаючи на зменшення опірності рослин.
Наведена диференціація факторів динаміки чисельності популяцій дозволяє зрозуміти їхнє реальне значення в житті та відтворенні популяцій. Сучасна концепція автоматичного регулювання чисельності популяцій базується на поєднанні двох принципово різних явищ: модифікацій, або випадкових коливань чисельності, та регуляцій, що діють за принципом кібернетичного зворотного зв'язку та нівелює коливання. Відповідно до цього виділяють модифікуючі (незалежні від щільності популяції) і регулюючі (залежні від щільності популяції) екологічні фактори, причому перші впливають на організми або безпосередньо, або через зміни інших компонентів біоценозу. Фактично, модифікуючі чинники є різні абіотичні чинники. Регулюючі чинники пов'язані з існуванням та активністю живих організмів (біотичні чинники), оскільки лише живі істоти здатні реагувати на щільність своєї популяції та популяцій інших видів за принципом негативного зворотного зв'язку.
Якщо вплив модифікуючих факторів призводять лише до перетворень (модифікацій) коливань чисельності, не усуваючи їх, то регулюючі фактори, вирівнюючи випадкові відхилення, стабілізують (регулюють) чисельність на певному рівні. Проте за різних рівнях чисельності популяції регулюючі чинники дуже різні. Наприклад, хижаки-поліфаги, здатні при зміні чисельності жертв послабити або посилити свою активність - функціональна реакція, - діють при порівняно низьких значеннях чисельності популяції жертви.
Хижаки - олігофаги, що характеризуються на відміну поліфагів чисельною реакцією на стан популяції жертви, надають її у регулюючу дію у ширшому діапазоні, ніж полифаги. При досягненні популяцією жертви ще більш високої чисельності створюються умови поширення хвороб і, нарешті, граничний чинник регуляції - внутрішньовидова конкуренція, яка веде до вичерпування доступних ресурсів та розвитку стресових реакцій у популяції жертви. У реальній ситуації даний параметр залежить від великої кількості факторів, зокрема і тих, які не надають регулюючого на щільність популяції за принципом зворотного зв'язку.
Особи у популяції взаємодіють між собою, забезпечуючи свою життєдіяльність та стійке відтворення популяції.
У тварин, які ведуть одиночний спосіб життя або створюють сім'ї, регулюючим фактором є територіальність, яка впливає на володіння певними харчовими ресурсами та має велике значення для розмноження. Особина захищає простір від вторгнення і відкриває її для іншої особини лише при розмноженні. Найраціональніше використання простору досягається у тому випадку, якщо утворюється справжня територія - ділянка, з якої інші особини виганяються. Так як власник ділянки психологічно панує на ньому, для вигнання найчастіше достатньо лише демонстрації загроз, переслідування, найбільше - удаваних атак, які припиняються ще на межах ділянки. У цих тварин велике значення мають індивідуальні відмінності між особинами - найбільш пристосовані мають великий індивідуальний харчовий ареал.
У тварин, які ведуть груповий спосіб життя і утворюють зграї, стада, колонії, груповий захист від ворогів та спільний піклування про потомство підвищує виживання особин, що впливає на чисельність популяції та її виживання. Ці тварини організовані ієрархічно. Ієрархічні відносини підпорядкування побудовані тому, що ранг кожного відомий кожному. Як правило, вищий ранг належить найстаршому самцю. Ієрархія контролює всі взаємодії всередині популяції: шлюбні, особин різного віку, батьків та потомства.
У тварин особливу роль відіграють відносини «мати-дитя». Батьки передають нащадкам генетичну інформацію та інформацію про довкілля.
4. Пзростання розміщення популяцій
На рівні популяції абіотичні чинники впливають такі параметри, як народжуваність, смертність, середня тривалість життя особини, швидкість зростання популяції та її розміри, нерідко будучи найважливішими причинами, визначальними характер динаміки чисельності популяції і просторове розподіл особин у ній. Популяція може пристосовуватися змін абіотичних чинників, по-перше, змінюючи характер свого просторового розподілу і, по-друге, шляхом адаптивної еволюції.
Виборче ставлення тварин і рослин до факторів середовища породжує вибірковість і місцеперебування, тобто екологічну спеціалізацію по відношенню до ділянок ареалу виду, які він намагається зайняти і заселити. Ділянка ареалу, зайнятий населенням образу і що характеризується певними екологічними умовами, називається стацией. Вибір стації, зазвичай, визначається якимось одним фактором; це може бути кислотність, солоність, вологість тощо.
Для евритермних видів характерна зональна зміна стацій, тобто строго спрямована зміна стацій при переході виду з однієї природної зони в іншу: при пересуванні на північ обираються більш сухі відкриті стації, що добре прогріваються, з розрідженим рослинним покривом, часто розташовані на легких піщаних або кам'янистих ґрунтах; при пересуванні на південь той же вид заселяє більш зволожені та тінисті стації з густим рослинним покривом та з глинистими ґрунтами. На наведеній діаграмі за характером рослинного покриву та мікроклімату всі стації розбиті на три екологічні групи - ксерофітні, мезофітні та гігрофітні. Зміщення популяцій виду більш вологі стації при просуванні на південь показано косими стрілками. При цьому вологолюбні популяції лісової та частково лісостепової зон позбавляються можливості проникнути в південні райони, оскільки більш вологі, ніж гігрофітні, стації фізично та екологічно немислимі.
Вертикальна зміна стацій аналогічна зональній, але проявляється у гірських умовах. Найбільш звичною її формою служить перехід популяцій більш ксерофітні стації в міру підвищення рівня їх місцепроживання. Наприклад, сірий коник у лісовому поясі Кавказу тримається на мезо- та гігрофітних стаціях, а в альпійському поясі – на ксеро- та мезофітних.
Як можна бачити із закономірності зміни стацій, важливим екологічним фактором, що визначає вибір місцепроживання наземних тварин і рослин, є вологість повітря.
Спеціальна приуроченість мокриць пов'язана із вмістом у повітрі водяної пари. Вони численні на берегах морів, де повітря насичене вологою, і там живуть відкрито. У високогірних районах із сухим повітрям мокриці більшу частину часу проводять під камінням та корою дерев.
Мокриця Lygia oceanica мешкає на берегах морів. Денний час мокриці проводять у укритті. Але коли температура повітря підвищується до 20 ° Ззовні і до 30 ° С під галькою, вони залишають свої укриття і виповзають на скелі, звернені до сонця. Причина такого переміщення полягає в тому, що даний вид, дуже погано пристосований до наземного проживання, має легкопроникну кутикулу. Коли вологість повітря низька, мокриця втрачає багато води шляхом випаровування, що відбувається на скелях, що знаходяться під сонцем. Інтенсивне випаровування знижує температуру тіла тварини, яка при знаходженні її на скелі дорівнює 26 °С. Якщо ж, мокриця продовжує ховатися під галькою, де відносна вологість близька до 100%, а випаровування дорівнює нулю, температура тіла досягає 30 °С.
Розподіл стацій у водному середовищі зумовлений іншими факторами, зокрема кислотністю. Кислі води торфовищ сприяють розвитку сфагнових мохів, але в них зовсім немає двостулкових молюсків-перловиць. Надзвичайно рідкісні в них інші види двостулкових молюсків, що пов'язано з відсутністю у воді вапна. Риби виносять кислотність води в межах рН від 5 до 9. При рН нижче 5 можна спостерігати їхню масову загибель, хоча окремі види пристосовуються і до середовища, значення рН якого доходить до 3,7. Продуктивність прісних вод, що мають кислотність менше 5, різко знижена, що спричиняє значне скорочення уловів риби.
Інший важливий фактор, що лімітує розподіл водних тварин і рослин, це солоність води. Багато великих таксономічних груп в ранзі типу голкошкірі, кишково-порожнинні, мшанки, губки, кільчасті черв'яки та ін) всі або майже всі є морськими.
Часто лише незначні зрушення у концентрації солей у питній воді позначаються розподілі близькородственных видів. Чисельність мешканців солонуватих вод дуже велика, але їх видовий склад бідний, оскільки тут можуть жити лише евригалінні види як прісноводного, і морського походження. Наприклад, озеро із солоністю, що змінюється від 2 до 7%, населяють прісноводні риби, такі як короп, лин, щука, судак, що добре переносять невелику солоність, і морські, наприклад кефаль, які терпимо ставляться до недостатньої солоності.
Абіотичні чинники істотно впливають на щільність популяцій тварин і рослин. Зниження температури найчастіше катастрофічно позначається на популяціях тварин: у районах, прилеглих до північних кордонів ареалу, вигляд може бути рідкісним і навіть повністю зникнути. Крім того, морози в ряді випадків впливають і побічно, оскільки їжа, прихована під товстим шаром льоду або снігу, стає зовсім недоступною для тварин. У місцях, схильних до сильних вітрів, зростання рослин затримується, а фауна може бути частково або повністю знищена.
Звиключення
В основі еволюції живих організмів лежить природний відбір, що діє на видовому або нижчому рівні. Але природний відбір також відіграє важливу роль і на рівні екосистем. Його можна поділити на взаємний відбір автотрофів і гетеротрофів (коеволюція), що залежать один від одного, і груповий відбір, який веде до збереження ознак, сприятливих для екосистеми в цілому, навіть якщо вони несприятливі для конкретних носіїв цих ознак.
У найширшому сенсі коеволюція означає спільну еволюцію двох (чи більше) таксонів, які об'єднані тісними екологічними зв'язками, але які обмінюються генами. Природний відбір, що діє у популяції хижаків, постійно збільшуватиме ефективність пошуку, лову та поїдання видобутку. Але у відповідь на це в популяції жертви вдосконалюються пристосування, що дозволяють особам уникнути затримання та знищення. Отже, у процесі еволюції взаємин «хижак-жертва» жертва діє те щоб звільнитися від взаємодії, а хижак-так, щоб постійно його підтримувати.
Хижаки та інші «експлуататори» мають не менш витончені способи наздогнати жертву. Згадаймо, наприклад, громадську мисливську поведінку левів та вовків, загнуті отруйні зуби змій, довгі липкі язики жаб, жаб та ящірок, а також павуків та їх павутиння, глибоководну рибу-вудильника чи удавів, які душать свої жертви.
Особливістю тваринного світу і те, що цей об'єкт відновлюємо, але цього необхідно дотримання певних умов, безпосереднього пов'язані з охороною тварин. При винищенні, порушенні умов існування певні види тварин можуть остаточно зникнути, і їх відновлення буде неможливо.
Список літератури
1. Воронков Н.А. Основи загальної екології. М: Агар, 1997
2. Наша природа [Електронне видання]// Wikipedia. - Режим доступу: Вільна енциклопедія - https://ua.m.wikipedia.org/wiki
3. Населення [Електронне видання] // - Режим доступу: http://ours-nature.ru/
4. Стадницький Г.В., Родіонов А.І. Екологія. СПб.: Хімія, 1997
5. Структура та властивості популяцій [Електронне видання] // - Режим доступу: http://sbio.info/
Розміщено на Allbest.ru
...Подібні документи
Загальна характеристика демекології – розділу загальної екології, об'єктами вивчення якого є зміна чисельності популяцій, відносини груп усередині них. Чинники, що впливають виживання популяцій. Криві зміни чисельності популяцій, їх типи.
курсова робота , доданий 19.02.2016
Властивості популяції: динаміка чисельності особин та механізми її регулювання. Зростання чисельності популяції та її наслідки. Криві зміни чисельності популяції, їх циклічний та стрибкоподібний види. Модифікуючі та регулюючі екологічні фактори.
реферат, доданий 23.12.2009
Вивчення динаміки популяцій – центральна проблема екології. Чинники, що впливають чисельність популяцій. Внутрішньовидова конкуренція як основа регулювання їх густини. Зв'язок динаміки чисельності виду з динамікою інших видів тієї ж екосистеми.
реферат, доданий 22.07.2011
Поняття популяції в екології, її структура та види, просторові підрозділи. Чисельність та щільність популяцій, специфічні внутрішньовидові взаємозв'язки. Пристосувальні риси груповий організації, місце популяції в ієрархії біологічних систем.
реферат, доданий 21.11.2010
Властивості популяцій та інших біологічних систем. Зростання, розвиток, здатність до самовідтворення, здатність підтримувати існування в зовнішніх умовах, що змінюються. Відносна та абсолютна народжуваність. Розподіл організмів у просторі.
контрольна робота , доданий 06.04.2013
Вид як якісний етап процесу еволюції. Морфологічний критерій самий у систематиці. Населення як форма існування виду. Гомеостатичні можливості популяцій. Регулювання чисельності популяцій у біоценозах. Екологічні ніші організмів.
контрольна робота , доданий 15.01.2013
Характеристика вікової структури популяцій. Вивчення змін її основних біологічних характеристик (чисельності, біомаси та популяційної структури). Типи екологічних взаємодій між організмами Роль конкуренції у поділі місцепроживання.
реферат, доданий 08.07.2010
Спроба довести вплив хвороботворних бактерій чисельність людських популяцій, т.к. епідемії, викликані хвороботворними бактеріями вбивали значну частину населення Росії та країн Європи. Будова та розмноження бактерій. Найбільші епідемії.
курсова робота , доданий 20.06.2012
Дослідження сезонних змін просторово-демографічної структури популяцій дрібних ссавців. Динаміка чисельності, демографічна та просторова структура розподілу населення лісової миші в умовах антропогенного впливу.
дипломна робота , доданий 25.05.2015
Байкальська епішура – домінантний зоопланктонний вид в екосистемі товщі вод Байкалу, динаміка її популяцій як визначальний фактор трофічних взаємин у пелагіалі озера. Зв'язок між сезонною динамікою віково-статевої структури та чисельністю.
№1 Діагностика лямбліозу:
виявлення цист при мікроскопії мазком оформлених фекалій та виявлення вегетативних форм при мікроскопії свіжовиділених рідких фекалій та вмісту дванадцятипалої кишки, взятого при зондуванні.
№2 що таке "поровий комплекс" таЯдерна мембрана
Пори оточені великими кільцевими структурами, званими поровими комплексами (їх внутрішній діаметр становить приблизно 80 нм, а мовляв. маса -50-100 млн. Кожен комплекс утворений набором великих білкових гранул, згрупованих в октагональну структуру (рис. 8-20).
Поровий комплекс пронизує подвійну мембрану, пов'язуючи по колу пори ліпідний бислой внутрішньої та зовнішньої мембран в єдине ціле (рис. 8-20, праворуч). Незважаючи на цю безперервність, яка мала б забезпечувати дифузію компонентів між зовнішньою і внутрішньою мембранами, вони залишаються хімічно різними.
Ядерна мембрана, або Ядерна оболонка- подвійний ліпідний бішар, мембрана, що оточує ядро в еукаріотичних клітинах.
Ядерна мембранаскладається з двох ліпідних бислоев - зовнішньої ядерної мембрани та внутрішньої ядерної мембрани. Простір між мембранами називається перинуклеарним простором; воно становить єдиний компартмент із порожниною з ендоплазматичного ретикулуму (ЕПР).
№3 як змінюється каріотип при синдромі Дауна
Синдром Дауна(трисомія по хромосомі 21) - одна з форм геномної патології, при якій найчастіше каріотип представлений 47 хромосомами замість нормальних 46, оскільки хромосоми 21 пари, замість нормальних двох, представлені трьома копіями.
Нормальні каріотипи людини - 46, XX (жіночий) та 46, XY (чоловічий). Порушення нормального каріотипу у людини виникають на ранніх стадіях розвитку організму: у разі, якщо таке порушення виникає при гаметогенезі, в якому продукуються статеві клітини батьків, каріотипзиготи, що утворилася при їх злитті, також виявляється порушеним. При подальшому розподілі такої зиготи всі клітини ембріона і організму, що розвинувся з нього, мають однаковий аномальний каріотип.
Як правило, порушення каріотипу у людини супроводжуються множинними вадами розвитку; більшість таких аномалій несумісні з життям і призводять до мимовільних абортам на ранніх стадіях вагітності.
№4 поширення трихоцефальозу (власоголов)
Географічне поширення трихоцефальозу майже збігається з поширенням аскаридозу, але в більшості випадків ураженість населення трихоцефальозом буває нижчою, ніж аскаридозом. У СРСР трихоцефальоз частіше зустрічається у південних та західних районах. У деяких місцях Дагестану, Вірменії, Середньої Азії та ін. трихоцефальоз більш поширений, ніж аскаридоз.
Статевозрілі самки мешкають у сліпій кишці, в червоподібному відростку та початковому відділі товстого кишечника людини. Викликають повсюдно поширене захворювання трихоцефальоз. Геогельмінт.
Людина заражається при ковтанні інвазійних яєць із забрудненими ними води фруктами та овочами.
№5 коли в організмі з'являються хромосоми типу (у профазі) Не знаю №6 види взаємодії організмів у популяції
Теоретично взаємодію популяцій двох видів можна виразити у вигляді наступних комбінацій символів: 00, --, ++, +0, -0 , +-. Виділяють 9 типів найважливіших взаємодій між видами (за Ю. Одумом, 1986):
нейтралізм(00) - асоціація двох видів популяцій не позначається на жодному з них;
Взаємне конкурентне придушення (--) - обидві популяції взаємно пригнічують одна одну;
Конкуренція через ресурси (--) - кожна популяція несприятливо впливає іншу за нестачі харчових ресурсів;
Аменсалізм (-0) - одна населення пригнічує іншу, але сама при цьому не відчуває негативного впливу;
Хижацтво (+ -) - одна населення несприятливо впливає на іншу в результаті прямого нападу, але залежить від іншої;
Коменсалізм (+0) - одна популяція отримує користь від об'єднання з іншого, а інший популяції це об'єднання байдуже;
Протокооперація (++) -обидві популяції отримують користь від об'єднання;
Мутуалізм (+ +) - Зв'язок сприятливий для зростання і виживання окремих популяцій, причому в природних умовах жодна з них не може існувати без іншої.
Види взаємодій між особами у популяції:
Взаємодопомога між дорослими особами;
Турбота про потомство (вигодовування, виховання, захист),
Відносини між особами різної статі, пов'язані з розмноженням,
Відносини домінування-підпорядкування,
Внутрішньовидова конкуренція,
Канібалізм,
№7 транслокація у еукаріотів (не знаю)
Транслокації- Це переміщення ділянок хромосоми або всієї хромосоми в іншу хромосому. У деяких випадках відбувається повне злиття гомологічних хромосом із утворенням двоцентромірних структур – дицентриків. В інших випадках із двох акроцентричних хромосом утворюється одноцентромірна двоплеча хромосома. Таке злиття хромосом називається робертсонівською транслокацією.
№8 біологічні фактори антропогенезу
Як біологічні чинники антропогенезу розглядаються основні чинники еволюції.
1. Спадкова мінливість у розумінні будь-яких спадкових змін спадкового матеріалу. При цьому першорядне значення мають генні мутації (вставка, випадання, зміна або заміна пари нуклеотидів у ДНК), які менш впливають на зниження життєздатності організму порівняно з іншими змінами генетичного матеріалу.
2. Ізоляція як будь-яке обмеження чи повне виключення вільного схрещування (панміксії) між особами виду. В еволюції предків людини мала місце географічна ізоляція і навряд чи могла виявлятися біологічна (екологічна) ізоляція.
3. Популяційні хвилі, чи хвилі життя, - коливання чисельності особин популяції, які відбуваються переважно аперіодично під впливом змін довкілля.
4. Природний відбір як переважне виживання та у розмноженні найбільш пристосованих особин виду. В еволюції гомінід мали місце всі три форми відбору (рухаюча, дизруптивна та стабілізуюча), проте в даний час більш виразно проявляється стабілізуюча форма.
Біологічний термін «популяція» вперше застосовано у 1903 році біологом з Данії. Вільгельмом Людвігом Йогансеном (1857 - 1927)для позначення групового зростання одного виду рослин.
Загальне поняття
Що таке населення? Вона (давні латиняни казали: populus,із сучасних англ. population- населення) є сукупністю представниківконкретного виду живих організмів, тривалий тимчасової відрізок які живуть чи виростають одному територіальному просторі, відокремлено від особин інших, схожих за аналогічними ознаками груп.
Термін застосовується у різноманітних галузях природничих наук: екології, медицині, демографії.
Якщо брати до прикладу , то відповідно до термінології, поняття визначається, як спільнота тварин або рослин одного виду, що має єдиний генофонд(Цей термін розглянемо нижче), здатне до сталого самовідтворення. У біології під нею мають на увазі групи організмів у складі певного виду.
Найпростіший приклад - населення людини на Землі. Якщо взяти приклади з тваринного світу: плямистого та благородного оленя, бурого та білого ведмедя, тріски та пікші у морях басейну Північного Льодовитого океану. Зі світу рослин: різні види сосни та ялини, осики та липи, дуба та в'яза.
Якими параметрами характеризується кожну популяцію? Загальноприйнятими критеріями є:
- загальне місцепроживання (ареал);
- однакове походження спільності організмів;
- відносна ізольованість цієї спільності від інших подібних груп (так звані міжпопуляційні бар'єри);
- дотримання принципу панміксії (вільного схрещування) у складі групи, інакше кажучи, рівна ймовірність зустрічі всіх існуючих генотипів у межах ареалу.
Види популяцій
Видів живих організмів у дикій природі безліч. Насамперед треба виділити дві світові популяції- тварин та рослин. І вже в них визначаються підвиди тієї чи іншої конкретної групи організмів
У біології структурно виділяються географічно зумовлені групи, як приклад, поселення білок у лісах Ульянівської області. Згруповані тварини одного підвиду (у нашому випадку - білки), що мешкають на географічно однорідному просторі. Така територія називається ареалом проживання.
У свою чергу, популяції географічні поділяються на дрібніші - екологічні (білки в хвойних і змішаних лісах одного району), а ті - на ще дрібніші - елементарні або локальні (ті ж білки, але вже в різних частинах одного лісу).
За здатністю розмножуватися існує підрозділ на:
- Постійні, що не потребують припливу особин свого виду ззовні для підтримки чисельності на рівні необхідному для повноцінного існування.
- Напівзалежні, У яких певна кількість подібних особин з боку надходить з поза, але і без них населення здатне існувати довгий час.
- Тимчасові, у яких смертність представників вище видової народжуваності, і існування перебуває у прямої залежності від припливу особин ззовні. Тимчасові популяції часто формуються у місцях з несприятливим кліматом та нестабільною кормовою базою.
Увага!Популяція дуже подібна до живого організму, як біосистеми, теж має організовану структуру, що має свою цілісність, генетичну програму самовідтворення та особливі характерні механізми саморегуляції та адаптації.
Структура популяції
Структура переважної кількості існуючих видових поселень обумовлена представниками, що їх формують, і розміщенням останніх на території проживання (згадуючи білок - загальне число і відсоток різностатевих звірків у лісі). Щоб було зрозуміліше розглянемо пункти.
Отже, структура популяції буває
Просторова - розподіл особин по місцевості - скільки білок бігає і де. Воно, своєю чергою, поділяється на:
- Випадкове (якщо ліс однаковий для всіх білок, і вони скачуть у однаковій природній обстановці). У цьому випадку звірків небагато, у «групи» вони не збиваються і не живуть купно-водному місці.
- Рівномірне. Зустрічається переважно у тварин, що мешкають в умовах жорсткої конкуренції за кормові ресурси та місця проживання. Деякі види хижих риб, птахів та ссавців (ведмеді, наприклад) трепетно охороняють свої мисливські угіддя та чужинців на них не шанують.
- Групове. Найчастіше які у природі. Тут розглянемо з прикладу рослин. Деякі дерева мають великі, важкі плоди (горіхи, жолуді, горіхи чинары та інших.), які падаючи поруч із деревом, відразу проростають, утворюючи групи. І навіть конвалії! Проте, вони мають цього вегетативному методу розмноження (нащадки від кореневищ). Ці особливості зростання викликанітим, що навколишні умови середовища неоднорідні, місця проживання обмежені, вигляд має характерні біологічні якості та варіанти розмноження.
Статева - співвідношення різностатевих екземплярів (скільки в лісі білок-хлопчиків і білок-дівчаток).
Вікова – найзрозуміліша. Скільки особин різного віку. У будь-якого виду, а часом і в кожній популяції всередині виду існують різні співвідношення вікових груп. Як правило, виділяють такі екологічні віки:
- передрепродуктивний (організми, які не досягли статевої зрілості);
- репродуктивний (статевозрілі);
- пострепродуктивний (представники, що втратили можливість розмноження).
Для тварин та рослин дана структура має суттєві відмінності, але це окрема тема для розгляду.
Генетична структура популяції обумовлена мінливістю та різноманітністю генотипів(Грубо кажучи відмінністю білок за забарвленням і розмірам, та його варіаціях при спаривании з наступним потомством).
Екологічна структура полягає в поділі будь-якого виду на групи окремих представників, що по-своєму взаємодіють з умовами довкілля. Саме тут часто проявляється локальна популяція. Вся справа в тому, що різниця між типом та окремою групою представників, які існують в особливих умовах загального ареалу проживання, є досить умовною.
В принципі, система функціонує подібно практично будь-якої біологічної системи.Відповідно для неї характерні: зростання, розвиток, виживання в умовах середовища, що змінюються. Це зумовлює наявність певних параметрів.
Населення білок
Параметри
Більшість існуючих популяцій характерні:чисельність, щільність, народжуваність та смертність. Всі ці показники до того ж перебувають у тісному взаємозв'язку та взаємозалежності.
Чисельність популяції- Сумарна кількість представників виду, які проживають на території. Щільність, відповідно, число особин цього виду на одиницю площі ареалу.
У багатьох великих групах середня чисельність щорічно змінюється не надто сильно, у зв'язку з тим, що:
- від природних причин гине приблизно однакова кількість представників;
- інтенсивність розмноження організмів зростає при невеликій густині популяції, а при збільшенні, відповідно, знижується;
- природні умови, що постійно змінюються, і кліматичні фактори створюють перешкоди для високої реалізації репродуктивного потенціалу.
Але, навіть за певної стабільності, для популяційної чисельності характерні коливання. Головні причини зазначених коливаньпов'язані із змінами в умовах існування. А саме:
Ці періодичні коливання ведуть до змін у загальній чисельності, що складаються з таких явищ:
- народжуваність;
- смертність;
- імміграція (вселення - приплив особин із боку);
- еміграції (виселення представників виду).
З цими чинниками пов'язані звані популяційні хвилі.
Важливо!Популяційні хвилі - значні чисельні зміни, що раптово виникають.
Приклад: скорочення в результаті відстрілу кількості лисиць (абіотичний фактор) веде до збільшення популяцій польових мишей (полівок).
Для популяцій характерні чисельність, щільність, народжуваність та смертність.
Генофонд
Але особливе значення має ефективна чисельність - кількість статевозрілих представників виду, здатних давати потомство. Саме ними формується генофонд. І тепер розглянемо це поняття конкретно.
Що таке генофонд популяції(Пул генів). Це сукупність всіх ознак (генів) виду та їх варіацій, що передаються у спадок. Саме завдяки генам, білки із Сибіру відрізняються від білок із Канади. Генні варіації (алелі) зумовлюють здатність організмів пристосовуватися до особливостей навколишнього середовища, що постійно змінюються. Чим більша різноманітність генів, тим здатніший організм пристосуватися до життя.
У біології існує таке поняття, як ідеальна популяція. Але воно суто теоретичне і використовується для моделювання процесів. Ідеальну популяціюможна визначити, як гіпотетичну панміктичну (тобто особини якої мають однакові шанси на схрещування), з нескінченно зростаючою, що зберігається в поколіннях, і незалежною від природного відбору, зовнішніх факторів і мутацій чисельністю.
Яка основна роль поняття існування живих організмів планети? В екології вона визначається як елементарна одиниця процесу мікроеволюції(Внутрішньовидові малі генні зміни в декількох поколіннях, що ведуть до певних змін особини, як зовнішніх, так і внутрішніх), що реагує на мінливі фактори навколишнього середовища перебудовою генофонду.
Функціонування популяції та динаміка її чисельності в природі
Населення як форма існування видів у природі
Висновок
Виходячи з викладеного , резюмуємо. Популяція - є сукупність представників одного виду, що мешкають на загальній території, що вільно схрещуються, має єдиний генофонд, має свою структуру, характеристики і параметри, аналогічними існуючим біосистем, і є елементарною мікроеволюційною одиницею.
Згадайте про населення. Населення- це сукупність особин одного виду із загальним генофондом, що схрещуються між собою і протягом тривалого часу населяють певний простір.
Залежно від часу та простору місцеперебування видів змінюється. Це залежить від багатьох відомих екологічних факторів. Не пристосовані до кліматичних умов види зникають. Їхнє місце займають більш витривалі, пристосовані. Популяції одного виду існують окремо один від одного, оскільки виникає конкуренція за екологічну нішу. Тому популяції одного виду займають різні території.
Сучасні визначення популяції сформульовані у працях російських дослідників З. З. Шварца, А. М. Гілярова, А. У. Яблокова. Наприклад, за визначенням С. С. Шварца (1969), популяція - це "елементарні групи організмів певного виду, що тривалий час підтримують свою чисельність у умовах середовища, що постійно змінюються". На думку А. В. Яблокова, це "групи організмів одного виду, що населяють певну територію, із загальним еволюційним шляхом розвитку".
Розвиваючи ідеї своїх співвітчизників, А. М. Гіляров дав дещо інше визначення популяції.
Населення- це сукупність організмів одного виду із загальним генофондом, які протягом тривалого часу населяють певний простір і зберігають стійке відтворення чисельності. Усередині популяції існує стала боротьба існування, і угруповання особин одного виду ізольовані друг від друга. Вони утворюють місцеву, екологічну, географічну популяції. Така класифікація популяції було запроваджено відомим російським ученим М. П. Наумовим.
Популяція як біологічна одиниця має свою певну структуру, властивість і функції. Структура популяції характеризується чисельністю особин та його поширенням у просторі. А функції популяції тотожні функцій інших біологічних систем. Властивості, характерні для популяції, - це зростання, розвиток, розмноження, пристосованість до умов середовища, що змінюються, генетичні характеристики.
Елементарна (місцева) популяція- це сукупність особин одного виду, які займають невеликі ділянки однорідної території.
Кількість елементарних популяцій у природі, еволюція розвитку та тривалість залежать від складності та простоти умов у біоценозі, його однорідності.
У природі змішання особин місцевих популяцій стирає межі з-поміж них.
Екологічна популяція- Формується як сукупність місцевих популяцій. В основному це внутрішньовидові угруповання, пристосовані до існування у певному біоценозі. Наприклад, білка звичайна поширена у різних типах лісу. Тому можуть бути виділені такі екологічні популяції, як "соснові", "ялинові". Вони слабо ізольовані одна від одної, тому між ними відмінностей мало.
Географічна популяція- це екологічні популяції, які охоплюють групу особин, що населяють великі території з географічно однорідними умовами існування. Географічні популяції щодо ізольовані друг від друга і відрізняються плодючістю, розмірами особин, поруч екологічних, фізіологічних, поведінкових та інших особливостей. Такі тривалі ізоляції популяції поступово можуть призвести до утворення географічної раси або нових форм виду. Такі види розглядаються зазвичай як географічне видоутворення, раса чи синонім цього виду. Наприклад, відомо більше 20 географічних популяцій звичайної білки. Межі і розміри популяцій у природі визначаються особливостями як заселяється території, а й властивостями самої популяції. Результати досліджень Н. П. Наумова показують, що поділ виду на дрібні територіальні угруповання збільшує різноманіття виду та збагачує його генофонд. Отже, у природі немає абсолютної популяції. Тому в процесі еволюційного розвитку кожного виду під час розселення (міграції) вони постійно поєднуються один з одним. У рослин пилок широко поширюється великі відстані за допомогою вітру. Через війну різні форми популяції підтримуються не більше виду. Тому з екологічної погляду єдиного визначення населення ще немає. Найбільшого визнання заслуговує на визначення С. С. Шварца: "Населення - це внутрішньовидове угруповання, форма існування виду з певними кількісними та якісними параметрами".
Основні показники, що характеризують популяцію, – це чисельність та щільність. Чисельність популяції - це загальна кількість особин на цій території або в цьому обсязі. Чисельність організмів ніколи не буває постійною. Вона залежить від народжуваності та смертності особин.
Щільність популяціївизначається кількістю особин або біомасою на одиницю площі або об'єму, наприклад: 150 рослин ялини на 1 га, або 0,5 г дафній на 1 м3 води.
Щільність популяції змінюється залежно її чисельності. Щільність популяції не збільшується безмежно, при цьому необхідна можливість розселення чи вільний простір. Розселення триває доти, доки організми не зустрінуться з якоюсь перешкодою. Розрізняють випадкове, рівномірне та групове розселення популяцій.
Зпроменеве розселенняхарактерно лише для однорідного середовища. Наприклад, шкідники на полях розселяються випадково, але потім у міру розмноження розселення набуває групового або плямистого характеру.
Найчастіше зустрічається групове розселення, причому може бути випадковим. Наприклад, у лісі дерева розподіляються спочатку групами, та був рівномірно. У рослин поширення відбувається при розносі спор, насіння, плодів, а тварин розселення буває швидким і пасивним. Наприклад, дуже рухливі лисиці, лосі та інші копитні тварини. Повільне поширення зустрічається у малорухливих тварин.
У організмів, що активно переміщаються, ареали величезні, без різких кордонів між популяціями, а у малорухливих, навпаки, популяції чітко розмежовані. До них відносяться земноводні, плазуни, молюски. Розміри ареалу популяції залежить від величини організмів, активності поведінки, запасу їжі та інших абіотичних чинників. Наприклад, у комах, трав'янистих рослин чисельність особин може досягати сотні тисяч і більше. Навпаки, чисельність та щільність великих тварин та великих деревних рослин непостійні та пов'язані з діяльністю людини. З іншого боку, особлива роль належить кормовим чинникам.
Зменшення врожаю кормів у різні роки сприяло різкому зниженню динаміки популяції білок, зайців, кекліків, фазанів. Тож у природі нестійкість чисельності популяції закономірна. Однак у деяких випадках чисельність популяції змінюється різким падінням чи зростанням. Ці процеси у природі зустрічаються часто. Причин їх виникнення дуже багато. Це може бути генофонд виду, чинники середовища, швидкість зростання, конкуренція, надлишок їжі тощо.
Населення у природі здатна до саморегуляції чисельності. Кожен вид має верхні та нижні межі підвищення чисельності, за межі яких вона виходити не може. Тому чисельність популяції утримується оптимальному рівні. Розрізняють добові та сезонні коливання чисельності організмів. Наприклад, у дрібних тварин, гризунів, деяких птахів коливання чисельності можуть бути дуже значними. Так, відомо, що чисельність гризунів збільшується протягом сезону в 300-500 разів, а деяких комах - у 1300-1500 разів. Такі спалахи чисельності часто зустрічаються у сарани, збудників інфекційних захворювань, вірусів та бактерій і завдають величезної шкоди сільському господарству та життю людини.
Різкі зниження чисельності популяції непостійні. У деяких випадках вони призводять до вимирання популяції. Загальна тривалість життя організмів ділиться втричі типу, т. е. існують три типи виживання організмів (схема 6).
Схема 6
I- низька смертність на ранніх стадіях розвитку та підвищена на пізніх стадіях (комахи, великі ссавці); II – тривалість життя стійка (деякі риби, птиці, рослини тощо); III – максимальна загибель на ранніх стадіях розвитку та низька у дорослому стані (деякі риби, безхребетні тварини)
Три типи виживання.
Перший тип виживання спостерігається головним чином у комах, великих ссавців, дерев, людини. Максимальна загибель посідає останній рік (старість), де велика кількість особин мають однакову тривалість життя, і, звісно, перший тип кривої змінюється залежно від генів, тривалості життя, статевих особливостей.
Другий тип уражає організмів, де коефіцієнт смертності залишається постійним протягом усього життя. До них відносяться кишковопорожнинні організми прісних водойм.
Третій тип властивий більшості організмів. Він характеризується підвищеною загибеллю організмів на ранніх стадіях розвитку, наприклад: риби, птиці, багато безхребетних, що відрізняються плодючістю. Загибель серед рослин становить 90–95%.
Отримані дані закономірностей виживання організмів відіграють велику роль у проведенні теоретичних досліджень та дослідів із корисними та шкідливими видами популяцій.
Крім народжуваності і смертності чисельність чи щільність популяції великий вплив надає міграція. Населення завжди прагне розширити свій ареал. В основному це залежить від чисельності та щільності підростаючого покоління. Проте населення неспроможна розширювати свій ареал безмежно, перешкоджають граничні чинники чи несприятливі умови нових місцепроживання.
Розрізняють стабільні популяції, що ростуть і скорочуються. Збалансована інтенсивність народжуваності та смертності формує стабільну популяцію. З іншого боку, стабільність популяції залежить від генетичних, історичних, біологічних умов. У природі стабільність популяції залежить також від народження та імміграції, смертності та еміграції. Особи з'являються у популяції під час імміграції, зменшуються внаслідок еміграції.
Тільки за збалансованому поєднанні названих чинників формується стабільна популяція. Знання структури, закономірностей розвитку популяції має велике практичного значення.
Населення. Елементарна населення. Екологічна населення. Географічна населення. Чисельність популяції. Щільність популяції. Випадкове розселення. Групове розселення. Три типи виживання.
1. Існують різні погляди вчених-екологів на проблеми популяції.
2.Основні якості популяції - просторове поширення, чисельність, щільність.
3.Коливание чисельності популяцій залежить від чинників середовища.
4.; Існують три типи виживання організмів. У природі зустрічаються організми з високим потенціалом розмноження (саранча та ін).
1.Що таке населення?
2.Как класифікуються популяції?
3.Как поширені популяції?
1.У чому сутність визначень популяції, даних З. Шварцем, А. Яблоковим, А. Гіляровим та Н. Наумовим?
2.Назвіть властивості популяції та розкажіть про їх зміст.
1. Які чинники перешкоджають поширенню популяцій?
2.До якого з трьох типів виживання належить людина?
3.Поясніть за схемою типи виживання сайгака та сазана.
1.Як переміщуються популяції сайгаків у Казахстані взимку та навесні? Чому?
2.Как виникли Казахстані популяції куланів і що ви знаєте про їх чисельності?