Тема Экология популяции

Группы особей одного вида, длительно существующие на определенной части его ареала, и называют популяциями(от франц. population - население какой-либо территории).

Популяция - надорганизменная система.В процессе совместного проживания между особями в популяции образуются закономерные связи. Особенно ярко это проявляется в популяции животных. При этом многие связи направлены на воспроизводство популяции: особи разного пола находят друг друга по запаху, звукам, вступают в брачные отношения, строят убежища, выкармливают детенышей, проявляют заботу о потомстве.

Оригинальные способы заботы о потомстве известны у некоторых амфибий. Самец жабы-повитухи наматывает икру на задние лапы и сидит с ней около двух недель в земляной ямке; затем переселяется в ближайший водоем, чтобы освободиться от икринок. Самка жабы пипы икру вынашивает на спине, в особых углублениях на коже. Яванские веслоногие лягушки, живущие на деревьях и кустарниках, во время икрометания вместе с икринками выделяют слизистую жидкость, которую взбивают ногами в густую пену; после икрометания самка ногами формирует из слизистой массы яйцевидный ком, к которому плотно прижимает расположенные рядом листья. Молодь покидает гнездо уже в виде маленьких лягушат.

Наиболее сложные взаимоотношения возникают в популяциях стайных, стадных, колониальных животных. Здесь наблюдаются разнообразные инстинкты гнездостроения, ухода за потомством. Стадный (стайный, колониальный) образ жизни дает возможности для преимущества в нападении и защите семьи от врагов, позволяет полнее использовать кормовые ресурсы среды обитания. Своеобразны колонии общественных насекомых - муравьев, термитов, пчел. В них существует строгое разделение обязанностей между различными группами животных.

Устойчивая популяция включает все возрастные группы: от молодых до стариков. Размножаясь, особи популяции обеспечивают ее длительное существование, что отличает популяцию от отдельных организмов, жизнь которых ограничена во времени.

Таким образом, длительное существование во времени, возникновение закономерных связей между особями популяции говорит о том, что популяция представляет собой не хаотичное скопление особей, а устойчивое целостное образование - надорганизменную систему.

Подвид - структурная единица вида.Виды, имеющие большие ареалы, распадаются на подвиды. Подвид - совокупность близких по ареалу популяций одного вида, включающая особей, которые отличаются одним или несколькими признаками от особей других популяций того же вида. Особи подвидов, как и особи популяций, обладают способностью скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Процветающие виды состоят из большого числа популяций и подвидов, например, у белки обыкновенной выделяют более 20 подвидов. Зарождающиеся или вымирающие виды представлены немногими или даже одной популяцией.

Подвиды и популяции - формы существования вида, обеспечивающие его приспособленность к конкретным условиям среды обитания. Это дает возможность виду занимать значительный ареал, несмотря на разнообразие условий в его пределах.

С точки зрения экологии, популяция – это целостная внутривидовая группировка, которой соответствует минимальная реализованная экологическая ниша.

С точки зрения генетики, популяция – это генетическая система, обладающая исторически сложившимся генофондом, все особи которой потенциально способны скрещиваться друг с другом.

Наиболее полным и всеобъемлющим определением популяции является следующее:

Популяция –минимальная самовоспроизводящаяся группировка особей одного вида, более или менее изолированная от других подобных группировок, населяющая определенный ареал в течение длительного ряда поколений, образующая собственную генетическую систему и формирующая собственную экологическую нишу.

К этому определению обычно добавляют ряд уточнений:

Популяция есть форма существования вида.Популяция есть элементарная единица эволюции. Популяция есть единица биомониторинга. Популяция есть единица управления, то есть единица эксплуатации, охраны и подавления.

Свойства популяции

1. Численность

Существует нижний предел численности, ниже которого популяция не может существовать длительное время. При этом нужно учитывать не всех особей, а только тех, которые принимают участие в размножении – это эффективная численность популяций.

Обычно численность популяций измеряется сотнями и тысячами особей (такие популяции называют мезопопуляции). У крупных наземных млекопитающих численность популяций может снижаться до нескольких десятков особей (микропопуляции). У растений и беспозвоночных существуют также мегапопуляции, численность которых достигает миллионов особей. У человека минимальная численность популяций составляет около 100 особей.

В большинстве случаев абсолютную численность популяции определить невозможно. Тогда используют производную характеристику – плотность популяции. Плотность определяется как среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства. В экологии плотность определяется также как масса (биомасса) членов популяции в единице площади или объема. Низкая плотность популяции уменьшает ее шансы на воспроизведение, но увеличивает шансы на выживание. Высокая плотность, наоборот, увеличивает шансы на воспроизведение, но уменьшает шансы на выживание. Следовательно, каждая конкретная популяция должна обладать некоторой оптимальной плотностью.

Численность и плотность являются статическими характеристиками популяции.

2. Популяционный ареал (пространственная структура популяций).

Плотность популяции тесно связана с ее пространственной структурой. В популяциях островного типа (с хорошо выраженной границей распространения) плотность распределения особей может быть равномерной. Однако в равнинных популяциях граница распространения всегда размыта. В идеальной популяции можно выделить ее ядро (территория с максимальной плотностью, например, круг), субпериферию (территорию с пониженной плотностью, например, кольцо) и периферию (территорию с низкой плотностью, не обеспечивающей воспроизведение популяции). В реальных популяциях существует множество типов пространственной структуры и, соответственно, типов распределения плотности.

3. Самовоспроизведение

Популяции воспроизводят себя в процессе размножения особей. По способу воспроизведения различают следующие типы популяций:

амфимиктические – основным способом размножения является нормальное половое воспроизведение;

амфимиктические панмиктические – при формировании брачных пар наблюдается панмиксия (свободное скрещивание);

амфимиктические инбредные – при формирование брачных пар наблюдается близкородственное скрещивание крайним случаем близкородственного скрещивания является самооплодотворение;

апомиктические – наблюдаются различные отклонения от нормального полового процесса, например, апомиксис, партеногенез, гиногенез, андрогенез; наблюдается у агамных (бесполых) форм;

клональные – при отсутствии полового процесса и размножении только вегетативным путем или с помощью спор бесполого размножения (например, конидий);

комбинированные – например, клонально–амфимиктические при чередовании бесполого и полового размножения; частным случаем клонирования является полиэмбриония – развитие нескольких зародышей из одной зиготы.