Урок №10 Популяции
В жизни любого живого существа большую роль играют отношения с другими представителями собственного вида. Отношения эти осуществляются в популяциях.“Популюс” по-латыни – “народ”, и в точном переводе слово “популяция” означает “население вида на какой-либо территории”.
Любой вид – это большая популяция и, в свою очередь, состоит из более мелких популяций, так как вид неоднородно распределен в пространстве.
Популяция обладает «биологическими особенностями», которые она разделяет со всеми составляющими её организмами (она так же растёт, дифференцируется, т. е. подразделяется на более мелкие подгруппы, изменяется вместе с изменением условий жизни).
Одновременно она обладает «групповыми особенностями», которые служат уникальными характеристиками группы и присущи только группе особей в целом.
Например, такие показатели, как обилие (общее число организмов), рождаемость (скорость прироста численности), смертность (скорость сокращения численности в результате гибели особей), возрастной состав (соотношение численности разновозрастных особей), нельзя применить к отдельным организмам, они могут характеризовать только популяцию в целом. Эти показатели называются демографическими.
Их нельзя применить к отдельным организмам, они могут характеризовать только популяцию в целом. Особь рождается и умирает, имеет тот или иной возраст, но применительно к особи нельзя говорить о рождаемости, смертности или возрастной структуре — характеристиках, имеющих смысл только на уровне группы.
Изучение демографических показателей имеет большое практическое значение. Демографические показатели популяции важно знать для понимания законов, управляющих жизнью популяций, прогнозирования происходящих в них постоянных изменений.
Пример:
при заготовках древесины очень важно знать скорость восстановления леса, чтобы правильно планировать интенсивность рубок. Некоторые популяции животных используются для получения ценного пищевого или пушного сырья, изучение других важно с медико-санитарной точки зрения (например, популяции мелких грызунов — носителей возбудителя опасного для человека заболевания).
Во всех этих случаях нас интересуют прежде всего изменения популяции в целом, возможность прогнозировать эти изменения, регулировать их (например, снижение численности вредителей сельскохозяйственных угодий).
Крайне необходимо для этого знать причины и скорость популяционных изменений, а также уметь измерять различные параметры этих природных объектов.
Рассмотрим эти показатели подробнее.
Обилие — общее число особей в популяции.
Мера обилия особей какой-либо популяции — общая численность популяции, или её общая биомасса. Однако измерение этих показателей применительно ко многим животным связано с большими трудностями, поэтому показателем, который обычно используют для суждений об убывании или возрастании численности популяции, является плотность.
Плотность популяции — это число особей, или их биомасса, приходящаяся на единицу площади, или объёма жизненного пространства.
Пример:
500 деревьев на 1 га леса; 5 млн особей хлореллы на 1 м³ воды; или 200 кг рыбы на 1 га поверхности водоема.
Измерением плотности пользуются в тех случаях, когда важнее знать не конкретную величину популяции в тот или иной момент времени, а её динамику, то есть ход изменений численности во времени. Плотность в данных случаях служит мерой относительного обилия.
Рождаемость — скорость прироста численности — это число новых особей (также яиц, семян), родившихся (вылупившихся, отложенных) в популяции за определённый промежуток времени.
Рождаемость характеризует способность популяции к увеличению численности за счёт размножения особей.
Различают максимальную рождаемость (иногда её называют физиологической, или абсолютной) и экологическую, или просто рождаемость.
Максимальная (потенциальная) рождаемость — это теоретический максимум скорости образования новых особей в идеальных условиях (когда отсутствуют внешние факторы, сдерживающие процессы размножения).
Максимальная рождаемость во многом определяется способностью самок производить одновременно какое-либо количество потомства, то есть физиологической плодовитостью, а также общим количеством потомков (за определённый срок).
Экологическая рождаемость — даёт представление о скорости возрастания численности популяции при фактически сложившихся условиях жизни рассматриваемой группы особей.
Экологическая рождаемость непостоянна и изменяется в зависимости от физических условий среды и состава популяции.
Обрати внимание!
Для видов, которые не заботятся о потомстве, характерна высокая потенциальная и низкая экологическая рождаемость.
Пример:
взрослая самка трески вымётывает миллионы икринок, из которых в среднем доживают до взрослого состояния лишь 2 особи.
Если прослеживать судьбу некоторой группы особей, родившихся в одно и то же время, легко обнаружить, что их численность в течение жизни непрерывно снижается в результате отмирания части особей. Этот процесс, называемый смертностью, может характеризовать отдельные популяционные подгруппы или же популяцию в целом.
Смертность — скорость сокращения численности в результате гибели особей.
Если говорить о средней продолжительности жизни группы организмов, например средней продолжительности жизни группы рыб, появившихся на свет в одном и том же году, то эта продолжительность будет определяться величиной смертности.
Обрати внимание!
Чем больше смертность, тем меньше средняя продолжительность жизни группы, и наоборот.Возрастная структура популяции определяется количеством в популяции организмов того или иного возраста.
Формирование возрастной структуры популяции происходит в результате совместного действия процессов размножения и процессов смертности, то есть возрастной состав популяции зависит от величины рождаемости и интенсивности смертности организмов.
Возрастную структуру популяции выражают при помощи возрастных пирамид, в которых длиной полосок обозначена процентная доля особей каждого возрастного ранга в общей численности.
Пример:
на рисунке представлены возрастные пирамиды человека в двух странах (Афганистан и Бельгия).
В растущих популяциях (возрастная пирамида в Афганистане):
рождаемость превышает смертность,
численность увеличивается.
В стабильной популяции (возрастная пирамида в Бельгии):
рождаемость равна смертности,
численность популяции почти не меняется,
разновозрастные группы находятся примерно в одинаковом соотношении.
Анализ возрастной структуры позволяет прогнозировать численность популяций на ряд ближайших поколений и лет, что применяется, к примеру, для оценки возможностей промысла рыбы, в охотничьем хозяйстве, в некоторых зоологических исследованиях.