Гомеостаз популяцій

1. Динаміка популяцій.

Будь яка популяція теоретично здатна до необмеженого росту чисельності, якщо її не обмежують чинники середовища. В такому гіпотетичному випадку швидкість росту популяції буде залежати лише від величини біотичного потенціалу виду. Цей показник відображає теоретичний максимум нащадків від однієї пари (або однієї особини) за одиницю часу (рік, життєвий цикл). Величина біотичного потенціалу дуже різниться у різних видів. Так самка косулі здатна народити протягом життя 10-15 козенят, трихіна - відкласти 1,8 тис. личинок, самка медоносної бджоли -50 тис. яєць, місяць-риба до 3 млрд. ікринок. Біотичний потенціал цих видів насправді ще більший, тому що, частина ембріонів гине ще до народження.Якби всі зародки зберігалися, а все потомство виживало, чисельність будь якої популяції через певні інтервали збільшувалась б в геометричній прогресії.

Крива, що описує ріст такої теоретичної популяції швидко збільшує крутизну і прямує у нескінченність - експоненційна крива.

В природі біотичний потенціал популяції ніколи не реалізується повністю. Його величина звичайно визначається як різниця між народжуваністю і смертністю в популяції за певний проміжок часу. Загальні зміни чисельності популяції відбуваються за рахунок 4-х явищ: народжуваності, смертності, вселення та виселення особин.

Народжуваність - число нових особин, що з'являються в популяції за одиницю часу в розрахунку на певне число її членів.

Розрізняють абсолютну та питому народжуваність.Перша характеризує загальне число особин що народились.Другу обчислюють як середню зміну чисельності на

число собин час особину за певний проміжок часу. Величина народжуваності залежить від багатьох причин. Велике значення має частка особин, здатних в даний період до розмноження, що визначається співвідношенням статей і вікових груп. Важлива також частота зміни генерацій.Так серед комах виділяють моновальтичні та полівальтичні види. Перші дають одну, другі декілька генерацій за рік Напр.: у тлі за сезон буває до 15 партеногенетичних поколінь. За числом періодів розмноження протягом життя розрізняють моноциклічні та поліциклічні види. Моноциклічність властива звичайно видам з короткою тривалістю життя в статево - зрілому стані (лососеві риби,одноденки, хрущі та ін.). Поліциклічність характеризується повторним розмноженням особин і притаманна більшості хребетних та ряду безхребетних (ракоподібні).

У рослин виділяють монокарпічні та полікарпічні види.

Велике значення має плодючість особин, яка сильно залежить від ступеня розвитку турботи про потомство або забезпеченості яєць поживними речовинами. Висока плодючість виробляється у видів також в умовах високої смертності особливо при сильному тиску з боку хижаків. В різних популяціях одного виду плодючість звичайно тим вища, чим не сприятливіші місця їх існування. Тож у багатьох ссавців - зайців, мишей, полівок - число дитинчат на межі ареалу більше ніж у його центрі.

Смертність в популяції залежить від багатьох причин: генетичної та фізіологічної повноцінності особин, впливу несприятливих умов середовища. впливу хижаків, паразитів, хвороб та ін. Коли необхідно проаналізувати смертність у популяціях, складають таблиці виживання, для кожної вікової групи вказують ампірнчні дані по загибелі особин даного віку. На основі цих таблиць будують криві виживання, які дозволяють прогнозувати в подібних умовах стан

наступних генерацій. Ідеальний випадок:

всі особини однієї генерації доживають до біологічно граничного віку і потім відмирають за короткий проміжок часу. (~ дрозофіла,~ людина) Найчастіше спостерігається підвищена смертність особин в ранній період життя. (риби, миші, полівки), Середня тривалість життя особин значно менша максимальної.Порівняно рідко спостерігається 3- й варіант - рівномірний відсів із за випадкових причин протягом всього життєвого циклу, без різко виражених критичних періодів підвищеної смертності (прісноводні гідри в акваріумі).

В кожній популяції частина особин регулярно залишає її, поповнюючи сусідні або заселяючи нові, ще не зайняті видом території. Цей процес часто називають

100% частка виживаючи особин дрозофіла устриці тривалість життя покоління

дисперсією популяції. Розселення призводить до заселення нових біотопів, розширення загального ареалу виду, його успіху в боротьбі за існування Розселення відбувається в певний період життєвого циклу: у комах в основному на стадії імаго, у хребетних - підростаючого молодняку; рослини розселяються насінням і спорами, сидячі тварини поширюються за допомогою плаваючих личинок або спеціальних поколінь в метагенезі.

Дисперсія звичайно не направлена, розселення відбувається в найрізноманітніших напрямках від місць народження. Дисперсія служить засобом зв'язку між популяціями. Вона підвищується при збільшені щільності поселення. Проникнення особин, що розселяються на незайняті видом території та утворення певних популяцій називають інвазією.

Графіки росту числа членів будь якої природної популяції в нових для неї умовах дуже відрізняються від експоненти. Крива після підйому повертає паралельно горизонтальній осі, що свідчить про встановлення деякої граничної чисельності популяції, яка потім підтримується протягом тривалого часу.

Такий хід кривої показує, що в природі якісь причини стримують надмірний ріст популяції, не даючи їй реалізувати свій біотичний потенціал.

Зміни темпів росту популяції можуть бути різними. В одному випадку темп росту з самого початку високий і постійний не залежно від зростаючої щільності, що відповідає лавиноподібному (експоненційному) збільшенню чисельності популяції. При досягненні певної щільності населення темп росту падає одразу до нуля. Це означає, що популяція різко припиняє відтворення. В природі такий тип захоплення середовища зустрічається у видів для яких важливою є швидкість оволодіння ресурсами (нематоди, кліщі, деякі комахи). Після масового розмноження і швидкого використання доступних ресурсів в популяціях подібних видів розмноження припиняється і особини розселюються.

В іншому випадку зміни темпів росту популяцій знаходяться у зворотній залежності приросту від щільності. Розріджена популяція в сприятливих умовах швидко нарощують свою чисельність але чим більше стає в ній особин тим менша частка чергового приплоду, поки швидкість відтворення не порівняється зі смертністю. Тоді темп росту популяції знижується до нуля, а загальна чисельність стабілізується ресурсами (партеногенетичні ракоподібні). Однак у більшості видів найвищий темп росту популяції відзначається лише при повній оптимальній щільності. Якщо популяція сильно розріджена, це ускладнює зустріч статей, захист молодняка, запилення у рослин, тому населення росте спочатку дуже повільно.

Високий потенціал розмноження відіграє дуже велику роль у виживанні видів. Популяції, зведені до низького рівня чисельності, можуть швидко відновлюватись при сприятливій зміні умов. Деякі види лише масовим розмноженням можуть протистояти виїданню їх різними споживачами або загрозі витіснення котнкурентами.

Однак безпечне розмноження може призвести до швидкого виснаження ресурсів середовища, що викликає загальне ослаблення популяції.

Поиск по сайту: