Розділ «Тема 78. ПОПУЛЯЦІЙНО-ВИДОВИЙ ТА ЕКОСИСТЕМНИЙ РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ»

Популяції та їх екологічна характеристика

У межах ареалу певного виду умови для існування організмів неоднакові, отже будуть мати місце відмінності між структурними угрупованнями виду. Наприклад, вид окуня річкового має прибережну і глибоководну популяції. Кількість популяцій залежить, здебільшого, від величини ареалу та різноманітності умов існування. Групи просторово-суміжних популяцій можуть утворювати географічну расу, або підвид. Єдність особин популяції забезпечує вільне схрещування – панміксію. Кожна популяція характеризується певними ознаками, які підкреслюють її екологічні особливості. Розділ екології, що вивчає умови формування, структуру і динаміку розвитку популяцій окремих видів називається популяційною екологією.

Екологічна характеристика популяцій – це перелік особливостей, які описують взаємодію популяцій з комплексом екологічних чинників певного середовища існування.

Будь-яка популяція виду займає певну територію, яка називається популяційним ареалом. Ареал популяції може мати різну величину, що залежить значною мірою від ступеня рухливості особин. Кожна популяція характеризується чисельністю – кількістю особин, яка входить до складу популяції і займає певну площу або об'єм в біоценозі. Будь-яка популяція теоретично здатна до необмеженого зростання чисельності, але її обмежують ресурси, які є необхідними для нормального функціонування. Чисельність особин у популяції коливається в певних межах, проте вона не може бути нижчою деякої межі. Скорочення чисельності нижче цієї межі може призвести до вимирання популяції. Чисельність популяції визначається народжуваністю, смертністю, їх співвідношенням у вигляді природного приросту, а також імміграцією (вселення) та еміграцією (виселення). Народжуваність – кількість особин популяції, що народжується за одиницю часу, а смертність – кількість особин популяції, що гине за цей самий час. Якщо народжуваність переважатиме над смертністю, то спосетрігатиметься позитивний природний приріст і чисельність популяції буде збільшуватися. Відповідно до величини ареалу популяції та чисельності особин обчислюється щільність, або густота, популяції. Густота популяції визначається середньою кількістю особин, що припадає на одиницю площі або об'єму. Для кожного комплексу умов середовища існування є певна оптимальна густота популяції, яка визначається ємністю середовища існування. Щільність популяції можна відобразити через такий показник, як біомаса. Біомаса популяції – маса особин популяції, що припадає на одиницю площі або об'єму.

У межах популяції можна виділити групи, які визначають її характерну структуру. Структура популяції – поділ популяції на групи особин, які відрізняються за тими чи іншими властивостями (розміри, стать, розташування, особливості поведінки тощо). Розрізняють такі види структури популяцій:

1) статева структура – співвідношення особин різних статей;

2) вікова структура – розподіл особин популяції за віковими групами;

3) просторова структура – розподіл особин популяції по території, яку вона займає;

4) етологічна структура – система взаємозв'язків між особинами, що проявляється в їхній поведінці; так, основними формами організації популяцій тварин є поодинокий спосіб життя (наприклад, більшість павуків, качка-крижень) та груповий спосіб життя у вигляді родин (прайд левів), колоній (у диких кролів, берегових ластівок), зграйну сарани, вовків), табунів (у копитних тварин, китоподібних).

Популяційні хвилі. Гомеостаз популяцій

Популяційні хвилі – це періодичні або неперіодичні зміни чисельності популяції під впливом різних чинників. Це поняття ввів С. С. Четвериков. Популяційні хвилі – одна з причин дрейфу генів, що викликає наступні явища: зростання генетичної однорідності (гомозиготності) популяції; зміну концентрації рідкісних алелей; збереження алелей, що знижують життєздатність особин; зміну генофонду в різних популяціях. Усі ці явища ведуть до еволюційних перетворень генетичної структури популяції, а надалі і до зміни виду.

Популяційні хвилі можуть бути сезрнними і несезонними:

• сезонні популяційні хвилі – зумовлені особливостями життєвих циклів або сезонною зміною кліматичних чинників;

• несезонні популяційні хвилі– спричинені змінами різних екологічних чинників.

Популяція сама по собі може підтримувати свою чисельність необмежений час. На рівні популяцій існують процеси саморегуляції, що приводять у відповідність густоту популяції до ємності середовища існування та проявляються у вигляді хвиль життя. Основними механізмами регуляції чисельності популяцій є:

1) регуляція взаємозв'язками з популяціями інших видів (наприклад, чисельність рисі залежить від чисельності зайців);

2) регуляція розселенням (міграції білок);

3) регуляція суспільною поведінкою (у суспільних комах у розмноженні беруть участь окремі самки-матки та самці, кількість яких регулюється в процесі розмноження);

4) регуляція територіальною поведінкою (мічення території у ведмедів, зубрів, тигрів)