Каква е популацията на организмите. Основни характеристики на популациите

Концепцията за населението. Типове население

Население(populus – от лат. народ. популация) е едно от централните понятия в биологията и обозначава съвкупност от индивиди от един и същи вид, която има общ генофонд и има обща територия. Това е първата надорганична биологична система. От екологична гледна точка все още не е разработена ясна дефиниция за населението. Най-признато беше тълкуването на S.S. Шварц, популация - група от индивиди, която е форма на съществуване на даден вид и е способна да се развива самостоятелно за неопределено време за дълго време.

Основното свойство на популациите, подобно на други биологични системи, е, че те са в непрекъснато движение, непрекъснато се променят. Това се отразява във всички параметри: производителност, стабилност, структура, разпределение в пространството. Популациите се характеризират със специфични генетични и екологични черти, отразяващи способността на системите да поддържат съществуването си в постоянно променящи се условия: растеж, развитие, устойчивост. Науката, която съчетава генетични, екологични и еволюционни подходи към изучаването на популациите, е известна като популационна биология.

ПРИМЕРИ Едно от няколкото ядра риби от същия вид в езерото; микрогрупи от момина сълза Keiske в гора от бяла бреза, растящи в основата на дърветата и на открити места; буци дървета от един и същи вид (монголски дъб, лиственица и др.), разделени от ливади, купища други дървета или храсти, или блата.

Екологично население -съвкупност от елементарни популации, вътрешновидови групи, свързани със специфични биоценози. Растенията от един и същи вид в ценоза се наричат ​​ценопопулация. Обменът на генетична информация между тях се случва доста често.

ПРИМЕРИ Риби от един и същи вид във всички ядра на общ резервоар; стои в монодоминантни гори, представляващи една група горски типове: тревисти, лишеи или сфагнови лиственици (Магаданска област, север. Хабаровска територия); насаждения в острица (сухи) и разноцветни (влажни) дъбови гори (Приморски край, Амурска област); популации на катерици в бор, смърч-ела и широколистни гориедна област.

Географско население- съвкупност от екологични популации, обитаващи географски сходни райони. Географските популации съществуват автономно, ареалите им са относително изолирани и обменът на гени се случва рядко - при животни и птици - по време на миграции, при растения - по време на разпространение на цветен прашец, семена и плодове. На това ниво се извършва формирането на географски раси, сортове, разграничават се подвидове.

ПРИМЕРИ Географските раси на даурската лиственица (Larix dahurica) са известни: западни (западно от Лена (L. dahurica ssp. Dahurica) и източни (източно от Лена, изолирани в L. dahurica ssp. Cajanderi), северни и южни раси на Курилска лиственица М.А.Шемберг (1986) идентифицира два подвида каменна бреза: ерманска (Betula ermanii) и вълнеста (B. lanata).В долното течение на река Яма има огнище на обикновен смърч (Picea obovata), разположени от масивната маса смърчови гори на изток на 1000 км, на север - 500 км.Зоолозите разграничават тундровите и степните популации в тесноглавата полевка (Microtis gregalis).Видът "обикновена катерица" има около 20 географски популации , или подвид.

Основни характеристики на популациите

Изобилието и плътността са основните параметри на популацията.

Брой- общият брой индивиди на дадена територия или в даден обем.

Плътност- броят на индивидите или тяхната биомаса на единица площ или обем. В природата има постоянни колебания в числеността и плътността.

Динамика на населениетоа плътността се определя основно от плодовитостта, смъртността и миграционните процеси. Това са показатели, които характеризират изменението на населението за определен период: месец, сезон, година и т.н. Изучаването на тези процеси и причините зад тях е много важно за прогнозиране на състоянието на популациите.

Плодовитостта се разграничава между абсолютна и специфична.

Абсолютна плодовитостБроят на новите индивиди, които са се появили за единица време, и специфични- същия брой, но свързани с определен брой индивиди. Например показател за плодовитостта на хората е броят на родените деца на 1000 души през годината. Плодовитостта се определя от много фактори: условия на околната среда, наличност на храна, биология на вида (скоростта на пубертета, броя на поколенията през сезона, съотношението на мъжките и женските в популацията).

Съгласно правилото за максимална плодовитост (размножаване) при идеални условия в популациите се появяват максимален възможен брой нови индивиди; плодовитостта е ограничена от физиологичните характеристики на вида.

ПРИМЕР. Глухарчето след 10 години може да запълни цялото Земята, при условие че всичките му семена покълнат. Върба, топола, бреза, трепетлика и повечето плевели са изключително изобилни. Бактериите се делят на всеки 20 минути и могат да покрият цялата планета в непрекъснат слой за 36 часа. Плодовитостта е много висока при повечето видове насекоми и ниска при хищниците и големите бозайници.

смъртност,както и плодовитостта, тя е абсолютна (броят на индивидите, починали в определено време) и специфична. Той характеризира скоростта на намаляване на популацията от смърт поради болести, старост, хищници, липса на храна и играе основна роля в динамиката на размера на популацията.

Има три вида смъртност:

Едно и също на всички етапи на развитие; рядко, при оптимални условия;

Повишена смъртност в ранна възраст; типично за повечето видове растения и животни (при дърветата, до възрастта на зрялост, оцеляват по-малко от 1% от разсада, при рибите - 1-2% от малките, при насекомите - по-малко от 0,5% от ларвите);

Висока смъртност в напреднала възраст; обикновено се наблюдава при животни, чиито ларвни етапи протичат при благоприятни слабо променящи се условия: почва, дървесина, живи организми.

Всяко население се характеризира с показатели, присъщи само на тях, има определена организация и структура. Такива признаци могат да бъдат изразени със статистически функции, т.е. популацията и нейните свойства могат да бъдат описани с помощта на математически апарат. Такива са например структура, плътност, брой, плодовитост, смъртност. Някои характеристики на популациите са взаимосвързани: смъртността определя структурата, плодовитостта определя плътността и т.н.

Трябва да се подчертае, че има фундаментална разлика между отделен организъм и популация от организми. Както една капка вода не отразява свойствата на река, езеро, океан, така и един организъм, взет отделно, не може да характеризира цялото население като цяло.

Единственият носител на характеристиките на една популация е група от индивиди, но не и отделни индивиди в тази група.Отделен организъм в една популация се ражда, живее, умира, но еколозите се интересуват само от това като възможност чрез изследване на поведението на индивида да научат свойствата на групата като цяло. Специалните свойства, присъщи на една популация, отразяват нейното състояние като група организми като цяло, а не като отделни индивиди, т.е. свойството на една популация като група от организми не е механична сума от свойствата на всеки индивид, който я съставя.

Съветският еколог С. С. Шварц в своя труд „Принципи и методи на съвременната екология“ изхожда от постулата, че „популацията е основната, а за висшите животни тя е единствената форма на съществуване на вида. Както съществуването на клетка от многоклетъчен организъм е немислимо извън организма, така и съществуването на индивиди извън популацията също е немислимо. Това, разбира се, не означава, че популацията е организъм от по-висок порядък, но означава, че това е определена организация (структурно цяло) от индивиди, извън която те не могат да съществуват."

Популацията като биологична система има структура и функции. Структурата на една популация се характеризира с съставляващите я индивиди (брой) и тяхното разпределение в пространството. Функциите на една популация са подобни на тези на други биологични системи. Те се характеризират с растеж, развитие, способност да поддържат съществуването си в постоянно променяща се среда.

Един от важни параметриопределящ пространствената структура е броят на индивидите в популацията. Наблюдавайки свойствата на различните популации, независимо дали са животински или растителни, може да се види, че броят им е много различен. Това могат да бъдат сто дървета, открити на хектар борова гора, и милиони едноклетъчни водорасли в екосистемата на езерце или езеро, и няколко лешояда, живеещи върху недостъпни скали, и облаци от скорци над новозасято ръжено поле.

Под размер на населениеторазбира се общият брой на индивидите в популацията. Размерът на популацията не може да бъде постоянен и зависи от съотношението на интензивността на възпроизводството и смъртността.

Гъстота на населениетосе определя като броя на индивидите от даден вид на единица площ (главно от земната повърхност) или на единица обем (водна среда, експериментална култура), например 200 дървета на 1 ха, 50 души на 1 km 2, 20 попови лъжички на 1 m 3 вода. Максимална плътност за различни видовеорганизмите и условията на живот варират значително. На един хектар земя могат да живеят много повече живовляни, отколкото, да речем, елени или диви свине. Някои видове птици (пингвини, чайки) образуват така наречените "птичи колонии". Често има огромни гроздове от розови фламинго на някои езера в екваториална Африка. В същото време много видове средноевропейски горски пойни птици никога не достигат дори 1/10 от тази плътност.

Индивидите на живите организми (растения, животни, микроорганизми) обикновено са неравномерно разпределени в пространството. Всяка популация заема пространство, което осигурява препитание само на определен брой индивиди.

V общ изгледМогат да се разграничат три типа разпределение на индивидите: произволно, редовно (равномерно) и групово (петнисто, претъпкано, агрегирано).

Случаенразпределението е характерно за популациите, чийто брой индивиди е малък и потенциалът за конкуренция е малък. Освен това местообитанието на организмите трябва да бъде повече или по-малко хомогенно. В този случай силата и посоката на въздействие на абиотични и биотични фактори се променят произволно във времето и пространството. Случайното разпределение не е много често срещано в природата, въпреки че самото действие на случайни природни фактори само по себе си не е необичайно. Такова произволно разпределение е типично, например, за паяци, живеещи в горска постеля.

Най-често срещаните в природата група (забелязана) разпределение. Характерно е за много организми, които живеят не само в сухоземни, но и във водни екосистеми. В този видразпределителните организми образуват различни групи. Образуването на такива групи се случва по различни причини: хетерогенност на околната среда, местни различия в местообитанията, влияние на дневните и сезонни промени метеорологични условия; особености на развъдния процес и др.

Има много примери за групово разпределение. Много риби се местят от място на място в огромни стаи. Водолюбивите птици се събират в големи стада, подготвящи се за полети на дълги разстояния. Северните елени от Северна Америка карибу образуват огромни стада в тундрата.

Същите примери могат да бъдат цитирани за растенията: петнисто поставяне на растения от детелина в ливада, петна от мъх и лишеи в тундрата, струпване на храсти от боровинки в борова гора, обширни петна от киселец в смърчова гора, ягодови поляни на светлина горски ръбовеи т.н.

Редовна (униформена)разпределението може да се наблюдава при силен антагонизъм на индивидите (конкуренция), когато вероятността да се намери един индивид до друг е изключително малка. Трудно е да се намери този тип разпределение в природата, въпреки че често е възможно да се срещне разпределението на организмите, което се отклонява от случайно в посока на по-голяма закономерност.

Редовното разпространение най-често може да се наблюдава в изкуствено създадени земеделски системи – овощни градини, зеленчукови градини. Така че, когато засаждате, можете да разпределите равномерно ябълкови дървета в градината с помощта на измервателна лента. По този начин в градината могат да бъдат засадени храсти от ягодоплодни култури, някои зеленчукови растения.

Важна характеристика при изследването на една популация е нейната възрастова структура... Възрастовата структура отразява съотношението на различните възрастови групи в една популация и определя нейната способност за възпроизвеждане. В бързо растящите популации младите индивиди съставляват голяма част. Следователно състоянието на населението след определен период от време ще зависи от неговия текущ полов и възрастов състав.

Ако размножаването се случва постоянно в популацията, то според възрастовата структура се установява дали броят намалява или се увеличава.

В повечето популации репродуктивната способност на техните членове (репродуктивната способност) се променя с възрастта. В съвременната екология при изучаване на възрастовия състав на населението се разграничават три екологични възрастови групи:

■ предрепродуктивни (преди размножаване);

■ репродуктивни (през размножителния период);

■ пострепродуктивен (след размножаване).

Продължителността на тези възрасти по отношение на общата продължителност на живота варира значително при различните организми.

При благоприятни условия популацията съдържа всички възрастови групи и се поддържа относително стабилно ниво на изобилие. Възрастовият състав на популацията, освен общата продължителност на живота, се влияе от продължителността на размножителния период, броя на поколенията за сезон, плодовитостта и смъртността на различните възрастови групи. Например, при полевки възрастните могат да произвеждат потомство три пъти годишно или повече, а младите индивиди са в състояние да се възпроизвеждат за 2-3 месеца.

Обикновено в начален периодрастеж (предрепродуктивен стадий) организмите не са в състояние да се възпроизвеждат. Продължителността на този период варира значително при различните видове - от няколко минути при микроорганизми до няколко години при хора, много бозайници и дървета. Репродуктивният период може да продължи през по-голямата част от живота, както например при майските мухи (развитието на ларвите във вода отнема от една до няколко години поради дългото развитие на ларвите) и 17-годишната цикада (предрепродуктивен стадий достига няколко години). Характерно е обаче, че репродуктивният период при тези видове е много кратък (при майките няколко дни, при цикадата по-малко от един сезон), а пострепродуктивният период практически липсва, както при много други видове.

Различна ситуация се наблюдава при човешките популации, както и животните, които се отглеждат в изкуствено създадени условия (стайни, домашни животни, обитатели на зоопарка). Индивидите в такива популации оцеляват до пострепродуктивния период. В съвременния човек тези три „възрасти“ са приблизително еднакви, всяка от тях представлява около една трета от живота. При примитивните хора пострепродуктивният период е бил много по-кратък.

В момента съотношението на възрастовите екологични групи в човешката популация се променя. Увеличава се броят на децата, юношите и пенсионерите, т.е. непродуктивни слоеве от населението. Делът на децата до 15 години в повечето развиващи се страни се е увеличил до 50%, на възрастните над 65 години - до 15%. Подобна промяна в съотношението на възрастовите групи води до увеличаване на тежестта върху трудоспособната част от населението.

Естествените популации не са замръзнал съвкупност от индивиди веднъж завинаги, а динамично единство от организми във взаимоотношенията. Промените в размера, структурата и разпределението на популациите в отговор на условията на околната среда се наричат ​​популационна динамика.

Динамиката на популациите в опростен вариант може да бъде описана с такива показатели като плодовитост и смъртност. Това са най-важните характеристики на населението, въз основа на анализа на които може да се съди за стабилността и перспективното развитие на населението.

плодовитост - една от основните характеристики на популацията и се определя като броя на индивидите, родени в популацията за определен период от време (час, ден, месец, година). В същото време терминът "плодовитост" характеризира появата на индивиди от всеки вид, независимо от това как са родени: дали става дума за покълване на живовляк или овесени семена, поява на потомство от яйца в пиле или костенурка, раждане на потомство в слон, кит или човек.

Еколозите разграничават максималната раждаемост при липса на ограничаващи фактори на околната среда (на практика е много трудно да се постигне това, ако не дори невъзможно). Под максимална плодовитост се разбира като теоретично възможната максимална скорост на формиране на нови индивиди в идеални условия. Размножаването на организмите е ограничено само от техните физиологични характеристики. Например, теоретичната скорост на възпроизвеждане на различни видове може да бъде доста висока в много случаи. Ако вземем за основа такъв показател като времето, необходимо на даден вид да улови цялата повърхност на Земята, тогава за холерната бактерия Вибрион холераще бъде 1,25 дни, за диатом Nitschia putrida- 16.8, за домашни мухи Musca domestica- 366, за пиле - около 6000, за слон - 376 000 дни. Така максималната плодовитост е теоретичен индикатори е постоянна за дадена популация.

За разлика от максималната, екологична или реализирана, плодовитост, плодовитостта (или просто плодовитостта) характеризира нарастването или увеличаването на размера на популацията при реални и специфични условия на околната среда.

Нарича се броят на индивидите, родени в определено време абсолютна или пълна плодовитост.

Поради факта, че величината на абсолютната плодовитост е правопропорционална на броя на популациите, еколозите определят специфичната плодовитост. Специфична плодовитост се определя от броя на индивидите, родени в определено време на един индивид от популацията.

Единицата за време може да бъде различна в зависимост от скоростта и скоростта на размножаване на организма. За бактерии може да е час, за насекоми може да е ден или месец, при повечето бозайници този процес отнема месеци. Да предположим, че има 8 000 раждания в град от 100 000 души. Абсолютната раждаемост ще бъде 8000 на година, а специфичната - 0,08, или 8%.

Разликата между абсолютната и специфичната плодовитост е лесно да се илюстрира с пример. Популацията от 20 протозои в определен обем вода се увеличава чрез разделяне. Час по-късно броят му се увеличи до 100 индивида. В този случай абсолютната плодовитост ще бъде 80 индивида на час, а специфичната плодовитост ( Средната скоростпромени в броя на индивид в популацията) - 4 индивида на час при 20 начални.

Смъртност - реципрочната стойност на плодородието. Това е броят на убитите индивиди в една популация за единица време. ... Подобно на плодовитостта, смъртността може да бъде изразена чрез броя на индивидите, починали през даден период (броя на смъртните случаи за единица време) или под формата на специфична смъртност за цялото население или неговата част. При определяне на смъртността на популацията се вземат предвид всички мъртви индивиди, независимо от причината за смъртта (дали са починали от старост или са загинали в ноктите на хищник, били са отровени с пестициди или са замръзнали от студ и др. ).

Терминът "население" се използва днес в различни области и области на науката. Има най-голямо влияние в биологията, демографията, екологията, медицината, психометриката, цитологията. Но какво е популация и как се характеризира?

Въведение. Определения

Към днешна дата популационните изследвания се провеждат главно за идентифициране на генетични или екологични последователности. Това дава възможност да се определи средата за оцеляване на видовете и тяхната наследственост. В момента има още едно понятие - "клетъчна популация". Това е изолирано потомство на определена група клетки по отношение на броя на клетките. Изследването на тази област се извършва от специалисти в рамките на цитологията.

От гледна точка на генетиката, популацията е хетерогенна наследствена съвкупност от форми на един вид, която се противопоставя на така наречената чиста линия. Факт е, че всяко семейство индивиди отговаря на специфични черти и представлява определен фено- и генотип.

Основни характеристики

Преди да започнете да разбирате по-подробно какво представлява популацията, трябва да знаете и разберете основните й компоненти. Има общо 5 основни характеристики:

1. Разпределение. Тя може да бъде пространствена и количествена. Първият тип от своя страна е разделен на произволно и равномерно разпределение. Количествен показател е отговорен за размера на населението или неговата отделна група... Разпределението на индивидите пряко зависи от климатичните условия, генома, хранителната верига и степента на адаптация.

2. Номер. Това отделна характеристикапопулация, която не трябва да се бърка с подвид на разпространение. Тук изобилието е общият брой организми в дадена единица пространство. Най-често е динамичен. Зависи от съотношението на смъртност и плодовитост на индивидите.

3. Плътност. Определя се от биомасата или броя на организмите на единица площ (обем).

4. Плодовитост. Определя се от броя на индивидите, появили се в резултат на възпроизвеждане за единица време.

5. Смъртност. Разделени по възрастови критерии. Представлява броя на формите на живот, които са умрели за единица време.

Структурна класификация

В момента се разграничават следните типове популации: възрастови, полови, генетични, екологични и пространствени. Всяка от тези вариации има своя специфична структура. Така че възрастовото население се определя от съотношението на индивидите от различни поколения. Представителите на един и същи вид могат да имат както предшественици, така и потомство.

Половата популация зависи от вида на възпроизводството на семейството и от набора от детерминирани морфофункционални и анатомични характеристикиорганизми. Генетичната структура се определя от вариацията на алелите и начина, по който те се обменят. Екологичната популация е разделянето на семейството на групи по отношение на факторите на околната среда. Пространствената структура зависи от разпространението и разположението на отделните индивиди от вида в ареала.

Изолиране на популациите

В различните семейства това свойство зависи от средата и формата на съжителство. Ако представители на един вид се движат на големи площи, тогава такава популация може да се нарече голяма. В случай на слабо развитие на способността за разпространение, семейството се определя от малки агрегати, които могат да отразяват, например, мозайката на ландшафта. Популацията на заседнали животни и растения зависи от хетерогенността на околната среда.

Нивото на изолация на съседни семейства от един и същи вид е различно. В този случай популациите могат да бъдат рязко разпределени в пространството или да бъдат ясно локализирани в определен район. Има и непрекъснато заселване на огромна площ с един вид. От своя страна границите между популациите могат да бъдат размити и различими.

Динамиката на населението може да бъде от 3 вида:

Повечето от индивидите живеят до максималния възрастов праг (хора и бозайници),

Смъртта може да настъпи по всяко време (влечуги и птици),

Смъртността е висока още в ранните етапи на развитие (риби, растения, безгръбначни).

Популацията се състои от съвкупност от индивиди, които са сходни по морфофизиологични свойства, площ, вид на кръстосване, произход. Такава група организми се нарича вид. Това е единица от структурата на населението.

Видовете зависят от следните критерии: морфологични, генетични, физиологични, биохимични. Според допълнителна класификация характеристиките на въздействието са географски и екологични.

Всеки вид се появява, след това се развива и адаптира. С рязка промяна в условията на средата на съществуване, тя може да изчезне.

1. Всички организми от определен вид (обикновено, но не непременно хора) в рамките на определен географска областв определен момент от време. 2. В статистиката общият брой случаи, за които може да се направи определено твърдение. Моля, имайте предвид, че в този смисъл популацията може да бъде: (а) ограничена, действително съществуваща и достъпна за изследване (например всички ученици, записани в определено училище); (б) крайното, реалистично съществуващо, но недостъпно за изследване (например населението на Обединеното кралство в деня на публикуване на тази публикация); или (в) безкраен (например всички възможни хвърляния на монети). Тя трябва да се разграничава от извадка, която представлява някаква наблюдавана или избрана подгрупа от съвкупността. Вижте извадката популация.

Философски речник

- съвкупност от индивиди от един и същи вид с общ генофонд, за голям брой поколения, обитаващи определено пространство с относително хомогенни условия на живот.

Вземане на проби, популация

Психологическа енциклопедия

Строго погледнато, популацията, внимателно подбрана в извадка, по дефиниция е извадкова популация. На практика обаче може да не съответства на действителната теоретична съвкупност. Например, помислете за прост общ случай. Представете си, че почти всичко...

Население

Психологическа енциклопедия

Група хора, изграждащи обект психологически изследвания... Обикновено е неудобно да се изследва цялата популация (например всички студенти или всички подрастващи от Ливърпул на възраст 16-19 години) и вместо това се използва представителна извадка.

Население

Популацията е група от индивиди от един и същи вид, които взаимодействат помежду си и съвместно обитават обща територия. Колкото по-сложно е разчленено местообитанието на вида, толкова повече възможности за изолиране на популацията. Степента на изолация на съседните популации на вида е различна. В някои случаи те са разделени от територия, която не е подходяща за обитаване, и след това те са ясно локализирани в пространството (например риба в изолирани водоеми).

В други райони, неподходящи за живот, лесно се преодоляват при презаселване. Възможно е да се изолират границите на популациите само условно, според гъстотата на населението. Основният критерий за популацията е възможността за безпрепятствено преминаване. Основните характеристики на популациите включват размер, плътност, плодовитост, смъртност, растеж на населението и темп на растеж. Населението се характеризира с определена структура: разпределението на групите по територия, съотношението на групите по пол, възраст, морфологични, поведенчески и генетични характеристики, като цяло, отразяващи спецификата на вътрешновидовите отношения, както взаимни (взаимно изгодни), така и конкурентни . Всяка популация е програмирана за широк спектър от естествени промени в околната среда, дори катастрофални. Поддържането на определен брой индивиди в популацията се нарича популационна хомеостаза и е авторегулиран процес. За всяка популация при специфични условия, определен средно нивочислото, около което възникват флуктуации. Отклоненията от средното ниво имат различен диапазон, но след всяко отклонение размерът на популацията започва да се променя с обратен знак.

Модифициращите фактори са фактори, които причиняват промяна в размера на популацията, които сами по себе си не са повлияни от тези промени. Това включва всички абиотични ефекти върху организма и техните последствия, изразяващи се в промени в количеството и качеството на фуражите, количеството и активността на конкурентите.

Регулаторните фактори не просто променят размера на популацията, но изглаждат нейните колебания след следващото отклонение от оптимума. Междувидовите и вътрешновидовите взаимоотношения действат като регулаторни сили. Различните видове взаимоотношения определят скоростта на отговорите на промените в размера на популацията.

Естественото регулиране на броя има 2 характеристики:

- регулаторните механизми действат в отговор на настъпилата промяна и ефектът се постига с известно закъснение;

- регулирането има едностранен ефект, насочен към ограничаване на нарастването на населението. Увеличаването на броя след силен спад настъпва поради намаляване на силата на действието на регулаторите.

Предишна234567891011121314151617Следваща

ВИЖ ПОВЕЧЕ:

Думата "население" дойде в нашия език от латински и буквално се превежда като "население". Терминът "население" се използва в различни области на науката: биология, медицина, психометрия, екология, география и демография.

За да разберем по-добре какво е популация, ще дадем няколко примера за използването на тази дума в различни науки.

• В екологията и биологията популация означава индивиди от един и същи вид, които имат стабилна способност за самопроизводство и контакт предимно в рамките на своята група.
• Според генетиката популацията се определя от степента на кръстосване в рамките на вида. Популациите обикновено са групи в рамките на един вид или подвид живи организми.
• Населението се счита за основна мерна единица за всеки еволюционен процес.

  Екологията като наука смята за своя задача да изучава образованието, развитието и динамиката на населението.

• В медицината населението се разбира като съвкупност от хора, измежду които се избират индивиди за изследване. Резултатите от медицински изследвания впоследствие ще се отнасят за този комплект. Групата хора за изследване се определя по някакъв общ критерий, например от наличието на заболяване.

Може да се интересувате и от статията Какво изучава екологията.

Търсене на лекции

ТЕМА 2. ЗНАЦИ В НАСЕЛЕНИЯТА

Всеки жив организъм, включително и човешкият, притежава цял набор от присъщи свойства. Някои от тях са общи за всички представители на този вид ( видове специфични особености). Например всеки представител на вида Хомо сапиенссе различава от представителите на други видове по способността да ходи изправена, липсата на окосмяване по по-голямата част от тялото, силно развитата интелигентност и способността за вербална комуникация. Всичко това са специфични за вида характеристики. Всеки индивид, в допълнение към специфичните за вида характеристики, има цял набор от индивидуални, присъщи само на него, качества - това са индивидуално специфичниособености. Всички тези черти, присъщи на даден индивид - както видоспецифични, така и индивидуални - в генетиката обикновено се наричат знаци(Четец. 2.1).
Видовете, които обитават Земята, образуват общности, тоест пространствено-времеви асоциации. Причината за образуването на общности е същата адаптация на индивидите към определени условия на околната среда. Например в пустините няма животни, чиято биология изисква висока влажност на климата. Един от видовете общности е население... Тъй като поведенческата генетика работи главно на ниво популация, помислете как това понятие се дефинира в генетиката.
В широк смисъл понятието "популация" може да се приложи към всяка съвкупност от всякакви обекти. По биология и генетика популации разгледайте общности от индивиди от един и същи вид, заемащи определена територия. Идеална популация в генетиката се разглежда група от кръстосващи се индивиди, живеещи на една и съща територия. Ако вероятностите за кръстосване между индивиди не зависят от никакви допълнителни обстоятелства (възраст на индивидите, сексуални предпочитания и т.н.), тогава имаме работа с произволно кръстосваща се популация... С други думи, в такава популация всеки индивид (или индивид) от единия пол има равен шанс да се кръстосва (жени) с всеки индивид (индивид) от другия пол. Случайно кръстосваща се популация понякога се нарича панмиксия (терминът "панмиксия" означава свободно произволно кръстосване; идеалната панмиксия е възможна само в много големи популациине подлежи на селекционен натиск, мутации и други фактори). Много теоретични модели в психогенетиката (и в популационната генетика като цяло) се основават на предположението, че има свободно произволно кръстосване в популацията.

Принципът на свободното и произволно кръстосване в популациите може да бъде нарушен, ако образуването на двойки по който и да е признак не се случи случайно. Например в човешките популации има тенденция за неслучаен подбор на брачни двойки по височина. В генетиката такъв неслучаен избор на двойки се нарича "асортиментност"... Например, по отношение на растежа, се казва, че има сортимент по отношение на растежа на населението. Наличието или отсъствието на асортативност може да се провери чрез оценка на сходството на съпрузите: ако корелацията за този атрибут е близка до нула, тогава те казват, че няма асортативност; ако корелацията е различна от нула, това означава, че има асортативност (за повече информация относно корелациите вижте тема 5 и в ръководствата по статистика) (фиг. 2.1).
Популациите не са статични единици. Те непрекъснато преминават през миграционни процеси, има колебания в раждаемостта и смъртността и други промени. Тези процеси водят до колебания в размера на популацията и промени в честотата на поява на различни признаци.
Тъй като човек принадлежи към един от видовете живи организми, за него е характерно и формирането на популации. В допълнение към биологичните причини, различни социални фактори също влияят върху формирането на човешките популации. Човешката популация може да варира по размер. Терминът "население" може да се приложи към населението на такива мегаполиси като Москва или Токио (където миграционни процеси протичат ежедневно, водещи до обновяване и промяна в населението поради приток или отлив на населението), както и към малки общности или племена, обитаващи затворени територии, например във високопланинските райони. Затворените популации се наричат изолира... Изолати в човешките популации могат да се появят не само в географски изолирани райони, но и в големи популации, ако някои групи хора, да речем, поради религиозни или етнически причини, не се смесват с останалата част от населението.
Сред представителите на всяко население има известен променливост, тоест разнообразието от знаци сред неговите членове. Променливостта на човешката популация е лесно да се види, ако погледнете тълпа от хора. Наред със специфичните за вида черти, всеки индивид има уникален набор от черти, присъщи само на него.

В резултат на това е почти невъзможно да се намерят двама еднакви индивида в тълпа от хора. Индивидите се различават не само по външно устройство - по цвят на косата и очите, ръст и телосложение, но и по поведенчески характеристики - по начин на говорене, походка, жестове и др.
В зависимост от вида на изменчивостта в популациите могат да се разграничат два вида черти. Някои от тях се характеризират с отделен, тоест прекъсната серия от променливост. Тези характеристики се срещат в ограничен брой варианти, различията между индивидите са ясно изразени и няма междинни форми. Признаците от този вид са категоризирани качество... Наричат ​​се още качествени. Външните условия имат относително малко или никакво влияние върху тяхното проявление. Такива признаци включват например човешки кръвни групи. Носители различни опциикачествените признаци в популацията могат да се появят с различна честота: може да се помни, че хората с Rh-отрицателен кръвен фактор са много по-рядко срещани, отколкото с Rh-положителен. Освен това честотата на поява на варианти на една и съща черта в различните популации обикновено се различава. Фигура 2.2 показва пример за честотното разпределение на най-известните кръвни групи от системата AB0 в руското и коренното население на Австралия. Може да се отбележи, че честотите на поява и на четирите кръвни групи в тези популации са различни. Сред характеристиките на човек, по един или друг начин, свързани с поведението (в широк смисъл), почти няма качествени, които да имат дискретен характер на променливост. От тези, които не са свързани с груба патология, най-известните са две, свързани със сензорната чувствителност. Това са чувствителност към вкуса на фенилтиоуреята (някои хора усещат това вещество, а други не) и далтонизъм - далтонизъм (някои хора не могат да разграничат отделните цветове от спектъра). Повечето от известните в момента прости качествени признаци на човек са свързани с биохимични кръвни фактори или наследствени аномалии, които нямат значителни прояви в поведението.
Често качествените полиморфизми, които са придружени от определени поведенчески особености, са свързани с различни наследствени аномалии, водещи до дегенеративни промени в централната нервна система, придружени от поведенчески разстройства. Примери за такива поведенчески полиморфизми са фенилкетонурия, метаболитно нарушение, което води до тежка умствена изостаналост, и хорея на Хънтингтън, дегенеративно разстройство на нервните клетки, което води до неволни движения, промени в личността и прогресивно влошаваща се деменция.
По-голямата част от поведенческите характеристики на човек принадлежи към втората категория признаци, които имат непрекъснато, или количествен, променливост - приемственостпрояви. Подобна вариабилност наблюдаваме при такива морфологични особености, като височина, тегло, цвят на косата и кожата, както и в поведенчески черти като интелигентност, черти на темперамента и др. Всички стойности на всеки от тези знаци могат да бъдат поставени в някаква непрекъсната скала. Много високи и много ниски стойности на признака, като правило, се срещат в популации по-рядко от средните. Честотата на поява на определени стойности на даден признак може да бъде изчислена и представена под формата на разпределение, което е набор от стойности на количествен признак и съответстващите им честоти. Честотното разпределение за черта, проявяваща непрекъсната вариабилност, приблизително съответства на кривата на нормалното разпределение (фиг. 2.3 и 2.4). Повечето хора попадат в средната част на разпределението и само малка част от популацията се появява по нейните краища, които представляват крайните степени на чертата.
Често, когато оценяваме количествените характеристики, използваме качествени категории, като "високо-ниско", "силно-слабо", "тъмно-светло" и т.н. Нека си припомним един добре познат пример от психофизиологията. Хората често се делят на хора със силен и слаб тип нервна система, но това разделение е произволно. Тези групи включват само хора от краищата на разпределението, докато самият параметър сила-слабост се измерва в непрекъсната скала и всички стойности се намират в популацията, вариращи от изключителна слабост на нервната система до екстремни стойности на сила. По същия начин, разделянето на хората на екстроверти и интроверти е много условно. Всяко типологично разделение не описва пълната картина на променливостта по непрекъсната основа (Chrestomat. 2.2 и 2.3).
Има още една категория черти, която като че ли заема междинна позиция между качествените полиморфизми и количествените, непрекъснати черти. то еО знаци с прагов ефект... Външно тези признаци приличат на качествени полиморфизми, тоест се различават по дискретен характер на проявление. Тялото или носи този знак, или не. Най-честите признаци с прагов ефект са различни заболявания, например захарен диабет, бронхиална астма или шизофрения, както и различни вродени аномалии на развитие - аненцефалия, спина бифида (аномалии на централната нервна система), цепнатина на устната, цепнатина на небцето и др. За тези заболявания и малформации има ясни алтернативни разпределения, подобни на разпределенията чрез качествени полиморфизми: индивидът или страда от това заболяване, или не. Въпреки това, видът на унаследяване при тези заболявания е по-близо до вида на унаследяване на количествените признаци. В този случай можем да кажем, че прагът е условна граница в нормалното разпределение на даден признак, разделяща, от една страна, засегнатите индивиди и, от друга страна, незасегнатите индивиди, но предразположени към заболяването. При някои заболявания границата между норма и патология се проследява доста ясно, особено при вродени аномалии на развитие, докато при други тя е замъглена и много произволна (например границата между умствена изостаналост и нормална интелигентност). По този начин чертите с прагов ефект могат по-скоро да бъдат класифицирани като количествени черти на човек. Съответно за тях ще бъдат валидни същите модели на наследяване, както и за обикновените континуални черти (фиг. 2.5).

заключения

1. Човешките индивиди образуват общности, популации.
2. В рамките на популациите има междуиндивидуална вариабилност.
3. Променливостта на популацията може да бъде дискретна (непрекъсната) и непрекъсната (непрекъсната). Повечето психологически признаци се характеризират с непрекъсната променливост.
4. В зависимост от вида на променливостта всички човешки свойства (черти) могат да бъдат разделени на два класа: качествените белези съответстват на дискретната променливост, а количествените съответстват на непрекъснатата променливост. Знаците с прагов ефект заемат специално място. По естеството на променливостта те отговарят на качествени характеристики, но по естество на унаследяване са по-близо до количествените.
5. Варианти или различни стойности на черти в популациите се срещат с различна честота.
6. Популациите не са стабилни образувания. Във връзка с процесите на миграция, промени в раждаемостта и смъртността и някои други процеси може да се промени честотата на поява на различни признаци в популацията.

Речник на термините

1. Асортиментност
2. Население
3. Знак
4. Дискретна променливост
5. Непрекъсната променливост
6. Дискретна променливост
7. Изолира
8. Специфични характеристики на вида

Въпроси за самотест

1. Какви видове променливост познавате?
2. Дайте примери за дискретна и непрекъсната променливост.
3. Какъв вид вариабилност е типична за повечето психологически признаци?
4. Как честотата на поява в популациите е начертана за качествени и количествени характеристики?
5. Какво представляват праговите черти?
6. Дайте примери за качествени, количествени черти и черти с прагов ефект.
7. Как ще изглежда разпределението на честотата за черта с прагов ефект?
8. Каква е спецификата на понятието популация в генетиката?
9. Кои са основните критерии за класифициране на общности от организми като популация?
10. Какви са причините за образуването на популации?
11. Защо индивидуалните черти се откриват в популации с различна честота?
12. Какви промени могат да настъпят в популациите?
13. Каква е спецификата на човешките популации?
14. Какви видове човешки популации познавате?
15. Какво можете да кажете за населението на метрополис (например Москва)?
16. Какво е асортиментност? Дай примери.

Библиография

© 2015-2018 poisk-ru.ru
Всички права принадлежат на техните автори. Този сайт не претендира за авторство, но предоставя безплатно използване.
Нарушаване на авторски права и нарушаване на лични данни

Изпратете добрата си работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Въведение

1. Концепцията за население

2. Свойства на популациите

3. Фактори на динамиката на населението

4. Пространствено разпределение на популациите

Заключение

Библиография

Въведение

Всичко е взаимосвързано с всичко - казва първият закон за околната среда.

Още през миналия век се появи безпокойството на човек за съдбата на планетата, а през настоящия век се стигна до криза на глобалната екологична система поради увеличаване на натоварването на естествена среда... Замърсяване на околната среда, изчерпване природни ресурсии нарушаването на екологичните връзки в екосистемите се превърнаха в глобални проблеми

Въпреки мерките, предприети от руската държава за подобряване на околната среда, отношенията с околната среда продължават да се развиват в посока, която е неблагоприятна за природата и обществото:

а) все още преобладава ведомственият подход, в резултат на което всеки потребител на околната среда експлоатира природни ресурсивъз основа на техните ведомствени интереси;

6) прилага се т. нар. ресурсен подход към екологичното използване, в резултат на което извън правната закрила остават много екологични връзки и природни обекти, които нямат ресурсна стойност.

В момента, в периода на настъпващата екологична криза на цялата планета, всички живи хора трябва да решат проблемите на прехода от експлоатацията и завладяването на природата към нейното опазване и сътрудничество с нея. разпределение по големина на населението

Интензивно потребление на природни ресурси с помощта на колосално нарастваща мощност технически средства, човечеството в прогресивен вид подобрява условията за развитие на своята цивилизация и нейното израстване като биологични видовеХомо сапиенс. Екологията, като всяка наука, има два аспекта. Единият е стремежът към познание заради самото познание и в това отношение на първо място се поставя търсенето на законите на развитието на природата, както и тяхното обяснение; другият е прилагането на събраните знания за решаване на проблеми, свързани с заобикаляща среда... Бързото нарастване на значението на екологията се обяснява с факта, че нито един от въпросите с голямо практическо значение в момента не може да бъде решен без да се вземат предвид връзките между живите и неживите компоненти на природата.

Практически изход от екологията може да се види преди всичко в решаването на въпросите на управлението на природата; именно тя трябва да създаде научната основа за експлоатацията на природните ресурси.

1. Концепция за населението

Индивидите на повечето видове са неравномерно разпределени в рамките на техния видов ареал.

Има няколко опции за дефиниране на популация. Популация е съвкупност от индивиди от един вид за дълго време, обитаващи определена територия или водна зона, свързани с една или друга степен на свободно преминаване и достатъчно изолирани от други подобни популации. Както следва от горната дефиниция за популация, тя включва следните характеристики, присъщи на нея:

· Съществуване на голям брой поколения, което отличава населението от краткотрайно нестабилни асоциации на индивиди.

· Наличието на определена степен на свободно кръстосване на индивидите. Именно тази особеност на популацията осигурява нейното единство като еволюционна структура.

· Степента на свободно кръстосване в рамките на една популация е по-висока, отколкото между различни (дори съседни) популации.

· Известна степен на изолация на популациите една от друга.

Причините, принуждаващи индивидите от популацията да се групират в ограничени територии, са изключително многобройни и разнообразни, но основната е неравномерното разпределение на екологичните условия в географското пространство и сходството на изискванията за тези условия в организмите от един и същи вид.

В зависимост от размера на заеманата територия се различават три типа популации: елементарни, екологични и географски.

1 - видова гама; 2-4 - съответно географски, екологични и елементарни популации.

· елементарно,или микропопулация, е съвкупност от индивиди от даден вид, заемащи някаква малка площ от хомогенна площ. Те обикновено включват генетично хомогенни индивиди. Броят на елементарните популации, на които се разлага даден вид, зависи от хетерогенността на условията на околната среда: колкото по-еднородни са те, толкова по-малко са елементарните популации и обратно.

· Екологично населениесе формира като съвкупност от елементарни популации. По принцип това са вътрешновидови групи, слабо изолирани от други екологични популации на вида, поради което обменът на генетична информация между тях се случва сравнително често, но по-рядко, отколкото между елементарните популации. Екологичната популация има свои собствени особености, които я отличават по някакъв начин от друга съседна популация. И така, протеините се заселват различни видовегори, и могат ясно да се разграничат "бор", "смърч", "ела", "смърч-ела" и другите им екологични популации.

· Географско населениеобхваща група от индивиди, населяващи територия с географски хомогенни условия на живот. Географските популации заемат относително голяма територия, са доста добре разграничени и относително изолирани. Различават се по плодовитост, големина на индивидите, редица екологични, физиологични, поведенчески и други особености. Географското население се характеризира с генетичен обмен и въпреки че може да е рядък, все пак е възможен.

Популацията има само нейните присъщи характеристики: брой, плътност, пространствено разпределение на индивидите. Разграничаване на възрастта, пола, размерната структура на населението. Съотношението на групи от различна възраст и пол в една популация определя нейните основни функции. Съотношението на различните възрастови групи зависи от две причини: от характеристиките жизнен цикълвид и от външни условия.

Съединение. Обикновено в населението могат да се разграничат три екологични възрастови групи:

· Предрепродуктивни – група от индивиди, чиято възраст не е достигнала способността за възпроизвеждане;

· Репродуктивна – група, която възпроизвежда нови индивиди;

· Пострепродуктивни – индивиди, които са загубили способността си да участват във възпроизводството на нови поколения. Продължителността на тези възрасти по отношение на общата продължителност на живота варира значително при различните организми.

Гъстотата на населението е размерът на популацията на единица пространство: броят на индивидите или биомасата на популацията на единица площ или обем. Плътността зависи от трофичното ниво, на което се намира популацията. Колкото по-ниско е трофичното ниво, толкова по-висока е плътността.

Има три типа разпределение или заселване на индивидите в популацията: еднородно, произволно и групово

А - равномерно разпределение; B - произволно разпределение; B - групово разпределение.

· Равното разпределение в природата често се свързва с интензивна конкуренция между различни индивиди. Този тип разпределение е отбелязано в хищни рибии тояри с техния териториален инстинкт и чисто индивидуален характер.

· Случайното разпределение се осъществява само в хомогенна среда. Така че в началото листните въшки се разпространяват на полето. Тъй като се размножава, разпространението придобива групов или петнист (съборен) характер.

· Груповото разпределение е най-често срещаното. И така, в борова гора дърветата първо се заселват на групи, а по-късно тяхното разпределение става равномерно. Разпределението на групите от населението осигурява по-висока устойчивост на неблагоприятни условия в сравнение с отделния индивид.

Изобилието и плътността изразяват количествените характеристики на популацията като цяло. Размерът на популацията се изразява чрез броя на индивидите от даден вид, живеещи в единица от площта, която заема. Динамиката на числеността на популацията се формира от взаимодействието на основните популационно-динамични процеси: 1) плодовитост, 2) смъртност, 3) темп на растеж, 4) имиграция на нови индивиди от други популации, 5) емиграция на някои индивиди извън страната. обхват на дадено население.

Плодовитостта характеризира честотата на появата на нови индивиди. Плодовитостта се разбира като броя на индивидите (яйца, семена, ембриони), произведени за единица време от една женска.

· Максималната плодовитост е формиране на теоретично максималния възможен брой нови индивиди в идеални условия, когато няма ограничаващи фактори и размножаването е ограничено само от физиологични фактори.

· Реализираната плодовитост е нарастване на населението поради раждането на нови индивиди при реални, реални условия на околната среда.

Коефициентът на смъртност характеризира смъртта на индивидите в популациите. По дефиниция, смъртността е броят на индивидите, които умират за единица време на индивид в дадена популация. Всички мъртви индивиди се вземат предвид, независимо от причината за смъртността (старост, елиминиране от хищници, болести и др.).

· Максималната смъртност е постоянна стойност, характеризираща смъртта на индивиди при идеални условия, когато популацията не е изложена на ограничаващи фактори.

· Реализирана (екологична) смъртност, тоест стойност, която, подобно на екологичното плодородие, зависи от реалните условия на биотичната и абиотичната среда.

Размерът на прираст на населението за единица време на индивид представлява темпа на растеж на населението. С нарастването на населението ресурсите, с които разполага всеки индивид, намаляват. Когато ресурсите са изчерпани, растежът на населението се инхибира и в крайна сметка спира. Популациите от различни видове имат удивителна способност да растат бързо. Този въпрос е разгледан от Аристотел (4 век пр. н. е.), Макиавели (около 1525 г.), по-късно Буфон (1751 г.). Ч. Дарвин обърна внимание на множество случаи на удивително бързо размножаване на някои животни в естествено състояние, когато условията бяха особено благоприятни. Той разшири идеята за геометричен растеж, когато размерът на популацията нараства експоненциално до всички видове животни и растения, като постави постулата за висок репродуктивен потенциал на видовете като основа на своята теория за естествения подбор.

Миграцията е особен случай на движение на индивиди, когато почти цялото население временно напуска определен район. Сезонните или дневни миграции позволяват на организмите да използват оптимални условия на околната среда на места, където не биха могли да живеят постоянно. Преместване от място на място след движението оптимални условия, такива видове могат да поддържат висока активност, да поддържат висока гъстота на популацията дори през онези периоди, когато немигриращите видове преминават в неактивно състояние (в състояние на диапауза или

В природата има и други фактори, които влияят върху динамиката на числеността на населението. Това се дължи на следните причини. За някои видове физическите фактори са от решаващо значение. Броят на индивидите в популациите може да бъде ограничен от фактори като липса на природни ресурси (например храна или места, подходящи за размножаване), недостъпност на тези ресурси и липса на време за размножаване (кратко дъждовен сезон, кратък ден, например в Арктика).

„Вълните на живота“ драматично усложняват планирането на експлоатацията на дадено население, тъй като годишното отстраняване (отстрел, риболов) на същия брой индивиди може да означава, че за една година, да речем, само 5% от индивидите ще бъдат премахнати, и през друга година, когато размерът на населението ще падне 10 пъти, - 50% от индивидите от съществуващия състав на населението. Освен това колебанията в числеността подтикват хората да увеличат минимално допустимия теоретично размер на населението.

Популациите от животни, растения, гъби и микроорганизми имат способността естествено да регулират числеността си, тоест с повече или по-малко значителни колебания те остават в състояние на динамично равновесие, на някакво ниво между горната и долната граница. Това се осигурява от действието на специфични адаптивни механизми, основани на факта, че доставката на енергия, необходима за оцеляването на популацията, не надвишава определено ниво и по този начин осигурява размера на дадената популация. Способността на популацията да поддържа стабилност чрез способността си да се саморегулира чрез собствените си регулаторни механизми се нарича популационна хомеостаза. Така че увеличаването на популацията води до изчерпване на хранителните резерви, последвано от намаляване на раждаемостта на организмите, увеличаване на тяхната смъртност (отрицателни връзки) и следователно намаляване на числеността. Последното от своя страна увеличава хранителните доставки, което води до увеличаване на плодовитостта и размера на населението (положителна връзка). Равновесното състояние на популацията (състоянието на динамично равновесие) е краткосрочно и се постига благодарение на бързото редуване на положителни и отрицателни обратни връзки. За да се оптимизират човешките взаимоотношения с природата, е важно да се вземе предвид размера на населението, да се вземе предвид фактът, че размерът на населението може да бъде засегнат от изчерпването на ресурсите, от които се нуждае поради намаляване на предлагането на храна, конкуренция от домашни животни, утъпкване на почвата и влошаване на нейната аерация, намаляване на кислорода във водата със замърсяване и еутрофикация. Човек може изкуствено да регулира броя на популациите, например животни, като забранява лова или ограничава времето му за определени видове, като въвежда лицензи. Това вече даде положителни резултати - предотврати унищожаването на редица видове, по-специално лосове, бобри, бизони. Борейки се с вредители в селското и горското стопанство и животозастрашаващи видове, човекът ограничава броя на техните популации.

Като цяло, размерът на популацията, темпът на нейното нарастване (в по-общ смисъл, скоростта на нейната промяна, динамиката на нейния размер) са много лабилни параметри, силно чувствителни към въздействието на абиотичните, биотични и антропни фактори. Следователно човек трябва добре да разбира всички характеристики на популацията, която се експлоатира, за да осигури възпроизвеждане, стабилното му дългосрочно съществуване. Сложността на тази задача се увеличава поради многобройните връзки между популации от различни видове, обитаващи едно и също

2. Ссвойства на популациите

Стойностите на коефициента на раждаемост и смъртност зависят от много фактори, действащи върху населението отвън, както и от неговите собствени свойства. Обективен показател за способността на организмите да увеличават числеността си е максималната моментна скорост на нарастване на популацията. Този параметър е обратно пропорционален на продължителността на живота на организмите. Това е лесно да се провери чрез позоваване на хиперболичната връзка между вродения темп на нарастване на размера на популацията и средното време на поколение, изразено в дни. Малките организми имат по-високи стойности на r max от големите, което се обяснява с по-краткото време за генериране. Причината за тази корелация е разбираема, тъй като тялото отнема много време, за да достигне големи размери. Забавянето на периода на размножаване също неизбежно води до намаляване на r max.

Въпреки това, предоставените ползи голям размертелата трябва да надхвърлят недостатъците, свързани с намаляването на r max, тъй като в противен случай големи организми никога не биха се появили в еволюцията. Тенденцията към увеличаване на размера на тялото с течение на геоложкото време, проследена от фосилни останки, послужи като основа за въвеждането на концепцията за увеличаване на филетичните размери.

Големите размери на тялото осигуряват доста очевидни предимства: по-голям организъм трябва да привлича по-малко потенциални хищници и следователно има по-голям шанс да не стане плячка и трябва да се отличава с по-добро оцеляване; малките организми са тясно зависими от физическата среда, дори много слабите промени в която могат да бъдат разрушителни за тях. По-големите организми могат по-лесно да понасят ефектите от такива промени и съответно са по-добре защитени от тях. Въпреки това, повече големи организмиповече материя и енергия се изисква на индивид за единица време, отколкото малките. Освен това има много по-малко убежища и безопасни места за тях.

В живота на всички организми в една популация могат да се разграничат три основни периода: предрепродуктивен, репродуктивен и пострепродуктивен. Относителната продължителност на всеки от тях варира значително от вид до вид. При много животни първият период е най-дълъг. Ярък пример са майски мухи, при които предрепродуктивният период достига 3 години, а репродуктивният период отнема само 2-3 часа до 1 ден. Американската цикада има предрепродуктивен период от 17 години. Но има видове, чиито индивиди, веднага след като се родят, започват да се размножават интензивно (повечето бактерии).

Репродуктивният потенциал на популацията зависи от нейния възрастов състав. Продължителността на живота на индивидите в една популация може да бъде оценена с помощта на кривите на оцеляване. Има три вида криви на оцеляване.

Първият тип (криви 1) съответства на ситуация, при която по-голям брой индивиди имат еднаква продължителност на живота и умират за много кратък период от време. Кривите се характеризират със силно изпъкнала форма. Такива криви на оцеляване са характерни за хората, а кривата на оцеляване при мъжете е по-малко изпъкнала, отколкото при жените, така че застрахователната полица за мъжете в повечето западни страни е 1,5 пъти по-скъпа, отколкото за жените. За повечето копитни животни кривите на оцеляване също са изпъкнали, въпреки че са в различни степениза различни типове, както и в зависимост от пола. Вторият тип е характерен за видовете, чиято смъртност остава постоянна през целия им живот. Следователно кривата на оцеляване се трансформира в права линия. Тази форма на кривата на оцеляване е характерна за сладководна хидра... Третият тип са силно вдлъбнати криви, отразяващи високата смъртност на индивидите в ранна възраст. Така се характеризира продължителността на живота на някои птици, риби и много безгръбначни.

Познаването на вида на кривата на оцеляване дава възможност да се изгради пирамида от векове. Трябва да се разграничат три вида такива пирамиди. Пирамида с широка основа, която отговаря на висок процент млади животни, е типична за популация с страхотна ценакоефициент на плодовитост. Средният тип на пирамидата съответства на равномерно разпределение на индивидите по възраст в популация с балансирани нива на раждаемост и смъртност - подравнена пирамида. Пирамида с тясна основа (обърната), съответстваща на популация с числено преобладаване на стари индивиди над млади животни, е характерна за намаляващите популации. В такива популации смъртността надвишава раждаемостта.

От голямо значение за увеличаване на размера на популацията са разходите за потомство, които се изразяват в специфична тактика на отглеждане. Не всички потомци са създадени равни; родените в края на вегетационния период обикновено са по-малко вероятно да оцелеят до зряла възраст, отколкото потомството, родено по-рано. Колко усилия трябва да положат родителите във всяко потомство? При постоянна стойност на репродуктивното усилие, средната годност на отделното потомство е обратно пропорционална на техния брой. Един краен вариант на тактика за развъждане е да се инвестира всичко в едно много голямо и добре адаптирано потомство, а другият е да се максимизира общият брой произведено потомство, като се инвестира възможно най-малко във всеки индивид. но най-добрата тактикавъзпроизвеждането е компромис между производството на възможно най-голям брой потомци и формирането на потомство с най-висока годност.

Посоченото съотношение на количеството и качеството на потомството е илюстрирано с прост графичен модел.

В малко вероятния случай, тоест в случай на линейна зависимост на годността на потомството от разходите на техните родители, годността на всяко отделно потомство намалява с увеличаване на размера на котилото или съединителя. Тъй като годността на родителите или, което е едно и също, общата годност на цялото потомство, е постоянна стойност, от гледна точка на родителите, няма оптимален размер на съединителя. Въпреки това, тъй като първоначалните разходи за потомство имат по-голям принос за годността на потомството от следващите (има 5-образен характер на зависимостта на годността на потомството с увеличаване на приноса на родителите), очевидно е, че има някакъв оптимален размер на съединителя. В този хипотетичен случай родителите, които изразходват само 20% от репродуктивните си усилия за всяко от петте си потомства, ще се възползват повече от приноса си, отколкото всеки друг размер на съединителя. Тази тактика, макар и оптимална за родителите, не е най-добрата за всяко отделно потомство, чиято максимална годност се постига, ако то е единственото потомство, получило пълния принос на усилията от родителите си. Следователно в този случай има „конфликт между родители и деца“.

Особено голямо влияние S-кривата се влияе от конкурентната среда. В силно разредена среда (конкурентен вакуум) трябва да се обмисли най-добрата репродуктивна стратегия за максимизиране на приноса на материята и енергията към възпроизводството, за да се произведе колкото се може повече Повече ▼потомци във възможно най-кратък срок. Тъй като има малка конкуренция, потомството може да оцелее, дори ако е с много малък размер и ниско ниво на годност. Въпреки това, в наситено местообитание, където ефектите на масата са забележимо проявени и конкуренцията е остра, оптималната стратегия би била да се изразходва голямо количество енергия за преодоляване на конкуренцията, увеличаване на собственото оцеляване и производство на по-конкурентно поколение. При такава стратегия е по-добре да имате голямо потомство и тъй като те са енергийно по-скъпи, може да се произведат по-малко от тях.

И така, свойствата на популацията могат да бъдат оценени чрез такива показатели като плодовитост, смъртност, възрастова структура, съотношение на пола, честота на гените, генетично разнообразие, скорост и форма на кривата на растеж и др.

Гъстотата на населението се определя от неговата вътрешни свойства, а също така зависи от фактори, действащи върху населението отвън.

3. Фактори на динамиката на населението

Има три вида зависимост на размера на популацията от нейната плътност. При първия тип (крива 1) темпът на растеж на популацията намалява с увеличаване на плътността. Това широко разпространено явление дава възможност да се разбере защо популациите на някои животни са относително устойчиви. Първо, с увеличаване на гъстотата на населението се наблюдава намаляване на плодовитостта. Така в популацията на големия синигер, с плътност под една двойка на хектар, има 14 пилета на гнездо; когато плътността достигне 18 двойки на хектар, пилото е по-малко от 8 пилета. Второ, с увеличаването на гъстотата на населението, възрастта на пубертета се променя. Например, африкански слонв зависимост от гъстотата на населението може да достигне полова зрялост на възраст между 12 и 18 години. Освен това при ниска плътност този вид ражда 1 слонче за 4 години, докато при висока плътност раждаемостта е 1 слонче на 7 години.

При втория тип зависимост (крива 2) темпът на растеж на популацията е максимален при средни, а не при ниски стойности на плътност. И така, при някои видове птици (например чайки) броят на пилетата в пило се увеличава с увеличаване на гъстотата на популацията и след това, достигайки най-високата стойност, започва да намалява. Този тип влияние на гъстотата на популацията върху скоростта на възпроизводство на индивидите е характерно за видовете, при които се забелязва групов ефект. При третия тип (крива 3) темпът на растеж на популацията не се променя, докато не достигне висока плътност, след което рязко спада.

Подобен модел се наблюдава например при лемингите. В пика на тяхното изобилие, плътността на лемингите става прекомерна и те започват да мигрират. Елтън описва миграцията на лемингите в Норвегия по този начин: животните минават през селата в такъв брой, че кучетата и котките, които ги нападат в началото, просто спират да ги забелязват. Стигайки до морето, изтощените леминги потънаха.

Регулирането на броя на равновесните популации се определя главно от биотични фактори. Сред тях основният фактор често е вътрешновидовата конкуренция. Пример е битката на птиците за отмъщение за гнездене.

Вътрешновидовата конкуренция може да е отговорна за физиологичен ефект, известен като шокова болест. Отбелязва се по-специално при гризачи. Когато гъстотата на населението стане твърде висока, шоковата болест води до намаляване на плодовитостта и увеличаване на смъртността, което връща гъстотата на населението към нормалните нива.

При някои животински видове възрастните се хранят със собственото си потомство. Това явление, известно като канибализъм, намалява размера на популацията. Канибализмът е характерен например за костурите: в езерата Западен Сибир 80% от храната на големите индивиди са млади от същия вид. Младите от своя страна се хранят с планктон. Така, когато няма други видове риби, възрастните живеят от планктона.

Хищничеството като ограничаващ фактор само по себе си е от голямо значение. Освен това, ако влиянието на плячката върху популацията на хищника е извън съмнение, тогава обратният ефект, тоест върху популацията на плячката, не винаги се случва. Първо, хищникът унищожава болни животни, като по този начин подобрява средното качествен съставнаселение на жертвите. Второ, ролята на хищник е забележима само когато и двата вида имат приблизително еднакъв биотичен потенциал. В противен случай, поради ниската скорост на размножаване, хищникът не е в състояние да ограничи броя на плячката си. Например, само насекомоядни птици не могат да спрат масовото размножаване на насекоми. С други думи, ако биотичният потенциал на хищника е много по-нисък от биотичния потенциал на плячката, действието на хищника придобива постоянен характер, независимо от гъстотата на неговата популация.

Броят на фитофагните насекоми често се определя от комбинация от специфични за вида реакции на насекоми и растения към ефекта на замърсителите. Замърсяването намалява устойчивостта на растенията, в резултат на което броят на насекомите се увеличава. При твърде много замърсяване обаче броят на насекомите намалява, въпреки намаляването на устойчивостта на растенията.

Даденото диференциране на факторите на динамиката на числеността на населението дава възможност да се разбере тяхното истински смисълв живота и възпроизводството на популациите. Модерна концепцияавтоматичното регулиране на размера на популацията се основава на комбинация от две фундаментално различни явления: модификации или случайни флуктуации в размера на популацията и регулации, действащи на принципа на кибернетична обратна връзка и изравняващи флуктуации. В съответствие с това се разграничават модифициращи (независими от гъстотата на популацията) и регулиращи (зависими от гъстотата на популацията) фактори на околната среда, първите от които влияят върху организмите пряко или чрез промени в други компоненти на биоценозата. По същество модифициращите фактори са различни абиотични фактори. Регулаторните фактори са свързани със съществуването и дейността на живите организми (биотични фактори), тъй като само живите същества са в състояние да реагират на гъстотата на своята популация и популациите на други видове според принципа на отрицателната обратна връзка.

Ако ефектите на модифициращите фактори водят само до трансформации (модификации) на флуктуациите в числото, без да ги елиминират, тогава регулиращите фактори, изравнявайки случайни отклонения, стабилизират (регулират) числото на определено ниво. Въпреки това, на различни нива от размера на населението, регулаторните фактори са коренно различни. Например, полифагните хищници, които са способни да отслабят или засилят своята активност - функционален отговор - при промяна на броя на плячката, имат ефект при относително ниски стойности на популацията на плячката.

Хищниците - олигофагите, които, за разлика от полифагите, се характеризират с числена реакция на състоянието на популацията на плячката, упражняват регулаторен ефект върху нея в по-широк диапазон от полифагите. Когато популацията на жертвата достигне още по-голям брой, се създават условия за разпространение на болести и накрая ограничаващият фактор на регулацията е вътрешновидовата конкуренция, водеща до изчерпване на наличните ресурси и развитие на стресови реакции в популацията на жертвата. V реална ситуациятози параметър зависи от голям брой фактори, по-специално тези, които нямат регулаторен ефект върху гъстотата на населението според принципа на обратната връзка.

Индивидите в една популация взаимодействат помежду си, осигурявайки тяхната жизнена дейност и устойчиво възпроизводство на населението.

При животните водещи единично изображениеживеещи или създаващи семейства, регулиращ фактор е териториалността, която влияе върху притежаването на определени хранителни ресурси и е от голямо значение за възпроизводството. Един индивид предпазва пространството от нахлуване и го отваря за друг индивид само по време на възпроизвеждане. Най-рационалното използване на пространството се постига, ако се образува реална територия – обект, от който се прогонват други индивиди. Тъй като собственикът на сайта психологически го доминира, за изгнание най-често е достатъчно само демонстриране на заплахи, преследване, най-много - престорени атаки, които спират дори до границите на сайта. При тези животни индивидуалните различия между индивидите са от голямо значение - най-силните имат голям индивидуален хранителен диапазон.

При животните, които водят групов начин на живот и образуват стада, стада, колонии, груповата защита от врагове и съвместната грижа за потомството повишава степента на оцеляване на индивидите, което се отразява на размера на популацията и нейното оцеляване. Тези животни са организирани йерархично. Йерархичните отношения на подчинение се основават на факта, че рангът на всеки е известен на всички. По правило най-високият ранг принадлежи на най-възрастния мъж. Йерархията контролира всички взаимодействия в популацията: чифтосване, индивиди на различни възрасти, родители и потомство.

При животните връзката майка-дете играе специална роля. Родителите предават генетична информация и информация за външната среда на своето потомство.

4. Ппространствено разпределение на популациите

На популационно ниво абиотичните фактори влияят на параметри като плодовитост, смъртност, средна продължителностживот на индивида, темпът на растеж на популацията и нейния размер, често са най-важните причини, които определят естеството на динамиката на размера на популацията и пространственото разпределение на индивидите в нея. Популацията може да се адаптира към промените в абиотичните фактори, първо, чрез промяна на естеството на своето пространствено разпределение и, второ, чрез адаптивна еволюция.

Избирателното отношение на животните и растенията към факторите на околната среда поражда селективност към местообитанията, тоест екологична специализация по отношение на областите от видовия ареал, които се опитва да заеме и насели. Област от ареала, заета от популация на даден вид и характеризираща се с определени екологични условия, се нарича станция. Изборът на станция обикновено се определя от някакъв фактор; може да бъде киселинност, соленост, влага и т.н.

За евритермните видове е характерна зонална смяна на станциите, т.е. строго насочена смяна на станциите по време на прехода на вида от една природна зона в друга: при движение на север, по-сухи, добре затоплени открити станции с рядка растителност се избират покривки, често разположени на леки пясъчни или каменисти почви; при придвижване на юг същият вид обитава по-влажни и сенчести станции с гъста растителна покривка и с глинести почви. В горната диаграма, според естеството на растителната покривка и микроклимата, всички станции са разделени на три екологични групи- ксерофитни, мезофитни и хигрофитни. Преместването на популациите на вида към по-влажни станции при движение на юг е показано с наклонени стрелки. В същото време влаголюбивите популации на горските и частично лесостепните зони са лишени от възможността да проникнат в южните райони, тъй като по-влажните от хигрофитните станции са физически и екологично немислими.

Вертикалната смяна на станциите е подобна на зоналната промяна, но се проявява в планински условия. Най-честата му форма е преходът на популациите към по-ксерофитни станции с повишаване на нивото на техните местообитания. Например, сивият скакалец в горския пояс на Кавказ поддържа мезо- и хигрофитни станции, а в алпийски пояс- на ксеро- и мезофитни.

Както се вижда от закономерността на смяната на местообитанията, влажността на въздуха е важен екологичен фактор, определящ избора на местообитания за сухоземни животни и растения.

Специалното задържане на въшките е свързано със съдържанието на водни пари във въздуха. Те са многобройни по бреговете на моретата, където въздухът е наситен с влага, и живеят там открито. В райони с голяма надморска височина със сух въздух дървесните въшки прекарват по-голямата част от времето си под камъни и кора на дървета.

Woodlouse Lygia oceanica живее по бреговете на моретата. През денядървесни въшки се изнасят в навес. Но когато температурата на въздуха се повиши до 20°C навън и 30°C под камъчетата, те напускат скривалищата си и изпълзяват по скалите с лице към слънцето. Причината за това движение е, че даден изглед, много слабо адаптиран към земните местообитания, има лесно пропусклива кутикула. Когато влажността на въздуха е ниска, дървесните въшки губят много вода чрез изпаряване, което се случва на скали под слънцето. Интензивното изпаряване понижава телесната температура на животното, което е 26°C, когато е върху скала. Ако обаче въшките продължават да се крият под камъчета, където относителната влажност е близка до 100%, а изпарението е нулево, температурата на тялото достига 30 ° C.

Разпределението на станциите във водната среда се дължи на други фактори, по-специално на киселинност. Киселите води на торфените блата благоприятстват развитието на сфагнови мъхове, но в тях няма абсолютно никакви двучерупчести от перлен ечемик. Други видове двучерупчести мекотели са изключително редки в тях, което се дължи на липсата на вар във водата. Рибите понасят киселинността на водата в диапазона на pH от 5 до 9. При pH под 5 може да се наблюдава масовата им смърт, въпреки че някои видове също се адаптират към околната среда, чиято стойност на pH достига 3,7. Производителността на сладките води с киселинност под 5 рязко намалява, което води до значително намаляване на улова на риба.

Друг важен фактор, ограничаващ разпространението на водни животни и растения, е солеността на водата. Много големи таксономични групи от типа бодлокожи, чревна кухина, бриозони, гъби, анелиди и др.) са всички или почти всички морски.

Често само незначителни промени в концентрацията на сол във водата влияят върху разпространението на тясно свързани видове. Броят на обитателите на бракените води е много голям, но видовият им състав е лош, тъй като тук могат да живеят само еврихалинни видове както от сладководен, така и от морски произход. Например, езеро със соленост от 2 до 7% се обитава от сладководни риби като шаран, лин, щука, костур, които понасят ниска соленост, и морски риби, като кефал, които понасят недостатъчна соленост.

Абиотичните фактори оказват значително влияние върху гъстотата на популациите на животни и растения. Понижаването на температурата често има катастрофален ефект върху животинските популации: в райони, съседни на северните граници на ареала, даден вид може да стане рядък и дори напълно да изчезне. Освен това замръзването в някои случаи засяга и косвено, тъй като храната, скрита под дебел слой лед или сняг, става напълно недостъпна за животните. На места, подложени на силни ветрове, растежът на растенията се забавя и фауната може да бъде частично или напълно унищожена.

Ззаключение

Еволюцията на живите организми се основава на естествения подбор, действащ на видове или по-ниски нива. Но естественият подбор също играе важна роля на ниво екосистема. Тя може да бъде разделена на взаимна селекция на зависими един от друг автотрофи и хетеротрофи (коеволюция) и групова селекция, която води до запазване на черти, които са благоприятни за екосистемата като цяло, дори ако са неблагоприятни за конкретни носители на тези черти .

В най-широк смисъл коеволюция означава съвместна еволюция на два (или повече) таксона, които са обединени от тесни екологични връзки, но които не обменят гени. Естественият подбор, действащ в популация от хищници, непрекъснато ще повишава ефективността на намирането, улавянето и изяждането на плячка. Но в отговор на това адаптациите се подобряват в популацията на плячката, което позволява на индивидите да избягват залавянето и унищожаването. Следователно, в процеса на еволюция на връзката хищник-плячка, плячката действа така, че да се освобождава от взаимодействие, а хищникът по такъв начин, че да я поддържа непрекъснато.

Хищниците и другите „експлоататори“ имат също толкова сложни начини да изпреварят плячката си. Припомнете си например социалното ловно поведение на лъвове и вълци, огънатите отровни зъби на змиите, дългите лепкави езици на жаби, жаби и гущери, както и паяци и техните мрежи, дълбоководни рибиили боа, които задушават жертвите си.

Характеристика на животинския свят е, че този обект е възобновяем, но за това е необходимо да се спазват определени условия, пряко свързани със защитата на животните. С унищожаване, нарушаване на условията на тяхното съществуване, определени видове животни могат най-накрая да изчезнат и тяхното подновяване ще бъде невъзможно.

Библиография

1. Воронков Н.А. Основи на общата екология. М.: Агар, 1997

2. Нашата природа [ Електронно издание] // Уикипедия. - Режим на достъп: Безплатна енциклопедия - https://ru.m.wikipedia.org/wiki

3. Популации [Електронно издание] // - Режим на достъп: http://ours-nature.ru/

4. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. екология. SPb .: Химия, 1997

5. Структурата и свойствата на популациите [Електронно издание] // - Режим на достъп: http://sbio.info/

Публикувано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Обща характеристика на демекологията - раздел от общата екология, чиито обекти на изследване са промените в броя на популациите, връзката на групите в тях. Фактори, влияещи върху оцеляването на популациите. Криви на изменение на броя на популациите, техните типове.

курсова работа е добавена на 19.02.2016 г


Свойства на популацията: динамика на броя на индивидите и механизми на нейното регулиране. Нарастването на населението и неговите последици. Криви на изменение на размера на популацията, техните циклични и прекъснати типове. Модифициращи и регулиращи фактори на околната среда.

резюме, добавен на 23.12.2009


Изучаването на динамиката на населението е централният проблем на екологията. Фактори, влияещи върху размера на популацията. Вътрешновидовата конкуренция като основа за регулиране на тяхната плътност. Връзка между динамиката на броя на един вид и динамиката на други видове от същата екосистема.

резюме, добавен на 22.07.2011


Понятието за популация в екологията, нейната структура и видове, пространствени разделения. Броят и плътността на популациите, специфични вътрешновидови връзки. Адаптивни особености на груповата организация, мястото на населението в йерархията на биологичните системи.

резюме, добавено на 21.11.2010 г


Свойства на популациите и други биологични системи. Растеж, развитие, способност да се възпроизвежда, способност за поддържане на съществуване при промяна външни условия... Относителна и абсолютна плодовитост. Разпределение на организмите в пространството.

тест, добавен на 06.04.2013


Нещо като качествен етапеволюционния процес. Морфологичният критерий е най-много в таксономията. Популацията като форма на съществуване на един вид. Хомеостатични способности на популациите. Регулиране на числеността на популациите в биоценозите. Екологични ниши на организмите.

тест, добавен на 15.01.2013


Характеристика на възрастовата структура на популациите. Изследване на промените в основните му биологични характеристики (брой, биомаса и структура на популацията). Видове екологични взаимодействия между организмите. Ролята на конкуренцията при разделянето на местообитанията.

резюме, добавен на 08.07.2010


Опит да се докаже влиянието на патогенните бактерии върху броя на човешките популации, т.к епидемии, причинени от патогенни бактерии, убиха значителна част от населението на Русия и европейските страни. Структурата и размножаването на бактериите. Най-големите епидемии.

курсовата работа е добавена на 20.06.2012 г


Изследване на сезонните промени в пространствената и демографската структура на популациите на дребните бозайници. Динамика на популацията, демографска и пространствена структура на разпространението на популацията на горска мишка при антропогенно въздействие.

дисертация, добавена на 25.05.2015г


Байкалската епишура е доминиращият вид зоопланктон в екосистемата на водния стълб на Байкал, динамиката на популациите му като определящ фактор за трофичните взаимоотношения в пелагичната зона на езерото. Връзката между сезонната динамика на възрастово-половата структура и числеността.