28. ПОПУЛЯЦИЯ КАК СТРУКТУРНАЯ ЕДИНИЦА ВИДА
- Что такое вид?
- Что является структурной единицей вида?
Вид — это сложная биологическая система, которая формируется в процессе эволюции в определённых условиях. Как и любая система, вид имеет внутреннюю структуру. Наиболее распространённой внутривидовой структурной единицей является популяция. Популяция — это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определённую территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других подобных совокупностей. Внутри популяции можно выделить более мелкие подразделения: стаи, семьи, стада, которые могут легко исчезать, разделяться, образовываться заново.
В пределах ареала вида популяции, как правило, распределены неравномерно. Это связано с условиями существования: там, где они наиболее благоприятны, популяций больше и их численность выше. На границах ареала вида популяции обычно немногочисленны.
Каждая популяция имеет свою определённую структуру и характеризуется конкретными параметрами. Ареал популяции — часть территории в пределах ареала вида, которую занимает популяция. У разных видов ареалы популяций могут существенно отличаться по площади (рис. 104). У популяции копытных животных, например оленей, ареал одной популяции будет во много раз больше, чем ареал популяции грызунов. Ареал популяции не фиксированная величина, он может меняться год от года и даже в течение одного года, особенно для видов, склонных к сезонным миграциям.
Впервые термин «популяция» был введён датским генетиком В. Иогансеном в 1903 г.
Численность популяции и её динамика. Численность, т. е. количество особей в популяции можно определить несколькими способами. Первый, самый достоверный и точный, — измерение общей численности популяции. Как правило, это сопряжено с рядом трудностей: непросто определить, сколько грызунов живёт в норках на определённой территории или сколько оленей обитает во всём лесу. Поэтому обычно используют относительные показатели, например плотность популяции. Плотность популяции — это численность или биомасса особей популяции, обитающих на единице площади или сосредоточенных в единице объёма (например, для водных животных). Например, достаточно просто посчитать численность деревьев на участке леса, а вот чтобы подсчитать рыбу в озере, гораздо удобнее знать её биомассу на единицу объёма водоёма.
Численность популяции может меняться с течением времени в результате изменений условий внешней среды, колебаний уровней смертности и рождаемости, миграции особей.
Основными демографическими параметрами, характеризующими динамику популяций, являются рождаемость и смертность — количество особей популяции, родившихся или умерших за определённый период времени, по отношению к определённому числу особей. Разницу между рождаемостью и смертностью называют естественным приростом (если она положительная) или естественной убылью (в случае отрицательного значения) популяции.
Численность популяций многих видов из года в год сохраняется на некоем среднем уровне. Однако, например, у грызунов есть собственные циклы численности популяций (рост, пик, спад и депрессия), которые не зависят от условий окружающей среды. Внешние условия могут лишь замедлить (или ускорить) прохождение какой-либо стадии. Например, в годы с высоким урожаем кормов численность популяций зайцев, белок, леммингов растёт гораздо быстрее.
Численность популяции может очень быстро увеличиться, если исчезнут виды, сдерживающие её рост. Так произошло с популяциями насекомых-вредителей в Китае после того, как там были уничтожены воробьи.
Изучение демографических параметров популяций имеет большое практическое значение. Так, при заготовке древесины для правильного планирования интенсивности рубок важно знать скорость восстановления леса. Некоторые популяции животных человек использует для получения ценного пищевого или пушного сырья, изучение других важно с медико-санитарной точки зрения (например, популяции мелких грызунов — носителей возбудителей опасных заболеваний).
Состав популяции. Любую популяцию образуют особи, различающиеся по полу и возрасту.
Половая структура популяции — соотношение количества самцов и самок в популяции. Исходно в большинстве популяций, согласно законам генетики, соотношение полов составляет 1:1, однако в дальнейшем это соотношение может измениться из-за различной выживаемости особей разного пола. Кроме того, встречаются и необычные случаи: так, у некоторых видов, способных размножаться без оплодотворения (дафнии, тли и др.), популяции на определённых стадиях жизненного цикла состоят только из самок. Половая структура популяций не определяется у животных-гермафродитов (например, дождевых червей).
Возрастная структура популяции — соотношение численности особей разного возраста в популяции (рис. 105). Это очень важный параметр, позволяющий прогнозировать развитие популяции: половозрелые особи, скорее всего, дадут потомство, молодёжь подрастёт до взрослого состояния, самые старые особи умрут. Чем шире возрастной состав популяции, тем устойчивее она к действию внешних факторов. Популяции, состоящие из множества следующих друг за другом поколений, имеют сложную возрастную структуру. В других популяциях возрастная структура может быть очень простой, например у однолетних растений популяции состоят из равновозрастных особей.
Совместное использование данных о возрастной структуре популяции и распределении полов по возрастам позволяет более точно предсказывать направление развития популяции.
Будучи целостной динамичной структурой, существующей во времени и пространстве, популяция является элементарной единицей вида, способной к эволюционным изменениям.
Запомнить: вид, популяция; ареал популяции, численность популяции, общая численность, плотность популяции; рождаемость, смертность, естественный прирост, естественная убыль; половая структура популяции, возрастная структура популяции.
Выводы
Наиболее распространённой внутривидовой структурной единицей является популяция. Каждая популяция имеет свою определённую структуру и характеризуется конкретными параметрами.
Думай, делай выводы, действуй
Проверь свои знания
- Что такое популяция?
- Охарактеризуйте понятие «ареал популяции».
- Как можно определить численность особей популяции?
- Какие причины могут привести к резкому увеличению численности популяции?
- Какие сведения о популяции помогают предсказать её дальнейшее развитие?
Обсуди с товарищами
- Почему признаки и свойства популяции или вида нельзя изучать на примере одной особи?
- Как вы понимаете выражение: «Виды в природе существуют в форме популяции»?
Выскажи мнение
Правильно ли считать, что основными параметрами, характеризующими динамику популяций, являются рождаемость и смертность?
ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
У каждой популяции существует свой биотический потенциал — скорость, с которой могла бы расти её численность при наличии неограниченного пространства, пищи, при отсутствии хищников, паразитов и конкуренции со стороны других видов. Этот показатель отражает максимум потомков от одной пары (или одной особи) за единицу времени. Зная биотический потенциал определённого вида, можно рассчитать, что вся поверхность Земли могла бы быть заселена бактериями менее чем за двое суток, серой крысой за 8 лет, клевером ползучим за 11 лет.
