ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДУ ТА ЙОГО ПОПУЛЯЦІЙНА СТРУКТУРА

РОЗДІЛ 3. ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ. ЛЮДИНА І БІОСФЕРА

§ 30. ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДУ ТА ЙОГО ПОПУЛЯЦІЙНА СТРУКТУРА

Що таке вид і популяція?

Що таке екологічна характеристика виду? Кожен вид організмів у процесі свого історичного розвитку пристосовується до певних умов існування, що визначає його ареал. Взаємодія популяцій виду з усім комплексом екологічних факторів певного середовища існування, в тому числі з популяціями інших видів, визначає місце його популяцій у системі біогеоценозу – екологічну нішу.

Екологічна ніша –

це просторове і трофічне положення популяції певного виду в біогеоценозі, комплекс його взаємозв’язків з іншими видами і вимог до умов довкілля. Екологічна ніша популяції певного виду в даному біогеоценозі визначається як абіотичними факторами, так і біотичними (взаємодіями з популяціями інших видів). Від біотичних факторів залежить, наскільки екологічні можливості певного виду будуть реалізовані в умовах конкретного біогеоценозу. Чим ближчі екологічні ніші популяцій різних видів в одному біогеоценозі, тим гостріша між ними конкуренція за ресурси. Внаслідок такої конкуренції або один вид витискує інший з даного біогеоценозу, або їхні вимоги до умов довкілля (характеру їжі, просторового розміщення, часу розмноження тощо) змінюються (мал. 127). Наприклад, ярусне розташування різних видів рослин у біогеоценозі знижує їхню конкуренцію за світло.

Популяції видів із широкими екологічними можливостями в різних біогеоценозах можуть займати різні екологічні ніші. Сукупність екологічних ніш, які займають різні популяції певного виду в різних біогеоценозах, становить екологічну характеристику виду.

Поняття екологічна ніша не слід плутати з місцеіснуванням виду. Місце існування виду – це частина простору в біогеоценозах, заселена популяціями даного виду, яка забезпечує їх потрібними ресурсами. Що таке життєві форми організмів? Пристосування еукаріотичних організмів до певних умов середовища неодмінно позначається на їхній будові та процесах життєдіяльності. Так виникають морфофізіологічні адаптації, які сприяють успішному здійсненню життєвих функцій і виживанню організмів кожного виду.

Мал. 127. Навколоводні (1,2) та водоплавні (3) птахи,

Що займають різні екологічні ніші

Мал. 128. Життєві форми рослин

Якщо організми віддалених систематичних груп мешкають у подібних умовах, у них можуть формуватися і подібні адаптації. Наприклад, ласти китоподібних і ластоногих (ссавців, які пристосувалися до життя у водному середовищі) зовні нагадують плавці акул (хрящові риби). Тип морфофізіологічних пристосувань організмів до умов середовища і певного способу життя називають життєвою формою. Життєва форма свідчить про спосіб життя виду і є одиницею екологічної класифікації організмів.

У тварин класифікація життєвих форм залежить від того, який критерій покладено в її основу (тип живлення, характер місцеіснування тощо).

Наприклад, серед ссавців можна виділити такі життєві форми: наземні (коні, зебри, вовки), підземні, або землериї (кріт, сліпак), деревні (білки), повітряні (кажани), водяні (китоподібні, ластоногі).

У рослин життєва форма – це насамперед їхній зовнішній вигляд, який відображає характер пристосованості до умов середовища. Так, у вищих рослин, виділяють такі життєві форми: дерева, кущі, напівкущі, трави (мал. 128). Серед цих життєвих форм незалежно один від одного можуть виникати ліано – подібні форми, сукуленти (багаторічні рослини із соковитим стеблом або листками), сланкі форми та ін.

Яка структура виду? На території, яку займає вид, окремі особини зібрані в більш-менш відмежовані одна від одної групи – популяції. Популяція (від лат. популюс – народ, населення) – сукупність особин одного виду, які тривалий час мешкають у певній частині його ареалу частково чи повністю ізольовано від інших подібних угруповань.

Існування виду в формі популяцій пов’язане з нерівномірністю розподілу сприятливих умов існування по його ареалу. Наприклад, білка звичайна поширена в Євразії, але мешкає лише в лісах певних типів, які розділені іншими рослинними угрупованнями, річками, горами. Тому кожен із таких лісів має одну або кілька популяцій білки. Отже, чим різноманітніші умови існування на території поширення виду, тим більшою буде кількість популяцій, з яких він складається.

Ступінь відокремленості популяцій може бути різним. За значних географічних перешкод популяції одного виду можуть бути повністю відокремлені одна від одної (наприклад, популяції риб з різних озер). Якщо ж умови існування на території поширення виду відносно однорідні, то окремі популяції можуть бути відокремлені нечітко (популяції гризунів, які мешкають у степах і пустелях).

Популяція як структурна одиниця виду характеризується певними показниками. Так, кожна популяція має певну чисельність, тобто кількість особин, які її складають. Кожна популяція в біогеоценозі займає певну площу або об’єм (популяції мешканців водойм). Густота популяції визначається середньою кількістю особин, що припадає на одиницю площі або об’єму. Біомаса – це маса особин у перерахунку на одиницю площі або об’єму. Народжуваність – кількість особин популяції, які народилися за певний час, а смертність – кількість особин, яка гине за цей самий час. Різниця між народжуваністю і смертністю становить приріст популяції. За певних умов він може бути або позитивним, або негативним.

Які особливості структури популяцій? Кожна популяція характеризується певною структурою: статевою, віковою, просторовою тощо. Структура популяції має пристосувальне значення, оскільки формується внаслідок взаємодії особин популяції з умовами довкілля. Вона динамічна, тобто зміни умов середовища життя спричинюють і відповідні зміни структури популяції.

Статеву структуру популяції визначає співвідношення особин різних статей, а вікову – розподіл її особин за віковими групами. Цей важливий показник характеризує стан популяції. Так, різке скорочення частки нестатевозрілих особин свідчить про можливе зниження чисельності популяції в майбутньому, коли ці особини стануть статевозрілими і залишать нечисленне потомство. Розподіл особин популяції по території, яку вона займає, визначає її просторову структуру. Залежно від характеру використання території популяції тварин поділяють на осілі, кочові й мігруючі. Популяції осілих видів (бурі ведмеді, кроти, дощові черв’яки тощо), як правило, тривалий час мешкають на одній і тій самій території. Популяції кочових видів у пошуках їжі або оптимальних умов життя здатні пересуватись на відносно незначні відстані (шпаки, песці, сірі ворони). Кочовий спосіб життя дає можливість уникнути швидкого виснаження ресурсів довкілля, а також краще пристосуватись до сезонних змін клімату. Популяції мігруючих видів закономірно змінюють місця існування, просторово значно віддалені. Міграції, як і кочівлі, часто зумовлені сезонними змінами у навколишньому середовищі й відбуваються, як правило, за певними маршрутами. Міграції бувають періодичними (перелітні птахи, прохідні риби) і неперіодичними. Останні спричиняються несприятливими змінами умов довкілля, виснаженням кормової бази, масовим розмноженням тощо (наприклад, міграції перелітної сарани, білок, лемінгів). Просторова структура популяції дає змогу найповніше використовувати ресурси середовища життя.

Етологічна структура популяції – це система взаємозв’язків між особинами, яка проявляється в їхній поведінці. Науку про біологічні основи поведінки тварин називають етологією (від грец. етос – характер, норов і логос). Особинам різних видів властивий поодинокий або груповий спосіб життя. У першому випадку особини популяції більш-менш розділені просторово і збираються разом лише на період розмноження, міграцій тощо (скорпіони, тетеруки, качки-крижні та ін.). Груповий спосіб життя пов’язаний з утворенням постійних родин, колоній, зграй, табунів тощо. Спільне існування організмів у вигляді постійних груп сприяє кращому пристосуванню до умов довкілля (захист від хижаків, ефективне полювання, виживання молоді тощо). Зазвичай у цих угрупованнях кожна особина займає певне положення (ранг), яке визначає поведінку, черговість доступу до їжі, участі (або неучасті) у розмноженні тощо (мал. 129).

Мал. 129. Поведінка вовків, що визначається їхнім рангом у зграї