ОСНОВИ ПОПУЛЯЦІЙНОЇ ЕКОЛОГІЇ
Розділ 2.КОНЦЕПЦІЇ ВИДУ І ПОПУЛЯЦІЇ
2.2. Популяція як структурно-функціональна одиниця виду
Нерівномірність розподілу особин в межах ареалу пов’язана з відмінністю умов середовища проживання на різних його ділянках. Особини кожного виду, що тривалий час проживають разом на одній території в певній частині ареалу, виробляють спільні пристосування, між ними встановлюються відповідні взаємозв’язки. Таку сукупність особин виду називають популяцією.
Термін “популяція” запровадив у 1903 р.
Популяцією екологи називають групу особин одного виду, які населяють певну територію, достатньо ізольовані від сусідніх популяцій і можуть вільно схрещуватись.
Генетики визначають Популяцію як групу особин, що мають спільну генну основу, вільно схрещуються між собою. Такі популяції називають ще Менделівськими. Вони невеликі за розмірами. Такими є шлюбні території для тварин, території популяцій деяких видів ентомофільних рослин, оскільки
Існування всередині виду генетично різнорідних популяцій забезпечує його стійкість і здатність до адаптації в мінливому середовищі.
Популяційну структуру виду визначають його біологічні особливості – рухомість особин, ступінь їхньої прив”язаності до території, здатність долати природні перешкоди та інші. Так, північні олені і песці протягом сезону переміщувались на сотні кілометрів від місць розмноження, долаючи на своєму шляху широкі річки, протоки, гірські хребти. Види з високими міграційними здібностями представлені в природі небагатьма популяціями.
При малорозвинених міграційних здібностях у складі виду формується безліч дрібних популяцій, залежно від мозаїчності ландшафту. Чим різнорідніше середовище ареалу виду, тим більшою кількістю популяцій він представлений і тим чіткіша відмінність між ними. Еколого-біологічне розмаїття популяцій та певні зв’язки між ними підтримують існування виду як єдиного цілого.
Відмінність між рослинами і тваринами визначає особливості їхніх популяцій (табл. 2.2).
Таблиця 2.2.
Характерні особливості популяцій рослин і тварин
Популяція рослин | Популяція тварин |
1. Межі особин не завжди чітко визначені | Межі особин чітко виражені |
2. Елементами популяції є генети і рамети | Елементами популяції є генети |
3. Мають необмежений ріст протягом всього життя, за рахунок чого наростає фітомаса популяції | Ріст завершується, в основному, у фазі статевої зрілості, Що забезпечує відносну стабільність біомаси в популяціях статевозрілих особин |
4. У певному віці особини можуть відрізнятися одна від одної розмірами | Одновікові особини мають практично одинакові розміри |
5. Щільність популяції зберігається протягом життя особин. Лише в особин, здатних до щорічного утворення нових пагонів, щільність збільшується | Щільність популяції сильно змінюється за рахунок міграції і народження нових особин |
6. Заселення популяційного поля відбувається за рахунок насіння, що розповсюджується різними способами | Розселення на території популяції проходить шляхом міграції з метою пошуків корму і уникнення від несприятливих умов |
7.Чисельність особин і ріст популяції відбувається за рахунок статевого, нестатевого і вегетативного розмножень | Відтворення чисельності і ріст популяції відбувається за рахунок статевого розмноження і надходження особин з інших популяцій даного виду |
8. Відсутня турбота про потомство | Є різні форми турботи про потомство |
9. Внутрішньопопуляційні зв’язки простіші і одноманітніші | Внутрішньопопуляційні зв’язки складні і різноманітні |
10. Створюють основу Біогеоценозу – фітоценоз | Прив’язані до певних фітоценозів, утворюють зооценоз |
11. Зовнішні фактори Неоднаково впливають на різні особини популяції, що Займають різні екологічні ніші. | Зовнішні фактори по-різному впливають лише на особини фенотипово і генетично відмінні. |
12. Є продуцентами. | Є консументами |
Відмінності між популяціями одного виду є результатом дії природного добору, що пристосовує кожну популяцію до конкретних умов її існування. Це стосується як рослинних, так і тваринних популяцій. Наприклад, Водяні полівки гірських і рівнинних популяцій відрізняються багатьма ознаками. Рівнинні полівки полюбляють замкнуті заростаючі водойми, роблять нори в гущавині заростей. У гірських Районах полівки живуть на берегах струмків і річок, риють нори під землею. Звірки гірських популяцій відрізняються від рівнинних меншою довжиною хвоста, схильністю до запасання кормів на зиму. Рівнинні полівки не створюють запасів. Щодо розмноження, то у рівнинних полівок воно цілорічне, а у гірських – лише протягом 6-7 місяців. Число поносів у них на 1-2 менше на рік, але середня кількість малят на одну самку на 1-2 більше.
Цікавим прикладом є перебудова структури популяцій комара-пискуна внаслідок освоєння ним нової екологічної ніші. Так, з початку 60-х років мешканцям великих міст комарі стали дошкуляти у квартирах впродовж цілого року. З’явилися міські популяції комарів, які живуть, спаровуються і розмножуються в підвальних приміщеннях. Вони не впадають у зимову сплячку. їхні самки можуть відкладати яйця, не попивши перед тим крові при укусах, використовуючи запаси, нагромаджені на стадії личинки. Це дозволяє проходити в підвалах повний цикл розвитку. Личинки міського комара можуть розвиватися навіть у каналізаційних стоках. Швидкість росту їхніх популяцій висока – протягом доби з 1 м2 водяної поверхні може виходити до 300 комарів.
Внутрішньовидову популяційну відмінність можна простежити і на прикладі дзвінця великого (Rhinanthus major) з різних місцезростань (рис. 2.2). Вона описана відомим ботаніком М. В. Цінгером. Відмінність між особинами цих популяцій за деякими ознаками подані в таблиці 2.3.
А Б В Г
Рис. 2.2. Популяції дзвінця великого ( Rhinanthus Major ):
А – посіви жита; Б – неокультурнені місцезростання;
В і Г – сінокісні луки з різним травостоєм.
Таблиця 2.3
Популяції дзвінця великого
Посіви жита | Неокультурнені Місцезростання | Сінокосні луки |
(рис. 2.2-А) | (рис. 2.2-Б) | (рис. 2.2-В) (рис. 2.2-Г) |
1. Цвітіння | ||
15-25.06 | 10-25.08 | 15-25.05 12-16.07 |
2. Плодоношення | ||
17-18.07 | У вересні | 17-20.06 20-28.08 |
3. Плоди | ||
Не розтріскуються | Плоди розтріскуються | |
4. Насіння | ||
Без крилець | Насіння з крильцями | |
5. Кількість вузлів на головному пагоні | ||
8-14 | 19-20 | 4-9 19-30 |
Залежно від числа особин, їх рухливості, а також від розподілу місцезростань, у межах ареалу можна виділити три типи популяційних структур видів. Рухливість особин оцінюється радіусом індивідуальної активності, тобто відстанню між місцями розмноження (у тварин), відстанню поширення пилку, плодів і насіння (у рослин).
Типи популяційних структур виду такі:
1. Вид як одна велика популяція (рис. 2.3-А). Таким є вид чирка-свистунка (рис. 2.4); радіус індивідуальної активності тисячі кілометрів.
2. Види, що складаються з цілого ряду популяцій середньої чисельності і відокремленості (рис. 2.3-Б). Прикладом такого типу популяційної структури може бути соболь (рис. 2.5); радіус індивідуальної активності до 200 км.
3. Види, що представлені однією або кількома малочисельними і слабо зв’язаними одна з одною популяціями (рис. 2.3-В). Такий тип структури властивий сосні піцундській (рис. 2.6). Радіус індивідуальної активності при дуже малій чисельності – менше кілометра.
А Б В
Рис. 2.3. Типи популяційних структур видів:
А – вид, як одна велика популяція; Б – вид, що складається з популяцій середньої чисельності і відокремленості;
В – вид, що складається з однієї або декількох малочисельних і слабозв’язаних між собою популяцій.
Рис. 2.4. Ареал чирка-свистунка.
Рис. 2.5. Ареал соболя.
Рис. 2.6. Ареал сосни піцундської.
Отже, популяція – елементарна одиниця процесу еволюції і структури виду, що має свої ознаки і властивості.
Змішуванню різних популяцій перешкоджають: географічна ізоляція, природні бар’єри (гори, ріки, моря, клімат), біологічні особливості. У тварин такими є відмінності у будові статевого апарату, строках спаровування; у рослин – відмінності в строках цвітіння, способах запилення та інші (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Схема процесу видоутворення.
Тривала ізоляція популяцій, особливо географічна, підкріплена істотною зміною середовища, врешті-решт може призвести до утворення нових підвидів.
Між популяціями регулярно або епізодично здійснюється обмін особинами. Наприклад, під час сезонної кочівлі ворон частина молодих птахів щороку залишається в місцях зимівлі і утворює пари з представниками осілих. У риб зв’язок між особинами різних популяцій виду здійснюється епізодично. Він має місце в роки з особливо сильними паводками, коли ізольовані водойми зливаються в тимчасову єдину водну систему.
Зв’язок між популяціями різних видів здійснюється через взаємодію особин та їх індивідуальні контакти в межах екосистеми.
Ступінь ізоляції сусідніх популяцій виду в межах ареалу теж різний. В одних випадках вони чітко розмежовані територією, непридатною для їх існування. Прикладом можуть бути популяції окуня і лина. Кожна з них живе в ізольованих озерах. Якщо ж умови проживання на обширній території близькі за поєднанням екологічних факторів, то виділити границі між популяціями можна лише умовно – за відмінністю в щільності особин. Такими є популяції ховраха малого в сухих степах і напівпустелях.
В усіх випадках у популяціях діють екологічні закони, які дають змогу використовувати обмежені ресурси середовища таким чином, щоб забезпечити появу і виживання потомства.
(2 votes, average: 4,50 out of 5)