Вопрос 28. Популяционные адаптации.

Популяционные адаптации – это приспособления, направленные на повышение выживаемости группы иногда в ущерб отдельным ее особям, т.е. если в группе появился новый признак у одной особи, что ставило под угрозу всю группу, эта особь изгонялась или в случае угрозы предоставлялась в качестве жертвы.

Виды популяционных адаптаций:

1. Репродуктивная.

По отношению к потомству и заботе о нем выработалось 2 стратегии:

R –стратегия – много потомства и отсутствие заботы о нем, высокая частота генерации.

Это в основном связано либо с отсутствием возможности у организмов защищаться либо с особенностями среды.

Для таких популяций часто способные к размножению особи (репродуктивный запас или фертивные особи) имеют большее значение, чем потомство.

К – стратегия – рождалось небольшое количество детенышей при низкой частоте генерации и заботы о потомстве.

В природе могут встречаться случаи промежуточной репродуктивной стратегии. У грызунов при заботе о потомстве очень высокая частота генерации, а у некоторых рыб (пипа суринамская) есть забота об икре.

2. Расселительная.

Проявляется в способности к перемещению на новые для популяции территории.

Эта способность проявляется либо в результате миграции особей при перенаселении, либо в результате естественного любопытства, либо случайных причин.

Эта стратегия увеличивает ареал популяции, создает возможность для обмена генами между популяциями одного вида, либо приводит к образованию новых видов, подвидов в случае изоляции особей.

3. Групповые эффекты.

Подразделяются на:

• Эффект массы.

Заключается в том, что при обитании в среде популяция постепенно ее преобразует, делая либо пригодной в большей степени для жизни, либо ухудшает ее качества.

• Эффект группы.

Проявляется только у коллективных животных. У таких животных при обитании в группе улучшаются физиологические показатели, размножаемость, выживаемость и прочее.

4. Иерархия лидерства, т.е. выстраивание системы соподчиненных отношений между особями в группе. При этом доминирующая особь получает ряд привилегий и несет ряд ответственностей: в защите подчиненных особей, выборе мест питания и т.д.

Существует несколько видов иерархических отношений:

• Полное доминирование: Б←А←С

• Промежуточное доминирование: С←Б←А

• Циркулярное или круговое:

Смысл этой адаптации в том, что в ходе борьбы за лидерство выделяются наиболее сильные и приспособленные к жизни в этой популяции особи, которые имеют приоритет выставления потомства. Также лидеры несут ответственность за выживание группы.

Вопрос 29. Биологическая и половая структура популяции.

Основные показатели структуры популяций – численность, распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей.

Индивидуальные черты каждого организма зависят от особенностей его наследственной программы (генотипа) и от того, как эта программа реализована в ходе онтогенеза. Каждая особь имеет определенные размеры, пол, отличительные черты морфологии, особенности поведения, свои пределы выносливости и приспособляемости к изменениям среды. Распределение этих признаков в популяции также характеризует ее структуру.

Структура популяции не стабильна. Рост и развитие организмов, рождение новых, гибель от различных причин, изменение окружающих условий, увеличение или уменьшение численности врагов – все это приводит к изменению различных соотношений внутри популяции. От того, какова структура популяции в данный период времени, во многом зависит направление ее дальнейших изменений.

 Половая структура популяции определяет соотношение в ней особей разного пола. Генетический механизм определения пола обеспечивает расщепление потомства по полу в отношении, близком 1:1. Это так называемое первичное соотношение полов. Оно определяется генетическими механизмами - равномерностью расхождения половых хромосом. Например, у человека ХУ-хромосомы определяют развитие мужского пола, а XX - женского. В этом случае первичное соотношение полов 1:1, т.е. равновероятно.    Однако в популяции соотношение полов, как правило, не равно 1 : 1 (количество самцов и самок различно). Это связано с тем, что сцепленные с полом признаки часто определяют значительные различия в физиологии, экологии и поведении самцов и самок. В связи с этим в популяциях часто наблюдается более высокая вероятность гибели представителей какого-либо пола, и значит, соотношение полов в популяции изменяется.

Такое соотношение полов при рождении и на ранних стадиях развития организмов, когда на генетическую обусловленность накладываются различные экологические факторы, называется вторичным соотношением. Оно может существенно отличаться от первичного по целому ряду причин: избирательностью яйцеклеток к сперматозоидам, несущим X- или У-хромосому, неодинаковой способностью таких сперматозоидов к оплодотворению, различными внешними факторами. Например, зоологами описано влияние температуры на вторичное соотношение полов у рептилий. Аналогичная закономерность характерна и для некоторых насекомых. Так, у муравьев оплодотворение обеспечивается при температуре выше 20 °С, а при более низких температурах откладываются неоплодотворенные яйца. Из последних вылупляются самцы, а из оплодотворенных - преимущественно, самки.

У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а экологическими факторами. Например, корнеплод из семейства ароидных аризема японская дает растения с женскими цветами только из самых крупных и хорошо развитых клубней. Из мелких и слабых клубней образуются растения с мужскими цветами.

У некоторых животных (например, амфибий) такие факторы среды, как температура, содержание и концентрация гормонов могут влиять на развитие таким образом, что половые различия будут отличаться от первичного хромосомного набора. Так, в среднеевропейских популяциях травяной лягушки облик молодых животных отражает внешность самок. Лишь к концу второго года жизни половина из них превращается в самцов.

У муравьев, пчел и других общественных насекомых число цариц (самок, способных к половому размножению) в популяции регулируется рабочими особями посредством специфического питания.

Соотношение полов среди половозрелых, размножающихся особей, называется третичным соотношением. Половой состав на данной стадии развития организмов весьма динамичен и изменчив. Для человека и других млекопитающих отмечена общая закономерность, заключающаяся в уменьшении доли самцов в старших возрастных группах.      Следует отметить, что половая структура, т.е. соотношение полов, имеет прямое отношение к воспроизводству популяции и ее устойчивости.