4. Динамика популяций

Динамика популяций — это процессы изменения ее ос­новных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени в зависимости от экологических фак­торов. Жизнь популяции проявляется в ее динамике — од­ном из наиболее значимых биологических и экологических яв­лений.

4.1. Кривые выживания

Кривая выживания представляет собой график зави­симости от времени числа выживших на данный момент осо­бей для некоторой начальной группы новорожденных. Каж­дому биологическому виду свойственна своя характерная кри­вая выживания. При построении графика по оси абсцисс откладывают относительный возраст, а по оси ординат — абсо­лютное число выживших особей или их процент от исходного числа.

Все животные и растения подвержены старению, которое проявляется в снижении жизненной активности с возрастом после периода зрелости. Непосредственные причины смерти могут быть разными, но в основе их лежит уменьшение сопро­тивляемости организма к неблагоприятным факторам, напри­мер болезням.

Кривая 1 на рисунке 1 близка к идеальной кривой выжива­ния для популяции, в которой старение — главный фактор, влияющий на смертность. Так, в современной развитой стране с высоким уровнем медицинского обслуживания и рациональ­ным питанием большинство людей доживает до старости, но среднюю ожидаемую продолжительность жизни почти невоз­можно увеличить более чем до 75 лет. Поскольку даже в наи­более высокоразвитых странах детская смертность выше сред­ней, она изображается начальным участком а, а наличие дол­гожителей — конечным участком б (кривая 1). Кроме того, на кривую выживания влияет фактор «случайной гибели», при­чины которой с возрастом могут меняться. Например, в Англии наибольшая смертность в результате автомобильных аварий приходится на воз­раст 20—25 лет.

Рис. 1. Кривые выживания: 1 – человек или крупные млекопитающие; 2 гидра или чернохвостый олень; 3 – устрица или рыба.

Закономерность, анало­гичная кривой 1, свойственна и однолетним растениям, на­пример злаковым, ибо на по­ле все растения одного вида стареют одновременно.

Кривая 3 иллюстрирует изменения в популяции, у которой смертность относи­тельно постоянна в течение всей жизни организмов (на­пример, 50% за определенное время). Причиной смерти пре­имущественно служит слу­чай, и особи гибнут до начала заметного старения. Кривая, подобная этой, была получена, например, для «популяции» стеклянных (легко бьющихся) стаканов в кафетерии. В природе к таким видам относятся, например, устрицы, дающие огромное потомство, а также рас­тения, размножающиеся благодаря рассеиванию большого числа семян. Большая или меньшая смертность среди моло­дых особей приводит к изменению крутизны опускания на­чальной части кривой 3.

К промежуточному типу относят кривые выживания та­ких видов, для которых смертность мало меняется с возрас­том. В природе существует много видов птиц, ящериц, мел­ких млекопитающих и других организмов, имеющих кривые выживания 2, которые отличаются от прямолинейной диаго­нали некоторой выпуклостью (вогнутостью) или волнообразностью.

Форма кривой выживания часто меняется при изменении плотности популяции. С увеличением плотности кривая стано­вится более вогнутой, т. е. при увеличении численности орга­низмов их смертность возрастает.

Существуют также внутривидовые различия в кривых вы­живания. Причины могут быть разные и нередко связаны с по­лом. Так, женщины живут дольше мужчин, хотя причины этого точно не известны