6.Редкие виды. Проблемы сохранения биоразнообразия.

Экология популяций.

Лекция 4.

Тема: Экологические характеристики популяций.

1. Популяция как биологическая система.

2. Популяционная структура вида.

3. Экологические характеристики популяций.

4. Структура популяций.

1.Популяция как биологическая система.

Термин «популяция» предложил датский генетик В. Иогансен в 1903г. Однако до настоящего времени среди биологов нет единого понимания, и, следовательно, определения термина популяция. Это обусловлено тем, что:

- у многих организмов в связи с подвижностью локальные отличия не возникают или не устанавливаются, а, следовательно, четких границ между популяциями в большинстве случаев провести невозможно;

- биологи разных профессий главным критерием принимают различные признаки (единство генофонда, морфологическое сходство, единство ритмов жизнедеятельности и т.д.);

- есть и субъективные причины.

У наших экологов наибольшее признание получила историко-генетическая концепция, предложенная С.С.Шварцем и сейчас разрабатываемая его учениками. Так, по В.Н.Большакову «популяция - это способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и особями других видов, совместно населявших общую территорию. По Н.Ф.Реймерсу (1990) « популяция - это совокупность особей одного вида, в течение большого числа поколений, населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень панмиксии.

В.Н.Беклемишев популяции выделяет по способности к самовоспроизведению (постоянные независимые, полузависимые, зависимые, временные), а Н.П.Наумов популяции рассматривает как иерархически соподчиненные биологические системы разных рангов, привязанные к определенной территории с разными ландшафтно-биотическими условиями.

Есть и другие походы, но, несмотря на определенные различия все биологи признают, что популяция является основной формой существования вида и именно на уровни популяций, как первой надорганизменной биологической системы, протекают все повседневные экологические процессы, реализуется деятельность естественного отбора и формируются различные адаптации, обеспечивающие наиболее полное использование видом природных ресурсов, занимаемой территории.

2.Популяционная структура вида.

Большинство видов растений и животных обычно бывают представлены несколькими популяциями. Их количество обычно зависит от:

- сложности расчленения области обитания - чем сильнее расчленен ареал вида, тем больше формируется популяций;

- подвижности особей вида, измеряемой радиусом индивидуальной активности (от 10м до 20,0 тыс. км). Если радиус невелик, то и величина популяционного ареала незначительна, а число популяций может быть большим.

У подвижных видов обычно формируется 4-5 крупных популяции (северный олень), а в некоторых случаях они могут быть представлены 1-2 популяциями;

-степени привязанности к территории - или территориального консерватизма (бурый медведь);

- способности преодолевать естественные преграды. Некоторые популяции резко разделены территорией непригодной для обитания и четко локализованы в пространстве (как рыбы в озерах), но при сплошном заселении видом обширной территории границы между популяциями можно выделить лишь условно, по местообитаниям с разной плотностью населения.

Различия между популяциями обычно проявляются в морфологии, физиологии, а у животных и в поведении и размножении. Они формируются в основном под влиянием естественного отбора, приспосабливающего каждую популяцию к конкретным условиям существования. Так, у водяных крыс горных популяций резцы отличаются большей кривизной, чем у равнинных, устраивающих норы в зарослях; горные популяции отличаются также более коротким хвостом и запасанием кормов на зиму; горные популяции размножаются только 6-7 месяцев, а равнинные в течении всего года; у горных зверьков в году бывает на 1-2 помета меньше, но зато в каждом из них детенышей рождается на 1-2 больше, чем в популяциях равнин и т.д. В целом популяции различаются между собой тем сильнее, чем резче отличаются условия их обитания и чем слабее между ними обмен особями.

Этот обмен осуществляется с помощью перемещений, во время которых обеспечиваются встречи самцов и самок, устраняется опасность длительного близкородственного скрещивания (инбридинга), находятся более благоприятные микроклиматические и кормные условия и т.д., что в совокупности обеспечивает более равномерное использование жизненного пространства, а иногда и расселение в новые регионы.

Этому у животных способствуют сезонные миграции, периодические и непериодические кочевки, но особое значение для внутривидовых связей имеет расселение молодняка (дисперсия), свойственное практически всем видам. У взрослых животных наибольшей подвижностью отличаются самцы, у многих видов не участвующие в воспитании потомства. Высокая подвижность диаспор характерна и для растений, особенно распространяющихся с помощью ветра (анемохорные виды) или энергично передвигающихся животных (зоохорные виды). Вместе с тем, устойчивые видовые популяции обладают специальными механизмами, ограничивающими приток иммигрантов и противодействие это иногда носит даже агрессивный характер. Такого рода явление наблюдается не только у хищников, но даже среди таких мирных видов, как грызуны и зайцеобразные. Выселения чаще всего наблюдаются при подъемах численности (волны жизни) и иногда они расширяют область обитания вида, реже они приводят к устойчивому расширению ареала.