4. Популяційні аспекти розвитку людства

За останні сто п'ятдесят років населення Землі росло дуже швидкими темпами. З древніх історичних епох до початку минулого століття чисельність населення світу досягла близько декількох сотень мільйонів осіб. Тільки у 1830 р. популяція людини досягла 1 млрд осіб, вже через сто років її чи­сельність сягнула 2 млрд, а в I960 p., всього через 30 років, - 3 млрд осіб, через 15 років (1975 р.) - 4 млрд, в 1987 р. - 5 млрд. В 1999 р чисельність населення планети сягнула 6 млрд осіб. За останні роки темпи збільшення населення Землі почали знижуватися. Та, навіть незважаючи на це, якщо не відбудеться ніяких різких змін, такий приріст популяції швидше всього збе­режеться і в XXI столітті.

Порівняно з основними показниками натурального руху населення в світі – рівнями народжуваності, смертності, натурального приросту - Україна за рівнем народжуваності (10,8 чол. на 1000 жителів) посідає останнє місце серед країн СНД, смертності населення (14,2 на 1000 жителів) - "почесне" друге місце серед розвинених країн світу, дитячої смертності – 17-те місце серед усіх країн світу, за показником середньої тривалості життя населення – 47-ме місце у світі.

Для нормального щодо соціально-економічних умов індустріально розвинутих країн, тобто мінімально розширеного, відтворення популяції люди­ни в Україні потрібно, щоб кожна жінка народила за своє життя в серед­ньому 2,2 - 2,4 дитини.

Жінки України фактично до 33-річного віку вже припиняють дітонародження. Народжуваність зменшується через безплідність шлюбних пар, збільшення гінекологічних захворювань, кількості абортів, ранньої дитячої смертності за рахунок змін у період внутрішньоутробного розвитку (стан здоров'я матері, несприятливі екологічні умови, генетичні відхилення).

За останнє десятиріччя серед населення України майже втричі зросла кількість хворих цукровим діабетом, майже в сім разів — гіпертонічними хворобами, в чотири рази – стенокардією, у два рази – інфарктом.

Той факт, що смертність в Україні перевищує народжуваність, - це сумне і вельми тривожне явище для нашого народу, це — національне лихо. Саме тому зараз всі соціально-економічні проблеми в нашій самостійній дер­жаві повинні вирішуватися лише через призму збереження нації, збереження генофонду України.

Література /1.2, 2.3, 2.5/

Самостійна робота студента

1. Коротко законспектувати зміст питань.

2. Проаналізувати поняття «біотичний потенціал» і навести приклади.

3. занотувати визначення понять «народжуваність» і «смертність»

Питання для самоконтролю

1. Охарактеризуйте поняття «народжуваність», «смертність», «біотичний потенціал».

2. Що собою являє мінімальна чисельність популяції?

3. Проаналізуйте популяційні аспекти розвитку людства.

СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦІЙ. ТИПИ ВЗАЄМОВІДНОСИН МІЖ ПОПУЛЯЦІЯМИ

План

1. Структури популяцій:

1. Просторова структура;

2. Вікова структура;

3. Статева структура;

4. Ієрархічна структура.

2. Типи взаємовідносин між популяціями (на самостійне опрацювання студента)

2. Типи взаємовідносин між популяціями

Дуже рідко біолог, еколог вивчає тільки динаміку однієї популяції. Практично вивчення однієї популяції веде до вивчення популяцій вищих і нижчих трофічних рівнів. Існує цілий ряд добре вивчених типів відносин між популяціями різних видів (міжвидові взаємовідносини). На певному трофічному рівні це може бути міжвидова конкуренція, тобто конкуренція між особинами різних видів за доступні ресурси їжі і простір. Візьмемо, наприклад, систему водно — болотних територій. Міжвидова конкуренція між птахами тут проходить за трофічні можливості досить непомітно. Кулики, які добувають їжу по береговій лінії, не створюють конкуренції качиним, які добувають їжу іншим способом (цідять воду). Але, разом з тим ми можемо помітити конкуренцію серед самих качиних. Вид, кількість якого буде досить великою, і буде більш пластичним, тобто, він здатний використовувати широкий спектр їжі і буде конкурентом менш пластичному виду, який має більш вузький діапазон використання. Для водно-болотних угідь Паннонської (Середньодунайської) низовини цим видом є крижень, чисельність якого найбільша. Популяції інших видів знаходяться ніби в пригніченому стані і, порівняно з популяцією крижня, менш чисельні. Популяції, які знаходяться на різних трофічних рівнях, також взаємодіють одна на одну. В даному випадку ми маємо справу з трофічною залежністю популяцій окремих видів. Як було сказано вище, в екосистемі між популяціями можуть виникнути конкурентні відносини за будь-який із широкого спектру ресурсів (їжу, простір, світло, і т.п.). Якщо два види будуть знаходитись на одному трофічному рівні, то між ними обов'язково буде присутня конкуренція за їжу. В процесі еволюції організми навіть одного трофічного рівня адаптуються, а точніше відбувається більш вузька спеціалізація кожного виду, за рахунок чого конкуренція зводиться до мінімуму. Ю.Одум, аналізуючи взаємодії двох популяцій, наводить 9 типів зв'язків:

-нейтралізм - популяції не діють одна на одну;

-конкуренція взаємного подавления - обидві популяції чинять тиск одна на одну;

-конкуренція за ресурси - популяції негативно впливають одна на одну, борючись за їжу;

-аменсалізм - одна популяція чинить тиск на іншу, при цьому сама не зазнає негативних змін;

-паразитизм, хижацтво - одна популяція негативно діє на іншу шляхом активного або пасивного нападу, при цьому залежить від стану другої;

-жоменсалізм - одна популяція, об'єднуючись, бере з цього користь, іншій це всерівно (наприклад, Риба-лоцман-акула);

-протокооперація - обидві популяції мають користь;

-мутуалізм, симбіоз - зв'язок двох популяцій, необхідний для існування

Рис.3.1 . Коливання чисельності популяцій хижака та жертви

(наприклад, рак-самітник-актинія, лишайник, мікориза)

Розглянемо деякі з них.

Взаємовідносини "хижак - жертва ".

Хижацтво - це спосіб добування їжі. Екологічна група хижаки мають цілий ряд морфоанатомічних пристосувань для нападу, умертвління та поїдання жертви. Взаємовідносини хижак-жертва найбільш доступна для спостереження і дослідження модель взаємовідносин. Знаходячись на вершині трофічного ланцюга, чисельність хижака знаходиться в певній залежності від чисельності жертви. Якщо прослідкувати криві росту чисельності хижака і його жертви, то помітним є зміщення вершини фаз максимальної чисельності хижака і його жертви (рис. 3.1).

Таке зміщення максимальних точок легко пояснити: зростання кількості жертви веде до збільшення кількості хижака, так як є основою його харчового раціону. Через деякий час кількість жертви зменшується, що в свою чергу веде до загибелі хижака у зв'язку з відсутністю достатньої кількості харчового ресурсу. Важливо відмітити, що роль хижака в даному випадку не треба переоцінювати, але і не відкидати. В окремих випадках чисельність популяції залежить від іншого типу взаємовідносин: "хазяїн - паразит". Паразитизм специфічний тип взаємовідносин між організмами. Стратегія паразита спрямована на якомога довше використання свого хазяїна, але при надмірному зараженні особини паразитами знижуються імунні властивості організму і особина гине. Отже, паразит сприяє загибелі особини, але не є причиною смерті. Якщо прослідкувати закономірності коливання чисельності хазяїна і паразита, то, як і у випадку з взаємовідносинами хижак-жертва, відмічається зміщення точок максимальних чисельностей паразита і хазяїна (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Динаміка чисельності популяцій хазяїн та паразит

Література /1.2, 2.3/

Самостійна робота студента

1. Вивчити і вміти розкривати зміст питання.

2. Зобразити рисунок коливання чисельності популяцій хижака та жертви і пояснити такий хід кривих.

3. Навести приклади всіх типів взаємовідносин живих організмів

Питання для самоконтролю

1. Зробіть аналіз типів взаємовідносин між популяціями.

2. Поясніть тип взаємовідносин «нейтралізм».

3. Поясніть тип взаємовідносин «конкуренція».

4. Поясніть тип взаємовідносин «паразитизм».

5. Поясніть взаємовідносини «хижак-жертва», «хазяїн-паразит»

КОЛИВАННЯ ТА РЕГУЛЯЦІЯ ЧИСЕЛЬНОСТІ ПОПУЛЯЦІЇ.

ПРОДОВЖУВАНІСТЬ ЖИТТЯ

План

1. Коливання та регуляція чисельності популяцій.

2. Продовжуваність життя.

3. Ріст чисельності популяції (на самостійне опрацювання студента).

4. Криві росту та виживання чисельності популяції.

5. Регуляція щільності популяції (на самостійне опрацювання студента)

3. Ріст чисельності популяції

Якщо народжуваність у популяції буде перевищувати смертність, то дана популяція буде зростати. Яскравим прикладом такого явища є ріст народонаселення Землі. Було підраховано, що тільки за період XX ст. відбувся зріст народонаселення більш ніж удвічі. Тобто, внаслідок якісного стрибка людства, науково-технічного прогресу, людство створило певні умови, які і призвели до такого різкого зросту.

Загальний хід зміни чисельності особин в популяції визначається рівнянням:

N_t+1 = N _t + В – D + І – Е,

де N - чисельність особин в популяції

В - народжуваність

D -смертність

І - імміграція

Е - еміграція

t - час.

Розміри популяції можуть зростати або за рахунок великої народжуваності, або за рахунок високої імміграції, або за рахунок поєднання обох цих факторів. Знижує розмір популяції смертність та еміграція особин за її межі