Эффект «бутылочного горлышка»

Иногда численность популяций сокращается до нескольких особей. Это может произойти вследствие климатических изменений, увеличения популяций хищников, болезней или катастроф (например, извержений вулканов или других природных катаклизмов). В результате последующим поколениям передают свои гены небольшое количество индивидов. Генофонд популяции сокращается. Выжившие особи не обязательно имеют все наборы признаков изначального генофонда, и частота аллелей может сильно измениться. Помимо эффекта «бутылочного горлышка», малые популяции подвержены дрейфу генов и инбридингу.

В общих чертах историю популяции, подвергшейся данному явлению, можно изложить следующим образом.

· Существует большая популяция с большим генетическим разнообразием.

· Численность популяции сокращается до нескольких особей; она теряет генетическое разнообразие и едва не вымирает.

· Популяция снова обретает большую численность, но генетическое разнообразие потеряно.

Одним из выдающихся ученых в области демэкологии признано считают американского зоолога и эколога У.К. Олли (1885 - 1955), занимавшегося вопросами динамических процессов в популяциях, взаимоотношениями организмов. При этом установленные на животных популяциях процессы взаимоотношений он применял и на человеческое общество.

В литературе можно встреть разные названия этого явления, поэтому в данной статье эти названия используются как синонимы: принцип Олли, эффект Олли, принцип агрегации особей.

Цель исследованиия - установить эффект Олли на ряде животных популяций.

Задачи:

1. Провести анализ литературных источников по исследуемому вопросу;

2. Рассмотреть сущность эффекта Олли;

3. Проанализировать причины появления эффекта Олли и динамику численности в животных популяциях.

Эффект Олли - важный аспект демэкологии. Подробным изучением данного вопроса не занимался ни один русский ученый. Знание эффекта Олли необходимо для рационального использования, прогноза численности, для выявления лимитирующих факторов, охраны и восстановления популяций.

В основу эффекта Олли входят два фундаментальных закона экологии: Либиха и Шелфорда. Это два закона о лимитирующих факторах, из которых первый свидетельствует о том, что ограничителем является лимитирующий фактор, находящийся в минимуме, а второй закон - в максимуме. А всё это сводится в закон толерантности Шелфорда (см. рис.1): процветание организма ограничено зонами максимума и минимума определенных экологических факторов. Между ними располагается зона оптимума. Каждый вид характеризуется своей толерантностью - способностью переносить отклонения экологических факторов от оптимальных, аналогичное положение проявляется и в сообществах более высокого порядка - популяциях. Именно поэтому, любая популяция стремится к динамическому равновесию, т.е. к гомеостазу, при достижении которого каждая популяция обладает строго определенной генетической, фенотипической, половозрастной и другой структурой. Она не может состоять из меньшего или большего числа индивидов, чем необходимо для обеспечения стабильной реализации этой структуры и устойчивости популяции к факторам внешней среды (Степановских, 2009). Отсюда следует, что изменение популяции какого-либо вида - это результат нарушения равновесия между ее биотическим потенциалом (прибавление особей) и сопротивлением окружающей среды (гибелью особей).