7. Понятие о популяции. Статистические характеристики популяции, численность (плотность), возрастной, половой состав, генетическая, экологическая и пространственная структуры.
Популяция - группа особей одного вида, обладающая механизмами саморегуляции численности и поддержание стабильности необозримо длительный период времени. Обитают на одной территории и частично или полностью изолированы от подобных групп особей. Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции. Примеры популяций: у людей — национальности, расы; у животных — породы.Любая популяция обладает следующими особенностями: 1) существование ее на протяжении большого числа поколений; 2) наличие определенной степени панмиксии, т.е. свободного скрещивания особей; 3) определенная степень изоляции популяции.
Статические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени. Основные из них: численность, плотность, а также показатели структуры (половая, возрастная, генетическая, пространственно-этологическая).
Численность популяции - общее число особей в популяции, населяющих конкретную территорию.
Численность популяции изменяется во времени (по годам, сезонам, от поколения к поколению) и зависит от внешних и внутренних факторов., таких как условия обитания, наличие пищи, миграционные процессы и т.д.
Плотность популяции - число особей или биомасса популяции, приходящаяся на единицу площади или объема.
Половая структура популяции – соотношение особей женского и мужского пола в популяции. Половая структура популяции тесно связана с генетической структурой популяции, поскольку половое размножение способствует усложнению геномов особей и обогащению генофонда популяции.
Половая структура изменяется в разных возрастных группах, поэтому различают первичные, вторичные и третичные соотношения полов. Первичное соотношение полов – определяется на основе Х- и Y-хромосом в момент оплодотворения. У большинства позвоночных животных женские – ХХ-хромосомы, мужские ХY-хромосомы, у птиц и бабочек – наоборот. Доказано, что тепловое влияние определяет формирование самцов или самок у многих видов. У некоторых видов на пол потомства влияет рН водной среды. Вторичное соотношение полов – соотношение самцов и самок среди новорожденных. Третичное соотношение полов – соотношение самцов и самок среди взрослых животных.
Возрастная структура (возрастной состав) — соотношение в популяции особей разных возрастных групп. Абсолютный возрастной состав выражает численность определенных возрастных групп в определенный момент времени. Относительный возрастной состав выражает долю особей данной возрастной группы по отношению к общей численности популяции.
У растений выделяют 4 возрастных периода: латентный, прегенеративный, генеративный, и постгенеративный (и 11 возрастных состояний).
В зависимости от способности особей к размножению различают три группы: предрепродуктивную (особи еще не способные размножаться), репродуктивную (особи способные размножаться) и пострепродуктивную (особи уже не способные размножаться).
Возрастную структуру популяции выражают при помощи возрастных пирамид.
Генетическая структура популяции определяется изменчивостью и разнообразием генотипов, частотами вариаций отдельных генов (аллелей), а также разделением популяции на группы генетически близких особей, между которыми происходит постоянный обмен аллелями. генотип- совокупность всех генов организма. аллель- различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом. Без изменения генофонда популяции невозможен эволюционный процесс. генофонд - Совокупность генов всех особей популяции. Длительное и направленное изменение генотипического состава популяции, ее генофонда получило название элементарного эволюционного явления.
Факторы, изменяющие генетическую структуру популяции, следующие:
1) мутации — источник возникновения новых аллелей;
2) неравная жизнеспособность особей (особи подвергаются действию отбора);
3) неслучайное скрещивание (например, при самооплодотворении частота гетерозигот постоянно падает);
4) дрейф генов — изменение частоты аллелей случайные и независящие от действия отбора (например, вспышки заболеваний);
5) миграции — отток имеющихся генов и (или) приток новых.
Экологическая структура популяции - это подразделенность всякой популяции на группы особей, по-разному взаимодействующие с факторами окружающей среды.
В любой популяции существуют:
- группы, различающиеся по питанию;
- группы с разной двигательной активностью;
- группы, выполняющие разные функции.
Пространственная структура популяции - это характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок на популяционной территории (ареале).
Большинство популяций имеет постоянную территорию и временные поселения. Постоянную территорию называют «ядром» популяции, а временные поселения, «периферию» занимают микропопуляции, которые образуются при возрастании численности популяции в годы, наиболее благоприятные для размножения. Различают типы пространственного размещения особей в популяции: а) диффузное (беспорядочное), б) равномерное), в) мозаичное.
По типу использования пространства все подвижные животные подразделяются на оседлых и кочевых.
Характерной особенностью популяций животных является система взаимоотношений между ее членами. В зависимости от образа жизни выделяют формы совместного существования: одиночный, семейный, колониями, стаями, стадами.