2. Половая структура
Половая структура отражает определенное соотношение мужских и женских особей в популяции. О половой структуре популяции можно говорить, только если речь идет о раздельнополом (бисексуальном) виде. Бисексуальность играет огромную роль в поддержании генетической разнокачественности особей популяции. Половая структура, то есть соотношение полов, имеет прямое отношение к воспроизводству популяции и ее устойчивости.
Принято выделять первичное, вторичное и третичное соотношение полов в популяции. Первичное соотношение полов определяется генетическими механизмами - равномерностью расхождения половых хромосом. Например, у человека XY-хромосомы определяют развитие мужского пола, а XX - женского. В этом случае первичное соотношение полов 1:1, то есть равновероятно.
Вторичное соотношение полов - это соотношение полов на момент рождения (среди новорожденных). Оно может существенно отличаться от первичного по целому ряду причин: избирательность яйцеклеток к сперматозоидам, несущим X- или Y-хромосому, неодинаковой способностью таких сперматозоидов к оплодотворению, различными внешними факторами. Например, зоологами описано влияние температуры на вторичное соотношение полов у рептилий. Аналогичная закономерность характерна и для некоторых насекомых. Так, у муравьев оплодотворение обеспечивается при температуре выше 20 С, а при более низких температурах откладываются неоплодотворенные яйца. Из последних вылупляются самцы, а из оплодотворенных - преимущественно, самки.
Третичное соотношение полов - это соотношение полов среди взрослых животных.
В природе распространено явление цикломорфоза, при котором отдельные поколения обоеполых особей сменяются партеногенетическими. Особенно широко это распространено среди тлей.
Соотношение полов и его динамика имеют непосредственное отношение к размножению животных, темпам расселения, общему физиологическому состоянию. Соотношение полов в популяции в каждом конкретном месте может иметь индикационное значение, поскольку динамика этого показателя носит регуляционный характер и отражает общее состояние популяции в каждый отрезок времени.
Половая структура популяции и ее динамика наименее изученный аспект популяционной регуляции.
3. Возрастная структура
Каждая особь входит в определенную временную группировку – поколение, приплод, возрастную группу.
Поколение (генерация) — все непосредственное потомство особей, появившихся на свет на протяжении одного цикла размножения (у однократно размножающихся видов) или всего репродуктивного периода (у видов с неоднократным размножением на протяжении жизни). При этом продолжительность соответствует среднему репродуктивному возрасту, характерному для данной популяции.
Приплод (посев) — одновременно родившиеся особи от определенной совокупности родителей. Одна группа родителей может иметь несколько приплодов на протяжении одного или нескольких сезонов размножения. Приплод определенной пары родителей у живородящих животных — помет.
Возрастная группа — группа особей одинакового (астрономического или физиологического) возраста. В разных группах организмов определяется с разной точностью («молодые», «старые», «сеголетки», «годовики», личинки, имаго и т.д.).
Обычно в быстро растущих популяциях значительную часть составляют молодые особи, в стабильных популяциях распределение возрастных групп более равномерно, а в популяциях с уменьшающейся численностью больше старых особей. Однако возрастная структура популяции может меняться и без изменения ее численности. Для каждой популяции характерна некоторая «нормальная», или стабильная, возрастная структура, к которой направлено изменение ее реальной возрастной структуры.
По отношению к популяции можно выделить три экологических возраста, названных Боденхеймером (1938) пререпродуктивным, репродуктивным и пострепродуктивным. Длительность этих возрастов относительно продолжительности жизни сильно варьирует у разных организмов. У современного человека эти три «возраста» более или менее одинаковы, на каждый из них приходится примерно треть жизни. Древний человек имел значительно более короткий пострепродуктивный период. Для многих растений и животных характерен очень длительный пре-репродуктивный период. У некоторых животных, особенно насекомых, пререпродуктивный период чрезвычайно длителен, репродуктивный период очень короток, а пострепродуктивный период отсутствует. Например, у поденок личиночное развитие в воде занимает от одного до нескольких лет, а во взрослом состоянии они живут всего несколько дней.
Исходя из теоретических соображений, Лотка (1925) показал, что в популяции имеет место тенденция к установлению стабильной возрастной структуры и что если это стабильное состояние из-за временного притока или оттока особей в другую популяцию нарушается, то при восстановлении нормальных условий возрастная структура вновь будет стремиться достигнуть прежнего состояния. Для установления возрастной структуры популяции необходимы данные таблиц о распределении организмов по продолжительности жизни особей и сведения о специфической скорости роста
Возрастная структура может быть выражена разными способами:
1)соотношением групп особей разного возраста (так называемые «возрастные пирамиды»);
2)соотношением разных поколений, приплодов и возрастных групп;
3)соотношением длительности предрепродукционного, репродукционного и пострепродукционного периодов;
4)характером роста особей.
Возрастно-половые пирамиды — графическое представление распределения популяции по полу и возрасту, использующееся для характеристики половозрастного состава популяции.
Возрастно-половой состав популяции представляет соотношение возрастно-половых групп — совокупностей особей одинакового возраста. Это основной элемент возрастной структуры популяции.
Возрастно-половые пирамиды представляют собой диаграммы на которых число особей каждого возраста (или доля их в популяции) изображено горизонтальной полосой определенного масштаба. Полосы располагаются одна над другой в порядке увеличения значений возраста, в левой части диаграммы — для самцов, в правой — для самок. Возрастно-половые пирамиды строятся обычно по годичным или пятилетним возрастным группам, а иногда и по десятилетним группам. Однако половозрастные пирамиды, построенные по крупным возрастным группам, не раскрывают детальные особенности возрастного и полового состава популяции.