1. Мелкие размеры (правило Бергмана)

В холодном климате животные часто мельче, чем их сородичи из умеренных широт, что противоречит классическому правилу Бергмана (которое предполагает увеличение размеров тела в холодных регионах для снижения теплоотдачи). Однако у зайцев это может объясняться:

• Экономией ресурсов – меньшие размеры требуют меньше пищи, что важно в условиях скудного зимнего рациона.

• Более эффективным движением – компактное тело лучше приспособлено к передвижению по глубокому снегу.

• Ускоренным метаболизмом – мелкие животные быстрее вырабатывают тепло, что помогает выживать в морозы.

2. Однократное размножение в году при большой плодовитости

В суровом климате Якутии короткое лето и ограниченный период, когда доступна пища для выкармливания потомства. Поэтому:

• Однократное размножение – зайчиха успевает вырастить только один выводок за сезон.

• Высокая плодовитость – компенсация высокой смертности детенышей из-за хищников, холода и недостатка корма. Чем больше зайчат в помете, тем выше шанс, что часть выживет.

3. Большая амплитуда колебаний численности

В экосистемах Севера популяции часто испытывают резкие колебания из-за:

• Суровых зим – массовая гибель от морозов, бескормицы или болезней.

• Цикличности кормовой базы – растительность в тундре и тайге восстанавливается медленно, что влияет на доступность пищи.

• Хищнического пресса – численность зайцев может резко падать из-за всплеска активности лис, волков или сов.

4. Способность накапливать жировые запасы

Жир – это стратегический запас энергии для выживания в условиях:

• Длительной зимы – когда корма мало, заяц расходует жир.

• Резких похолоданий – жировая прослойка помогает сохранять тепло.

• Периода размножения – самкам нужны ресурсы для вынашивания и вскармливания потомства.

Вывод

Все эти черты – результат эволюционного отбора в экстремальных условиях Якутии. Мелкие размеры, однократное, но массовое размножение, колебания численности и жировые запасы повышают шансы зайца-беляка на выживание в суровом северном климате.

Контрольные вопросы.

1. Дайте определение популяции и её свойств и структуры.

Популяция – это группа особей одного вида, длительно inhabiting определённую территорию или акваторию, свободно скрещивающихся между собой и относительно изолированных от других таких групп.

Популяция как биологическая система обладает рядом свойств:

1. Численность и плотность

2. Рождаемость и смертность

3. Возрастная и половая структура

4. Пространственная структура

5. Генетическая изменчивость

6. Динамика численности

Популяция имеет несколько типов структуры:

1. Пространственная структура

   • Равномерная (территориальные животные, например, хищники).

   • Агрегированная (групповая) (стада, колонии, стаи).

   • Случайная (редко, при равномерном распределении ресурсов).

2. Половая структура

3. Возрастная структура

   • Пререпродуктивные особи (молодняк).

   • Репродуктивные (способные к размножению).

   • Пострепродуктивные (старые особи).

4. Этологическая (поведенческая) структура

5. Генетическая структура

2. Внутривидовые взаимоотношения в популяциях.

Внутри популяции особи одного вида взаимодействуют между собой. Эти отношения могут быть как кооперативными (взаимовыгодными), так и конкурентными.

1. Конкуренция

• За ресурсы (пищу, территорию, партнёров).

• Прямая (драки, вытеснение) и непрямая (например, через химические сигналы).

• Может приводить к естественному отбору (выживают сильнейшие).

2. Кооперация (взаимопомощь)

• Совместная защита (стаи, стада).

• Координация в размножении (колониальные птицы, пчёлы).

• Забота о потомстве (волки, приматы).

3. Иерархия (доминирование)

• Альфа-особи контролируют доступ к ресурсам.

• Подчинённые особи получают меньше пищи, но снижают риски конфликтов.

4. Территориальность

• Особи защищают свою территорию (метят, изгоняют конкурентов).

• Снижает перенаселение и конкуренцию.

5. Половая конкуренция

• Самцы конкурируют за самок (турниры, демонстрации).

• Самки выбирают партнёров по определённым признакам (половой отбор).

3. Демографическая и возрастная структура популяций.

1. Демографическая структура

Характеризует численность, плотность и динамику популяции:

• Численность – общее количество особей.

• Плотность – число особей на единицу площади/объёма.

• Рождаемость – скорость появления новых особей.

• Смертность – скорость гибели особей.

• Миграция – приток и отток особей.

2. Возрастная структура

Отражает соотношение особей разных возрастных групп:

• Пререпродуктивная (молодь) – растут, но не размножаются.

• Репродуктивная (взрослые) – обеспечивают потомство.

• Пострепродуктивная (старые) – не размножаются.

Типы популяций по возрастной структуре:

• Растущая – много молодых особей (высокая рождаемость).

• Стабильная – равномерное распределение возрастов.

• Сокращающаяся – преобладают старые особи (низкая рождаемость).

4. Законы минимума, оптимума и максимума, одного процента, снижения энергетической эффективности природопользования.

Закон минимума (Либиха)

Суть: Рост и выживание вида ограничены наименее доступным ресурсом (даже если все остальные в избытке). Пример: Если в почве мало фосфора, урожай будет низким, несмотря на обилие азота и воды.

Закон оптимума

Суть: Для каждого фактора (температура, свет, влажность) существует оптимальный диапазон, в котором организм чувствует себя лучше всего. Пример: Рыбы холодных вод гибнут при сильном потеплении, хотя и нуждаются в тепле для метаболизма.

Закон максимума (толерантности Шелфорда)

Суть: Даже избыток ресурса (или фактора) может стать вредным. Пример: Переизбыток удобрений губит растения, хотя в умеренных дозах стимулирует рост.

Закон одного процента

Суть: Изменение энергетического баланса системы более чем на 1% приводит к необратимым изменениям в экосистеме. Пример: Глобальное потепление из-за роста CO₂ всего на 1% в атмосфере вызывает катастрофические последствия.

Закон снижения энергетической эффективности природопользования

Суть: Чем больше человек вмешивается в природу, тем больше энергии требуется для поддержания системы, а КПД использования ресурсов падает. Пример: Сельское хозяйство требует всё больше удобрений и техники для прежних урожаев из-за истощения почв.

5. Законы экологии по Б. Коммонеру.

• «Всё связано со всем» Любое изменение в экосистеме влияет на другие её элементы. Пример: Уничтожение хищников ведёт к вспышке численности их жертв.

• «Всё должно куда-то деваться» Отходы не исчезают, а накапливаются в природе. Пример: Пластик разлагается сотни лет, загрязняя океаны.

• «Природа знает лучше» Искусственные изменения часто вредят экосистемам. Пример: Пестициды убивают не только вредителей, но и полезных насекомых.

• «Ничто не даётся даром» За всё, взятое у природы, приходится платить. Пример: Осушение болот приводит к нехватке воды и потере биоразнообразия.

6. Межвидовые взаимоотношения в популяциях.