72. Статические характеристики популяции: общая численность, плотность, структура (возрастная, половая). Популяция в пространстве: случайное, агрегированное (пятнистое) и регулярное размещение особей.

Численность популяции - это количество особей вида, присутствующее на той или иной территории. Но важна не общая численность особей в популяции, а эффективная численность - репродуктивная численность - та часть популяции, которая формирует генофонд следующего поколения. Популяционные волны - это вспышки численности, периодические или непериодические значительные изменения числа особей в популяции.

Концепция минимального размер популяции: каждому виду свойственен специфический для него минимальный размер популяции, нарушение которого ставит под угрозу существование популяции, а иногда и вида в целом.

Гипотеза циклического перенаселения. В определенных (особо благоприятных) условиях популяции оказываются в состоянии перенаселения, т.е. их численность выходит за пределы, определяемые емкостью среды; причем такие «прорывы» некоторых популяций происходят через регулярные промежутки времени. (пр: саранча)

Плотность популяции – число особей или биомасса популяции (реже используются другие показатели; например, содержание ДНК или РНК) в расчете на единицу площади или объема.

Одно из основных затруднений при измерении и выражении плотности популяции возникает в связи с тем, что особи популяции размещены в пространстве неравномерно и потому различают среднюю плотность (параметр популяции на единицу всего пространства) и экологическую плотность (параметр популяции на единицу заселенного популяцией пространства). Так, когда начинают спускать воду в арыках, орошающих хлопковые поля, обитающие в них рыбы начинают скапливаться в глубоких местах.

Возрастной состав популяции – соотношение в составе популяции особей разного возрастного состояния, что определяет ее способность к размножению как в данный момент, так и в прогнозируемом будущем.

Для растений Т.А. Работнов и А.А. Уранов определили четыре группы, взяв за основу разграничение жизненного цикла растений на четыре периода – латентный (период первичного покоя – семена, плоды, клубни, луковички и пр.), виргинильный (молодые особи), генеративный

(зрелые) и сенильный (старые).

Половая структура популяции – соотношение полов в популяции. Численное соотношение полов и, особенно, доля размножающихся самок в популяции, имеет большое значение для дальнейшего роста ее численности. Соотношение полов зависит прежде всего от биологии вида и сильно различается у моногамных (журавли, лебеди; соотношение полов, примерно, 1:1) и полигамных животных (морские котики, павианы и пр.; типично преобладание самок).

Три типа распределения особей: случайное, регулярное (равномерное) и групповое (пятнистое, скученное, агрегированное).

Случайное распределение имеет место тогда, когда организмы распределяются в однородной среде. В этом случае сила и направление воздействия абиотических и биотических факторов случайно изменяются во времени и пространстве. Встречается в природе не очень часто, хотя само действие случайных природных факторов само по себе не редкость. Такое случайное распределение характерно, к примеру, для пауков, обитающих в лесной подстилке. С данным типом размещения особей в популяции связана концепция «распределения риска», предложенная голландскими исследователями П. Буром и Я. Редингиусом. Она гласит, что численность любого вида в природе поддерживается на определенном уровне (точнее, в определенных границах) постольку, поскольку риск гибели особей от каких-либо неблагоприятных факторов случайно распределен во времени и пространстве. Таким образом, механизм воздействия на популяцию неблагоприятных факторов среды обусловлен случайными процессами. Поэтому популяция, даже если какая-либо ее часть погибнет в результате катастрофического воздействия, не уничтожится, потому что такие катастрофы не происходят сразу во всех или многих местах.

Групповое (пятнистое) распределение свойственно многим организмам, обитающим не только в наземных, но и в водных экосистемах. Это наиболее распространенный тип распределения особей в природных популяциях. Размещение особей группами обусловлено прежде всего микрокомплексностью среды и мозаичностью экологических условий («пятнистость среды»), В результате скопления особей происходит образование групп разных размеров. Причины: вследствие локальных различий в местообитаниях, под влиянием суточных и сезонных изменений погодных условий; в связи с процессами размножения и т.д. Пример: косяки рыб, колонии бакланов, стада оленей, «пятна» из клевера на лугу, мхи и лишайники и др.

Групповое размещение организмов является своеобразным приспособительным фактором в жизни и функционировании популяций отдельных видов. У насекомых, образующих большие группы, повышается активность, у особей происходят гормональные изменения, ускоряющие их половое созревание и повышающие плодовитость. Особям, образующим группировки, свойственна высокая выживаемость. Такая оптимизация физиологических процессов, ведущая к повышению жизнеспособности организмов, получила название «эффект группы». Наиболее характерен он для животных и проявляется в ускорении темпов их роста.

Регулярное (равномерное) распределение может наблюдаться при сильном антагонизме особей (конкуренции), когда вероятность нахождения одной особи рядом с другой крайне мала. В природе такой тип распределения встретить трудно, хотя нередко можно наблюдать размещение организмов, отклоняющееся от случайного в сторону большей регулярности. Пример: размещение деревьев в лесу, где конкуренция за свет настолько высока, что они отстоют друг от друга на более или менее равномерное расстояние, распределение жука Tribolium в муке. Однако такие примеры достаточно условны. Регулярное распределение чаще всего можно наблюдать в искусственно созданных человеком сельскохозяйственных системах - садах, огородах.