Вопрос 10: Адаптация организмов к экологическим факторам; виды адаптаций

Адаптацией называется эволюционно выработанная и наследственно закреплённая способность живых организмов, позволяющая им существовать в условиях динамически изменяющихся экологических факторов.

Динамичность экологических факторов во времени и пространстве зависит от астрономических, гелиоклиматических, геологических процессов, которые выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам. Животные и растения вынуждены приспосабливаться к множеству факторов в процессе эволюции и естественного отбора на генетическом уровне. Выработанные в процессе эволюции и закрепленные в наследственной информации особенности живых организмов, обеспечивающих их нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов.

Существуют следующие формы адаптации:

1) Морфологическая адаптация - это приспособление внешней формы организма к окружающей среде.

2) Физиологическая адаптация - это приспособление внутреннего строения организма к окружающей среде, например, животные пустынь могут получать воду за счёт биохимического расщепления жиров.

3) Поведенческая адаптация - это, например, сезонные кочёвки птиц или спячка у животных.

Вопрос 11: Определение популяции; её основные признаки

Популяцию определяют как группу организмов одного вида, занимающую конкретное пространство (ареал) и функционирующую как часть биотического сообщества. Основной признак популяции как функциональной единицы эволюции - вероятность обмена генетической информацией, которая существенно выше, чем средняя внутривидовая.

Популяция представляет собой форму существования вида, обеспечивающую приспособленность его к конкретным условиям среды обитания, включая взаимоотношения с другими видами. Наиболее близким по значению к популяции является известное из курса истории понятие "племя".

Основными экологическими характеристиками популяции являются:

Величина популяции по занимаемому пространству (ареалу) и по численности особей;

Структура популяции - возрастная, половая, пространственная;

Динамика популяции - изменение признаков с течением времени.

Популяция обладает многими признаками, которые характеризуют ее как целое: численность, рождаемость, смертность, возрастной и половой состав, характер распределения в пределах ареала.

Численность популяции - число особей на единицу площади или объёма - никогда не бывает произвольной и постоянной в течение длительного времени, и изменяется в пределах определенного диапазона, согласно правилу Ю. Одума:

Существуют определённые верхние и нижние пределы численности популяции, которые соблюдаются в природе в условиях стабильности среды обитания.

 

Вопрос 12: Возрастная структура; стабильные, сокращающиеся и растущие популяции; гомеостаз; динамическое равновесие.

Возрастная структура популяции — соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений.

Рождаемость и смертность, динамика численности напрямую связаны с возрастной структурой популяции. Популяция состоит из разных по возрасту и полу особей. Для каждого вида, а иногда и для каждой популяции внутри вида характерны свои соотношения возрастных групп. По отношению к популяции обычно выделяют три экологических возраста: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

С возрастом требования особи к среде и устойчивость к отдельным ее факторам закономерно и весьма существенно изменяются. На разных стадиях онтогенеза могут происходить смена сред обитания, изменение типа питания, характера передвижения, обшей активности организмов.

Возрастные различия в популяции существенно усиливают ее экологическую неоднородность и, следовательно, сопротивляемость среде. Повышается вероятность того, что при сильных отклонениях условий от нормы в популяции сохранится хотя бы часть жизнеспособных особей, и она сможет продолжить свое существование.

Возрастная структура популяций имеет приспособительный характер. Она формируется на основе биологических свойств вида, но всегда отражает также силу воздействия факторов окружающей среды.

Стабильные, растущие и сокращающиеся популяции

Популяция приспосабливается к изменению условий среды путем обновления и замещения особей, т.е. процессами рождения (возобновления) и убывания (отмирания), дополняемыми процессами миграции. В стабильной популяции темпы рождаемости и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность популяции незначительно отличается от какой-то средней величины. Ареал вида при этом ни увеличивается, ни уменьшается.

В растущей популяции рождаемость превышает смертность. Для растущих популяций характерны вспышки массового размножения, особенно у мелких животных (саранча, 28-точечная картофельная коровка, колорадский жук, грызуны, вороны, воробьи; из растений – амброзия, борщевик Сосновского в северной республике Коми, одуванчик, прилипало гималайское, отчасти – дуб монгольский). Нередко растущими становятся популяции крупных животных в условиях заповедного режима (лоси в Магаданском заповеднике, на Аляске, олень пятнистый в Уссурийском заповеднике, слоны в национальном парке Кении) или интродукции (лось в Ленинградской области, ондатра в Восточной Европе, домашние кошки в отдельных семьях). При переуплотнении у растений (обычно совпадает с началом сомкнутости покрова, кронового полога) начинается дифференциация особей по размерам и жизненному состоянию, самоизреживание популяций, а у животных (обычно совпадает с достижением половой зрелости молодняка) начинается миграция на сопредельные свободные участки.

Если смертность превышает рождаемость, то такая популяция считается сокращающейся. В естественной среде она сокращается до определенного предела, а затем рождаемость (плодовитость) вновь повышается и популяция из сокращающейся становится растущей. Чаще всего неумеренно растущими бывают популяции нежелательных видов, сокращающимися – редких, реликтовых, ценных, как в экономическом, так и в эстетическом отношении.

Гомеостаз популяции, т.е. поддержание ее оптимальной численности и плотности, определяется экологической спецификой вида и конкретными условиями среды. У растений он часто проявляется в виде самоизреживания. Такая жесткая форма иногда встречается и у животных, особенно сидячих форм (гидры, кораллы и др.), или хищников — обитателей небольших замкнутых пространств.

ДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ (в живой природе) - состояние относительного равновесия экологических систем, находящихся под действием внешних и внутренних сил (в том числе техногенного или антропогенного происхождения). При Д. р. их основные характеристики остаются в пределах допустимых границ. Таким образом, сохраняется возможность их дальнейшего нормального существования и развития.