12. Понятие популяции, ее структура и динамика

Популяция – совокупность особей одного вида, которые длительное время в течение многих поколений проживают на определенной территории и обладают всеми необходимыми свойствами для поддержания своих параметров неограниченно долгое время. Популяция формируется в процессе эволюции и является элементарной единицей эволюционного процесса. Внутри популяции различают следующие градации: локальные, экологические и географические.

Локальная популяция располагается на небольшой территории и внутри ее отсутствует изоляция между особями. Особи локальной популяции находятся в тесном контакте друг с другом и для них характерна наибольшая однородность.

Экологические популяции обитают в сходных экосистемах. Можно выделить экологические популяции зайцев, обитающих в лесостепной экосистеме, экологические популяции обитающие в хвойных лесах и т.д. Особи, принадлежащие к одной экологической популяции, как правило, не имеют существенных морфологических различий.

Географическая популяция занимает значительные территории и состоит, как правило, из нескольких экологических. В названии географических популяций всегда включают географическое название территории. Географическая популяция имеет географическую изоляцию – естественные преграды в виде горных массивов, морей, рек, которые нарушаются крайне редко (пример: популяция зайцев еловых лесов, популяция смешанных лесов, широколиственных лесов можно объединить в популяцию зайцев восточно-европейских). Внутри географической популяции возможны морфологические различия между особями, принадлежащими к разным экологическим популяциям.

Различают структуру пространственную, возрастную и половую.

Пространственная характеризуется закономерностью расположения особей на поверхности суши или в водной среде. Наиболее часто среди живых организмов встречается групповое распределение. Равномерное распределение выражается в том, что особи равномерно распределены на всей территории. Это характерно для крупных животных, у которых выражен территориальный инстинкт. Случайное распределение чаще всего встречается в водной среде, т.к. она характеризуется большим разнообразием. В водной среде случайное распределение отмечается у особей, имеющих фильтрационный способ питания.

Возрастная структура популяции. У всех живых организмов можно выделить 3 возраста: дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

Половая структура – соотношение между мужскими женскими особями. Это контролируется генетически. В соответствии с характером наследования признаков пола ожидаемое рождение мужских и женских особей у большинства организмов описывается 1 к 1. Поскольку женские особи, с биологической точки зрения являются более ценными, то соотношение это смещено в сторону увеличения женских особей. У многих насекомых, которые способны к паритетно-генетическому размножению, количество самок может в 100 или 100 тыс. раз преобладать над самцами. Согласно статистике у людей при рождении количество мужских особей несколько выше, чем женских. Ко времени половозрелого возраста количество мужчин и женщин сравнивается, поскольку смертность всегда выше среди мужчин.

Популяция, являясь биологической системой, не может постоянно поддерживать свои параметры в неизменном виде, поэтому когда мы говорим о стабильности параметров популяции, мы имеем в виду изменение параметров в определенном интервале. Изменение популяции фиксируется в изменении ее численности и плотности (динамика популяции). Различают суточную, сезонную и многолетнюю динамики. Суточная динамика связана с наступлением дня и ночи, с различной активностью организма в течение суток. Сезонная динамика наиболее ярко выражена у обитателей северных и средних широт. У обитателей тропической зоны, как правило, сезонная динамика не наблюдается. Сезонная динамика хорошо проявляется у однолетних растений и мелких животных. Многолетний тип динамики может наблюдаться как у мелких, так и достаточно крупных организмов. Он вызван тем, что условия зимы могут быть различными и может обеспечиваться различная продуктивность растения, которая связана с погодными условиями и различной активностью солнца. Колебания численности и плотности наблюдаются с периодичностью 3-5 лет. У крупных животных может наблюдаться установленный тип динамики. Это, как правило, организмы, имеющие ограниченное количество потомства и у них ярко выражена забота о потомстве.

Саморегуляция – способность популяции поддерживать свои параметры в определенном интервале. Механизм саморегуляции формируется в процессе длительного эволюционного развития. У многих популяций они носят сложный характер и не всегда поддаются объяснению. Механизм саморегуляции срабатывает при снижении или повышении плотности. При снижении плотности популяция включает механизм, который ускоряет процесс полового созревания, увеличивается количество пометов у животных и количество особей в каждом помете. Также увеличение количества женских особей в популяции. Если плотность популяции сильно снижается, то это угрожает процессу размножения и наоборот, при повышении плотности выше оптимальной, среди организмов усиливается внутривидовая конкуренция, агрессивность и увеличение количества самцов, замедляется процесс полового созревания, ускоряются процессы старения, может наблюдаться каннибализм, рассасывание эмбрионов.