4.9. Цели и задачи популяционной экологии

Современная экология придает изучению популяций особое значение. Исследовать вид в динамике, показать его структурно-функциональные особенности можно лишь детально изучив особенности жизнедеятельности составляющих его отдельных особей. Такой популяционный подход решает вопросы, связанные с выявлением факторов, влияющих на распространение, обилие, рост численности отдельных популяций.

Так как любая популяция вида организмов в природе вступает в разнообразную сеть взаимосвязей, взаимодействий, экологу особенно важно знать специфику этих взаимодействий, важнейшими из которых являются конкуренция, хищничество, паразитизм, комменсализм и мутуализм. Следствием всех этих взаимодействий между популяциями и отдельными видами является возникновение и поддержание биологического разнообразия

в природных биосистемах, которое является основой эволюции различных форм живого вещества на нашей планете.

Для современных работ в области популяционной экологии характерно стремление не только описать то или иное явление, но и дать ему удовлетворяющее эколога объяснение. Во многих случаях от экологов требуют также и поиска путей разрешения того или иного "экологического инцидента". В результате приобретаются (или уточняются) знания о жизнедеятельности и экологии того или иного вида.

В экологии достаточно классических примеров, когда вспышки численности вида приводили к возникновению "экологических взрывов". Один из виднейших зоологов Чарлз С. Элтон, профессор Оксфордского университета, изучая расселение и "нашествия" живых существ, писал: "Экологические взрывы отличаются от некоторых других тем, что они не производят столь сильного шума и протекают не так быстро. Иными словами, они могут медленно развиваться и так же медленно затухать; но иногда их последствия оказываются весьма внушительными и вызывают разорение, гибель или вынужденную эмиграцию множества людей".

Классическим примером тому является интродукция кроликов в Австралию. В 1859 году в Австралию из Англии для спортивной охоты завезли кроликов. При-родные условия оказались для них благоприятными, а местные хищники - динго - не опасными, так как бегали недостаточно быстро. В результате кролики расплодились настолько, что на обширных территориях уничтожили растительность пастбищ. Фермеры, разводившие австралийских овец, забили тревогу. Выражение «кролики съели Австралию» оказалось не так уж и лишенным смысла. В некоторых случаях введение в природное сообщество естественного врага заносного вредителя приносило успех в борьбе с последним, но здесь не все так просто, как кажется на первый взгляд. Завезенный враг совершенно необязательно сосредоточится на истреблении своей привычной добычи. Например, лисы, интродуцированные в Австралию для уничтожения кроликов, нашли в изобилии более легкую добычу - местных сумчатых, не доставляя запланированной жертве особых хлопот.

Для истреблении непрошенных гостей в Австралии предложили заразить их возбудителем инфекционного вирусного заболевания, поражающего только кроликов и очень опасного для них – миксоматоза. В 1950 году несколько групп кроликов были заражены этой болезнью и выпущены в различных областях Австралии. К июню 1951 года площадь очага эпизоотии (распространение заболевания среди большого числа животных) составила 2.5 млн. км². Кролики погибали в огромных количествах. И хотя истребить до конца их не удалось, их численность резко упала и никогда уже не достигала прежнего, угрожающе высолкого уровня. Дающие прекрасную шерсть австралийские овцы, снова получили возможность наслаждаться сочной зеленой травой.

Сопутствующая история внедрения чужеродного вида в экосистему со свободными экологическими нишами - нашествие кактуса из рода опунция (Opuntiа) на Австралийский континент.

Эти кактусы были ввезены в Австралию в начале века для использования в качестве живых изгородей (в том числе и для защиты от надоевших кроликов). Однако при отсутствии сильных конкурентов опунция быстро распространилась по всему материку, превратившись в сорняк и заняв тысячи гектаров ценных луговых и пастбищных угодий. После нескольких неудачных попыток искоренения опунции для борьбы с ней завезли из Южной Америки бабочку кактусовую огневку (Cactoblastis cactorum). Ее гусеницы кормятся на растущих побегах опунции и быстро уничтожают растение, буквально пресекая ее развитие в самом зародыше. Это насекомое оказалось таким эффективным средством борьбы, что уже через несколько лет о вреде, наносимом опунцией, вспоминали как о чем-то давно прошедшем.

Для борьбы с опунцией экологи вынуждены были изучить биологию, экологию, способ размножения не только растения-вредителя, но и могущего оказать помощь насекомого. Экологической катастрофы удалось избежать, вспышка чужестранца была подавлена. Однако опасность таких катастроф в современном мире реально существует.

А вот и совсем свежий пример. Мы уже упоминали печальные последствия для природы Австралии распространения там водяного папоротника сальвинии. Сходная картина, но уже с другим видом этого рода, наблюдается в настоящее время в Юго-Восточной Азии. В начале 1997 г. ботаники острова Тайвань забили тревогу. Они утверждают, что острову угрожает биологическая катастрофа. Обнаружен вторженец за стеклами домашнего аквариума. Это невинная на вид, неприхотливая и очень декоративная сальвиния молеста (Salvinia molestа) - мелкий плавающий водный папоротник. Сальвинию молесту, что в переводе с латыни означает "немного раздражающая", привезли из Шри-Ланки, и она быстро приобрела популярность. Попадая с водой из аквариумов в канализацию, а затем в водоемы, сальвиния в отсутствие серьезных врагов в короткое время способна превратить чистую воду в зеленое месиво, забивая водосточные каналы и очистные сооружения. Сейчас, когда ученые разоблачили ее убийственные свойства, тайваньцы с ужасом смотрят на этот фантастический организм. Водоросль обладает способностью размножаться с сумасшедшей скоростью, лишая флору и фауну кислорода. Мало того, в водорослях живут очень вредные червячки-паразиты. Попадая вместе с питьевой водой в организм, они вызывают заболевания печени, почек и других органов. Таким образом, перед экологами стоит новая задача. Предстоят серьезные исследования, чтобы решить разгадку проблемы столь массового развития популяции этого маленького зеленого вредителя.

Такими и подобными вопросами занимается популяционная экология. Ее значение для будущего человечества трудно переоценить. Хотя экологи-популяционисты начинали с исследований популяций различных вредителей с целью разработки мер защиты от них, направленность их работ не исчерпывается этим направлением. Популяционная экология призвана разрабатывать научные основы сохранения видов растений и животных, которым угрожает исчезновение, для чего необходимы тщательные детальные исследования их популяций в естественной среде.

Одна из задач популяционной экологии - поиск путей предотвращения полного вымирания промысловых животных при их хозяйственном использовании, например, среди китообразных и многих видов рыб. Для эколога-популяциониста основным объектом исследования становится популяция животного или растения в естественных природных условиях, а задача, которую он решает, - получение необходимых сведений о состоянии той или иной популяции. Решение подобной задачи возможно лишь при детальном изучении таких популяционных параметров, как пространственные изменения популяции (изучение миграционных процессов) и изменения во времени (динамика числа особей данного вида).