15.Рождаемость и смертность в популяции. Общее уравнение скорости роста. Выживаемость.

рождаемость – число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения;

смертность – показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени;

Рождаемость различают абсолютную и удельную. Абсолютная рождаемость – это количество новых особей, появившихся за единицу времени, а удельная – то же самое количество, но отнесенное к определенному числу особей. Например, показателем рождаемости человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года. Рождаемость определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции).

Согласно правилу максимальной рождаемости (воспроизводства) в идеальных условиях в популяциях появляется максимально возможное количество новых особей; рождаемость ограничивается физиологическими особенностями вида.

ПРИМЕР. Одуванчик за 10 лет способен заполонить весь земной шар, при условии, что все его семена прорастут.

Различают три типа смертности:

- одинаковый на всех стадиях развития; встречается редко, в оптимальных условиях;

- повышенная смертность в раннем возрасте; характерна для большинства видов растений и животных (у деревьев к возрасту зрелости доживает менее 1% всходов, у рыб – 1-2% мальков, у насекомых – менее 0,5% личинок);

- высокая смерть в старости; обычно наблюдается у животных, чьи личиночные стадии проходят в благоприятных мало изменяющихся условиях: почве, древесине, живых организмах.

В растущей популяции рождаемость превышает смертность. Для растущих популяций характерны вспышки массового размножения, особенно у мелких животных. 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.

Выживаемость (биологическая), средняя для вида (популяции) вероятность сохранения организмов каждого поколения и участия их в воспроизводстве вида. В. измеряют отношением числа взрослых особей, участвующих в размножении, к числу родившихся в каждом поколении (или к числу отложенных яиц, выметанных икринок, вызревших семян и т. п.). При неблагоприятных условиях В. (как и плодовитость) снижается, численность популяции падает; при благоприятных условиях она возрастает, вызывая стабилизацию или рост численности популяции.

16.Кривые выживания и стратегии размножения.

Если рождаемость в популяции превышает смертность, то популяция будет расти, если, конечно, изменения в результате иммиграции и эмиграции незначительны. Чтобы понять закономерности роста популяций, полезно вначале рассмотреть модель, описывающую рост популяции бактерий после посева их на свежую культуральную среду. В этой новой и благоприятной среде условия для роста популяции оптимальны и наблюдается экспоненциальный рост. Кривая такого роста- это экспоненциальная, или логарифмическая кривая.

Кривые выживания и стратегии размножения

г де I –К стратегия--- высокое репродуктивное усилие--- низкая рождаемость--- низкая смертность

III-F стратегия--- низкое репродуктивное усилие--- выс. Рождаемость--- выс. смертность

Конкуренция (F –острая К -слабая), Продолжительность жизни (F –короткая К –долгая), Скорость развития(F –быстрое К –медленное), Сроки рождаемости(F –раннее К –позднее), Репродуктивное усилие(F –слабое К –большое), Тип кривой выживания (F –вогнутаят К –выпуклая), Размер тела(F –мелкий К –крупный)

У животных существуют две основные стратегии размножения. На одном полюсе – стратегия экономного размножения, характеризующегося медленным воспроизведением малочисленного потомства и заботливым его выращиванием (выкармливанием, уходом, обереганием, научением). На другом – расточительное, избыточное размножение с производством очень большого количества яиц и воспроизведением многочисленного потомства при отсутствии заботы о нем. В первом случае вероятность выживания потомства весьма значительна, а вот втором шансы на сохранение яиц и выживание каждого отдельного потомка крайне малы из-за недостатка пищи или – в связи с быстрым ростом популяции – из-за распространения болезней и размножения хищников. Поэтому только интенсивное размножение может компенсировать высокий процент гибели яиц и молоди на всех стадиях развития.

Первая стратегия в целом свойственна высокоорганизованным животным – млекопитающим и птицам. Например, у приматов она проявляется в наибольшей мере: они длительно вынашивают плод и производят на свет обычно по одному, еще очень беспомощному, детенышу, которого долго вскармливают и растят. Сравните такой подход с крайней расточительностью различных видов яйцекладущих, например рыб, многие из которых выметывают сотни тысяч и миллионы икринок. Надо заметить, однако, что и среди яйцекладущих встречается сравнительно экономный подход к размножению. Примером заботы о потомстве среди рыб может служить колюшка: самец колюшки строит гнездо, куда 2–3 самки откладывают несколько сот икринок, которые он охраняет, а затем оберегает в нем мальков от хищников. В целом примерно 20% видов костных рыб заботится о потомстве, причем у видов с наружным оплодотворением такую заботу проявляют чаще самцы, тогда как при внутреннем – обычно самки.