Популяції

Живе населення планети представлене різними видами організмів, при цьому кожен вид складається із сукупності популяцій.

Вид – це численна група подібних особин загального походження, які поширені в певному ареалі й мають загальні спадково закріплені особливості обміну речовин, морфологічні ознаки й пристосування до існування в цьому ареалі. Споконвічний поділ виду на популяції пов'язане з неоднорідністю умов перебування в межах ареалу.

Популяцією називають сукупність особин одного виду, що населяють певний простір, усередині якого здійснюється той або інший ступінь обміну генетичною інформацією (панмиксия). Кожна популяція має певну структуру (вікову, полову, просторову), характеризується певними демографічними показниками (народжуваність, смертність, чисельність й її динаміка, щільність й ін.), займає певне місце в экосистеме (екологічну нішу).

У будь-якій природній системі підтримується та чисельність особин у популяціях тварин, що живуть тут, і рослин, що найбільшою мірою відповідає інтересам відтворення популяцій.

Чисельність популяції, віднесена до одиниці займаного нею простору, або середнє число особин на одиницю площі або обсягу визначає її щільність. Знаючи зміну щільності в часі або в просторі, можна встановити, збільшується або зменшується чисельність особин, представляє чи ні дана популяція погрозу господарським інтересам.

Під народжуваністю розуміють чисельно виражену здатність популяції до збільшення. А смертність виражають у кількості особин, що загинули за певний відрізок часу.

Загальні зміни чисельності популяції складаються за рахунок чотирьох явищ: народжуваності, смертності, вселення й виселення особин (міграція).

Популяції бувають стабільні, зростаючі й що скорочуються.

Спостерігаються періодичні й неперіодичні коливання чисельності особин у популяціях. Причини цих коливань: конкуренція різних популяцій і міжвидова конкуренція, взаємодія з хижаками, внутрішньовидова регуляція. Важливу роль грають кліматичні фактори.

Ряд факторів діє незалежно від щільності популяцій: погодні умови, наявність дупел для дуплогнездящихся птахів і т.п. Дія багатьох факторів стає більше твердим при збільшенні щільності. Залежні від щільності фактори, як правило, биотические (конкуренція, хижаки, внутрішньовидова й міжвидова конкуренція) діють на швидкість росту популяції. Так, зі збільшенням щільності можуть скорочуватися виживаність молодняку, затримуватися настання репродуктивного періоду, проявлятися канібалізм у деяких комах, риб, інших тварин і т.д.

Кожен вид, займаючи певну територію (ареал), представлений на ній системою популяцій. Ніж складніше розчленована територія, займана видом, тим більше можливостей відокремлення окремих популяцій.

Екологи керуються різними засадами для виділення й класифікації популяцій як територіальних угруповань у межах виду.

Н.П. Наумов на прикладі ссавців розглядає вид як ієрархічну систему популяцій різних рангів. Його класифікація ґрунтується на ландшафтно-биотопическом підході до виділення популяционных одиниць. Найбільш великі територіальні угруповання виду - підвиди або географічні раси. Приклад географічної популяції: популяція білки в змішаних лісах Бєларусі. Більше низький ранг мають екологічні популяції (сукупність елементарних популяцій, таких, як популяція білок соснових лісів Заволжя). Популяції більше низького рангу називаються елементарними (локальними, биотопическими, місцевими) - це сукупність особин, що займають невелика ділянка однорідної площі. Сказане можна проілюструвати, говорячи про людські популяції: є раси, потім народи - більші й малі, у свою чергу навіть малі народи, діляться на підгрупи. Наприклад, чуваші в Чуваській Республіці з відносно невеликою чисельністю (не набагато більше 1 млн. чоловік) діляться на низові й верхівкових, далі вони можуть підрозділятися на районні земляцтва. Місцевий краєзнавець практично в 70-80% випадків може відрізнити за зовнішнім виглядом уродженців того або іншого районного земляцтва, часто розташованого в границях невеликого адміністративного району якого-небудь суб'єкта федерації (при відсутності інтенсивних міграційних потоків). У випадку із тваринами - для нас всі вони на одна особа, а друг для друга вони відрізняються не менше, ніж ми з вами.

Зв'язку між популяціями різних рангів забезпечують єдність виду й збагачення його спадкоємного фонду.

З погляду історико-генетичного підходу академіка С.С. Шварца, популяцію як генетична єдність можна виділяти тільки у видів з половим розмноженням і перехресним заплідненням. Обов'язковою ознакою популяції вважається також її здатність до самостійного існування на даній території протягом довгого часу за рахунок розмноження, а не припливу ззовні.

Популяционная структура характерна для всіх видів, але при цьому виділяються різні типи популяцій, що відбивають різні сторони їхньої взаємодії із середовищем.

По способі розмноження, генетичної цінності популяції діляться на панмиктические (з вільно й випадково генетичним матеріалом, що переміли), клональные (з однорідним генетичним матеріалом, що відбувається від однієї особини), клонально-панмиктические. По здатності до самовиробництва розрізняють постійні й тимчасові популяції. По розмірах: карликові, звичайні локальні, суперпопуляції.

Біологічна структура популяції нестабільна. Ріст і розвиток організмів, народження нових, загибель по різних причинах, нестабільність навколишніх умов, динаміка чисельності ворогів і харчових об'єктів - все це приводить до зміни різних співвідношень й усередині популяції.

Велике значення має полова структура через розходження у фізіології, екології й поводженні самців і самок й, як наслідок, більше високої вероятностьи загибелі представників одного з підлог.

Має пристосувальний характер вікова структура популяцій, тому що з віком різні пристосувальні реакції особин змінюються в різному ступені. Вікові розходження підсилюють екологічну неоднорідність популяції й опірність середовищу. У рослин вікова структура ценопопуляций (тобто популяцій конкретного фітоценозу) визначається співвідношенням вікових груп, або віковим спектром.

При експлуатації природних популяцій тварин облік людиною їхньої вікової структури має найважливіше значення. У видів із щорічним більшим поповненням можна вилучати більше значну частину без погрози підірвати її чисельність. Довгостроково, що розмножується частину, популяції називають запасом. Від розмірів популяционного запасу залежить можливість відновлення чисельності.

Займане популяцією простір надає їй засобу до життя. Кожна територія може прокормити лише певну кількість особин. Повнота використання наявних ресурсів залежить не тільки від загальної чисельності популяції, але й від розміщення особин у просторі. Рослини в ценопопуляции найчастіше розподілені нерівномірно, образуя скупчення або ценопопуляционные локуси, які відрізняються друг від друга числом особин, щільністю, віковою структурою, просторовою довжиною.

У тварин, завдяки їхній рухливості, просторова структура більше різноманітна. По типі використання території тварини діляться на осілі й кочові. В осілих видів чотири основних типи просторової структури: дифузійний, мозаїчний, пульсуючий, циклічний. Перевага кочового способу життя полягає в тім, що тварини не залежать від запасів корму на конкретній території.

Підтримка певної чисельності одержало назву гомеостазу популяції. Механізми популяционного гомеостазу залежать від екологічної специфіки виду, його рухливості, ступеня впливу хижаків, паразитів і т.п. У цілому гомеостаз підтримується двома взаємно уравновешивающимися силами: з одного боку, розмноження, з іншого боку - залежні від щільності популяцій реакції, що обмежують відтворення.

Загальне значення терміна «гомеостаз» позначає стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, підтримуване регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичного складу й постійною функціональною саморегуляцією її компонентів. Цей термін буде використатися й далі відносно систем різного виду й ієрархічного рівня, зокрема, у відношенні экосистем.

Коливання чисельності популяцій у межах якоїсь середньої величини називають динамічною рівновагою чисельності.

Багато тварин нормально розвиваються тільки тоді, коли поєднуються в більш-менш більші групи: череда слонів для виживання повинне мати не менш 25 особин, найбільш продуктивні череди північних оленів включають 300-400 особин і т.д. Існування в групі, з одного боку, полегшує пошук і добування їжі, захист від ворогів, з іншого боку - сприяє саморегуляції чисельності. Групам властиві всі властивості популяцій, але вони характеризуються більше високими рівнями об'єднання й здатності до самоорганізації. Усередині групи спостерігається тісне спілкування особин за допомогою заходів, звуків, специфіки поводження. Ця властивість називається ефект групи. Одним з показників ефекту групи є территориальность. Багато тварин прив'язані до певних місць, мітять границі своїх територій, захищають територію від інших груп.

Эффект групи не можна змішувати з масовим ефектом, що представляє собою переущільнення популяції й викликає шкідливі для неї наслідку.

Популяція - це найменша одиниця, що еволюціонує. Вона існує у зв'язку з популяціями інших видів. Тому в природі широко поширені як популяционные, так і межпопуляционные механізми автоматичної регуляції на рівні біоценозів.