Структура популяций - Структура популяций и внутрипопуляционных отношений
Как биологическая единица, популяция обладает определенной структурой и функциями.
Структура популяции - определенное количественное соотношение особей разного возраста, пола, размера, разных генотипов и их распределение в пространстве.
Структура популяции - это определенная организация, формирующаяся, с одной стороны, на основе биологических свойств вида, а с другой - под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции нестабильна.
Различают несколько видов структур популяции:
Пространственная структура популяции
Пространственная структура популяции - это особенность размещения особей популяции в пространстве. Она зависит как от свойств мест обитания, так и от биологических особенностей вида. Она может изменяться во времени, зависит от сезона года, от численности популяции и т. д. Пространственное размещение особей может быть: равномерным, случайным и групповым.
При равномерном (регулярном) распределении особи размещены через более или менее равные промежутки (например, деревья в зрелом сосновом лесу).
При случайном (диффузионном) распределении особи размещены неравномерно и их встречи друг с другом носят случайный характер.
При Групповом (мозаичном) расселении особи встречаются группами. Это размещение обеспечивает популяции более высокую устойчивость по отношению к неблагоприятным условиям.
Возрастная структура популяции Динамика, состояние и воспроизводство популяций согласуются с их возрастной и половой структурой. Возрастная структура отражает скорость обновления популяции и взаимодействие возрастных групп с внешней средой. Она зависит от особенностей жизненного цикла, существенно различающегося у разных видов (например, птиц и у млекопитающих хищников), и внешних условий.
В жизненном цикле особей обычно выделяют три возрастных периода: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.
Для растений характерен еще период первичного покоя, который они проходят в стадии поящихся семян. Каждый из периодов может быть представлен одной (простая структура) или несколькими (сложная структура) возрастными стадиями. Простой возрастной структурой обладают однолетние растения, многие насекомые. Сложная структура характерна для разновозрастных популяций деревьев, для высокоорганизованных животных. Чем сложнее структура, тем выше приспособительные возможности популяции.
Одна из наиболее известных классификаций животных по возрасту Г. А. Новикова:
- - новорожденные - до момента прозревания; - молодые - подрастающие особи, "подростки"; - полувзрослые - близкие к половозрелым особям; - взрослые - половозрелые животные; - старые - особи, переставшие размножаться.
В геоботанике получила признание классификация растений по возрасту Н. М. Черновой, А. М. Быловой:
- - покоящиеся семена; - проростки (всходы) - растения первого года жизни, многие из них живут за счет питательных веществ в семядолях; - ювенильные - переходят к самостоятельному питанию, но размерами и морфологически еще отличаются от взрослых растений; - имматурные - обладают переходными признаками от ювенильных к взрослым растениям, еще очень малы, у них идет смена типа нарастания, начинается ветвление побегов; - виргинильные - "взрослые подростки", могут достигать размеров взрослых особей, но регенеративные органы отсутствуют; - молодые генеративные - характерно наличие генеративных органов, завершается формирование облика, типичного для взрослого растения; - средневозрастные генеративные - отличаются максимальным годичным приростом и максимальной репродуктивностью; - старые генеративные - растения продолжают плодоносить, но у них полностью прекращаются рост побегов и образование корней; - субсенильные - плодоносят очень слабо, идет отмирание вегетативных органов, новообразование побегов идет за счет спящих почек; - сенильные - очень старые, дряхлые особи, появляются черты ювенильных растений: крупные одиночные листья, порослевые побеги.
Ценопопуляция, в которой представлены все перечисленные стадии, называется нормальной полночленной.
В лесоведении и таксации принята классификация древостоев и насаждений по классам возраста. Для хвойных пород:
- - проростки и самосев - 1-10 лет, высота до 25 см; - стадия молодняка - 10-40 лет, высота от 25 до 5 м; под пологом леса соответствует мелкому (до 0,7 м), среднему (0,7-1,5 м) и крупномерному (>1,5 м) подросту; - стадия жердняка - средневозрастные насаждения 50-60 лет; диаметры стволов от 5 до 10 см, высота - до 6-8 м; под пологом леса молодое поколение древостоя, или тонкомер с аналогичными размерами; - приспевающие насаждения - 80-100 лет; по размерам могут незначительно уступать материнском деревьям, на открытом месте и в редколесьях обильно плодоносят; в лесу могут еще находиться во втором ярусе, не плодоносят; ни в коем случае не назначаются в рубку; - спелые древостои - 120 лет и старше, деревья первого яруса и отставшие в росте деревья второго яруса; обильно плодоносят, в начале этой стадии достигают технической спелости, в конце - биологической; - перестойные - старше 180 лет, продолжают обильно плодоносить, но постепенно дряхлеют и усыхают или вываливаются еще будучи живыми.
Для лиственных пород градации и придержки по размерам аналогичные, но в связи с их более быстрым ростом и старением класс возраст у них составляет не 20, а 10 лет.
Соотношение возрастных групп в структуре популяции характеризуют ее способность к размножению и выживанию, и согласуется с показателями рождаемости и смертности. В растущих популяциях с высокой рождаемостью преобладают молодые (рис. 2), еще не репродуктивные особи, в стабильных - обычно это разновозрастные, полночленные популяции, у которых регулярно определенное число особей переходит из младших возрастных групп в старшие, рождаемость равна убыванию населения. В сокращающихся популяциях основу составляют старые особи, возобновление в них отсутствует или совсем незначительно.
Изучение половой структуры популяций очень важно, поскольку между особями разных полов сильно выражены как экологические, так и поведенческие различия.
Половая структура популяции отражает соотношение полов в популяции. В большинстве популяций соотношение самцов и самок примерно 1:1. Половая структура популяции - это количественное соотношение особей по полу. Соотношение полов популяции устанавливается по генетическим законам, а затем на него влияет среда. У большинства видов пол будущей особи определяется в момент оплодотворения в результате перекомбинации половых хромосом. Соотношение особей по полу, особенно размножающихся самок в популяции, имеет большое значение для дальнейшего роста ее численности. На соотношении полов в популяции влияют условия среды.
У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а экологическими факторами. Например, у рыжих лесных муравьев из яиц, отложенных при температуре ниже +20С развиваются самцы, а при более высокой температуре - самки. Механизм этого явления заключается в том, что мускулатура семяприемника, где хранится после популяции сперма, активизируется лишь при высоких температурах, обеспечивая оплодотворение откладываемых яиц.
Генетическая структура популяции
Генетическая структура популяции характеризуется разной степенью генетического разнообразия особей. Совокупность генов, которые имеются у особей конкретной популяции, называется генофондом. Совокупность всех генов, сосредоточенных в хромосомах одного организма, называется генотипом. С позиций генетики, популяция - совокупность генотипов. Если соотношение генотипов в популяции неизменно, в ней существует генотипическое равновесие. Несмотря на изменчивость в ее структурных частях, популяция как целостная система устойчиво сохраняет генофонд, наследованный от предковой популяции.
Генотип, взаимодействуя с условиями среды, формирует фенотип. Фенотипом называются элементарные признаки организма, определяющие индивидуальные особенности его строения и жизнедеятельности, которые зависят от взаимодействия генотипа с условиями среды.
Совокупность внешних признаков организма, отражающих его приспособленность к условиям среды, образует жизненную форму или биоморфу. Существование в течение многих поколений особей в популяции с двумя и более отчетливо выраженными формами, различающимися строением и выполняемыми функциями, называется полиморфизмом.
Универсальным свойством всего живого, от вирусов и микроорганизмов до высших растений и животных, является способность давать мутации - внезапные естественные или вызываемые искусственно, наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. Мутации лежат в основе наследственной изменчивости и проявляются в фенотипе взрослого организма в результате того, что они изменяют процессы его онтогенеза.
Этологическая (поведенческая) структура
Этологическая (поведенческая) структура - это система взаимоотношений между членами одной популяции. Этология - наука о биологических основах поведения животных.
Поведение животных по отношению к другим членам популяции зависит от того, какой образ жизни ведут особи:
- * При одиночном образе жизни особи популяции не зависимы и обособлены друг от друга. Такой образ жизни характерен для многих видов, но лишь на определенных стадиях жизненного цикла; * При групповом образе жизни животные образуют семьи, колонии, стаи и стада, которые организованы иерархически. Иерархия у животных представляет собой систему поведенческих связей между особями группы, регулирующую их взаимоотношения и доступ к пище, убежищу, особям противоположного пола.
Семья - простейшая группировка особей, которая после размножения может распадаться, а может состоять из родителей и потомков нескольких поколений.
Колонии - групповое поселение оседлых животных. Они могут существовать длительно или возникать на период размножения.
Стаи - временные подвижные группировки особей для защиты от врагов, добычи пищи, миграции. В стаях между особями существует постоянная звуковая и зрительная связь.
Стада - это более длительные и постоянные объединения животных. Стадо представляет собой группу животных одного вида, сохраняющих близость друг к другу, ведущих себя одинаково.
Похожие статьи
-
Она определяется соотношением различных возрастных групп организмов в составе популяции. На формирование возрастной структуры влияют общая...
-
Введение - Структура популяций и внутрипопуляционных отношений
В системе знаний о живом существует два базовых, стволовых понятия: организм и популяция. Очевидно, что изолированная особь не может поддерживать процесс...
-
ВОЗРАСТНАЯ, ПОЛОВАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ - Основы экологии
Рождаемость и смертность, динамика численности напрямую связаны с возрастной структурой популяции. Популяция состоит из разных по возрасту и полу особей....
-
Эта среда относится к наиболее сложной как по свойствам, так и по разнообразию в пространстве. Для нее характерна низкая плотность воздуха, большие...
-
Возрастная и половая структуры популяций - Общая экология
Любой популяции присуща определенная организация. Распределение особей по территории, соотношение групп особей по полу, возрасту, морфологическим,...
-
Популяция, ее структура и динамика - Экология
Все живые организмы существуют только в форме популяций. Изучение структуры и динамики популяций имеет большое практическое значение. Не зная...
-
Пространственная и этологическая структуры популяций - Общая экология
Каждая популяция занимает пространство, обеспечивающее условия жизни для ограниченного числа особей. При этом важно не только численность популяции, но и...
-
Понятие о популяции. Типы популяций - Структура популяций и внутрипопуляционных отношений
Популяция (populus - от лат. народ. население) - одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает...
-
При всем многообразии пространственно-экологической структуры популяции различных видов можно выделить два принципа ее построения, отличающихся способом...
-
Экология популяций - Основы экологии
Раздел общей экологии, изучающий популяции, называется демэкологией. Важнейшей задачей демэкологии является изучение условий формирования популяций,...
-
Сущность этого правила заключается в том, что фактор, находящийся в недостатке или избытке (вблизи критических точек) отрицательно влияет на организмы и,...
-
ВЫЖИВАЕМОСТЬ В ПОПУЛЯЦИИ. КРИВЫЕ ВЫЖИВАНИЯ - Основы экологии
Выживаемость есть параметр, обратный смертности. Если смертность на N особей обозначить через М, то выживаемость определяется разностью N - M. Большой...
-
Введение, Биотические факторы. Внутривидовые и межвидовые отношения - Экосистемы и их проблемы
Слово "экология" образовано из двух греческих слов: "oicos", что означает дом, жилище, и "logos" - наука и дословно переводится как наука о доме,...
-
Динамика популяций - Общая экология
Динамика популяций - это процессы изменения ее основных биологических показателей (численности, биомассы, структуры) во времени в зависимости от...
-
Основу возникновения и существования биоценозов представляют отношения организмов, их связи, в которые они вступают друг с другом, населяя один и тот же...
-
Составными частями агроэкосистемы являются сельскохозяйственные угодья, на которых выращиваются зерновые, пропашные, кормовые и технические культуры, а...
-
Популяция (populus - от лат. народ. население) - одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает...
-
Популяция как форма существования вида - Общая экология
Правило объединения в популяции было сформулировано в 1903г. С. С. Четвериковым: Индивиды любого вида живого всегда представлены в природной среде на...
-
Эколого-биологические особенности популяции облепихи биосферной территории "Иссык-куль"
Введение Облепиха крушиновидный экологический Семейство лоховых ElaeagnaceaeLind. L. насчитывает три рода: облепиха (Hippophae L.) лох (Elaeagnus L.) и...
-
Нейтральные отношения - Уровни организации живой материи. Экологические проблемы биосферы
Антропогенный биосфера охрана природа Нейтрализм - форма взаимоотношений, при которых обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга....
-
Плотность и численность популяций - Предмет и задачи экологии
В любой природной системе поддерживается та численность особей в популяциях обитающих здесь животных и растений, которая в наибольшей степени отвечает...
-
Структуры экосистем и их основные характеристики - Понятие, структура, свойства и функции экосистем
Структура экосистем. С точки зрения трофической структуры экосистему можно разделить на два яруса - автотрофный и гетеротрофный. Верхний автотрофный...
-
Популяция - Развитие экосистем, экологические факторы
Популяцией в экологии называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию. Слово...
-
Популяция - Предмет и задачи экологии
Под популяцией понимают совокупность особей одного вида, населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень обмена...
-
ВИДОВАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА - Основы экологии
Для существования сообщества важна не только величина численности организмов, еще важнее видовое разнообразие, которое является основой биологического...
-
Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная структура - Общая экология
В природе все организмы не изолированы Друг от друга, а образуют разнообразные связи с другими организмами, средой обитания. Без этого ни один индивидуум...
-
Состав и функциональная структура экосистемы - Экологический фактор
Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение неразделимо связаны друг с другом, находятся в постоянном взаимодействии. Любая единица...
-
Экосистемы и принципы их функционирования - Понятие, структура, свойства и функции экосистем
Живые организмы в биоценозах тесно связаны не только друг с другом, но и с неживой природой через вещество и энергию. Протекающие через живые организмы...
-
Экология (от греч. жилище, местопребывание и понятие, учение) -- наука, изучающая взаимоотношения организмов друг с другом и со средой их обитания....
-
Современная концепция автоматического регулирования численности популяций базируется на сочетании двух принципиально различных явлений: модификаций, или...
-
Закономерности динамики популяции - Предмет и задачи экологии
Численность живых организмов, населяющих ту или иную экологическую систему, не бывает постоянной, а всегда колеблется в более или менее широких пределах....
-
Популяцией называют группу особей одного вида, обладающих способностью свободно скрещиваться и неограниченно долго поддерживать свое существование в...
-
Показатели популяций - Общая экология
Являясь групповыми объединениями особей, популяции обладают рядом специфических показателей, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Основными...
-
Экологическая популяция квартиры - Экологически чистая квартира
Автотрофы в квартире - это комнатные растения (цветы в горшках, петрушка в ящике на подоконнике, водные растения и микроскопические планктоны в...
-
Численность популяции определяется в основном двумя противоположными явлениями - рождаемостью и смертностью. Пусть N - численность популяции. Тогда...
-
Распределение животных в почве Несмотря на неоднородность экологических условий в почве, она выступает как достаточно стабильная среда, особенно для...
-
Основы демэкологии (экологии популяций), Вид и его экологическая характеристика - Общая экология
Вид и его экологическая характеристика Вид -- элементарная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап в их эволюции. Это...
-
Экологическая структура сообществ - Взаимоотношения человечества и природы
Выделяют видовую, пространственную, трофическую и экологическую структуру сообщества. 1. Видовая структура -- видовое разнообразие и соотношение видов по...
-
Порождающей средой для ЭНПО, специализирующихся на экологическом образовании, являются школы, высшие учебные заведения, биологические кружки Дворца...
-
Структура фитоценоза - Сезонная динамика лесных фитоцинозов
В зависимости от специфики исследований в понятии "структуре биоценоза" В. В. Мазингом выделяются три направления, разработанные им для фитоценозов. 1....
Структура популяций - Структура популяций и внутрипопуляционных отношений