11. Гомеостаз популяций.

Гомеостаз — тенденция живых систем, в том числе и популяций, поддерживать внутреннюю стабильность с помощью собственных регулирующих механизмов.

Достижение оптимальной численности и, соответственно, плотности обеспечивается благодаря специальным механизмам саморегуляции (гомеостаза), действующим в популяции. Процессы саморегуляции зависят от плотности популяции. Ее снижение или увеличение стимулирует запуск соответствующих механизмов. Они в лучшей мере изучены в популяциях животных (насекомых, земноводных, мышевидных грызунов и др.).

При резком увеличении численности включаются следующие механизмы, направленные в основном на увеличение смертности и снижение рождаемости:

• миграция особей на территорию, где численность вида низкая, или на новые территории, где вид отсутствует;

• у насекомых — уменьшение размеров особей, замедление скорости развития и увеличение количества особей, находящихся в состоянии диапаузы (приостановки развития);

• снижение рождаемости (самки реже и меньше приносят потомство);

• у некоторых животных (копытные, грызуны) — рассасывание эмбрионов на любой стадии развития;

• рождение преимущественно только самцов;

• ускорение процессов старения организма;

• рост смертности наиболее слабых особей;

• каннибализм и др.

При чрезмерном повышении плотности в популяции резко возрастает внутривидовая конкуренция. Особи конкурируют за пищу, пространство и другие необходимые условия. Постоянная конкуренция способствует возникновению стрессовой ситуации в популяции. Такое явление получило название стресс-синдрома. Он, в свою очередь, вызывает запуск соответствующих механизмов саморегуляции, направленных на снижение численности и, соответственно, плотности.

Эти механизмы имеют физиологическую основу. В условиях перенаселения животные становятся настолько агрессивными (жестокие драки, нетерпимость присутствия соседа и т. д.), что у них почти полностью прекращается размножение. В стрессовом состоянии увеличивается кора надпочечников и повышается концентрация кортикостероидных гормонов, происходят другие физиологические и биохимические изменения. Так, у самок нарушается овуляция, происходит резорбция эмбрионов, не проявляются инстинкты заботы о потомстве и т. д.

Природа сигналов, воспринимаемых популяцией как команда к запуску механизмов саморегуляции разнообразна (химическая коммуникация, звуковые сигналы и т. д.). Система сигнализации работает практически безотказно, хотя она и не абсолютна. Этим гарантируется восстановление численности популяции в пределах оптимума в относительно кратковременные сроки. Механизмы саморегуляции включаются практически одновременно у всех особей в популяции. И это объяснимо, в противном случае их эффективность сводилась бы к нулю. В результате действия этих механизмов через сравнительно небольшой промежуток времени численность популяции нормализуется.

При резком снижении численности включаются противоположные механизмы, направленные на увеличение рождаемости и снижение смертности:

• самки чаще и больше приносят потомство,

• рождаются в основном или только самки,

• у самок увеличивается репродуктивный период,

• замедляются процессы старения организма и т. д.

Запуску механизмов, способствующих росту численности, способствует низкая плотность популяции, отсутствие или низкая степень внутривидовой конкуренции, достаточное количество пищи, жизненного пространства и т. д.