Ріст особин

Збільшення маси особин у популяційному аспекті являє собою процеси акумуляції в системі частини асимільованого матеріалу. Тому з'ясування закономірностей росту організмів лежить в основі виявлення продукційних властивостей популяції. Нескінченна розмаїтість конкретних форм росту в представників різних видів, яка обумовлена їхніми спадкоємними властивостями й екологічними умовами, має багато загального, що дозволяє знайти деякі засоби математичного опису основних закономірностей процесу. Цінність тих або інших пропонованих формул росту, мабуть, насамперед, визначається їх апроксимаційними перевагами, точністю моделювання конкретних процесів.

Як правило, пропорції тіла гідробіонтів в онтогенезі змінюються, тобто ріст носить алометричний характер. Разом із тим він звичайно супроводжується зміною пропорцій у співвідношенні окремих тканин, тобто є гетерогенним. Алометрія й гетерогенність росту мають пристосувальне значення й досить помітно впливають на виживання особин і смертність популяцій. Наприклад, переважний ріст у висоту, що обумовлює високотілість риб, різко знижує їх виїдання хижаками. Алометрія росту безхребетних, особливо та, що супроводжується утворенням усіляких шипів, виростів, колючок, грає величезну захисну роль і сильніше виражена в умовах підвищеного пресу хижаків. Із цієї причини, зокрема, озброєність особин у популяціях тропіків, де відносна кількість хижаків дуже велика, вище, ніж у помірних і приполярних зонах. Пристосувальне значення гетерогенності росту добре простежується на прикладі накопичення жиру. У тропіках, де умови харчування протягом року подібні, жирність особин у популяції коливається в невеликих межах. У високих широтах в сприятливі для харчування періоди ріст особин супроводжується утворенням великої кількості жиру, наступне використання якого під час перерви в харчуванні підвищує їхнє виживання. Подібна картина простежується в більшості риб. Темпи росту тварин, з одного боку, визначається спадкоємними факторами, а з іншого боку – умовами, в яких реалізуються потенційні можливості, різні для різних видів. Найважливішим зовнішнім фактором, що визначає темп росту, є трофічний. Кількість, якість, доступність, легкість добування та інші властивості їжі обумовлюють не тільки величину раціону, але й ступінь засвоєння корму, ступінь використання засвоєного корму на ріст. Температура, респіраторні умови, тонічність середовища й багато інших факторів, впливаючи безпосередньо або побічно на ріст, також визначають його характер у тих або інших конкретних умовах. Кожна форма росту – адаптивна реакція на комплекс впливів, специфічна для різних видів.

Біологічна продукція популяцій

У результаті життєдіяльності популяції вона безупинно відтворює свою біомасу. Цей процес одержав назву біологічного продукування. Біологічна продукція популяції складається, із приростів окремих особин, які мали місце за час спостереження незалежно від «долі» самих особин. Іноді продукція розглядається в більш широкому аспекті й оцінюється не тільки приростом особин, але й утворенням речовин, які були відчужені за досліджений відрізок часу (скинуті шкурки, виділений слиз, енергоємні виділення та ін.). Імовірно, у другому випадку краще говорити не про біологічну продукцію популяцій, а про продукцію ними ОР. Не слід змішувати два поняття: приріст біомаси популяції і її продукцію. Перша величина може бути позитивної або негативною (коливання біомаси), друга – тільки позитивною, якщо асиміляція переважає над дисиміляцією. Наприклад, у прісних водоймах біомаса бентосу влітку звичайно нижче, ніж навесні, хоча біологічне продукування в цей період часу відбувається дуже інтенсивно. Величина продукції не пов'язана з характером її подальшого використання, але з урахуванням останнього може обчислюватися роздільно (промислові об'єкти, корм для них та ін.) як частина всієї біологічної продукції. Продуктивність популяції залежить від її структури, специфічних особливостей росту особин, стану зовнішніх умов. Вилучення з популяцій деякої кількості особин супроводжується підвищенням продуктивності; фактори, що підвищують різнорідність популяції, підвищують її стабільність і продуктивність. Продукція популяцій промислових організмів у найсильнішій мірі визначається формою господарювання на водоймах. Продукція популяцій за будь-який час може оцінюватися в абсолютних (наприклад, вагових) або відносних величинах. В останньому випадку широко використовується Р/В-коефіцієнт, що являє собою відношення приросту біомаси (продукції) до середньої біомаси популяції за час дослідження. Це співвідношення називають також «питомою продукцією». За одиницю часу звичайно приймається рік, місяць або доба. У різних груп гідробіонтів Р/В-коефіцієнт може розрізнятися в десятки й сотні разів. Як правило, зі збільшенням розміру гідробіонтів Р/В-коефіцієнт знижується. Іноді високий Р/В-коефіцієнт спостерігається й у порівняно великих організмів. Наприклад, сальпи можуть збільшувати свою масу на 10% за годину, а за добу подвоювати чисельність популяцій. Такий темп росту – рекордний для великих гідробіонтів. У дрібних форм, зокрема в синьо-зелених подвоєння маси (поділ клітин) може відбуватися кожні 2 години, у деяких бактерій – за 10 і навіть за 5 хв. Для тих самих груп Р/В-коефіцієнт зростає із просуванням у низькі широти. Крім температурних умов на величину Р/В-коефіцієнту впливають і багато інших – всіх тих, від яких залежать ріст і розвиток організмів. Сумарна продукція популяцій визначається як темпом росту (питомою продукцією) окремих особин, так і числом останніх.