27. Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. С экологических позиций четкого определения определение популяции еще не выработано. Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

Признаки популяции:

1. Место в иерархич системе организации жив. Мира

2. экологическая определенность (своя ниша)

3. целостность (одинаково реагирует на изм. в ОС)

4. гетрогенность популяции

5. высокая способность к адаптации

6. гомеостаз популяции

7. способность к росту так как пропускает через себя энергию и вещества

8. устойчивость популяции во времени

Основным свойством популяций, как и других биологических систем является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах: продуктивности, устойчивости, структуре, распределении в пространстве. Популяциям присущи конкретные генетические и экологические признаки, отражающие способность систем поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях: рост, развитие, устойчивость. Наука, объединяющая генетические, экологические и эволюционные подходы к изучению популяций, известна как популяционная биология. Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной пло-щади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.

Численность и плотность – основные параметры популяции. Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема. В природе происходит постоянные колебания численности и плотности. Динамика численности и плотности определяется в основном рождаемостью, смертностью и процессами миграции. Это показатели, характеризующие изменение популяции в течение определенного периода

Структура популяции

1. Демографическая структура

2. Половая структура

3. Пространственная структура

28. Структура популяции

1. Демографическая структура

2. Половая структура

3. Пространственная структура

1. Демографическая структура- это численное соотношение различных категорий организмов в составе населения в первую очередь соотношение возрастной и половой групп. Она отражает интенсивность воспроизведения, уровень смертности, скорость смены поколений. Поколение(генерация)-все потомство особей, появившееся на свет на протяжении первого цикла размножения у моноциклических видов или всего репродуктивного периода у полициклических видов. Приплод-это одновременно родившиеся особи от определенной совокупности родителей. У живородящих особей приплод от одной пары - это помет. Возрастная группа(когорта)-это группа особей одинакового календарного физиологического возраста. В разных группах животных возрастные группы определяются с разной точностью. Возрастная структура может быть выражена разными способами:

1. Соотношением групп особей – это при помощи возрастных пирамид.

2. Соотношением разн. генераций, приплода, возраст. групп. 4 варианта: а)поколение, состоящее из особей одного приплода. б)поколение, состоящ. из особей разн. приплодов.

В)приплод состоит из особей разн. поколений. Г)возраст. группа сост. из особей нескольких поколений.

3. Соотношением длительности предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный передов.

4. Определяется характером роста особей и популяций. При этом интенсивность размножения и темпы роста популяции определяется долей особей находящиеся в возрасте активного репродукции.

См. схему зависимость смертности от возраста у разных видов животных.

Вывод: возрастной состав популяции зависит от времени достижения полов. Зависим., общей продолжительности, длит периода размножения, продолжительности поколения частоты приплодов, характера смертности возрастных и половых группах типах динамики численности. Т.к. эти факты различны внутри популяции одного вида, то возрастная структура является неустойчивым характером.

2. Половая структура

Соотношение полов связано с интенсивностью репродукции и самоподдержания популяции. Половая структура отражает ход численности, продукцию биомассы и уровень популяциях энергетических затрат. Четко выражена у членистоногих и позвоночных. В зависимости от возраста:

Первичное соотношение полов- определяется генетическим механизмом, основывается на разнокачествности половых хромосом. У млекопитающих гомогаметны - самки, гетерогаметны – самцы. У птиц и бабочек наоборот.

В процессе оплодотворения возможна комбинация половых хромосом, при этом статистически соотношение полов 1:1, которое принимается за первичное. В процессе оплодотворения соотношение полов нарушается в результате избирательности яйцеклетки к сперматозоидам, и неодинаковая способность сперматозоидов к оплодотворению. После оплодотворения включаются другие факторы по отношению к которым у зигот и эмбрионов проявляются дифференциация реакции. В результате различных воздействий на характер развития не одинаков уровня смертности. Соотношение самцов и самок среди новорожденных отличаются от генетического детерминирования и называется вторичное ражделение полов.Третичное разделение полов. - соотношение полов складываются в результате дифференциации смертности самцов и самок в ходе онтогенеза.

4 Типа динамики половой структуры.

1. Не устойчивое половое состав популяции зависит от места обитания и меняется за короткий период времени. (Насекомоядные)

2. преобладание самцов (хищники)

3. преобладание самок (копытные)

4. сбалансированный состав характерно для особей с узкоспециальность вида и высокой плодовитости.

29. Пространственная структура популяции: оседлые и номадные животные.

Под пространственной структурой популяции понимаются особенности и характер размещения особей популяции в пространстве.

Пространственная структура имеет важное экологическое значение. Прежде всего, определенный тип использования территории позволяет популяции эффективно использовать ресурсы среды и снизить внутривидовую конкуренцию. Эффективность использования среды и снижение конкуренции между представителями популяции позволяют ей укрепить свои позиции по отношению к другим видам, населяющим данную экосистему.

Другое важное значение пространственной структуры популяции состоит в том, что она обеспечивает взаимодействие особей внутри популяции. Без определенного уровня внутри-популяционных контактов популяция не сможет выполнять как свои видовые функции (размножение, расселение), так и функции, связанные с участием в экосистеме (участие в круговоротах веществ, создание биологической продукции и так далее).

В общем виде можно выделить три типа распределения особей: случайное, регулярное (равномерное) и групповое (пятнистое, скученное, агрегированное).

Случайное распределение имеет место тогда, когда организмы распределяются в однородной среде. В этом случае сила и направление воздействия абиотических и биотических факторов случайно изменяются во времени и пространстве. Случайное распределение встречается в природе не очень часто, хотя само действие случайных природных факторов само по себе не редкость. Такое случайное распределение характерно, к примеру, для пауков, обитающих в лесной подстилке.

Групповое (пятнистое) распределение свойственно многим организмам, обитающим не только в наземных, но и в водных экосистемах. Это наиболее распространенный тип распределения особей в природных популяциях. Размещение особей группами обусловлено прежде всего микрокомплексностью среды и мозаичностью экологических условий («пятнистость среды»). Групповое размещение организмов является своеобразным приспособительным фактором в жизни и функционировании популяций отдельных видов. К примеру, у насекомых, образующих большие группы, повышается активность, у особей происходят гормональные изменения, ускоряющие их половое созревание и повышающие плодовитость. Особям, образующим группировки, свойственна высокая выживаемость. Такая оптимизация физиологических процессов, ведущая к повышению жизнеспособности организмов, получила название «эффект группы».

Регулярное (равномерное) распределение может наблюдаться при сильном антагонизме особей (конкуренции), когда вероятность нахождения одной особи рядом с другой крайне мала. В природе такой тип распределения встретить трудно, хотя нередко можно наблюдать размещение организмов, отклоняющееся от случайного в сторону большей регулярности. Чаще всего при иллюстрации такого типа распределения ссылаются на размещение деревьев в лесу, где конкуренция за свет настолько высока, что они отстоют друг от друга на более или менее равномерное расстояние.

Для животных как подвижных организмов ведущее значение в определении характера пространственной структуры популяции имеет степеньпривязанности к территории. В крайних вариантах это свойство выражается либо оседлым, либо номадным (кочевым) образом жизни; между этими вариантами имеется ряд промежуточных. Оседлым видам свойствен интенсивный тип использования террито-рии (освоение ограниченной территории - участка обитания /включая обустройство убежищ, хранилищ запасов корма и т.д./). Номадные виды характеризуются экстенсивным типом использования территории (с кочёвками на обширных территориях). Для оседлых видов животных характерно наличие территориального поведения (активная защита участка, маркировка границ, территориальный консерватизм /привязанность к месту/).

31. Половая структура

Соотношение полов связано с интенсивностью репродукции и самоподдержания популяции. Половая структура отражает ход численности, продукцию биомассы и уровень популяциях энергетических затрат. Четко выражена у членистоногих и позвоночных. В зависимости от возраста:

Первичное соотношение полов- определяется генетическим механизмом, основывается на разнокачествности половых хромосом. У млекопитающих гомогаметны - самки, гетерогаметны – самцы. У птиц и бабочек наоборот.

В процессе оплодотворения возможна комбинация половых хромосом, при этом статистически соотношение полов 1:1, которое принимается за первичное. В процессе оплодотворения соотношение полов нарушается в результате избирательности яйцеклетки к сперматозоидам, и неодинаковая способность сперматозоидов к оплодотворению. После оплодотворения включаются другие факторы по отношению к которым у зигот и эмбрионов проявляются дифференциация реакции. В результате различных воздействий на характер развития не одинаков уровня смертности. Соотношение самцов и самок среди новорожденных отличаются от генетического детерминирования и называется вторичное ражделение полов.Третичное разделение полов. - соотношение полов складываются в результате дифференциации смертности самцов и самок в ходе онтогенеза.