Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
Organismele vii din natură, ca regulă, nu trăiesc singure, ci formează grupuri mai mult sau mai puțin permanente. Există multe motive pentru formarea unor astfel de grupuri, dar principala lor este că organismele aparținând aceleiași specii se acumulează în locurile cele mai favorabile pentru existența și reproducerea lor.
În sensul cel mai larg, termenul "populație" înseamnă o colecție de obiecte, în biologie este folosit pentru a se referi la un grup de indivizi din aceeași specie. În interpretarea evolutivă și genetică, acest termen este folosit și mai concret, adesea vorbind în același timp despre o populație mendeliană care traversează liber. Totalitatea de indivizi dintr-o specie care locuiește într-un anumit spațiu pentru o lungă perioadă de timp, se înmulțește prin trecere liberă și mai mult sau mai puțin izolată unul de celălalt, se numește o populație. Trebuie remarcat faptul că o astfel de definiție este aplicabilă numai speciilor dioice cu transmitere sexuală.
Astfel, într-un sens genetic, o populație este un grup spațio-temporal al indivizilor din aceeași specie încrucișată între ei. Legăturile puilor cu părinții asigură continuitatea populației în timp, iar traversarea persoanelor din diferite părți ale populației le conferă unitate spațială. Dimensiunea populației se poate modifica ca urmare a schimbărilor în condițiile habitatului, a variațiilor de mortalitate și fertilitate și a intrărilor sau ieșirilor de indivizi din alte populații. În cele din urmă, populațiile se pot uni sau separa, se ridică și mor. Este important ca populațiile să se schimbe în mod constant și aceste schimbări să fie procese evolutive elementare.
Comunitățile naturale constau din populații de diferite organisme. Populația este orice grupare teritorială a indivizilor unei singure specii capabile de auto-reproducere.
Puteți vorbi, de exemplu, despre populația de daphnii din iaz; porumbei din oraș. Dar destul de des situația este diferită: la urma urmei, larvele și adulții sau diferitele etape ale ciclului de viață pot locui în diferite habitate și chiar în medii diferite. Deci, tadpoles trăiesc într-un iaz, și broaște din plante - în pădurea din jur. Un ecologist care studiază legăturile dintre broaște și alte specii din biocenoză poate să văd mormolocii și broaștele adulte ca două populații diferite. Dacă sunt studiate schimbările de numere, atunci trebuie să luăm în considerare ambele tampoane și broaște ca o singură populație.
2. Proprietățile principale ale populațiilor
Speciile, ca regulă, includ multe populații. Izolarea dintre ele aproape nu este absolută: între populații individuale, persoanele schimbă prin migrație. Gradul de izolare a populațiilor depinde de capacitatea indivizilor de a se stabili, de prezența barierelor geografice în interiorul areolei speciilor, precum și de natura habitatelor. De exemplu, o plantă care trăiește sub baldachinul copacilor din zona forestieră-stepă va fi reprezentată de populații izolate separate; în zona forestieră, aceeași specie poate avea o distribuție continuă, iar granițele dintre populațiile sale sunt dificil de realizat. Izolarea populațiilor poate depinde de numărul de specii. De exemplu, în cazul izbucnirilor de rozătoare, are loc dispersarea lor activă, iar teritoriile ocupate de populații individuale se pot îmbina.
În cadrul speciilor există grupuri izolate de indivizi cu un "rang" diferit. Astfel, populațiile multor mamifere sunt compuse din grupuri de familie sau de cirezi. Plantele din pădure formează "pete" separate sau perdele. În funcție de sarcinile de cercetare, astfel de grupuri de indivizi pot fi considerate atât ca parte a unei singure populații, cât și ca "micropopulații" separate.
Persoanele din populații interacționează într-un mod complex. Interacțiunile intraspecifice specifice sunt relațiile dintre indivizi de sexe diferite și între părinți și descendenți asociați cu procrearea. În plus față de aceste relații, cele două tipuri de interdependențe opuse sunt cele mai dezvoltate în populație: concurență și asistență reciprocă; uneori poate exista o pradă în cadrul speciei (canibalism) și alte forme de interacțiune între indivizi. Structura populației și dinamica populației depind de relațiile dintre populație în rândul populației și cu habitatul acestora.
Structura unei populații este subdiviziunea acesteia în părți (sau grupuri) și raportul dintre aceste părți. Structura populației poate fi studiată în diferite aspecte. Structura vârstei - raportul dintre numărul de indivizi din diferite specii. Structura sexuală - raportul dintre numărul bărbaților și al femeilor. Structura genetică și fenetică în populația indivizilor cu genotipuri și fenotipuri diferite.
Structura spațială a populației este particularitatea plasării indivizilor în spațiu. Depinde de natura habitatului și de caracteristicile biologice ale speciei. Deseori, indivizii dintr-o specie formează clustere sau grupuri. În multe animale, grupuri de familie, turme sau persoane se mențin permanent pe un anumit teritoriu. Aceste animale sunt caracterizate de comportament teritorial. Cu ajutorul unor semnale speciale, animalele arată că situl este ocupat și de multe ori îl păzește, expulzând intruși ai aceleiași specii. Alte animale (de exemplu, renii, kulanii) umblă prin spații largi, aderând la anumite căi de migrare. În acest caz, teritoriile folosite de efectivele individuale se pot suprapune foarte mult. Structura spațială a populației poate varia în funcție de timp; depinde de sezonul anului, de mărimea populației, de structura de vârstă etc.
Dinamica numerelor reprezintă variații ale numărului de persoane dintr-o populație. Numărul. sau animale este numărul total de indivizi dintr-o anumită populație. Cel mai adesea, în practică, pentru a determina mărimea totală a populației este imposibilă, și se determină densitatea populației - numărul de persoane pe unitatea de suprafață (sau volum, în cazul în care indivizii trăiesc în apă sau sol).
Chiar și cu o populație constantă, populația este actualizată datorită schimbării generațiilor și migrațiilor. Modificările numărului depind de raportul dintre profiturile noilor indivizi datorate nașterii și introducerii din alte populații și pierderile ca urmare a decesului și evacuării persoanelor. Studiind aceste procese și dependența lor de factorii de mediu, ecologiștii încearcă să stabilească ceea ce determină schimbarea numărului sau conservarea acestuia la un nivel sau altul. Rezultatele acestor studii au o mare importanță practică: ele constituie baza predicțiilor epidemiilor de dăunători, permit utilizarea optimă a populațiilor de animale comerciale,
3.Dynamica numărului de populații
a) potențialul biotic și creșterea exponențială a populației
Toate organismele animale sunt teoretic capabile de o creștere rapidă a numărului. Cu resurse nelimitate și fără moarte de boli, prădători etc. chiar și cu o populație inițială scăzută, o populație de orice specie într-o perioadă relativ scurtă de timp poate crește astfel încât să acopere întregul glob cu un strat continuu. Abilitatea de a crește numărul într-o anumită perioadă de timp se numește potențialul biologic al speciei.
Diferitele specii au potențiale biologice diferite. La mamiferele mari, chiar și în cele mai favorabile condiții, numărul acestora poate crește doar de 1,05 - 1,1 ori pe an. În insecte mici și crustacee (de exemplu, afide, daphnia), numărul pe an poate crește cu 10 10 - 10 30 de ori. Chiar și o creștere mai rapidă a numărului de bacterii sau a algelor unicelulare. Totuși, în toate aceste cazuri, în condiții ideale, numărul va crește într-o evoluție geometrică (peste un anumit interval de timp acesta crește de câte ori și nu de atâtea).
Creșterea numărului într-o evoluție geometrică se numește creștere exponențială. Graficul grafic al dimensiunii populației versus timpul pentru creșterea exponențială este o curbă numită exponențială. Amplitudinea schimbării numărului pe unitate de timp se numește rata de creștere absolută a populației.
Creșterea exponențială este de fapt observată atunci când populația crește în condiții de surplus de resurse (alimente, un loc de reproducere) și nu suferă de factori adversi. Exponențial, numărul populațiilor populate într-o zonă nouă poate crește, unde au puțini inamici și o mulțime de alimente.
b) creșterea numărului de resurse cu resurse limitate
Capacitatea mediului. Pe măsură ce densitatea populației crește, creșterea populației încetinește, deoarece condițiile de creștere și reproducere a persoanelor devin mai puțin favorabile. De exemplu, animalele cu o densitate mare a populației pot să nu aibă hrană. Plantele încep să se uite între ele sau le lipsește umiditatea. Într-un tub de testare cu o cultură de microbi, se acumulează produse metabolice, încetinind rata de diviziune celulară. Pe măsură ce condițiile se înrăutățesc, rata de creștere specifică scade, iar la o anumită densitate dimensiunea populației încetează să crească. Această densitate limitată, care poate ajunge la populație în aceste condiții, se numește capacitatea mediului.
Capacitatea mediului depinde de disponibilitatea resurselor pentru această specie. De exemplu, în cazul în care există mai multe alimente, populația poate ajunge la o densitate mai mare. Cu o densitate a populației egală cu capacitatea mediei, rata consumului de resurse este egală cu rata la care se reia. Dacă densitatea devine mai mare decât capacitatea mediului, atunci resursele devin prea mici, populația crește mortalitatea sau rata natalității scade brusc și densitatea începe să scadă.
c) fertilitatea și mortalitatea
În populațiile de microorganisme, rata de creștere specifică depinde de rata de diviziune celulară.
În populațiile de organisme multicelulare, rata specifică de creștere depinde de rata natalității și de mortalitate.
Fertilitatea caracterizează frecvența apariției unor noi indivizi în populație. Există fertilitate absolută și specifică. Fertilitatea absolută este numărul de indivizi care au apărut într-o populație pe unitate de timp. Fertilitatea specifică - este exprimată în numărul de persoane pe persoană, pe unitate de timp.
Mortalitatea (absolut și specific) caracterizează rata de scădere a populației din cauza pierderii de animale de prădători, boli, îmbătrânire etc.
Fertilitatea și mortalitatea, dinamica populației este direct legată de structura de vârstă a populației. Condițiile existenței indivizilor de diferite vârste în populație sunt adesea foarte diferite. Pentru a anticipa schimbările în numărul unei populații reale naturale, trebuie să cunoaștem structura de vârstă, compoziția sexuală și, de asemenea, fertilitatea indivizilor de diferite vârste.
densitatea populației
4. Fluctuațiile populației și homeostazia populațiilor
a) fluctuațiile numărului de populații și a cauzei lor
În natură, numărul populațiilor este fluctuant. Amplitudinea și perioada acestor oscilații depind de caracteristicile speciei și de condițiile din habitat.
De exemplu, supravegherea pentru observatorii de păsări populații stârc cenușiu în unele zone din Anglia au arătat că, după o ierni deosebit de reci numărul de păsări a scăzut, iar în următorii câțiva ani a ajuns, din nou, un nivel normal. În câțiva ani, numărul de focare bruște apar în cazul unor condiții deosebit de favorabile.
În plus față de fluctuațiile neregulate, un număr de organisme au evidențiat fluctuații periodice în abundență. În toate aceste cazuri, numărul este afectat de diferiți factori.
b) factorii care depind și nu depind de densitatea populației
O varietate de factori care afectează dimensiunea populației sunt împărțiți în dependență și independenți de densitatea acesteia.
Factorii abiotici sunt legați de densitatea independentă. Factori precum iarnă severă, furtuni puternice sau secetă prelungită. De exemplu, ninsorile prelungite și crusta tare duc la moartea păsărilor care se hrănesc pe teren în timpul iernii.
În funcție de densitate, majoritatea factorilor biotici sunt: concurența, impactul prădătorilor, securitatea alimentară, răspândirea infecțiilor. Cu cât densitatea populației este mai mare, cu atât influența acestor factori este mai puternică.
O caracteristică importantă a factorilor dependenți de densitate constă în faptul că efectul lor de obicei atenuează fluctuațiile numărului; cu creșterea densității populațiilor contribuie la revenirea la nivelul mediu.
Odată cu creșterea densității populației, aprovizionarea cu alimente scade. La multe animale, fertilitatea depinde direct de consumul de alimente: pe măsură ce densitatea populației crește, fertilitatea scade, ceea ce împiedică creșterea numărului de animale.
Un factor important, în funcție de densitate, este răspândirea bolilor. Factorii comportamentali joacă un rol important în reglarea densității populației la animale.
O altă formă de comportament care conduce la reglementarea numerelor este teritorialitatea. Adesea, aproape întregul teritoriu ocupat de populație este divizat în locații individuale. Persoanele tinere sau persoanele slabe care nu dețin un site, de regulă, nu participă la reproducere.
Numărul populației fiecărei specii este afectat de efectele multor specii - prădători și paraziți. Numărul poate scădea din cauza izbucnirii bolilor infecțioase. Multiplicitatea mecanismelor de reglementare a numerelor conduce la faptul că în comunitățile naturale foarte rar există o creștere catastrofală a numărului, subminarea resurselor și moartea populației.
1. "Biologie pentru cei care intră în universități" NA. Lemese, L.V. Kamlyuk, N.D. Foxele.
2. "General Biology" A.O. Ruvinsky, L.V. Vysotskaya, S.M. Glagolev
Găzduit pe Allbest.ru