Вивчення популяції

Вступ

1. Популяція — структурна одиниця виду

2. Основні характеристики популяцій

3. Основні властивості популяцій

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

Популяція — одне з основних понять екології — означає сукупність особин певного виду, які тривалий час (багато поколінь) живуть на певній території і вільно схрещуються між собою. Водночас певна популяція під впливом якихось чинників (зазвичай це природні бар'єри) відокремлена від територій інших аналогічних популяцій. Популяція сама по собі може підтримувати свою чисельність необмежений час.

Популяцією називають групу особин одного виду, що перебувають у взаємодії між собою й спільно населяють одну територію. Відповідно до визначення С.С. Шварца, популяція — це елементарне угруповання організмів певного виду, що володіє всіма необхідними умовами для підтримки своєї чисельності тривалий час у постійно, що змінюються умовах, середовища.

Слово "популяція" походить від латинського populus — народ, населення. Популяціям властивий ріст, розвиток, здатність підтримувати існування в постійно мінливих умовах (тобто в популяції є певні генетичні й екологічні характеристики).

Щільність популяції — це чисельність або біомаса особин, що доводиться на одиницю площі або обсягу життєвого простору. Прикладами щільності популяції можуть бути: 500 дерев на 1 га ліси, 5 млн. екз. хлорелли на 1 м води або 200 кг риби на 1 га поверхні водойми. Виміром щільності користуються й у тих випадках, коли важливіше знати не загальну чисельність популяції в той або інший момент часу, а її динаміку, тобто хід змін чисельності в часі.

1. Популяція — структурна одиниця виду

Населення будь-якого виду розподілено в просторі нерівномірно, групами. Наприклад, кропива дводомна зустрічається в межах свого ареалу тільки у вологих тінистих місцях з родючими ґрунтами. Капустяних білявок можна зустріти там, де вирощують капусту — на городах і полях. Поселення європейського крота, які ми зауважуємо по горбках землі (кротовинам), зустрічаються на лісових узліссях і лугах.

Підходящі для життя особин виду місця перебування не покривають весь ареал, тому, нема рації шукати, наприклад, крота серед болота, а капустяних білявок — у лісі.

Групи особин одного виду можуть бути більш або маленькими, існувати довгостроково (протягом життя сотень поколінь і більше) або недовго — усього протягом життя двох-трьох поколінь. У результаті весняного розливу рік утворяться тимчасові водойми, у які можуть відкласти ікру жаби, а також розвитися личинки бабок і комарів. Але ці невеликі групи тварин приречені на загибель, якщо під променями літнього сонця водойма пересохне.

Набагато важливіше для еволюції доля групи особин, що стійко зберігається в безлічі поколінь. Наприклад, населення великого озера, те збільшуючись, те скорочуючись у чисельності, може існувати досить тривалий час. Такі групи особин одного виду, що довгостроково існують на певній частині його ареалу, і називають популяціями (від франц. populatіon — населення якої-небудь території).

Популяція — надорганізмена система. У процесі спільного проживання між особинами в популяції утворяться закономірні зв'язки. Особливо яскраво це проявляється в популяції тварин. При цьому багато зв'язків спрямовані на відтворення популяції: особини різної підлоги знаходять один одного по заходу, звукам, вступають у шлюбні відносини, будують притулку, вигодовують дитинчати, піклуються про потомство.

Оригінальні способи турботи про потомство відомі в деяких амфібій. Самець жаби-повитухи намотує ікру на задні лапи й сидить із нею біля двох тижнів у земляній ямці; потім переселяється в найближчу водойму, щоб звільнитися від ікринок. Самка жаби пипи ікру виношує на спині, в особливих поглибленнях на шкірі. Яванські веслоногі жаби, що живуть на деревах і чагарниках, під час ікрометання разом з ікринками виділяють слизувату рідину, що збивають ногами в густу піну; після ікрометання самка ногами формує зі слизуватої маси яйцеподібний кому, до якого щільно притискає розташовані поруч листи. Молодь залишає гніздо вже у вигляді маленьких жабенят.

Найбільш складні взаємини виникають у популяціях стайних, стадних, колоніальних тварин. Тут спостерігаються різноманітні інстинкти будування гнізда, догляду за потомством. Стадний (стайний, колоніальний) спосіб життя дає можливості для переваги в нападі й захисті родини від ворогів, дозволяє повніше використовувати кормові ресурси середовища перебування. Своєрідні колонії гуртових комах — мурах, термітів, бджіл. У них існує строгий поділ обов'язків між різними групами тварин.

Стійка популяція включає всі вікові групи: від молодих до старих. Розмножуючись, особини популяції забезпечують її тривале існування, що відрізняє популяцію від окремих організмів, життя яких обмежена в часі.

Таким чином, тривале існування в часі, виникнення закономірних зв'язків між особинами популяції говорить про те, що популяція являє собою не хаотичне скупчення особин, а стійке цілісне утворення – надорганізмену систему.

Підвид — структурна одиниця виду. Види, що мають більші ареали, розпадаються на підвиди. Підвид — сукупність близьких по ареалі популяцій одного виду, що включає особин, які відрізняються одним або декількома ознаками від особин інших популяцій того ж виду. Особини підвидів, як і особини популяцій, мають здатність схрещуватися й давати плідне потомство.

Процвітаючі види складаються з великої кількості популяцій і підвидів, наприклад, у білки звичайної виділяють більше 20 підвидів. Що зароджуються або вимирають види представлені деякими або навіть одною популяцією.

Підвиди й популяції — форми існування виду, що забезпечують його пристосованість до конкретних умов середовища перебування. Це дає можливість виду займати значний ареал, незважаючи на розмаїтість умов у його межах.

Чисельність популяції — загальне число особин на виділюваній території. Завдяки цій характеристиці судять про те, наскільки сприятливі умови існування виду на даній частині ареалу.

Чисельність популяцій різних видів, що живуть на Землі, різна. Так, популяції деяких видів комах (наприклад, непарного шовкопряда, сонечок ) можуть нараховувати мільйони особин. У той же час відомі види, що складаються всього з однієї популяції, у яку входить кілька сотень особин (наприклад, уссурійський тигр). Чисельність популяцій постійно коливається, що залежить від безлічі факторів: достатку або відсутності харчових ресурсів, недоліку або надлишку площі для перебування й розмноження; хвороб, числа хижаків і ін.

Коливання чисельності особин у популяціях (її динаміка) можуть досягати десятків, сотень, а в деяких випадках і тисяч разів. Відомі випадки, коли сарана розмножується так рясно, що робить страшні спустошення рослинності. Зграї комах проносяться по небу як величезні хмари, а шум від їхніх крил нагадує завивання сильного вітру. Коливання чисельності характерні не тільки для тварин і рослин, але й для мікроорганізмів (бактерій, вірусів). Наприкінці Першої Світової війни був відзначений спалах грипу, що охопила практично увесь світ, у тому числі й Гренландію. По деяких підрахунках ця пандемія (епідемія величезних масштабів) віднесла життя близько 100 млн. чоловік.

Людина аналізує дані про коливання чисельності популяцій мисливських звірів і птахів, угадує ці коливання. На основі цього робляться прогнози, погоджуються строки й норми здобичі мисливських тварин.

Точні дані про чисельність популяцій видів зібрати нелегко. Тому звичайно використовують таку властивість популяції, як щільність.

Щільність популяції — це середнє число особин, що доводиться на одиницю площі або обсягу (на 1 або 1 площі, в 1 л або 1 води). Наприклад, можна підрахувати число гнізд птаха олуши на 1 або число дрібних ракоподібних дафній в 1 л води, узятої з якої-небудь водойми. За допомогою обчислення щільності можна кількісно порівнювати різні популяції незалежно від того, яку площу вони займають.

2. Основні характеристики популяцій

Популяція — сукупність особин одного виду, що займають обмежений ареал, вільно схрещуються одна з одною, мають спільне походження, генетичну основу та в тій чи іншій мірі ізольовані від інших популяцій даного виду.

З визначення випливає, що можна запропонувати певну ієрархію популяцій:

• елементарна, або локальна — означає найменшу сукупність, яка живе на невеликій однорідній ділянці (у певному лісі, ставку тощо);

• екологічна — складається з елементарних популяцій і займає вже значно більшу територію;

• географічна — охоплює велику сукупність особин одного виду на великій території з приблизно однаковими умовами. У межах такої популяції відмінність особин невелика, але вона помітна, якщо їх порівнювати з представниками іншої географічної популяції.

Особливе значення має популяція в біології, бо, змінюючись як ціле, саме вона є найпростішим елементом еволюційного процесу змін форм життя на Землі. Причиною є тісна кооперація, взаємодія і навіть взаємодопомога членів популяції у боротьбі з ворогами чи конкурентами. У природі одна особина, як правило, не виживає і не може в умовах конкуренції та боротьби за виживання забезпечити продовження свого виду. Популяція ж набагато стійкіша до ударів долі.

Як кожна складна система популяція має чимало характеристик. Перелічимо найголовніші з них:

• повна чисельність;

• густота розселення;

• генетична структура;

• дані про імовірність виживання;

• тип просторового розподілу особин;

• розподіл особин за віком (демографічна піраміда);

• спосіб розмноження і плодючість;

• соціальна організація.

Найточніші дані людина має стосовно власної популяції (за винятком країн, де ніколи не було перепису населення) Можна також знайти Інформацію про свійських тварин

Порівняно легко підрахувати чисельність популяції великих тварин на відкритих просторах (оленів у тундрі, дельфінів у морі тощо), але складніше це зробити для невеликих чи мікроскопічних Істот, які до того ж можуть вести нічне чи підземне (підводне) життя В цих умовах бажано виміряти середню густоту заселення;визначити тип, величину площі розселення Розрізняють кілька типів організації розташування особин у популяції:

• випадкове (хаотичне)
• впорядковане,
• рівномірне
• групове (нерівномірне) тощо

Найчастіше живі Істоти, які люблять "своїх", розташовуються групами (плямами) Відомо, що те саме стосується й людей Потяг до компактування у них такий сильний, що є вже чимало міст з населенням понад 10 млн осіб, а населення міст -"рекордсменів" досягає 20 млн

У сприятливих умовах популяція цілком успішно "виконує" найголовніше завдання живого: розмножуючись, більш-менш швидко нарощує свою чисельність.

Та це за сприятливих умов. Насправді конкуренти, вороги, несприятливі умови чи брак ресурсів здебільшого утримують чисельність популяції у певних межах. Вона чимось схожа на стиснену пружину, бо за найнезначнішого зменшення тиску зовнішніх чинників популяція стрімко, як спалах пороху, збільшується. Тому популяції більшості поширених видів комах, риб, дрібних птахів і ссавців мають дуже змінну чисельність.

Одним з основних завдань екології є передбачення змін стану популяцій, підрахунки їх чисельності у майбутньому. Саме цим займається підрозділ "Динаміка популяцій".

3. Основні властивості популяцій

Найважливіша властивість популяцій — самовідтворення. Навіть незважаючи на просторову роз'єднаність, популяції здатні необмежено довго підтримувати своє існування в даному місцеперебуванні. Вони є стійкими в часі й просторі угрупованнями особин одного виду. До зграйки риб або горобців не застосуємо термін "популяція". Такі групи можуть легко розпадатися під впливом зовнішніх факторів або змішуватися з іншими. Іншими словами, вони не здатні стійко відтворювати самі себе. Це під силу лише великим групам, що володіють основними властивостями виду й представленим всіма категоріями його особин, що складають. Такі, наприклад, всі особини окуня в озері або всі сосни в лісовому масиві.

Очевидно, що набори умов у різних місцеперебуваннях можуть трохи різнитися. Під впливом різних умов в окремих популяціях можуть виникати й накопичуватися властивості, що відрізняють їхній друг від друга. Це може проявлятися в невеликих відхиленнях будови організмів, що належать до різних популяцій, їхніх фізіологічних показників (згадаєте про явище акліматизації) інших характеристик. Таким чином, популяції, як і окремі організми, мають мінливість. Як і серед організмів, серед популяцій неможливо знайти двох повністю тотожних.

Мінливість, як ви вже знаєте, найважливіший фактор еволюції . Популяційна мінливість підвищує внутрішня розмаїтість виду. Це, у свою чергу, підвищує стійкість виду до локального (місцевим) змінам умов життя, дозволяє йому проникати й закріплюватися в нові для себе умовах і районах. Можна сказати, що існування у формі популяцій збагачує вид, забезпечує його цілісність і постійна самопідтримка основних видових властивостей.

Популяції, що живуть у різних ділянках видового ареалу (загальної області поширення виду), не живуть ізольовано. Вони взаємодіють із популяціями інших видів, утворюючи разом з ними біотичні співтовариства — цілісні системи ще більш високого рівня організації. У кожному співтоваристві популяція даного виду грає відведену їй роль, займаючи певну екологічну нішу й разом з популяціями інших видів забезпечуючи стійке функціонування співтовариства.

Екологи, що вивчають екологічні системи, розглядають популяції в якості їхніх основних елементів. Саме завдяки функціонуванню популяцій створюються умови, що сприяють підтримці життя.

Не окремими організмами, а саме популяціями визначається характер і ступінь використання різних видів ресурсів. Від популяцій залежить круговорот речовин, енергетичний обмін між живою й неживою природою. Спільна діяльність популяцій визначає багато важливих властивостей біотичних співтовариств і екологічних систем.

На підставі сказаного можна дати більше широке визначення популяції. Популяція — відносно ізольоване угруповання організмів одного виду, що володіє здатністю до самопідтримки видових властивостей і виконуючу певну роль у співтоваристві живих організмів.

Популяція володіє не тільки біологічними властивостями тридцятилітніх її організмів, але й власними, які властиві тільки цій групі особин у цілому. Як і окремий організм, популяція росте, удосконалюється, підтримує сама себе. Однак групові властивості, наприклад достаток, народжуваність, смертність, віковий склад, можуть характеризувати тільки популяцію в цілому й не застосовні до окремих її особин.

Тридцятимільйонну популяцію організми зв'язані один з одним різними взаєминами: вони спільно беруть участь у розмноженні, вони можуть конкурувати один з одним за ті або інші види ресурсів, можуть поїдати один одного або разом оборонятися від хижака. Внутрішні взаємини в популяціях дуже складні. Тому реакції окремих особин на зміни тих або інших екологічних факторів і популяційні реакції часто не збігаються. Загибель окремих організмів (наприклад, від хижаків) може поліпшити якісний склад популяції (гинуть слабкі, залишаються сильні), підвищити її здатність до самопідтримки чисельності . Тут ми зіштовхуємося з одним дуже важливим правилом, застосовним до екологічних об'єктів, що складають із багатьох елементів, зв'язаних один з одним різними взаєминами: про стан екологічного об'єкта (будь те популяція, співтовариство або екосистема) не завжди можна судити по стані його окремих елементів.

Демографічні показники. Такі популяційні характеристики, як достаток, народжуваність, смертність, віковий склад, називаються демографічними показниками. Знання їх дуже важливо для розуміння законів, керуючих життям популяцій і передбачення постійних змін, що відбуваються в них.

Вивчення демографічних показників має велике практичне значення. Так, при заготівлях деревини дуже важливо знати швидкість відновлення лісу, щоб правильно планувати інтенсивність рубань. Деякі популяції тварин використовуються для одержання коштовної харчової або хутрової сировини. Вивчення інших популяцій (наприклад дрібних гризунів, серед яких циркулюють збудники небезпечних для людини захворювань) важливо з медико-санітарної точки зору.

У всіх цих випадках нас, насамперед, цікавлять зміни популяції в цілому, пророкування цих змін і їхнє регулювання (наприклад, зниження чисельності шкідників сільськогосподарських угідь). Украй необхідним для цього є знання причин і швидкості популяційних змін, а також уміння вимірювати ці природні об'єкти.

Висновки

Стійке існування різних видів тварин і рослин вимагає наявності певних екологічних умов і потрібних ресурсів. При переміщенні з однієї місцевості в іншу й умови, і ресурси можуть мінятися, причому ці зміни відбуваються аж ніяк не узгоджено. Деякі фактори можуть мінятися плавно (наприклад, температура при просуванні з півдня на північ), інші — зовсім не мінятися (наприклад, зміст діоксиду вуглецю в повітрі) або мінятися стрибкоподібно (як це, допустимо, відбувається зі змінами складу й структури ґрунтів).

Все це приводить до того, що підходящі для того або іншого виду місцеперебування формуються в просторі як би у вигляді окремих "острівців". Види заселяють ці "острівці" своїми популяціями. Звичайно, біологічний вид не схожий на сівача, що засіває природні ділянки групами своїх особин: просто види поширені не рівномірно, а окремими групами особин — популяціями. Особини популяції, розмножуючись, освоюють підходящі місцеперебування. У цьому складається своєрідність біологічних видів — вони існують у формі популяцій.

Популяції того самого виду можуть бути відділені друг від друга чіткими границями. Для водних організмів, наприклад, такі границі, як правило, проходять по берегових лініях водойм. У деяких видів, однак, границі між популяціями нечіткі, розмиті (наприклад, у видів рослин і тварин, що живуть у наземно-повітряному середовищі й мають широке географічне поширення). Такі сіра ворона або заєць — русак, що зустрічаються в різних місцеперебуваннях.

Список використаної літератури

1. Борисова О. Соціально-історична антропологія: навч. посібник / Луганський національний педагогічний ун-т ім. Тараса Шевченка. — Луганськ : Альма-матер, 2007. — 328с.
2. Леві-Строс К. Структурна антропологія / Зоя Борисюк (пер.з фр.). — 2.вид. — К. : Основи, 2000. — 391с.
3. Сегеда С. Антропологія: Навч. посіб. для студ. гуманіт. спец. вищ. навч. закл. — К. : Либідь, 2001. — 335с.
4. Шмалєй С. В. Антропологія: Для студ. природничих спец. вищих навч. закл. / Херсонський держ. ун-т. — Херсон, 2006. — 46с.
5. Юрій М. Антропологія: навч. посібник. — К. : Дакор, 2008. — 421с.