Разнообразие популяций

Популяция – это совокупность особей одного вида в пределах ограниченной территории, причем количество особей в этой совокупности достаточно для того, чтобы популяция могла воспроизводить себя.

Популяции очень разнообразны. Популяции разных видов в зависимости от размера особей и длительности их жизни существуют в разном биологическом пространстве и в разном биологическом времени. Например, два фитофага – тля и слон – занимают несопоставимые по площади пространства и длительность их жизни также несопоставима.

Для того, чтобы изучить популяцию тли, достаточно исследовать состояние ее особей на площади в несколько квадратных сантиметров; для оценки популяций одноклеточных водорослей или простейших животных зоопланктона достаточно взять пробу объемом несколько литров воды. Но для того, чтобы изучить популяцию слона или кита, необходимо провести учеты на площади в десятки квадратных километров.

Аналогично для того, чтобы изучить как популяция изменяется во времени, наблюдения за короткоживущими и долгоживущими видами также будут проводиться в разном временном масштабе. Для мелких насекомых и планктонных водорослей достаточно оценить изменение их популяций в течение одного лета, а для того, чтобы установить закономерности популяций лосей нужно вести наблюдения десятки лет.

Таким образом, благодаря различию биологического времени и биологического пространства у разных видов их популяции изучаются на разных площадях учета и с разной продолжительностью времени наблюдений.

Контрольные вопросы

1. Что такое популяция?

2. Почему популяции разных видов изучаются в разных биологическом пространстве и биологическом времени?

СТРУКТУРА популяциИ

Популяция меньше всего похожа на комплект игрушечных пластмассовых солдатиков, каждый из которых – точная копия остальных. Особи, составляющие популяцию, отличаются друг от друга, причем, чем больше разнообразие особей, тем полнее используются ресурсы среды и устойчивее популяция.

В состав популяции могут входить несколько экотипов – генетически различающихся экологических вариантов вида. Экотипы отличаются по требованиям к условиям среды и ритмике развития (у растений – по времени зацветания, устойчивости к морозу и засухе и т.д.). Например, у саранчи есть стадные и одиночные формы. Под влиянием сильно действующих внешних факторов часть экотипов может погибнуть, и структура популяции станет беднее. Так, у многих видов сорных растений и насекомых-вредителей в популяциях сохранились только те экотипы, которые устойчивы к пестицидам. Также отбираются экотипы насекомых, которые устойчивы к промышленному загрязнению.

Особи популяции различаются по жизненности (степени процветания). Это наиболее наглядно в популяциях животных, где отмечаются более сильные особи, которые являются «главенствующими» – вожаками стай и других семейных групп. Впрочем, в любой популяции растений также есть более крупные и более мелкие особи одного возраста.

Наконец, особи популяции имеют разный пол (кроме однодомных растений и животных-гермафродитов) и разный возраст. С оотношение особей разного возраста называется возрастной структурой популяции. В большинстве популяций представлены молодые, половозрелые и стареющие особи. Таковы популяции большинства многолетних растений и многих животных. Возрастная структура популяций человека различается в разных странах. В населении бедных странах, вследствие высоких рождаемости и смертности, мала доля старых людей, в процветающих странах с низкими рождаемостью и смертностью более или менее равномерно представлены все возрастные группы населения.

Есть популяции, состоящие из особей одного возраста, например, популяции однолетних растений, одновременно развивающихся из семян; популяции саранчи, которые весной состоят из личинок, ранним летом – из неполовозрелых бескрылых особей, затем – крылатых форм, а в конце осени – только из яиц. Такие популяции менее устойчивы, чем популяции со сложной возрастной структурой.

В практике сельского хозяйства создание внутрипопуляционного разнообразия культурных растений и пород домашних животных позволяет без дополнительных затрат получать более высокие урожаи культурных растений и привесы скота. На полях высеваются смеси сортов, урожайность которых более устойчиво сохраняется в годы с разными погодными условиями (например, смесь сортов более устойчивых и менее устойчивых к засухе). Пастбища эффективнее используются (равномернее выедаются разные виды трав) стадом, если оно состоит из животных разного возраста.

Популяции различаются и по размещению особей в пространстве. В одних популяциях особи размещены более или менее равномерно, в других – группами. Пример равномерного распределения особей – популяции многих видов птиц в лесу. У каждой особи (или семейной пары) – своя территория, которую она охраняет.

Групповое распределение характерно для популяций многих видов животных, ведущих стадный образ жизни. Пятнами растут многие виды растений, например клевер на лугу.

Контрольные вопросы

1. За счет чего складывается внутрипопуляционное разнообразие?

2. Что дает популяции разнообразие составляющих ее особей?

3. Как используется свойство внутрипопуляционного разнообразия в сельском хозяйстве?

4. Какие варианты размещения особей популяций в пространстве вы знаете?