Міграції і інвазії

Для населяючих Землю організмів суттєве значення має не лише пристосування до умов життя, що знаходить відображення в приналежності до певної життєвої форми, але й здатність до розселення, що дозволяє змінювати місце свого проживання. Ця здатність до розселення може бути активною: мешканці водойм перепливають з місця на місце, наземні види літають або бігають. Деякі мешканці внутрішніх водойм мають здатність перелітати з водойми у водойму (багато водяних жуків, водяні клопи та інші комахи).

Далеко не всі організми мають здатність до активного пересування. Так, прикріплені до ґрунту або до підґрунтя водойм рослини нерухомі, як і сидячі форми водних тварин. Швидкість рухомих тварин також різна: від десятків кілометрів на годину у багатьох птахів і ссавців до декількох сантиметрів і навіть міліметрів в годину у ряду молюсків, членистоногих, найпростіших. Планктонні організми переміщаються в основному пасивно, разом з рухомою водою. У зв’язку з цим розвиваються особливі стадії розвитку або органи, спеціально пристосовані до швидкого пасивного або до активного пересування. Так, насіння і плоди рослин можуть переноситися водними течіями, вітром, а також птахами, кажанами і що нелітаючими ссавцями. При цьому насіння і плоди, переносимі вітром, як було вказано, мають летючки або крилатки, насіння або плоди, переносимі тваринами, можуть мати причіпки, що дозволяють їм переміщатися на шерсті або на пір’ї, можуть приваблювати тварин спеціальними придатками або м’ясистою смачною оболонкою, а переноситися можуть разом з матеріалом, що збирається тваринами для влаштування гнізд, або із запасами корму. Так само деякі мешканці водойм, переважно внутрішніх, переносяться на лапках водяних птахів (п’явки, що присмоктуються до лапок, молюски що прикріпляються до них тощо). Способи переміщення організмів в нові місця проживання різноманітні. Проте таке переміщення далеко не завжди забезпечує приживання того чи іншого виду на новому місці: після перенесення необхідно витримати конкуренцію з близькими видами, що вже населяють цю нову ділянку проживання, а також пристосуватися до абіотичних умов життя на новому місці. Лише після того, переселені тварина або рослина пройшла на новому місцепроживанні весь життєвий цикл і принесла потомство, можна вважати, що процес переселення закінчився успішно.

Окрім того, спроможності швидкого переміщення протистоїть у багатьох випадках так званий «інстинкт дому», тобто прив’язаність до колишнього місця проживання (яка перешкоджає переселенню виду), особливо характерна для птахів. До переміщень організмів в просторі відносяться дві групи явищ: періодичні переміщення (міграції) і неперіодичні інвазії (нашестя).

Чисельність багатьох видів не залишається постійною. У рослин це стосується насамперед різних однорічних видів, які в сприятливі роки швидко розвиваються в масах, а в несприятливі роки дають дуже мало насіння; у тварин це види з коротким циклом розвитку, які при зміні екологічної обстановки посилено розмножуються або вимирають, ‑ деякі комахи, дрібні гризуни, зайцеподібні, птахи. В інших тварин та у багаторічних рослин зміна чисельності відбувається значно повільніше.

Міграції найчастіше пов'язані з особливостями клімату. Так, багато птахів помірного поясу здійснюють двічі в рік міграції на зимівлю та із зимівлі. Такі перелітні птахи, на відміну від осілих, мають місця зимівель у віддалених від місць гніздування районах і, як установлено методом кільцювання мігруючих птахів, зазвичай здійснюють перельоти за тими самими маршрутами в ті самі області. Ці сезонні міграції не залежать від змін чисельності. Такі самі сезонні кочівлі властиві деяким ссавцям. Так, північні олені на період масового розвитку кровососучих комах (гнусу) на літо вирушають в ділянки тундри, що лежать на узбережжі океану, де сильні вітри здувають гнус і зменшують інтенсивність його нападу, а на зиму повертаються в південніші ділянки тундри з більш рихлим свіжим покривом.

Існують, однак, неперіодичні переселення або переселення з важко встановлюваною періодичністю. Такі переселення найчастіше пов'язані з кормовою обстановкою в місцях існування даного виду. Так, птах саджа здійснює нальоти до Європи. Найбільш інтенсивні з них відмічались у Європі в 1863, 1888 і 1908 рр. Вони були пов’язані з неврожаєм насіння пустинних рослин (ефемерів), що становлять основну їжу саджі. Із змінами урожаїв насіння лісових дерев пов’язані переселення на захід клестів, свірестелів й інших лісових птахів. Вони звичайно пов’язані з роками, наступними за тими, в які урожай насіння, що служить їжею цим птахам, був високим. Норвезький лемінг, що мешкає в тундрі, здійснює час від часу переселення, пов’язані з масовими розмноженнями цього звіра, під час яких він виїдає кормові рослини в місцях поселення.

Масові розмноження з наступними переселеннями властиві різним видам сарани. У багатьох випадках причиною переселень є порушення екологічної рівноваги, спричинене діяльністю людини. Так, розселення в Європі американського колорадського жука спричинене розширенням тут посівів картоплі та переходом його з диких рослин родини пасльонових на культурні ‑ картопля. Широке розселення цитрусового червеця пов’язане з розширенням на багатьох континентах плантацій цитрусових культур. У тих випадках, коли неперіодичні розселення пов’язані з природними причинами, вони звичайно закінчуються вимиранням тварини, що переселилася, яка не повертається до місця свого звичного проживання. У інших випадках, коли переселення пов'язані з поширенням рослини або тварини людиною, ці види успішно розселяються в нових районах свого поживання, не зустрічаючи там конкуренції, яка сприяла б їх вимиранню. Такого роду масові неперіодичні переселення як природні, так і пов'язані з діяльністю людини, називаються звичайно інвазіями, або нашестям.

Сезонні міграції і інвазії супроводжуються масовим переносом речовини і енергії. Інвазії звичайно супроводжуються катастрофічними порушеннями нормального ходу життя тих районів, по яких вони проходять, ‑ масовим поїданням мігрантами рослинної їжі й переходом мешканців цих регіонів на харчування невластивим їм кормом ‑ мігруючими тваринами.

ПОПУЛЯЦІЇ

Здійснюють міграції або інвазії групи особин, що спільно мешкають, відносяться до того або іншого виду, — популяції цього виду. Вид, хоч і є основною категорією систематики, але не найдрібнішою. Він розпадається на географічні підвиди, що займають частини ареалу ‑ області поширення цього виду, а підвиди ‑ своєю чергою на популяції. Популяції є основними структурними категоріями виду. В. Йогансен запропонував називати популяцією природну сукупність особин виду, неоднорідну в генетичному відношенні. Проте згодом популяція стала екологічним терміном і під нею стали розуміти частину населення виду, що займає певну площу, в межах якої відбувається обмін генетичною інформацією. Обсяг цього поняття просторово невизначений, оскільки більші популяції можуть бути розчленовані на дрібніші. Розрізняють популяції: кліматичні (у тварин їх зазвичай називають географічними), едафічні (у тварин вони носять назву екологічних) і ценотичні, фітоценотичні (у тварин названі елементарними). Всі види, що мають скільки-небудь великі ареали, розпадаються на кліматичні (географічні) популяції, кліматичні — на едафічні (екологічні), а едафічні своєю чергою — на ценотичні (елементарні). Основні ознаки виду в межах популяцій закріплені спадково. Особини, що утворюють ценотичну (елементарну) популяцію, схрещуються в основному з іншими особинами тієї самої популяції. Популяція неоднорідна за морфологічними і екологічними особливостями індивідуумів що її складають. Популяції розрізняються за способом життя, основним кормами, чисельністю, мірою процвітання, мірою відповідності умовам проживання. У них наявні вікові групи, сезонні фази, самці і самки (у роздільностатевих видів), форми з різними функціями у суспільних комах, а також біологічні раси, що розрізняються за способом харчування. Кліматичні й едафічні популяції певною мірою ізольовані одні від одних в просторі географічно і екологічно. Ця ізоляція забезпечує накопичення певного набору генів в кожній з таких популяцій. Так, при проникненні особин якої-небудь популяції виду на різні острови на кожному з них набір генів може не бути повним, і поступово в процесі розмноження популяцій на різних, ізольованих один від одного островах вони в генному відношенні диференціюються.