Колебания численности популяций PDF Печать E-mail

У разных видов доля особей, доживших до репродуктивного возраста, различна: у бактерий она составляет миллионную часть процента, у млекопитающих — десятки процентов. Соотношение между рождаемостью и смертностью может быть представлено в виде кривых выживания.
Существует три основных типа этих кривых.

Кривая I типа характеризует популяцию, в которой смертность особей очень мала вплоть до достижения ими какого-то критического возраста. Такой тип распределения свойствен многим насекомым, а также более или менее крупным млекопитающим. Кривая II типа соответствует постоянной, независимой от возраста, смертности. Это типично для бактерий, многих рыб, пресмыкающихся, птиц, многолетних трав. Кривая III типа отражает массовую гибель особей в начальный период их жизни и относительно низкую смертность зрелых особей. Такой тип распределения характерен для морских организмов с очень мелкими личинками, а также для ряда насекомых.

Значительный отпечаток на характер динамики популяции накладывает средняя продолжительность жизни особей в популяции и то, сколько раз они способны размножаться на протяжении своей жизни. Последнее, в частности, определяет, перекрываются ли разные поколения этого вида. Например, у большинства насекомых они не накладываются, а у большинства млекопитающих и деревьев — всегда перекрываются. В регуляции динамики обычно участвуют и сложные физиолого-поведенческие механизмы. Например, в периоды наибольшей численности половозрелость у полевок-экономок может наступать на 9-11-й месяцы, а в период нарастания численности — на 20-25-й день!

Динамика популяций каждого вида во многом определяется и случайными процессами, такими как демографическая неопределенность (связанная со случайными изменениями в картине выживания и воспроизводства), средовая неопределенность (определяемая существованием непредсказуемых перемен погоды, других абиотических и биотических факторов), генетическая неопределенность (порождаемая случайными ненаправленными изменениями генетического состава популяций).

В качестве одного из регуляторов динамики популяции может выступать внутрипопуляционная конкуренция. Ее значение резко возрастает, когда какой-либо ресурс (особенно пища) ограничен, а численность претендующих на него особей велика. В результате одна часть популяции выживает и дает потомство, а другая — гибнет. Динамика таких популяций хорошо описывается так называемой логистической (сигмоидной, S-образной) кривой. В этом случае характер роста популяции зависит от ее численности. С ее увеличением скорость роста падает, а кривая приближается к величине К — поддерживающей емкости среды, и выходит на плато. Это стабильные популяции.

Существуют виды, у которых изменение численности популяций отражает J-образная кривая. Численность таких популяций вначале определяется величиной рождаемости и быстро увеличивается, превышая значение поддерживающей емкости среды. Затем смертность начинает преобладать над рождаемостью, и численность популяции резко снижается. У таких видов периоды нарастания и падения численности чередуются (нестабильные популяции). В результате можно наблюдать очень характерные циклические изменения численности.

Эти колебания численности популяций С. С. Четвериков назвал "волнами жизни". Волны жизни, или популяционные волны, могут приводить к генетическому дрейфу. Часто резкие колебания численности сопровождаются изменением границ популяций. Двум типам популяционной динамики соответствуют две противоположные жизненные стратегии: К (от К — поддерживающей емкости среды) и r (от r - врожденной скорости роста). Стабильные популяции свойственны К-стратегам, а нестабильные — г-стратегам.

Если число особей ниже какого-либо определенного предела (разного для различных групп), то их генетическое разнообразие может оказаться недостаточным для успешного существования популяции. Поэтому оценка численности широко используется в разработке мероприятий по охране природы, в частности для того, чтобы определить необходимость включения вида в число охраняемых. Например, для многих млекопитающих критической считается численность примерно в 200 особей репродуктивного возраста.

Интересные статьи по биологии:

1) Состав микротрубочек

2) Микротрубочки сократимого аксостиля