Népességszerkezet és intrapopulációs viszonyok
Bevezetés
A népesség szerkezete
A lakosság nemi szerkezete
Közösségek
Következtetés
Bevezetés
A populáció olyan egyedek csoportja, amelyek többé-kevésbé stabil önreprodukcióra képesek (ivaros és ivartalan), viszonylag elszigeteltek (általában földrajzilag).<#"justify">1. Népességszerkezet
A népesség demográfiai szerkezetén elsősorban nemi és korösszetételét értjük. Emellett szokás beszélni a populáció térszerkezetéről - vagyis a populáció egyedeinek térbeli eloszlásának sajátosságairól.
A populáció szerkezetének ismerete lehetővé teszi a kutató számára, hogy következtetéseket vonjon le a jólétéről vagy sem. Például, ha egy populációban nincsenek generatív (azaz utódnemzésre képes) egyedek, és sok idős (szenilis) egyed van, akkor kedvezőtlen prognózist lehet készíteni. Lehet, hogy egy ilyen népességnek nincs jövője. Célszerű a populáció szerkezetét dinamikusan tanulmányozni: annak több év alatti változását ismerve bizonyos trendekről sokkal magabiztosabban lehet beszélni.
A népesség korszerkezete
Ez a fajta szerkezet összefügg a különböző korú egyedek arányával a populációban. Az azonos korú egyéneket általában kohorszokba, azaz korcsoportokba sorolják.
A növénypopulációk korszerkezetét igen részletesen ismertetjük. Ebben a következő életkorokat (az élőlények korcsoportjait) különböztetik meg (T.A.Robotnov szerint):
látencia - a mag állapota;
a generáció előtti időszak (beleértve a palánta, a fiatal növény, az éretlen növény és a szűznövény állapotát);
generatív időszak (általában három alperiódusra oszlik - fiatal, érett és idős generatív egyedek);
posztgeneratív időszak (beleértve a szubszenilis növény állapotát, a szenilis növény állapotát és az elsorvadás fázisát).
Ez természetesen felveti a naptári és a biológiai életkor kapcsolatának problémáját. Egy bizonyos életkori állapothoz való tartozást bizonyos morfológiai (például egy összetett levél boncolásának mértéke) és fiziológiai (például utódadási képesség) jellemzők súlyossága határozza meg. Így mindenekelőtt az egyed biológiai életkorát rögzítik. Az ökológus számára nagyobb jelentősége van a biológiai életkornak, hiszen ő határozza meg az egyed szerepét a populációs folyamatokban. Ugyanakkor rendszerint kapcsolat van a biológiai és a naptári életkor között. népesség evolúciós nemi közösség
Az állatpopulációkban is különböző életkori szakaszok különböztethetők meg. Például a teljes metamorfózissal fejlődő rovarok átmennek a tojás, a lárva, a báb és az imágó (kifejlett rovar) stádiumain. Más (metamorfózis nélkül fejlődő) állatoknál is különböző életkori állapotok különböztethetők meg, bár a határok közöttük nem biztos, hogy ennyire egyértelműek.
Egy populáció korszerkezetének (vagy, ahogy mondani szokták, korspektrumának) jellege az adott populációra jellemző ún. túlélési görbe típusától függ. A túlélési görbe a különböző korcsoportok halálozási arányát tükrözi. Tehát, ha a halálozási arány nem függ az egyedek életkorától, akkor a túlélési görbe egy csökkenő vonal (lásd az I. típusú ábrát). Vagyis az egyedek halála ebben a típusban egyenletesen következik be, a halálozási arány állandó marad az élet során. Az ilyen túlélési görbe azokra a fajokra jellemző, amelyek fejlődése metamorfózis nélkül megy végbe, a születő utód megfelelő stabilitásával. Ezt a típust hidra típusnak szokták nevezni – az egyenes vonalhoz közelítő túlélési görbe jellemzi.
Azoknál a fajoknál, amelyeknél a külső tényezők mortalitásban kicsi a szerepe, a túlélési görbét egy bizonyos életkorig enyhe csökkenés jellemzi, amely után a természetes (fiziológiai) mortalitás következtében meredek csökkenés következik be. Az ábrán a II. Az ehhez a típushoz hasonló túlélési görbe az emberben rejlik (bár az emberi túlélési görbe valamivel laposabb, és így az I. és II. típus között van). Ezt a típust Drosophila típusnak nevezik: ezt a típust mutatják be a Drosophila laboratóriumi körülmények között (ragadozók nem eszik meg).
Nagyon sok fajra jellemző a magas mortalitás az ontogenezis korai szakaszában. Az ilyen fajoknál a túlélési görbét a fiatalabb korok területének éles csökkenése jellemzi. Azok a személyek, akik túlélték a „kritikus” kort, alacsony halandóságot mutatnak, és nagy kort élnek meg. A típust osztriga típusának nevezik. Az ábrán a III.
A túlélési görbék tanulmányozása nagy érdeklődést mutat az ökológus számára. Lehetővé teszi annak megítélését, hogy egy adott faj milyen korban a legsebezhetőbb. Ha a születési vagy halálozási arányt megváltoztató okok hatása a legsérülékenyebb szakaszra esik, akkor a népesség későbbi alakulására gyakorolt hatásuk lesz a legnagyobb. Ezt a mintát figyelembe kell venni a vadászat megszervezésénél vagy a kártevőirtásnál.
A lakosság nemi szerkezete
Természetesen egy populáció ivarszerkezetéről csak akkor beszélhetünk, ha kétlaki (kétivarú) fajról beszélünk. A biszexualitás óriási szerepet játszik a populáció egyedeinek genetikai sokféleségének fenntartásában. A genetikai sokféleség fontosságát a populáció ellenálló képessége szempontjából a következő leckében részletezzük. Most megjegyezzük, hogy az ivarszerkezet, vagyis az ivararány közvetlenül összefügg a népesség szaporodásával és stabilitásával.
A népességben szokás megkülönböztetni az elsődleges, másodlagos és harmadlagos nemek arányát. Az elsődleges nemi arányt genetikai mechanizmusok határozzák meg - a nemi kromoszómák eltérésének egységessége. Például az emberekben az XY kromoszómák határozzák meg a férfi nem, és az XX - a női nem fejlődését. Ebben az esetben az elsődleges nemek aránya 1: 1, vagyis egyenlő.
A másodlagos nemek aránya a születéskori nemi arány (újszülöttek között). Számos okból jelentősen eltérhet az elsődlegestől: a peték szelektivitása az X- vagy Y-kromoszómát hordozó spermiumok iránt, az ilyen spermiumok egyenlőtlen megtermékenyítő képessége, valamint különféle külső tényezők. Például zoológusok leírták a hőmérséklet hatását a hüllők másodlagos ivararányára. Hasonló mintázat jellemző egyes rovarokra. Tehát a hangyákban a megtermékenyítés 20 °C feletti hőmérsékleten biztosított 0C-on, alacsonyabb hőmérsékleten pedig megtermékenyítetlen petéket raknak. Utóbbiakból hímek, a megtermékenyültekből főként nőstények kelnek ki.
A harmadlagos ivararány a felnőtt állatok ivararánya.
A népesség térszerkezete
A populáció térszerkezete tükrözi az egyedek térbeli eloszlásának természetét.
Az egyének térbeli eloszlásának három fő típusa van:
egységes (az egyedek térben egyenletesen, egymástól egyenlő távolságra oszlanak el), a típust egyenletes eloszlásnak is nevezik;
gyülekezeti, vagy mozaikos (vagyis "foltos", az egyedek elszigetelt klaszterekben helyezkednek el);
véletlenszerű vagy diffúz (az egyedek véletlenszerűen oszlanak el a térben).
Ha jól ért a statisztikához, akkor a következőképpen írhatja le az ilyen típusú térszerkezetek közötti különbséget. Vegyünk bizonyos számú mintát, megszámolva az egyenlő területeken lévő egyedek számát. Ha a minták egyedszámának szórása nullára hajlik, akkor egyenletes eloszlásról van szó. Ha a variancia közel van a számtani átlaghoz, akkor véletlenszerű eloszlásról van szó. Ha a szórás jóval nagyobb, mint a számtani átlag, akkor beszélhetünk az egyedek gyülekezeti megoszlásáról.
Az egyenletes eloszlás ritka a természetben, és leggyakrabban az intenzív fajon belüli verseny okozza (mint például a ragadozóhalaknál).
Véletlenszerű eloszlás csak homogén környezetben és csak olyan fajoknál figyelhető meg, amelyek nem mutatnak csoportosulási hajlamot. Az egységes eloszlás tankönyvi példájaként általában a Tribolium bogár lisztben való elterjedését említik.
A csoportos megoszlás sokkal gyakoribb. A mikrokörnyezet sajátosságaihoz vagy az állatok viselkedésének sajátosságaihoz kapcsolódik.
A térszerkezet nagy ökológiai jelentőséggel bír. Először is, egy bizonyos típusú területhasználat lehetővé teszi a lakosság számára a környezeti erőforrások hatékony felhasználását és a fajokon belüli verseny csökkentését. A környezet hatékony kihasználása és a populáció képviselői közötti csökkent verseny lehetővé teszi, hogy megerősítse pozícióját az ökoszisztémában élő többi fajhoz képest.
A populáció térszerkezetének másik fontos szerepe az, hogy lehetővé teszi az egyének számára a populáción belüli interakciót. Bizonyos szintű intrapopulációs kapcsolatok nélkül a populáció nem lesz képes ellátni mind sajátos funkcióit (szaporodás, eloszlás), sem az ökoszisztémában való részvételhez kapcsolódó funkciókat (részvétel az anyagok keringésében, biológiai termékek létrehozása stb.). ).
5. Közösségek
A közösség egyfajta intrapopulációs kapcsolat, amelyben az egyének stabil csoportokat alkotnak, amelyek elfoglalnak és megvédenek egy bizonyos területet. Folyamatos információcserét tartanak fenn, viszonylag állandó kapcsolatban állnak, és főleg egymással keresztezik, a Közösség rendszerint kis számú egyedből áll. Ez egy adott faj egyedeinek kisebb csoportja, mint a populáció, amelyet néha mikropopulációnak is neveznek.
A közösség rendszerint kis számú egyént foglal magában. Ez egy adott faj egyedeinek kisebb csoportja, mint a populáció, amelyet néha mikropopulációnak is neveznek. Az állatközösségek szerkezeti és egyéb jellemzőinek összehasonlító vizsgálatához a kutatóknak meg kell határozniuk azokat a tulajdonságokat, amelyek alapján a különböző fajokhoz tartozó egyedcsoportok eltérhetnek egymástól. A legfontosabb jellemzők ebben az esetben: a csoportosítások időbeni stabilitása; az egyének cselekvéseinek kölcsönös koordinálása egy csoportban; az egyének közötti kötelékek erőssége; a csoport integritásának megőrzése (agresszió a magukfajta "kívülállókkal" szemben).
Az állatközösségek szerkezeti és egyéb jellemzőinek összehasonlító vizsgálatához a kutatóknak meg kell határozniuk azokat a tulajdonságokat, amelyek alapján a különböző fajokhoz tartozó egyedcsoportok eltérhetnek egymástól.
Közösségi attribútumok:
) a csoportosítások időbeni stabilitása;
) a csoporton belüli egyének cselekvéseinek kölcsönös összehangolása;
) az egyének közötti kötelékek erőssége;
) a csoport integritásának megőrzése (agresszió a magukfajta "kívülállókkal" szemben).
A társadalom típusától függően több vagy kevesebb egyént foglalhat magában. Általában a társadalom egy adott faj egyedeinek legkisebb csoportja, mint a fő populáció, amelyet néha mikropopulációnak is neveznek. K. Lorenz a társadalmi struktúrák különféle formáit figyelembe véve a következő osztályozást végzi: minden állatközösség két gyökeresen eltérő osztályra osztható:
névtelen, amelyben nincs semmi hasonló a szerkezethez (nincs csoport, nincsenek vezetők, nincsenek követők),
személyre szabott, személyes kapcsolatok alapján, melyben a szereposztás lehetséges. Ezt a jellemzőt – a csoporttagok egymás felismerésére való képességének meglétét vagy hiányát – használják a közösségek osztályozásának egyik fő kritériumaként.
A társadalmi struktúrák különféle típusait figyelembe véve K. Lorenz arra a következtetésre jutott, hogy minden állatközösség két gyökeresen eltérő osztályra osztható: - névtelen, struktúra nélküli; - személyre szabott, személyes kapcsolatokon alapuló, melyben a szereposztás lehetséges.
Az állatközösségek besorolása tehát a kapcsolatok erősségének értékelésén és az egyes egyedek egymás egyéni felismerésén alapul.
Anonim közösségeknek szokás nevezni azokat az állatközösségeket, amelyekben az egyes egyedek között nincs bonyolult kapcsolati struktúra, úgy tűnik, nem ismerik egymást személyesen. Általánosan elfogadott volt, hogy az anonim közösségek főként alacsonyabb szervezettségű állatcsoportokra jellemzőek, és az idegrendszer és általában a viselkedés szövődményével a társadalmi szerveződés bonyodalma is előfordul. Ez azonban nem egészen igaz. Ilyen névtelen közösségek közé tartoznak a vándorló állományok, a sok madárfaj felhalmozódása az éjszakázáskor vagy a különböző fajokhoz tartozó állatok az itatóhelyeken, bár ez utóbbiak kisebb csoportokból is állhatnak, amelyek tagjai személyesen ismerik egymást. Meg kell jegyezni, hogy a vándormadarak állományában (névtelen közösség), például hattyúk, vadlibák és darvak, családi csoportok (gyermekes házaspárok) összetartanak és személyes kapcsolatokat tartanak fenn. De ez nem minden fajra vonatkozik. Ugyanebben a helyzetben a gólyák és gémek – házaspárok tagjai – nem ismerik fel egymást. Amikor eljön a fészekrakás ideje, a házastársak egymástól függetlenül cselekszenek, még akkor is, ha a pár megmarad: csak a hím és a nőstény egyedül repül a régi helyére.
Az anonim közösségekkel kapcsolatban egyes kutatók a "csoportos viselkedés" kifejezést használják, amely jelentésében eltér a "szociális viselkedés" kifejezéstől, amely az állatok megszemélyesített közösségekben való kapcsolatát jellemzi. A tudósok háromféle névtelen közösséget különböztetnek meg: klasztereket vagy aggregációkat; nyitott közösség; zárt közösség. Aggregációk vagy klaszterek. Már az etológia fejlődésének korai szakaszában az állatok társadalmi szerveződésének széles skáláját fedezték fel, a magányos életmódtól a főemlősök és társas rovarok nagyon összetett közösségeiig. A közösségeket, még a legprimitívebbeket is, meg kell különböztetni az állatok csoportjaitól vagy halmazaitól. Ezek az állatok olyan társulásai, amelyek a környezet valamilyen fizikai tényezője (táplálék, hőmérséklet stb.) hatására jönnek létre. Az aggregációra példa az ebihal-rajok egy tározó napsütötte helyein. Az aggregáció számos gerinctelen fajra jellemző.
Az anonim közösség gyakran figyelemre méltó összetartást és hasznosságot mutat a csoportos cselekvésben. Tehát amikor egy veréb vagy hobbi sólyom megjelenik a levegőben, a seregélycsapatok szorosan összegyűlnek, rohannak találkozni vele, és minden oldalról körbe-körbe áramolva ismét a farkába gyűlnek. Sok hal hasonlóan reagál egy ragadozóra. A ragadozók, nemcsak nagyok, de kicsik is, nem támadják meg a zsákmányt egy sűrű csordában, hanem megpróbálják leverni az egyiket, vagy megvárják, amíg a legfélelmetesebb és legnyugtalanabb zsákmány elválik a falkától.
Az anonim közösségekben az egyének következetesen reagálnak a biológiailag jelentős jelekre, amelyek eltérő modalitásúak lehetnek. A madárkolóniákon ezek hangos kiáltások, amelyek egy ragadozó közeledtét vagy éppen a helyzet valamiféle változását jelzik. Az eltérő modalitás jeleit a látás segítségével érzékeljük, például az egyik egyed nyugtalan mozgását, ami arra készteti a falka többi tagját, hogy kövesse őt. Ezt a reakciót kinopsisnak nevezik. A jelek lehetnek kémiai jellegűek. Ismeretes például, hogy ha egy másik akváriumból egy kis vizet öntünk egy olyan akváriumba, amelyben halak vannak, amelyben a közelmúltban egy ragadozó elől szökött ki ugyanaz a hal, akkor hasonló pánik érheti az első akvárium lakóit. Ebben az esetben az információt egy speciális anyag - egy riasztó feromon - segítségével továbbítják ... Egy névtelen közösségben általában a periférián lévő egyének bocsátanak ki először jeleket. Mivel a falka tagjai állandóan változtatják pozíciójukat, így bármelyik állat válhat az akaratlan vezérnek, aki után törekedni fog, egy ilyen közösséget nevezünk ekvipotenciálisnak.
Nyitottnak nevezzük azokat az anonim közösségeket, amelyek tagjai nem mutatnak agressziót saját fajukhoz tartozó újonnan csatlakozott egyedekkel szemben. Ide tartoznak például a zsiráf- vagy kengurucsordák, amelyeket a rokonfajok vonzanak, de ugyanolyan könnyedén csatlakoznak ebbe a csoportba, majd elhagyják azt.
Egy másik típusú névtelen közösség zárt. Tagjai nem „személyesen” különböztetik meg egymást, de például szaglásuk alapján meg tudják különböztetni a másik közösséghez tartozó állatokat („idegenek”).
A Pasyuk patkányok kolóniái tipikus zárt névtelen közösségek. Amikor egy idegen megjelenik a kolónia területén, annak minden felnőtt tagja megtámadja, és vagy megölik, vagy kiutasítják. Az egyetlen jel, amely alapján a patkányok megkülönböztetik a "barátokat" az "idegenektől", az az egyes kolóniákra jellemző szag. Ha egy patkányt megdörzsölnek egy másik telepről vett alommal, azonnal megölik azokat a rokonok, akikkel korábban teljes békében élt.
A társadalmi szerveződés magasabb típusa az individualizált (személyesített) közösségek, azaz. rendezett szerkezetű állatok társulásai, amelyekben minden tag "személyesen" ("személyesen") "ismeri" az összes többit. Az alkotó egyedeik közötti stabil kapcsolatokon alapuló stabil zárt csoportosulások jellemzőek a ragadozó emlősök rendjének képviselőire, különösen a táplálékra vadászókra (farkas, hiénakutya stb.), valamint számos madár- és főemlősfajra. Az ilyen nyáj magja általában egy meglehetősen tapasztalt, középkorú állatok csoportja, akik régóta ismerik egymást és "baráti" kapcsolatban állnak. Az ilyen csoportokat a dominancia-hierarchia tipikus jellemzőinek megnyilvánulásai és az egyének közötti bonyolultabb „személyes” kapcsolatok kombinációja jellemzi. Az ilyen csoportok másik fontos jellemzője az idősek törődése a közösség integritásáért és tagjainak biztonságáért. Így az ilyen típusú közösségek szerkezetének elemzése során azonosítani lehet mind az uralmi hierarchia sajátosságait az agresszió elkerülhetetlen megnyilvánulásával, mind a „szerepek” jelenségének megnyilvánulását, amikor a vezetés a legtapasztaltabb tagokra hárul. a csoport felelősségét megosztva egymás között.
Összességében az ilyen közösségeket az egyéni kapcsolatok nagyon nagy plaszticitása jellemzi, beleértve az informális vonzalom és a "barátság" jellemzőit. A magasabb rendű gerinceseknél (főemlősök, delfinek) a közösségek a nyílt csoportok bizonyos jellemzőivel rendelkeznek (az idegenekkel szembeni agresszió hiánya), amelyek az egyedek közötti nagyon összetett és stabil interakciókkal kombinálódnak.
Következtetés
Különböző megközelítések léteznek a társadalmi kapcsolatok komplexitásának szintjének, valamint az agresszió és a "barátság" relatív szerepének felmérésére az individualizált közösségekben. Állatkertekben és kísérleti laboratóriumokban számos vizsgálatot végeztek. Ebben az esetben változatlanul felmerült a kérdés, hogy az ilyen csoportokban lévő egyedek közötti kapcsolatok mennyire felelnek meg valójában a természetben, a természetes állatcsoportokban zajló eseményeknek. Erre a kérdésre közvetlenebb választ ad a természetes populációk számos megfigyelése a faj természetes körülményei között. A kutatók fokozatosan hozzászoktatták az állatokat a jelenlétükhöz anélkül, hogy beavatkoztak volna a csoport életébe. Így J. Goodall azt írja, hogy a csimpánzokkal való kapcsolatában három szakaszon ment keresztül.
Az első szakaszban megpróbálta leküzdeni a vadon élő állatoktól természetes félelmet, amikor a majmok szétszóródtak, amikor megjelent. A második szakaszban a majmok tájékozódó-feltáró és agresszív reakciókat fejlesztettek ki, amelyek végül elhalványultak. És végül eljött az idő, amikor a majmok rokonként kezdtek találkozni a kutatóval. Amikor megjelent, konkrét üdvözlő kiáltást hallattak, faágakat lóbáltak, és esetenként egyáltalán nem figyeltek rá. A csimpánzokat több mint 30 éven át megfigyelő Goodall képes volt "látásból" megkülönböztetni a csoport minden tagját, sőt néha ismerte az egyének "életrajzát" a születéstől a halálig.
Bibliográfia
1. Panov E.N. Az állatok viselkedése és a populációk etológiai szerkezete. M., 1983.
Menning O. Állati viselkedés. Bevezető tanfolyam. M., 1982.
Crook J. A közösség szerkezete és dinamikája a geladában (Theropithecus gelada) // A modern teriológia sikerei. M., 1977.S. 64-74.
Segítségre van szüksége egy téma feltárásához?
Szakértőink tanácsot adnak vagy oktatói szolgáltatásokat nyújtanak az Önt érdeklő témákban.
Kérelmet küldeni a téma megjelölésével már most tájékozódni a konzultáció lehetőségéről.
A környezeti feltételek változása miatt a populációk száma és sűrűsége folyamatosan változik. Általában ezek az ingadozások rendezetlenek, és sok tényező véletlenszerű kombinációjától függenek. De mindenesetre a népsűrűség a közeg átlagos kapacitásának szintje körül ingadozik. Ha a környezet ellenállása hosszú ideig alacsony, például a kedvező időjárási és takarmányozási viszonyok miatt, akkor az egymást átfedő generációkkal rendelkező fajoknál (elsősorban // - stratégáknál) gyors szaporodás figyelhető meg. Így fordulnak elő hatalmas járványok egyes rovaroknál.
Egyes populációkra (például Subargica lakosaira) jellemzőek a viszonylag rendezett létszámingadozások, amelyek bizonyos időközönként – háromtól tíz évig terjedő időközönként váltakoznak – emelkednek és csökkennek. Ennek a ciklikusságnak az oka gyakran a ragadozó és a zsákmány populációinak kölcsönös hatása (3.2. ábra).
A populációk stabilitása és vitalitása. A sokféle forma gyors szaporodási képessége azt az illúziót kelti, hogy egy pár is elég a „szaporodáshoz”. A valóságban ez csak kivételes esetekben lehetséges. A természetes populációk hosszú távú fennmaradásához egyéb feltételekre van szükség.
A populáció stabilitásának fő tényezői a következők: a populáció genetikai szerkezete feletti teljes kontroll fenntartása természetes szelekcióval, különösen a populációban a diverzitás és a génsodródás bizonyos szintjének fenntartása, amelyhez az azonos faj populációi közötti kapcsolat szükséges; normál rendszerszintű kapcsolat fenntartása a populációszerkezet összes paramétere, valamint azok és a lakosságra jellemző környezeti feltételek összessége között; a populáció tényleges méretének megőrzése, valamint a minimálisan megengedett mérethatár átlépésének kockázata a szaporodási potenciál megőrzése mellett.
3.2. ábra. Az amerikai hónyúl (x,) és az arra vadászó hiúz (X2) egyedszámának ingadozása Kanada erdeiben (prémbetakarítási adatok szerint)
Általános esetben a T populáció várható élettartama, mint „életképességének” feltétele, az r biotikus potenciál átlagos értékétől és Sr diszperziójától függ a maximális populációméretnél Nm: T = f (r , sr, Nm) (Goodman, 1989). A modell vizsgálata először is megmutatta, hogy Sr gt feltétele mellett lehetséges a populáció kihalása; 2d, másodszor, hogy r és Nm is ábrázolható a testtömeg függvényeként. Ezekből az adatokból különösen az következik, hogy a következő 100 év túlélési valószínűségének magas, 95%-os túlélése érdekében az elefántpopulációnak legalább 100, az egerek populációjának pedig legalább 10 000-nek kell lennie.
A „népesség” kifejezést ma a tudomány különböző területein és területein használják. A legnagyobb befolyása a biológiában, demográfiában, ökológiában, orvostudományban, pszichometriában, citológiában van. De mi is az a populáció, és hogyan jellemzik?
Napjainkig a populációvizsgálatokat főként genetikai vagy ökológiai szekvenciák azonosítására végzik. Ez lehetővé teszi a fajok túlélési környezetének és öröklődésének meghatározását. Jelenleg van még egy fogalom - "sejtpopuláció". Ez a sejtek számát tekintve egy meghatározott sejtcsoport izolált utódja. Ennek a területnek a tanulmányozását a citológia keretében szakemberek végzik.
Genetikai szempontból a populáció egy faj heterogén örökletes formakészlete, amely szembeállítja az úgynevezett tiszta vonallal. A tény az, hogy az egyedek minden családja meghatározott tulajdonságoknak felel meg, és egy bizonyos feno- és genotípust képvisel.
Mielőtt elkezdené részletesebben megérteni, mi a populáció, ismernie kell és meg kell értenie fő összetevőit. Összesen 5 fő jellemzője van:
1. Elosztás. Lehet térbeli és mennyiségi. Az első típus viszont véletlenszerű és egyenletes eloszlásra oszlik. A mennyiségi mutató felelős a népesség vagy annak külön csoportjának méretéért. Az egyedek eloszlása közvetlenül függ az éghajlati viszonyoktól, a genomtól, a tápláléklánctól és az alkalmazkodás mértékétől.
2. Szám. Ez a populáció külön jellemzője, és nem tévesztendő össze az elterjedési alfajjal. Itt a bőség az élőlények teljes számát jelenti egy adott téregységben. Leggyakrabban dinamikus. Az egyedek halandóságának és termékenységének arányától függ.
3. Sűrűség. A biomassza vagy az egységnyi területre (térfogatra) jutó szervezetek száma határozza meg.
4. Termékenység. A szaporodás eredményeként megjelenő egyedek száma határozza meg egységnyi idő alatt.
5. Halandóság. Életkori kritériumok szerint osztva. Az időegység alatt meghalt életformák számát jelenti.
Jelenleg a következő típusú populációkat különböztetjük meg: kor, nem, genetikai, ökológiai és térbeli. Ezen változatok mindegyikének megvan a maga sajátos szerkezete. Így az életkori populációt a különböző generációk egyedeinek aránya határozza meg. Ugyanazon faj képviselőinek lehetnek elődjei és utódai is.
A nemi populáció a család szaporodási típusától, valamint az élőlények determinisztikus morfológiai, funkcionális és anatómiai jellemzőitől függ. A genetikai szerkezetet az allélok variációja és cseréjük módja határozza meg. Az ökológiai populáció egy család csoportokra osztása a környezeti tényezők tekintetében. A térszerkezet a faj egyes egyedeinek elterjedésétől és elterjedésétől függ.
Különböző családokban ez a tulajdonság a környezettől és az együttélés formájától függ. Ha egy faj képviselői nagy területeken mozognak, akkor egy ilyen populációt nagynak nevezhetünk. Az elterjedési képességek gyenge fejlettsége esetén a családot kis aggregátumok határozzák meg, amelyek tükrözhetik például a táj mozaikosságát. Az ülő állatok és növények populációja a környezet heterogenitásától függ.
Az azonos fajhoz tartozó szomszédos családok elszigeteltségi szintje eltérő. Ebben az esetben a populációk élesen eloszlanak a térben, vagy egyértelműen lokalizálódhatnak egy bizonyos területen. Hatalmas terület folyamatos betelepítése is van egy-egy fajjal. A populációk közötti határok viszont homályosak és megkülönböztethetőek lehetnek.
A népességdinamika háromféle lehet:
Az egyedek többsége eléri a maximális életkori küszöböt (emberek és emlősök),
A halál bármikor bekövetkezhet (hüllők és madarak),
Már a fejlődés korai szakaszában magas a halálozási arány (halak, növények, gerinctelenek).
A populáció olyan egyedek halmazából áll, amelyek morfofiziológiai tulajdonságaiban, területében, keresztezési típusában, származásában hasonlóak egymáshoz. Az ilyen élőlénycsoportot fajnak nevezzük. Ez a népességszerkezet egysége.
A fajok a következő kritériumoktól függenek: morfológiai, genetikai, fiziológiai, biokémiai. Egy további besorolás szerint a hatás jellemzői földrajzi és ökológiai jellegűek.
Mindegyik faj felbukkan, majd fejlődik és alkalmazkodik. A létkörnyezet feltételeinek éles megváltozásával eltűnhet.
A lakosság szerint az ökológiában ugyanazon fajhoz tartozó egyedek csoportját nevezik, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással és közösen laknak egy közös területen.
Egy populáció tagjai nem kisebb hatást gyakorolnak egymásra, mint a környezet fizikai tényezői vagy más együtt élő élőlényfajok. A populációkban ilyen vagy olyan mértékben az interspecifikus kapcsolatokra jellemző kapcsolatok minden formája megnyilvánul, de a legkifejezettebbek a kölcsönös (kölcsönösen előnyös) és a versengő kapcsolatok. Specifikus intraspecifikus kapcsolatok- Ez a szaporodáshoz kapcsolódó kapcsolat: a különböző nemű egyedek, illetve a szülő-gyermek generációk között.
Az ivaros szaporodás során a géncsere egy populációt egy viszonylag teljes genetikai rendszerré alakít át. Ha nincs keresztmegtermékenyítés és vegetatív, partenogenetikus vagy más szaporodási módok érvényesülnek, akkor a genetikai kapcsolatok gyengébbek, és a populáció klónok, vagy tiszta vonalak rendszere, amelyek osztoznak a környezetben. Az ilyen populációkat főként ökológiai kapcsolatok kötik össze. A populációknak minden esetben vannak olyan törvényei, amelyek így lehetővé teszik a korlátozott környezeti erőforrások felhasználását az utódok elhagyásának biztosítása érdekében. Ezt elsősorban a népesség mennyiségi változásai révén érik el. Számos faj populációja rendelkezik olyan tulajdonságokkal, amelyek lehetővé teszik számuk szabályozását.
Az adott feltételek mellett az optimális szám megtartását ún a lakosság homeosztázisát. A populációk homeosztatikus képességei a különböző fajokban eltérő módon fejeződnek ki. Az egyének kapcsolatán keresztül is megvalósulnak.
Így a populációknak, mint csoporttársulásoknak számos olyan sajátos tulajdonságuk van, amelyek nem minden egyes egyedben rejlenek.
A populációk főbb jellemzői:
1) a szám- az egyedek összlétszáma a kiosztott területen;
2) sűrűség populációk - az egyedek átlagos száma egységnyi területre vagy egy populáció által elfoglalt terület térfogatára vonatkoztatva; a népsűrűség kifejezhető a lakosság egy téregységen belüli tömegével is;
3) termékenység- a szaporodás eredményeként időegység alatt megjelent új egyedek száma;
4) halandóság - a populációban egy bizonyos ideig elpusztult egyedek számát tükröző mutató;
5) népesség növekedés- a termékenység és a halálozás közötti különbség; a nyereség pozitív és negatív is lehet;
6) növekedési üteme -átlagos nyereség időegységenként.
A lakosságot egy bizonyos szervezettség jellemzi. Az egyedek területi megoszlása, a csoportok aránya nem, életkor, morfológiai, fiziológiai, viselkedési és genetikai jellemzők szerint tükrözi. népességszerkezet. Egyrészt a faj általános biológiai tulajdonságai alapján, másrészt a környezet abiotikus tényezőinek és más fajok populációinak hatására alakul ki. A populációk szerkezete tehát adaptív. Ugyanazon faj különböző populációi egyaránt rendelkeznek hasonló szerkezeti jellemzőkkel és olyan jellegzetes tulajdonságokkal, amelyek az élőhelyeik ökológiai viszonyainak sajátosságait jellemzik.
8.2. A faj populációszerkezete
Minden faj egy bizonyos területet foglal el (terület), populációk rendszere képviseli rajta. Minél összetettebben boncoljuk fel a faj által elfoglalt területet, annál több lehetőség nyílik az egyes populációk elkülönítésére. Egy faj populációszerkezetét azonban nem kisebb mértékben meghatározzák biológiai jellemzői, mint például az alkotó egyedek mobilitása, a területhez való kötődésük mértéke és a természetes akadályok leküzdésének képessége.
8.2.1. A populációk elszigeteltségének mértéke
Ha egy faj tagjai folyamatosan mozognak és keverednek nagy területeken, akkor egy ilyen fajt kisszámú nagy populáció jellemzi. Például a rénszarvasok és a sarki rókák kiváló vándorlóképességükkel tűnnek ki. A címkézési eredmények azt mutatják, hogy a sarki rókák szezononként több száz, néha több mint ezer kilométert is elköltöznek költőhelyüktől. A rénszarvasok is rendszeresen, több száz kilométeres, szezonálisan vándorolnak. Az ilyen fajok populációi közötti határok általában nagy földrajzi akadályok mentén haladnak: széles folyók, szorosok, hegyláncok stb. a hegység két fő gerincén.
A gyengén fejlett mozgási képességekkel a faj összetételében sok kis populáció alakul ki, tükrözve a táj mozaikosságát. A növényekben és az ülő állatokban a populációk száma egyenes arányban áll a környezet heterogenitásának mértékével. Például a hegyvidéki területeken az ilyen fajok területi megkülönböztetése mindig bonyolultabb, mint a sík nyílt területeken. Példa egy olyan fajra, amelyben a populációk sokaságát nem annyira a környezet differenciáltsága, mint inkább a viselkedési sajátosságok határozzák meg, a barnamedve. A medvéket az élőhelyükhöz való erős kötődés jellemzi, ezért széles körben sok viszonylag kis csoport képviseli őket, amelyek számos tulajdonságban különböznek egymástól.
A faj szomszédos populációinak elszigeteltségi foka nagyon eltérő. Egyes esetekben élesen elválasztják őket egy lakhatásra alkalmatlan terület, és egyértelműen lokalizálódnak a térben, például a sügér és csóka populációk elszigetelt tavakban vagy a lamellás patkány, fehérfarkú poszcsa, indiai poszcsa és más fajok populációi. oázisokban és folyóvölgyekben sivatagok között.
Az ellentétes lehetőség a nézet szerint hatalmas területek folyamatos betelepítése. Ilyen elterjedési mintázat jellemző például a száraz sztyeppeken és félsivatagokban élő kismókusokra. Ezeken a tájakon népsűrűségük mindenhol magas. Az életre alkalmatlan elkülönült területek a fiatal állatok betelepítésével könnyen áthidalhatók, és kedvező években átmeneti telepek jelennek meg rajtuk. Itt csak feltételesen lehet elkülöníteni a populációk közötti határokat, az eltérő népsűrűségű régiók között.
A faj folyamatos elterjedésére példa a hétpettyes katica.
Ugyanazon fajon belül jól elkülöníthető és elmosódott határvonalú populációk is létezhetnek (95. ábra).
Az egyének cseréje a populációk között, ami lehet meglehetősen rendszeres vagy epizodikus. A varjak szezonális vonulása során például a fiatal madarak egy része évente a telelőhelyén marad, párokat alkotva az ülő populáció képviselőivel. Az egyes halfajok populációi közötti kapcsolat a tavakban jóval ritkábban fordul elő, például a különösen erős árvizes években, amikor az elszigetelt víztestek egyetlen vízrendszerré egyesülnek.
A populációk közötti kapcsolatok a faj egészét támogatják. A populációk túl hosszú és teljes elszigetelése általában új fajok kialakulásához vezet.
Az egyes populációk közötti különbségek különböző mértékben fejeződnek ki. Nemcsak csoportjellemzőikre, hanem az egyes egyedek fiziológiájának, morfológiájának és viselkedésének minőségi jellemzőire is hatással lehetnek (96. ábra). Ezek a különbségek főként a természetes szelekció hatására jönnek létre, amely az egyes populációkat létének sajátos körülményeihez igazítja.
A tartomány különböző részeiről származó fehér mezei nyulak színe, mérete és az emésztőrendszer szerkezete különbözik. Például a Jamal-félsziget nyulai vakbélének hossza kétszerese az Urál erdő-sztyepp képviselőinek. Ennek oka az étrend jellege, a szálastakarmány eltérő aránya az étrendben.
8.3.3. Növény- és állatpopulációk térszerkezete
Az egyedek térbeli eloszlásának típusai. A lakosság által elfoglalt tér megélhetést biztosít számára. Minden terület csak bizonyos számú egyedet táplálhat. A rendelkezésre álló erőforrások felhasználásának teljessége természetesen nemcsak a teljes populáció méretétől függ, hanem az egyedek térbeli eloszlásától is. Ez egyértelműen megnyilvánul azoknál a növényeknél, amelyek táplálkozási területe nem lehet kisebb egy bizonyos határértéknél. A tápanyagokat és a vizet a gyökerekkel felfogva, a teret beárnyékolva, számos hatóanyag szabadul fel, minden növény egy adott területen terjeszti ki hatását, ezért a populáció számára az optimális intervallum a szomszédos példányok között olyan intervallum, amelyben nem. negatívan hatnak egymásra, de ugyanakkor nem marad és kihasználatlan tér.
Rizs. 104. A nagy futóegér kolóniáinak elhelyezésének fő lehetőségei (E.V. Rothschild, 1966 szerint):
1 - folyamatos egységes elszámolások; 2 - tömör csipketelepítések; 3 - keskeny sávú; 4 - széles szalag; 5 - kis sziget; 6 - nagy sziget; 7 - különálló telepcsoportok
A természetben az egyedek szinte egyenletes rendezett eloszlása ritkán található meg a megszállt területen, például a ülő polichaeták sűrű populációiban, egyes növények tiszta bozótjaiban. Leggyakrabban azonban a populáció tagjai egyenetlenül oszlanak el a térben (104. ábra), aminek két oka lehet: egyrészt a foglalt tér heterogenitása, másrészt a fajok biológiájának néhány olyan sajátossága, amelyek hozzájárulnak a megjelenéshez. egyedcsoportok. A növényekben az ilyen aggregáció például a vegetatív szaporodás során fordul elő, amikor a magvak gyengén terjednek és csíráznak az anya közelében; állatokban - csoportos életmóddal családok, csordák, kolóniák szerint, szaporodási, áttelelési stb.
A populáció tagjainak egyenetlen eloszlása két szélsőséges változatban nyilvánulhat meg, köztük minden lehetséges átmenettel: 1) hangsúlyos mozaikosságban az egyes egyedcsoportok közötti elfoglaltság nélkül és 2) véletlenszerű, diffúz típusú eloszlásban. Az elsőre példa a bástya fészkelése, amelyek kolóniákban telepednek le ligetekben vagy parkokban, amelyek kedvező táplálkozási helyekkel szomszédosak. Diffúz eloszlás akkor fordul elő a természetben, ha egy populáció tagjai viszonylag függetlenek egymástól, és számukra homogén környezetben élnek. Ilyen például a lisztbogarak, a Tribolium confusum lisztben való elhelyezése, a májusi lárvák a patak vizében, a karakurt pókok nyérceinek elhelyezése a réteken stb.
Minden konkrét esetben az elfoglalt térben való elosztás típusa adaptívnak bizonyul, azaz lehetővé teszi a rendelkezésre álló erőforrások optimális felhasználását. Az elhelyezés racionális jellegének elérésének módjait a népesség tagjai közötti kapcsolatrendszer határozza meg.
A kenopopulációban lévő növények legtöbbször rendkívül egyenetlenül oszlanak el, többé-kevésbé elszigetelt csoportokat, klasztereket, ún. mikrocenopopulációk, szubpopulációk vagy cenopopulation lókuszok. Ezek a klaszterek egyedszámban, sűrűségben, korszerkezetben, hosszúságban különböznek egymástól. A klaszter sűrűbb középpontját gyakran kevésbé sűrűn elhelyezkedő egyedek veszik körül.
A cenopopuláció térbeli heterogenitása összefügg a klaszterek időbeni fejlődésének természetével. A félhold lucernában például a magvak általában az anyanövény közvetlen közelébe esnek, ezért a bőségesen termő középkorú generatív növények közelében fiatal (csemeték, fiatal és éretlen) fürtök képződnek. Ezeket a klasztereket nagy sűrűség jellemzi. Ahogy az egyedek a következő életkori állapotokba kerülnek, a klaszterek megváltoztatják az életkori szerkezetet és elvékonyodnak. Ugyanakkor a klaszteren belül új primordiák vernek gyökeret, sűrűsödik, szerkezete összetettebbé válik, az általa elfoglalt terület kitágul. Ha a primordia beágyazódása a klaszteren kívül történik, akkor új keletkezik. Az aggregációk részben összeolvadhatnak egymással, azaz magasabb aggregációs szintet érhetnek el.
Így egy cenopopuláció élete aszinkron, korfüggő változások formájában zajlik le különböző lókuszokban, miközben a térszerkezete is megváltozik, mert változik a lókuszok konfigurációja, hossza és elhelyezkedése a fitocenózisban.
Az állatoknál mobilitásuk miatt a területi viszonyok rendezésének módjai változatosabbak, mint a növényeknél. Még az ülő formáknak is számos adaptációja van a térben való ésszerű elhelyezéshez. Az ascidiánoknál és bryozoáknál a kolónia növekvő széle egy másik faj kolóniájával ütközve a tetejére nő, és végül elnyomja azt. De ha ugyanannak a fajnak a kolóniáit találják, mindegyik gátolja a szomszédos telep növekedését, és más irányba kezdenek terjedni. Ha teljesen körülvéve saját fajuk kolóniáival, a vegetatív szaporodás leáll, de fokozódik a szaporodási termékek és a mozgékony lárvák képződése.
Az osztriga, tengeri makk, ülő polichaéta lárvái kémiai ingerektől vezérelve általában olyan helyeken telepednek meg, ahol már vannak ugyanannak a fajnak egyedei. A végső rögzítés előtt a megtelepedett lárvát speciális keresési viselkedés jellemzi, amely lehetővé teszi számára, hogy egy bizonyos helyet foglaljon el a fürtben. Megfigyelték, hogy a Balanus balanoides tengeri makk ciprusos lárvái általában legalább 2,5 mm távolságra tapadnak a fiatal egyedektől és legalább 2 mm távolságra saját fajuk idősebb egyedeitől. Ugyanakkor szabadon megtelepednek más fajok képviselőinek közvetlen közelében és még a felszínén is.
A magasabb rendű állatoknál az intrapopulációs eloszlást az ösztönrendszer szabályozza. Speciális területi viselkedés jellemzi őket - reakció a lakosság többi tagjának elhelyezkedésére. A madarakban, emlősökben, hüllőkben, számos halban és kisebb mértékben a kétéltűekben is megvannak az ösztönök, amelyek támogatják az egyes egyedek vagy csoportok populációkba való elhelyezését a területen. Számos összetett idegrendszerű gerinctelen fajban is kifejeződnek - számos rovarban, pókban, rákokban, polipokban stb.
A térhasználat típusa szerint az összes mobil állatot két fő csoportra osztják: ülő és nomád.
Ülő létben az állat a környezet meglehetősen korlátozott területét használja egész életében vagy nagy részében. Az ilyen állatokat a helyükhöz való kötődés ösztöne, kényszerű áthelyezés esetén pedig a jól ismert területre való visszatérés vágya különbözteti meg. Ez az „otthon érzése” az ökológiában „homing” nevet kapta (az angolból. itthon- Ház). Sok faj hosszú és távoli vándorlás után is visszatér költőhelyére. Ismeretes például, hogy ugyanaz a pár seregély évről évre elfoglalhatja "a" madárházát. A házigalambokat még gyakorlati célokra is használták - posta szállítására.
Az ülő életmódnak jelentős biológiai előnyei vannak. A jól ismert területen az állat szabadon közlekedik, kevesebb időt tölt táplálékkereséssel, és a legrövidebb úton jut el az általa ismert menhelyekre. Emellett sok ülő faj tartalékrendszert hoz létre, ösvényeket készít, további fészkeket, odúkat épít, ami segíti a túlélést. Például a mókusoknak van egy fő fészke, ahol a fiatal állatokat keltik ki, és több további fészek is van, amelyekben az állatok elbújnak a rossz időjárás vagy az ellenség elől. A fehérjék egy sor kamrát is létrehoznak, amelyekben diót, magvakat, gombát tárolnak télre. Egy adott terület hosszú távú használata elősegíti annak teljesebb fejlődését.
Idegen oldalon megváltozik az állat viselkedése. A gopherek megfigyelései kimutatták például, hogy az ilyen állatok nyűgösek, mozgásukban bizonytalanok, gyakran körülnéznek, csak véletlenül találnak menedéket, ezért gyakrabban pusztulnak el, mint a terület tulajdonosai.
Kísérletek során bebizonyosodott, hogy az ismerős területen élő ragadozók halálának valószínűségét csökkenti. Például amikor kiengedtek egy hosszúfülű baglyot abba a helyiségbe, ahol a hörcsögök tartózkodtak, kiderült, hogy azokat az állatokat, amelyek korábban megismerkedtek a szoba berendezésével, ötször ritkábban fogta meg a bagoly, mint a beleesetteket. először.
A mozgásszegény életmód azonban az erőforrások gyors kimerülésének veszélyével jár, ha a népsűrűség túl magas. Az ülő fajok olyan adaptív viselkedési sajátosságokat alakítottak ki, amelyek biztosítják az élőhelyek elhatárolását egyedek, családok vagy más intrapopulációs csoportok között. A lakosság által elfoglalt teljes területet külön egyéni vagy csoportos területekre osztják fel, ezzel biztosítva a tápláléktartalékok, természetes menedékek, költőhelyek stb.
Populáció - azonos fajhoz tartozó egyedek halmaza, közös génkészlettel. nagyszámú nemzedéken keresztül, egy bizonyos térben vagy térfogatban (vízben) élnek, viszonylag egységes élőhelyi feltételekkel, és viszonylag elszigetelten (elszigetelve) e faj egyéb aggregátumaitól. A populáció egyedei szabadon kereszteződnek egymással. Egy bizonyos elterjedési területet elfoglaló faj egy (ritkán), több vagy több populációt tartalmazhat. Bár a megfelelő élőhelyek gyakran a faj elterjedési területén belül találhatók, általában nem fedik le a teljes elterjedési területet.
A populáció nem egyedek kaotikus halmozódása, hanem egy bizonyos szerkezetű stabil képződmény. A populáció egyedei különböznek korban, nemben, genotípusban. de szorosan összefüggenek. Az összefüggések többsége a népesség reprodukcióját célozza, amit elsősorban a nemek és a korcsoportok közötti kapcsolat határoz meg. A populáció hosszú távú stabil létezése a benne lévő egyedek számától függ. Az egyes fajok száma azonban eltérő. populáció génállomány bioszféra ember
A populáció mérete folyamatosan ingadozik, de a populáció nem tud sokáig létezni, ha száma az egyes fajokra jellemző határérték alatt van. Egy populáción belül a génállomány véletlenszerű szabad keresztezése és „keverése” könnyebb és gyakoribb, mint a különböző földrajzilag szétszórt populációk között. Ezért a populáción belüli genotípusos hasonlóság sokkal nagyobb, mint azon kívül. Sérül, ha az egyes egyedeken örökletes változások (mutációk) alakulnak ki, amelyek a szabad keresztezés eredményeként a populációban terjednek, ami annak genetikai heterogenitásához (heterogenitásához) vezet, és feltételeket teremt a természetes szelekció működéséhez. Így az evolúciós folyamat a populációk elemi genetikai eseményeivel – mikroevolúciókkal – kezdődik, amelyek a makroevolúciós folyamatok hátterében állnak.
A népesség szerkezete. A populáció szerkezete alatt az egyedek bármely jellemző szerinti arányát értjük. Ez alapján megkülönböztetnek nemi, életkori, genetikai, ökológiai és térbeli struktúrákat.
A szexuális szerkezet a különböző nemű egyedek populációjában fennálló arányát tükrözi. Ideális körülmények között az ivarszerkezetnek optimálisnak kell lennie, ami nem jelenti az egyedek nemenkénti 1:1 arányát. Először is, a populáció nemi szerkezete az egyed biológiai jellemzőitől függ. Ha monogám családokat hoznak létre, akkor az 1: 1 arány normálisnak tekinthető (hattyúkban). A poligám egyedeknek ez nem lehet (fókák háremei, rozmárok).
A megtermékenyítés időpontjában a legtöbb fajban a zigóták nemenkénti aránya egyenlő, azonban a hímek és a nőstények élettani, ökológiai, viselkedési és egyéb különbségei már a születéskor megsértik ezt az arányt. Általános szabály, hogy az egyik nemhez tartozó egyének halálának valószínűsége magasabb lehet, mint egy másik nemé. A nemi struktúra befolyásolja a populáció méretét, sűrűségét, termékenységét és korszerkezetét. Elég csak felidézni, hogy milyen demográfiai eltolódások eredményezték a férfinépesség jelentős részének halálát a második világháborúban.
Az életkorszerkezet nemcsak az egyedek korcsoportonkénti megoszlását tükrözi, hanem azt is, hogyan változik arányuk az év különböző évszakaiban, a biogeocenózisok változásával, milyen a populáció megújulásának üteme és milyen összefüggés van az életkor között. csoportok és a környezet. Az életkori szerkezet vizsgálata nagy jelentőséggel bír a gyakorlati tevékenység szempontjából, hiszen a növények és állatok emberi felhasználásra való eltávolításának mértéke attól függ, hogy az egyed egy adott korcsoporthoz tartozik.
A demográfiában a korcsoportokat kohorszoknak nevezzük. Tanulmányozásuk fontos a szociális problémák megoldása szempontjából (iskola, óvoda építése, nyugdíjalap nagyságának meghatározása stb.). A különböző fajok populációiban - állatokban és növényekben, egynyári és évelő szervezetekben - a korszerkezet meghatározásának megvannak a maga sajátosságai. De a sajátosságoktól függetlenül a korstruktúra meghatározásának módszere ugyanaz. Minden egyed életkorát meghatározzák, és ha nagy a populáció, akkor mintát készítenek: vizsgálati helyszíneket helyeznek el az erdőben, kontrollálják a halfogásokat stb. Ezután beállítják a korosztály méretét - az időintervallumot napokban, órákban, években, elosztva a legidősebb egyén életkorát az elfogadott (önkényesen) osztályok számával, és meghatározzák az osztályok határait. Mondjuk a lakosság összeírása után kiderült, hogy életkoruk maximum 90 év. Elfogadjuk a lakók feltételes felosztását 9 osztályra. A 90-et 9-cel osztva a korosztály 10-et kap. Ez azt jelenti, hogy az első osztály határai 0-tól 10-ig, a másodiké 11-től 20-ig, a harmadiké 21-től 30-ig, és így tovább 90-ig. Ezt követően az összes egyént korosztályokra osztják, és azok számát. minden osztályban számítva van. Ez lesz a korstruktúra. Az egyes osztályok méretét a teljes népesség százalékában is meghatározzák. A nagyobb áttekinthetőség érdekében a kapott digitális adatokat grafikusan, hisztogramok formájában jelenítjük meg. Természetesen minden populációnak meglesz a maga hisztogramja, de mindazonáltal mindegyik három típusra redukálható, amelyek az életkori szerkezettől függően a populáció típusai.
Az állategyedek korosztályok szerinti megoszlása mellett a kényelem érdekében az osztályokat általában korcsoportokba sorolják: fiatalok, középkorúak és idősek. Az ezekbe a csoportokba egyesített osztályok száma természetesen eltérő a különböző populációkban. Az adott korcsoport túlsúlya szerint a következő populációkat különböztetjük meg: invazív, vagy áthatoló (pre-reproduktív), amelyben az első néhány osztály egyedei (fiatal állatok) vannak túlsúlyban; szaporodó, teljes értékű vagy kiegyensúlyozott, amelyben a létszámcsökkenés a legfiatalabb osztálytól az utolsóig egyenletesen történik; regresszív, vagy veszélyeztetett, amelyben az utolsó korosztályok (időskor) egyedei vannak túlsúlyban.
A populáció típusának azonosítása nagy jelentőséggel bír a biotechnológiai tevékenységek szempontjából. A behatoló és elöregedett populációkat nem lehet kizsákmányolni, megőrzésükre (állatok etetésére, ellenségek, betegségforrások felszámolására) kell intézkedni. Kiegyensúlyozott populációkban lehetséges a kilövés, a fogás, a vágás ésszerű normáinak végrehajtása.
Az egynyári növényekben az egyedeket nem korosztály szerint, hanem életkor szerint számolják. Vannak látens, szűzies (a palántáktól a generatív szervekig), generatív és szenilis (öregedés) időszakai. Ez a növényeloszlás nagyon fontos a gyógyászati alapanyagok beszerzésének volumenének és időzítésének, a szénakészítés megkezdésének stb. Ismeretes, hogy az életkor előrehaladtával a növények növekedési képessége gyengül, és ezt figyelembe veszik az erdők helyreállításakor, az állatok legeltetésénél a réteken.
Az állati szervezetekben a legstabilabbak a különböző generációk hosszú távú együttélésével rendelkező populációk (jávorszarvas, szarvas, elefánt, medve). Az életkori szerkezet a születési aránytól függően jelentősen eltér. Egy bizonyos korosztály létszámának csökkenése a népesség leépüléséhez, vagy éppen ellenkezőleg, túlzott növekedéséhez vezethet. A korszerkezet elemzése lehetővé teszi a népességszám előrejelzését a következő generációk során. Ez fontos a kereskedelmi halak és rovarkártevők fejlődési dinamikájának kiszámításához. A környezeti tényezők egyes korcsoportokra gyakorolt mennyiségi hatását figyelembe vevő matematikai modellek segítségével megbízható előrejelzések születnek.
A genetikai szerkezet határozza meg az egyedek populációjában az arányt - bizonyos allélok hordozói. Allél (a görög. Allelon - egymást, kölcsönösen) - az egyik lehetséges szerkezeti állapota a gén; meghatározza egy adott tulajdonság kialakulását. Az adott allélt hordozó organizmusok számát az allél gyakoriságának nevezzük. Például emberben a bőr, a haj és a szem pigmentációját meghatározó domináns (domináns) allél gyakorisága 99%, a recesszív allél (elnyomott) pedig 1%-os gyakorisággal fordul elő (a teljes gyakoriság). 100%, vagy 1). Ha egy adott populáció génállományában a domináns allél gyakorisága P, a recesszív allélé pedig Q, akkor P + Q = 1. Így az egyik allél gyakoriságának ismeretében meghatározható a másik allél gyakorisága. Az egyes allélok gyakorisága a génállományban lehetővé teszi a genotípusok gyakoriságának kiszámítását, a genotípus pedig a fenotípust (az egyed összes tulajdonságának és tulajdonságának összessége, amely az öröklődés és a külső környezet hatása alapján alakul ki) ). 1908-ban J. Hardy angol matematikus és W. Weinberg német orvos matematikai összefüggést vont le az allélok gyakorisága és a populációk genotípusai között. Ezt a függőséget Hardy-Weinberg törvényként ismerjük: a domináns és recesszív allélok gyakorisága egy adott populációban generációról generációra állandó marad, ha a következő feltételek fennállnak: a populáció mérete elég nagy, a keresztezés véletlenül történik, új nem keletkeznek mutációk, minden genotípus egyformán termékeny, akkor nincs szelekció, nem fedik egymást a generációk, nincs genetikai információcsere más populációkkal. És mivel természetes körülmények között ezek a követelmények nem teljesíthetők, így az allélok gyakorisága megváltozik. A genetikai egyensúlyt az egyenlet fejezi ki
Р 2 + 2PQ + Q 2 = 1.
Mivel a természetes populációkat a stabilitásra való törekvés jellemzi, nagyon fontos, hogy a növény- vagy állatcsoportok domináns gén alapján történő kiválasztásánál számos feltételt betartsunk (magas tehenek tejhozam, magas tejzsírtartalom, juhok hosszú gyapja) a véletlen átkelés elkerülése érdekében. Ellenkező esetben a magas fajtájú állatok csoportjában az egyedek homozigótának tűnnek recesszív és heterozigóta szempontjából.
Az ökológiai szerkezet tükrözi a különböző ökológiai csoportokhoz tartozó egyedek arányát a populációban. Ismeretes, hogy a gyümölcsfák meglehetősen gyakori kártevője - a gyűrűs selyemhernyó almára, körtére, cseresznyére tojik. A tojásból kikelt cseresznyén élő kártevő hernyói soha nem kerülnek át az almafára, mivel az almafa leveleiben lévő anyagok biokémiai összetétele eltér a cseresznyefa leveleitől és a hernyók enzimrendszerei nem alkalmasak ezek feldolgozására.
Az erdészek régóta ismerik a kocsányos tölgy két fenológiai formájának létezését: a téli és a nyári (vagy késői és korai). Ugyanazon az erdőterületen az alacsony domborzatú területeken a tölgyfák sokkal később virágoznak, mint a sík talajon vagy a magasban, mivel tavasszal éjszakánként hideg levegő gyűlik össze a mélyedésekben, és úgynevezett fagygödrök keletkeznek.
A növények és állatok biológiai jellemzőinek ismerete lehetővé teszi a környezeti feltételek hatékonyabb kihasználását. Érdekes, hogy Angliában, amely a búzaterületet tekintve majdnem kétszer akkora, mint a Nikolaev régió (Ukrajna), több mint 20 búzafajtát termesztenek, a Nikolaev régióban pedig csak 3-at. Az angol gazdálkodók figyelembe veszik mind a kettőt. a lejtő kitettsége, valamint a dombok meredeksége és magassága a fajták kiválasztásához, ami lehetővé teszi a természetes körülmények maximális hatékonyságú kihasználását.
A térszerkezet egy populáció egyedeinek rendezett megoszlása egy megszállt területen. Ez az elhelyezés annak a ténynek köszönhető, hogy a populáció elterjedési területének egy meghatározott részén csak bizonyos számú egyed táplálkozhat. Az egyedek kétféleképpen oszthatók el a tartomány területén: egyénileg és csoportosan. Az egyetlen eloszlás kevés állatnál és egy bizonyos életszakaszban jellemző (katicabogár, földi bogarak). De még a magányos állatok is a párzás és az utódok tenyésztésének idejére ideiglenes intrapopulációs csoportokat alkotnak. A csoportos elosztás gyakoribb. Ezt elsősorban az élőhely heterogenitása és az egyes fajok biológiai jellemzői magyarázzák (növényekben a vegetatív szaporodás során, a magvak gyenge eloszlása és csírázása az anyaegyed közelében - tölgy, bükk, cédrusfenyők).
Az egyedek egyéni és csoportos eloszlása a populációtartományban egyaránt lehet egyenletes és egyenetlen. Egyenletes eloszlás mellett az egyének és csoportjaik egymástól azonos távolságra helyezkednek el. Természetes körülmények között a növényekben ez rendkívül ritka. Az agrocenózisok (négyzetbe ágyazott növények) példaként szolgálhatnak az egységes térbeli eloszlásra. Az állatokban az ilyen eloszlás ülő életmódban fordul elő, amikor az egyedek minden csoportja (család, nyáj, csorda) egy szigorúan meghatározott területet foglal el.
Az egyenetlen eloszlás a legtöbb növény és állat velejárója, és ugyanazon okokból adódik, amelyek a csoportos eloszlást biztosítják. Az egyedek eloszlásának jellegét mindenesetre befolyásolják a környezet optimális kihasználását biztosító adaptív jellemzők.
A legvilágosabban egyenetlen eloszlás a növényekben fejeződik ki. A populációkon belüli egyedcsoportokat mikropopulációknak nevezzük, olyan szubpopulációknak, amelyek egyedszámban, sűrűségben és korszerkezetben különböznek egymástól. Az élettér használatának típusa szerint az állatokat ülő és nomád állatokra osztják. Az ülő életmóddal a terület korlátozott területét használják, ennek megvannak a pozitívumai: az állatok szabadon tájékozódhatnak, a legrövidebb úton találnak táplálékot, ellátják. Például a mókusoknak van egy főfészkük és több további is. Ha azonban nagy a népsűrűség, akkor valós az erőforrások kimerülésének veszélye. Ezért az egész területet egy vagy egyének csoportja által elfoglalt területekre osztják. A csoportos megoszlás sokkal gyakoribb.
Népességtípusok . A populációk különböző méretű területeket foglalhatnak el, és egy populáció élőhelyén belül is eltérőek lehetnek az élőhelyviszonyok. Ennek alapján háromféle populációt különböztetnek meg: elemi, ökológiai és földrajzi.
Az elemi (helyi) populáció ugyanazon faj egyedeinek gyűjteménye, amelyek egy homogén terület kis területét foglalják el. Folyamatos a genetikai információcsere közöttük.
Ökológiai populáció - elemi populációk halmaza, specifikus biocenózisokhoz kapcsolódó intraspecifikus csoportok. Az azonos fajhoz tartozó növényeket egy cenózisban cenopopulációknak nevezzük. A genetikai információcsere meglehetősen gyakran történik köztük.
Földrajzi népesség – földrajzilag hasonló területeket benépesítő ökológiai populációk összessége. A földrajzi populációk autonóm módon léteznek, elterjedési területük viszonylag elszigetelt, géncsere ritkán történik - állatokban és madarakban - vonulások során, növényekben - pollen, magvak és gyümölcsök terjedésekor. Ezen a szinten megtörténik a földrajzi fajok, fajták kialakulása, alfajok megkülönböztetése.
