Struktura prebivalstva in odnosi med populacijami
Uvod
Struktura prebivalstva
Spolna struktura prebivalstva
skupnosti
Zaključek
Uvod
Populacija je skupina posameznikov, ki so sposobni bolj ali manj stabilne samoreprodukcije (tako spolne kot nespolne), relativno izoliranih (običajno geografsko<#"justify">1. Struktura prebivalstva
Demografsko strukturo prebivalstva razumemo predvsem kot njegovo spolno starostno sestavo. Poleg tega je običajno govoriti o prostorski strukturi prebivalstva - torej o posebnostih porazdelitve posameznikov populacije v prostoru.
Poznavanje strukture populacije omogoča raziskovalcu sklepe o njenem počutju ali ne. Na primer, če v populaciji ni generativnih (to je tistih, ki bi lahko dali potomce) in je veliko starejših (senilnih) posameznikov, potem je mogoče narediti neugodno prognozo. Takšna populacija morda nima prihodnosti. Strukturo populacije je priporočljivo preučevati v dinamiki: če poznamo njeno spreminjanje v več letih, lahko veliko bolj samozavestno govorimo o določenih trendih.
Starostna struktura prebivalstva
Ta vrsta strukture je povezana z razmerjem posameznikov različnih starosti v populaciji. Posamezniki iste starosti so običajno združeni v kohorte, torej v starostne skupine.
Zelo podrobno je opisana starostna struktura rastlinskih populacij. Razlikuje (po T. A. Robotnovu) naslednje starosti (starostne skupine organizmov):
latenca - stanje semena;
predgenerativno obdobje (vključuje stanja sadike, juvenilne rastline, nezrele rastline in deviške rastline);
generativno obdobje (običajno razdeljeno na tri podobdobja - mladi, zreli in stari generativni posamezniki);
postgenerativno obdobje (vključuje stanje subsenilne rastline, senilne rastline in fazo odmiranja).
Seveda se pri tem odpira problem razmerja med koledarsko in biološko starostjo. Pripadnost določenemu starostnemu stanju je določena z resnostjo določenih morfoloških (na primer stopnja seciranja kompleksnega lista) in fizioloških (na primer sposobnost dajanja potomcev) značilnosti. Tako se najprej zabeleži biološka starost posameznika. Biološka starost je za ekologa pomembnejša, saj prav on določa vlogo posameznika v populacijskih procesih. Hkrati pa praviloma obstaja povezava med biološko in koledarsko starostjo. populacijska evolucijska genitalna skupnost
Različne starostne stopnje lahko ločimo tudi pri živalskih populacijah. Na primer, žuželke, ki se razvijejo s popolno metamorfozo, gredo skozi faze jajčeca, ličinke, pupe in imaga (odrasla žuželka). Pri drugih živalih (ki se razvijajo brez metamorfoze) lahko ločimo tudi različna starostna stanja, čeprav meje med njimi morda niso tako jasne.
Narava starostne strukture (ali, kot pravijo, starostnega spektra) populacije je odvisna od vrste tako imenovane krivulje preživetja, značilne za dano populacijo. Krivulja preživetja odraža stopnjo umrljivosti v različnih starostnih skupinah. Torej, če stopnja umrljivosti ni odvisna od starosti posameznikov, je krivulja preživetja padajoča črta (glej sliko, tip I). To pomeni, da se smrt posameznikov te vrste pojavlja enakomerno, stopnja umrljivosti ostane konstantna skozi vse življenje. Takšna krivulja preživetja je značilna za vrste, katerih razvoj poteka brez metamorfoze z zadostno stabilnostjo nastajajočega potomstva. Ta tip se običajno imenuje vrsta hidre - zanj je značilna krivulja preživetja, ki se približuje ravni črti.
Pri vrstah, pri katerih je vloga zunanjih dejavnikov pri umrljivosti majhna, je za krivuljo preživetja značilno rahlo zmanjšanje do določene starosti, nato pa pride do močnega padca zaradi naravne (fiziološke) umrljivosti. Tip II na sliki. Krivulja preživetja, podobna tej vrsti, je neločljivo povezana s človekom (čeprav je krivulja preživetja človeka nekoliko bolj položna in je zato nekaj vmes med tipoma I in II). Ta vrsta se imenuje vrsta Drosophila: to je tisto, kar Drosophila prikaže v laboratorijskih pogojih (plenilci ga ne jedo).
Za zelo veliko vrst je značilna visoka smrtnost v zgodnjih fazah ontogeneze. Pri takih vrstah je za krivuljo preživetja značilen močan padec na območju mlajše starosti. Posamezniki, ki so preživeli "kritično" starost, kažejo nizko umrljivost in doživijo veliko starost. Vrsta se imenuje vrsta ostrig. Tip III na sliki.
Preučevanje krivulj preživetja je za ekologa zelo zanimivo. Omogoča vam, da ocenite, v kateri starosti je določena vrsta najbolj ranljiva. Če učinek vzrokov, ki lahko spremenijo rodnost ali umrljivost, pade na najbolj ranljivo stopnjo, bo njihov vpliv na kasnejši razvoj prebivalstva največji. Ta vzorec je treba upoštevati pri organizaciji lova ali pri zatiranju škodljivcev.
Spolna struktura prebivalstva
Seveda lahko govorimo o spolni strukturi populacije le, če govorimo o dvodomni (dvospolni) vrsti. Biseksualnost igra veliko vlogo pri ohranjanju genetske raznolikosti posameznikov v populaciji. Pomen genetske raznovrstnosti za odpornost prebivalstva bo podrobno opisan v naslednji lekciji. Zdaj ugotavljamo, da je spolna struktura, torej razmerje med spoloma, neposredno povezana z razmnoževanjem prebivalstva in njegovo stabilnostjo.
V populaciji je običajno razlikovati primarno, sekundarno in terciarno razmerje med spoloma. Primarno razmerje med spoloma določajo genetski mehanizmi - enakomernost razhajanja spolnih kromosomov. Na primer, pri ljudeh kromosomi XY določajo razvoj moškega spola, XX pa ženskega. V tem primeru je primarno razmerje med spoloma 1: 1, torej enako verjetno.
Sekundarno razmerje med spoloma je razmerje med spoloma ob rojstvu (med novorojenčki). Od primarnega se lahko bistveno razlikuje zaradi več razlogov: selektivnosti jajčec za spermatozoide, ki nosijo kromosom X ali Y, neenake sposobnosti oploditve takšnih semenčic in različnih zunanjih dejavnikov. Zoologi so na primer opisali vpliv temperature na sekundarno razmerje med spoloma pri plazilcih. Podoben vzorec je značilen za nekatere žuželke. Torej je pri mravljah oploditev zagotovljena pri temperaturah nad 20 0C, pri nižjih temperaturah pa izležejo neoplojena jajčeca. Iz slednjih se izležejo samci, iz oplojenih pa predvsem samice.
Terciarno razmerje med spoloma je razmerje med spoloma med odraslimi živalmi.
Prostorska struktura prebivalstva
Prostorska struktura populacije odraža naravo razporeditve posameznikov v prostoru.
Obstajajo tri glavne vrste porazdelitve posameznikov v prostoru:
enotna (posamezniki so enakomerno razporejeni v prostoru, na enaki razdalji drug od drugega), tip imenujemo tudi enakomerna porazdelitev;
kongregacijski ali mozaični (to je "pigasti", posamezniki se nahajajo v izoliranih grozdih);
naključno ali razpršeno (posamezniki so naključno razporejeni v prostoru).
Če ste dobri s statistiko, potem lahko razliko med temi vrstami prostorske strukture opišete takole. Vzemimo določeno število vzorcev, pri čemer štejemo število posameznikov na enakih območjih. Če se varianca števila posameznikov v vzorcih nagiba k nič, imamo opravka z enakomerno porazdelitvijo. Če je varianca blizu aritmetični sredini, je to naključna porazdelitev. Če je varianca veliko večja od aritmetične sredine, potem lahko govorimo o kongregacijski porazdelitvi posameznikov.
Enotna porazdelitev je v naravi redka in je najpogosteje posledica intenzivne znotrajvrstne konkurence (kot na primer pri plenilskih ribah).
Naključno porazdelitev je mogoče opaziti le v homogenem okolju in samo pri vrstah, ki ne kažejo težnje po združevanju. Kot učbeniški primer enakomerne porazdelitve se običajno navaja porazdelitev tribolijevega hrošča v moki.
Porazdelitev v skupinah je veliko pogostejša. Povezan je z značilnostmi mikrookolja ali z značilnostmi vedenja živali.
Prostorska struktura je velikega ekološkega pomena. Prvič, določena vrsta rabe ozemlja omogoča prebivalstvu učinkovito uporabo okoljskih virov in zmanjšanje konkurence znotraj vrste. Učinkovita raba okolja in zmanjšana konkurenca med predstavniki populacije ji omogočata, da okrepi svoj položaj v odnosu do drugih vrst, ki naseljujejo ta ekosistem.
Druga pomembna vloga prostorske strukture populacije je, da posameznikom omogoča interakcijo znotraj populacije. Brez določene stopnje znotrajpopulacijskih stikov populacija ne bo mogla opravljati tako svojih specifičnih funkcij (razmnoževanje, razpršitev) kot funkcij, povezanih s sodelovanjem v ekosistemu (sodelovanje pri kroženju snovi, ustvarjanje bioloških produktov itd.). ).
5. Skupnosti
Skupnost je vrsta intrapopulacijskega odnosa, v katerem posamezniki tvorijo stabilne skupine, ki zasedajo in branijo določeno ozemlje. Vzdržujejo stalno izmenjavo informacij, so v nekem razmeroma stalnem razmerju in se križajo predvsem med seboj, Skupnost vključuje praviloma majhno število posameznikov. To je manjša skupina posameznikov določene vrste kot populacija, ki jo včasih imenujemo mikropopulacija.
Skupnost vključuje praviloma majhno število posameznikov. To je manjša skupina posameznikov določene vrste kot populacija, ki jo včasih imenujemo mikropopulacija. Za primerjalno študijo strukturnih in drugih značilnosti živalskih združb morajo raziskovalci identificirati lastnosti, po katerih se lahko skupine posameznikov različnih vrst med seboj razlikujejo. Najpomembnejše značilnosti v tem primeru so: stabilnost skupin v času; medsebojno usklajevanje delovanja posameznikov v skupini; moč vezi med posamezniki; ohranjanje integritete skupine (agresija na "outsiderje" svoje vrste).
Za primerjalno študijo strukturnih in drugih značilnosti živalskih združb morajo raziskovalci identificirati lastnosti, po katerih se lahko skupine posameznikov različnih vrst med seboj razlikujejo.
Lastnosti skupnosti:
) stabilnost skupin v času;
) medsebojno usklajevanje delovanja posameznikov v skupini;
) moč vezi med posamezniki;
) ohranjanje integritete skupine (agresija na "outsiderje" svoje vrste).
Glede na vrsto družbe lahko vključuje več ali manj posameznikov. Običajno je družba najmanjša skupina posameznikov določene vrste od glavne populacije, ki jo včasih imenujemo mikropopulacija. K. Lorenz ob upoštevanju različnih oblik družbenih struktur izvaja naslednjo klasifikacijo: vse živalske skupnosti lahko razdelimo v dva radikalno različna razreda:
anonimni, v katerih ni nič podobnega strukturi (brez skupin, brez voditeljev, brez sledilcev),
personalizirano, na podlagi osebnih stikov, v katerem je možna porazdelitev vlog. Ta lastnost - prisotnost ali odsotnost sposobnosti članov skupine, da se medsebojno prepoznajo - se uporablja kot eno glavnih meril za razvrščanje skupnosti.
Ob upoštevanju različnih tipov družbenih struktur je K. Lorenz prišel do zaključka, da lahko vse živalske skupnosti razdelimo v dva radikalno različna razreda: - anonimne, brez strukture; - personalizirano, na podlagi osebnih stikov, v katerem je možna porazdelitev vlog.
Razvrstitev živalskih združb tako temelji na oceni moči stikov in individualnem medsebojnem prepoznavanju s strani posameznih posameznikov.
Anonimne skupnosti običajno imenujemo takšne živalske skupnosti, v katerih ni zapletene strukture odnosov med posameznimi posamezniki, zdi se, da se med seboj osebno ne poznajo. Splošno sprejeto je bilo, da so anonimne skupnosti značilne predvsem za nižje organizirane skupine živali, ob zapletu živčnega sistema in vedenja nasploh pa pride tudi do zapleta družbene organizacije. Vendar to ni čisto res. Med tovrstne anonimne skupnosti spadajo selitvene jate, kopičenja številnih vrst ptic na prenočitvah ali živali različnih vrst na napojiščih, čeprav so slednje lahko sestavljene iz manjših skupin, katerih člani se med seboj osebno poznajo. Treba je opozoriti, da se v jati ptic selivk (anonimna skupnost), na primer labodi, divje gosi in žerjavi, družinske skupine (poročeni pari z otroki) držijo skupaj in ohranjajo osebne vezi. Vendar to ne velja za vse vrste. V enaki situaciji se štorklje in čaplje - članice zakonskih parov - ne prepoznajo. Ko pride čas za gradnjo gnezda, zakonca delujeta neodvisno drug od drugega, tudi če je par ohranjen: samo samec in samica odletita na staro mesto.
V zvezi z anonimnimi skupnostmi nekateri raziskovalci uporabljajo izraz »skupinsko vedenje«, ki se po pomenu razlikuje od izraza »socialno vedenje«, ki označuje odnos živali v poosebljenih skupnostih. Znanstveniki razlikujejo tri vrste anonimnih skupnosti: grozdi ali agregacije; odprta skupnost; zaprta skupnost. Agregacije ali grozdi. Že v zgodnjem obdobju razvoja etologije je bila odkrita široka paleta različnih tipov družbene organizacije živali, ki segajo od samotnega načina življenja do zelo kompleksnih združb primatov in družbenih žuželk. Skupnosti, tudi najbolj primitivne, je treba ločiti od agregacije ali agregacije živali. To so taka združenja živali, ki nastanejo pod vplivom nekega fizičnega dejavnika okolja (hrana, temperatura itd.). Primer združevanja so jate paglavcev na soncu ogretih mestih rezervoarja. Agregacije so značilne za številne vrste nevretenčarjev.
Anonimna skupnost pogosto kaže izjemno kohezijo in uporabnost v skupinskem delovanju. Torej, ko se v zraku pojavi vrabec ali hobi jastreb, se jate škorcev tesno zberejo, mu hitijo naproti in se, ko tečejo z vseh strani, spet zberejo v njegovem repu. Mnoge ribe se na plenilca odzovejo na enak način. Plenilci, ne le veliki, ampak tudi majhni, ne napadajo plena znotraj goste črede, ampak ga poskušajo premagati ali počakati, da se najbolj strahovit in nemiren plen loči od črede.
V anonimnih skupnostih se posamezniki dosledno odzivajo na biološko pomembne signale, ki imajo lahko različne načine. V ptičjih kolonijah so to glasni kriki, ki oznanjajo približevanje plenilca ali preprosto o nekakšni spremembi razmer. S pomočjo vida zaznavamo signale drugačne modalnosti, na primer nemirne gibe posameznega posameznika, ki napeljejo preostanek tropa, da ji sledi. Ta reakcija se imenuje kinopsis. Signali so lahko kemične narave. Znano je na primer, da če v akvarij z ribami nalijete malo vode iz drugega akvarija, v katerem je pred plenilcem pred kratkim pobegnila jata istih rib, potem lahko podobna panika prizadene prebivalce prvega akvarija. V tem primeru se informacije prenašajo s posebno snovjo - alarmnim feromonom ... V anonimni skupnosti posamezniki na obrobju običajno prvi oddajajo signale. Ker člani tropa ves čas spreminjajo svoj položaj, je lahko vsaka žival nevede vodja, za katerim si bo prizadevala. Takšna skupnost se imenuje ekvipotencialna.
Anonimne skupnosti, katerih člani ne kažejo agresije do na novo pridruženih posameznikov lastne vrste, se imenujejo odprte. Sem spadajo na primer črede žiraf ali kengurujev, ki jih privlačijo vrste sorodnikov, vendar se z enako lahkoto pridružijo tej skupini in jo nato zapustijo.
Druga vrsta anonimne skupnosti je zaprta. Njeni člani se med seboj ne razlikujejo "osebno", lahko pa ločijo živali, ki pripadajo drugi skupnosti ("tujci"), na primer po vonju.
Kolonije podgan Pasyuk so tipične zaprte anonimne skupnosti. Ko se na ozemlju kolonije pojavi neznanec, ga vsi njeni odrasli člani napadejo in bodisi ubijejo ali izženejo. Edini znak, po katerem podgane razlikujejo "prijatelje" od "tujcev", je vonj, značilen za vsako kolonijo. Če podgano podrgnemo s posteljnino, vzeto iz druge kolonije, jo takoj pokončajo sorodniki, s katerimi je prej živela v popolnem miru.
Višji tip družbene organizacije so individualizirane (personificirane) skupnosti, t.j. združenja živali z urejeno strukturo, v kateri vsak član »osebno« (»osebno« pozna) vse ostale. Stabilne zaprte skupine, ki temeljijo na stabilnih odnosih med njihovimi sestavnimi posamezniki, so značilne za predstavnike reda mesojedih sesalcev, zlasti tistih, ki lovijo za hrano (volkovi, hijenski psi itd.), ter za številne vrste ptic in primatov. Jedro takšne jate je običajno skupina dokaj izkušenih živali srednjih let, ki se že dolgo poznajo in so v »prijateljskih« odnosih. Za takšne skupine je značilna kombinacija manifestacij tipičnih značilnosti prevladujoče hierarhije s kompleksnejšimi »osebnimi« odnosi med posamezniki. Druga pomembna značilnost tovrstnih skupin je skrb starejših za integriteto skupnosti in varnost njenih članov. Tako je pri analizi strukture skupnosti te vrste mogoče identificirati tako značilnosti hierarhije dominacije z neizogibnimi manifestacijami agresije kot manifestacijo fenomena "vlog", ko vodstvo pade na najbolj izkušene člane. skupine in to odgovornost porazdelijo med seboj.
Na splošno je za takšne skupnosti značilna zelo visoka plastičnost individualnih stikov, vključno z značilnostmi neformalne naklonjenosti in »prijateljstva«. Pri višjih vretenčarjih (primati, delfini) imajo skupnosti nekatere značilnosti odprtih skupin (pomanjkanje agresije do tujcev), ki so združene z zelo zapletenimi in stabilnimi interakcijami med posamezniki.
Zaključek
Obstajajo različni pristopi k ocenjevanju stopnje kompleksnosti socialnih stikov ter relativne vloge agresivnosti in »prijaznosti« v individualiziranih skupnostih. V živalskih vrtovih in eksperimentalnih laboratorijih so bile izvedene številne študije. V tem primeru se je vedno znova postavljalo vprašanje, koliko odnosi med posamezniki v takih skupinah res ustrezajo dogajanju v naravi, v naravnih skupinah živali. Neposrednejši odgovor na to vprašanje dajejo številna opazovanja naravnih populacij v naravnih razmerah za vrsto. Raziskovalci so živali postopoma navadili na svojo prisotnost, ne da bi posegali v življenje skupine. Tako J. Goodall piše, da je v svojem odnosu s šimpanzi šla skozi tri stopnje.
Na prvi stopnji je poskušala premagati strah, naraven za divje živali, ko so se opice, ko se je pojavila, razkropile. V drugi fazi so opice razvile orientacijsko-raziskovalne in agresivne reakcije, ki so sčasoma izzvenele. In končno je prišel čas, ko so se opice začele srečevati z raziskovalcem kot sorodnikom. Ko se je pojavila, so izrekli specifičen pozdravni krik, zanihali drevesne veje, v nekaterih primerih pa se nanjo sploh niso ozirali. Z opazovanjem šimpanzov več kot 30 let je Goodall uspel "na pogled" razlikovati vse člane skupine in včasih celo poznal "biografije" posameznikov od rojstva do smrti.
Bibliografija
1. Panov E.N. Obnašanje živali in etološka struktura populacij. M., 1983.
Menning O. Živalsko vedenje. Uvodni tečaj. M., 1982.
Crook J. Struktura in dinamika skupnosti v geladi (Theropithecus gelada) // Uspehi sodobne teriologije. M., 1977. S. 64-74.
Potrebujete pomoč pri raziskovanju teme?
Naši strokovnjaki vam bodo svetovali ali nudili tutorske storitve o temah, ki vas zanimajo.
Pošljite povpraševanje z navedbo teme zdaj, da se pozanimate o možnosti pridobitve posveta.
Zaradi sprememb okoljskih razmer se število in gostota populacij nenehno spreminjata. Običajno so ta nihanja neurejena in odvisna od naključne kombinacije številnih dejavnikov. Vsekakor pa gostota prebivalstva niha okoli ravni povprečne zmogljivosti medija. Če je odpornost okolja dolgo časa nizka, na primer zaradi ugodnih vremenskih in krmnih razmer, potem lahko pri vrstah s prekrivajočimi se generacijami (predvsem pri // - strategi) opazimo hitro razmnoževanje. Tako se pri nekaterih žuželkah pojavijo množični izbruhi številčnosti.
Za nekatere populacije (na primer prebivalce Subargice) so značilna razmeroma urejena nihanja števila z izmeničnimi vzponi in padci v določenih intervalih ~~ od tri do deset let. Pogosto je razlog za to cikličnost medsebojni vpliv populacij plenilca in plena (slika 3.2).
Stabilnost in vitalnost populacij. Zmožnost hitrega razmnoževanja številnih oblik ustvarja iluzijo, da je en par dovolj za "razplod". V resnici je to možno le v izjemnih primerih. Za dolgotrajen obstoj naravnih populacij so potrebni drugi pogoji.
Glavni dejavniki stabilnosti populacije so: ohranjanje popolnega nadzora nad genetsko strukturo populacije z naravno selekcijo, zlasti ohranjanje določene stopnje raznovrstnosti in genskega odnašanja v populaciji, kar zahteva povezavo med populacijami iste vrste; ohranjanje normalnega sistemskega razmerja med vsemi parametri strukture prebivalstva, pa tudi med njimi in naborom ekoloških razmer, značilnih za populacijo; ohranjanje dejanske velikosti populacije, pa tudi minimalno tveganje za prehod meje najmanjše dovoljene velikosti ob ohranjanju reproduktivnega potenciala.
Slika 3.2. Nihanja številčnosti ameriškega snežnega zajca (x,) in risa, ki ga lovi (X2) v kanadskih gozdovih (po podatkih o nabiranju krzna)
V splošnem primeru je pričakovano trajanje obstoja populacije T kot merila njene »živosti« odvisno od povprečne vrednosti biotskega potenciala r in od njegove disperzije Sr pri največji velikosti populacije Nm: T = f (r , sr, Nm) (Goodman, 1989). Študija modela je pokazala, prvič, da je izumrtje populacije možno pod pogojem Sr gt; 2d, drugič, da lahko tako r kot Nm predstavimo kot funkciji telesne teže. Iz teh podatkov izhaja zlasti, da mora biti za visoko, 95-odstotno verjetnost preživetja v naslednjih 100 letih populacija slonov najmanj 100, populacija miši pa najmanj 10.000.
Izraz »populacija« se danes uporablja na različnih področjih in področjih znanosti. Največji vpliv ima v biologiji, demografiji, ekologiji, medicini, psihometriji, citologiji. Toda kaj je populacija in kako je označena?
Do danes se populacijske študije izvajajo predvsem za identifikacijo genetskih ali ekoloških zaporedij. To omogoča določitev okolja preživetja vrste in njihove dednosti. Trenutno obstaja še en koncept - "celična populacija". To je izoliran potomec določene skupine celic glede na število celic. Študijo tega področja izvajajo strokovnjaki v okviru citologije.
Z vidika genetike je populacija heterogena dedna množica oblik ene vrste, ki je v nasprotju s tako imenovano čisto linijo. Dejstvo je, da vsaka družina posameznikov ustreza določenim lastnostim in predstavlja določen feno- in genotip.
Preden začnete podrobneje razumeti, kaj je populacija, morate poznati in razumeti njene glavne sestavine. Skupaj je 5 glavnih značilnosti:
1. Distribucija. Lahko je prostorska in kvantitativna. Prva vrsta pa je razdeljena na naključno in enakomerno porazdelitev. Kvantitativni kazalnik je odgovoren za velikost populacije ali njene ločene skupine. Porazdelitev osebkov je neposredno odvisna od podnebnih razmer, genoma, prehranjevalne verige in stopnje prilagajanja.
2. Številka. To je ločena značilnost populacije in je ne smemo zamenjevati z razširjeno podvrsto. Tu je številčnost skupno število organizmov v dani enoti prostora. Najpogosteje je dinamičen. Odvisno od razmerja umrljivosti in plodnosti posameznikov.
3. Gostota. Določa ga biomasa oziroma število organizmov na enoto površine (prostornine).
4. Plodnost. Določeno je s številom posameznikov, ki so se pojavili kot posledica razmnoževanja na enoto časa.
5. Smrtnost. Razdeljeno po starostnih kriterijih. Predstavlja število življenjskih oblik, ki so umrle na enoto časa.
Trenutno se razlikujejo naslednje vrste populacij: starostna, spolna, genetska, ekološka in prostorska. Vsaka od teh različic ima svojo specifično strukturo. Torej je starostna populacija določena z razmerjem posameznikov različnih generacij. Predstavniki iste vrste imajo lahko tako potomce kot potomce.
Spolna populacija je odvisna od vrste razmnoževanja družine in od nabora determinističnih morfoloških ter funkcionalnih in anatomskih značilnosti organizmov. Genetska struktura je določena z variacijo alelov in načinom njihove izmenjave. Ekološka populacija je delitev družine na skupine glede na okoljske dejavnike. Prostorska struktura je odvisna od razširjenosti in umestitve posameznih osebkov vrste v območju razširjenosti.
V različnih družinah je ta lastnost odvisna od okolja in oblike sobivanja. Če se predstavniki ene vrste premikajo po velikih območjih, potem lahko takšno populacijo imenujemo velika. V primeru šibkega razvoja zmožnosti distribucije je družina opredeljena z majhnimi agregati, ki lahko odražajo na primer mozaično naravo pokrajine. Populacija sedečih živali in rastlin je odvisna od heterogenosti okolja.
Stopnja izolacije sosednjih družin iste vrste je različna. V tem primeru so populacije lahko močno razporejene v prostoru ali pa so jasno lokalizirane na določenem območju. Obstaja tudi neprekinjena poselitev ogromnega območja z eno vrsto. Po drugi strani so meje med populacijami lahko zamegljene in razločljive.
Populacijska dinamika je lahko 3 vrste:
Večina posameznikov živi do najvišjega praga starosti (ljudje in sesalci),
Smrt lahko nastopi kadar koli (plazilci in ptice),
Stopnja umrljivosti je visoka že v zgodnjih fazah razvoja (ribe, rastline, nevretenčarji).
Populacijo sestavlja nabor osebkov, ki so si podobni po morfofizioloških lastnostih, območju, vrsti križanja, izvoru. Takšna skupina organizmov se imenuje vrsta. Je enota strukture prebivalstva.
Vrste so odvisne od naslednjih meril: morfoloških, genetskih, fizioloških, biokemičnih. Po dodatni klasifikaciji so značilnosti vpliva geografske in ekološke.
Vsaka vrsta se pojavi, nato se razvije in prilagodi. Z ostro spremembo pogojev okolja obstoja lahko izgine.
Glede na prebivalstvo v ekologiji se imenuje skupina posameznikov iste vrste, ki medsebojno delujejo in skupaj naseljujejo skupno ozemlje.
Pripadniki ene populacije ne vplivajo drug na drugega nič manj kot fizični dejavniki okolja ali drugih vrst organizmov, ki živijo skupaj. V populacijah se v takšni ali drugačni meri kažejo vse oblike povezav, značilne za medvrstne odnose, vendar so najbolj izrazite vzajemne (vzajemno koristne) in tekmovalne. Specifični intraspecifični odnosi- To je odnos, povezan z razmnoževanjem: med posamezniki različnih spolov ter med generacijo staršev in otrok.
Med spolnim razmnoževanjem izmenjava genov spremeni populacijo v relativno popoln genetski sistem. Če ni navzkrižne oploditve in prevladujejo vegetativni, partenogenetski ali drugi načini razmnoževanja, so genetske povezave šibkejše in populacija je sistem klonov ali čistih linij, ki si delijo okolje. Takšne populacije povezujejo predvsem ekološke vezi. V vseh primerih imajo populacije zakone, ki tako dovoljujejo uporabo omejenih okoljskih virov, da bi zagotovili opuščanje potomcev. To dosežemo predvsem s kvantitativnimi spremembami v populaciji. Populacije številnih vrst imajo lastnosti, ki jim omogočajo, da uravnavajo svoje število.
Ohranjanje optimalnega števila pod danimi pogoji se imenuje homeostaza populacije. Homeostatske sposobnosti populacij so pri različnih vrstah različno izražene. Izvajajo se tudi skozi odnos posameznikov.
Tako imajo populacije kot skupinska združenja številne specifične lastnosti, ki niso lastne vsakemu posameznemu posamezniku.
Glavne značilnosti populacij:
1) število- skupno število posameznikov na dodeljenem območju;
2) gostota populacije - povprečno število osebkov na enoto površine ali prostornino, ki jo zaseda populacija; gostoto prebivalstva lahko izrazimo tudi z maso pripadnikov populacije v enoti prostora;
3) plodnost- število novih osebkov, ki so se pojavili na enoto časa kot posledica razmnoževanja;
4) smrtnost - kazalnik, ki odraža število ubitih posameznikov v populaciji za določeno časovno obdobje;
5) rast prebivalstva- razlika med rodnostjo in umrljivostjo; dobiček je lahko pozitiven in negativen;
6) stopnja rasti - povprečna rast na enoto časa.
Za prebivalstvo je značilna določena organiziranost. Razporeditev posameznikov po ozemlju, razmerje skupin po spolu, starosti, morfoloških, fizioloških, vedenjskih in genetskih značilnostih odraža struktura prebivalstva. Nastane po eni strani na podlagi splošnih bioloških lastnosti vrste, po drugi pa pod vplivom abiotskih dejavnikov okolja in populacij drugih vrst. Struktura populacij je torej prilagodljiva. Različne populacije iste vrste imajo tako podobne strukturne značilnosti kot značilne, ki zaznamujejo posebnosti ekoloških razmer v njihovih habitatih.
8.2. Populacijska struktura vrste
Vsaka vrsta, ki zaseda določeno ozemlje (območje), na njem predstavlja sistem populacij. Bolj kompleksno kot je razčlenjeno ozemlje, ki ga zaseda vrsta, več je možnosti za izolacijo posameznih populacij. Vendar pa v nič manjšem obsegu populacijsko strukturo vrste določajo njene biološke značilnosti, kot so mobilnost njenih sestavnih posameznikov, stopnja njihove navezanosti na ozemlje in sposobnost premagovanja naravnih ovir.
8.2.1. Stopnja izolacije populacij
Če se pripadniki neke vrste nenehno gibljejo in mešajo na velikih območjih, je za takšno vrsto značilno majhno število velikih populacij. Na primer, severne jelene in arktične lisice odlikujejo velike selitvene sposobnosti. Rezultati označevanja kažejo, da se arktične lisice na sezono premaknejo na stotine, včasih pa tudi več kot tisoč kilometrov od svojih gnezdišč. Severni jeleni opravljajo tudi redne sezonske selitve v obsegu več sto kilometrov. Meje med populacijami tovrstnih vrst običajno potekajo po velikih geografskih ovirah: širokih rekah, ožinah, gorskih verigah itd. dveh glavnih grebenih tega gorovja.
S slabo razvitimi sposobnostmi gibanja se v sestavi vrste oblikujejo številne majhne populacije, ki odražajo mozaično naravo pokrajine. Pri rastlinah in sedečih živalih je število populacij v premo sorazmerju s stopnjo heterogenosti okolja. Na primer, v gorskih območjih je teritorialna diferenciacija takšnih vrst vedno bolj zapletena kot na ravnih odprtih prostorih. Primer vrste, pri kateri množičnost populacij ni določena toliko z diferenciacijo okolja kot z značilnostmi vedenja, je rjavi medved. Medveda odlikuje velika navezanost na svoje habitate, zato jih v širokem razponu predstavljajo številne relativno majhne skupine, ki se med seboj razlikujejo po številnih lastnostih.
Stopnja izolacije sosednjih populacij vrste je zelo različna. V nekaterih primerih jih močno loči ozemlje, neprimerno za bivanje, in so jasno lokalizirane v prostoru, na primer populacije ostrižja in linja v izoliranih jezerih ali populacije lamelne podgane, belorepa, indijskega pevca in drugih vrst. v oazah in rečnih dolinah med puščavami.
Nasprotna možnost je neprekinjeno naseljevanje velikih ozemelj z razgledom. Takšen vzorec porazdelitve je značilen na primer za majhne veverice v suhih stepah in polpuščavah. V teh pokrajinah je njihova gostota prebivalstva povsod visoka. Ločena območja, neprimerna za življenje, se zlahka premagajo, ko se mlade živali preselijo, v ugodnih letih pa se na njih pojavijo začasna naselja. Pri tem je možno izolirati meje med populacijami le pogojno, med regijami z različno gostoto prebivalstva.
Primer stalne razširjenosti vrste je pikapolonica s sedmimi pegami.
Znotraj iste vrste so lahko populacije z dobro razločljivimi in zamegljenimi mejami (slika 95).
Posamezniki se izmenjujejo med populacijami, ki je lahko dokaj redna ali občasna. Med sezonskimi selitvami vran, na primer, nekatere mlade ptice letno ostanejo na svojih prezimovalnicah in tvorijo pare s predstavniki sedeče populacije. Povezava med populacijami posameznih ribjih vrst v jezerih se izvaja veliko redkeje, na primer v letih s posebno močnimi poplavami, ko so izolirana vodna telesa združena v en sam vodni sistem.
Povezave med populacijami podpirajo vrsto kot celoto. Predolga in popolna izolacija populacij običajno vodi v nastanek novih vrst.
Razlike med posameznimi populacijami so izražene v različni meri. Lahko vplivajo ne le na njihove skupinske značilnosti, temveč tudi na kvalitativne značilnosti fiziologije, morfologije in vedenja posameznih posameznikov (slika 96). Te razlike nastajajo predvsem pod vplivom naravne selekcije, ki vsako populacijo prilagaja specifičnim pogojem svojega obstoja.
Beli zajci iz različnih delov območja se razlikujejo po barvi, velikosti in strukturi prebavnega sistema. Na primer, dolžina cekuma pri zajcih polotoka Jamal je 2-krat daljša kot pri predstavnikih gozdno-stepskega Urala. To je posledica narave prehrane, različnih deležev grobe krme v prehrani.
8.3.3. Prostorska struktura rastlinskih in živalskih populacij
Vrste porazdelitve posameznikov v prostoru. Prostor, ki ga zaseda prebivalstvo, mu zagotavlja preživetje. Vsako ozemlje lahko hrani le določeno število posameznikov. Seveda je popolnost uporabe razpoložljivih virov odvisna ne le od skupne velikosti populacije, temveč tudi od porazdelitve posameznikov v prostoru. To se jasno kaže pri rastlinah, katerih območje hranjenja ne sme biti manjše od določene mejne vrednosti. S prestrezanjem hranil in vode s koreninami, senčenjem prostora, sproščanjem številnih aktivnih snovi, vsaka rastlina širi svoj vpliv na določeno območje, zato je optimalen interval za populacijo takšen interval med sosednjimi osebki, v negativno vplivajo drug na drugega, hkrati pa ne ostane in premalo izkoriščen prostor.
riž. 104. Glavne možnosti za postavitev kolonij velikih gerbilov (po E.V. Rothschildu, 1966):
1 - neprekinjena enotna obračunavanja; 2 - polna čipkasta naselja; 3 - ozkopasovni; 4 - široki trak; 5 - majhen otok; 6 - velik otok; 7 - ločene skupine kolonij
V naravi je na zasedenem ozemlju redko najdena skoraj enotna urejena porazdelitev posameznikov, na primer v gostih populacijah sedečih polihetov, v čistih goščavah nekaterih rastlin. Vendar pa so najpogosteje pripadniki populacije neenakomerno razporejeni v prostoru (slika 104), kar je posledica dveh razlogov: prvič, heterogenosti zasedenega prostora, in drugič, nekaterih značilnosti biologije vrst, ki prispevajo k nastanku skupin posameznikov. V rastlinah se taka agregacija pojavi, na primer, med vegetativnim razmnoževanjem, s šibkim širjenjem semen in njihovo kalitvijo v bližini matere; pri živalih - s skupinskim načinom življenja po družinah, čredah, kolonijah, na koncentracijah za razmnoževanje, prezimovanje itd.
Neenakomerna razporeditev pripadnikov populacije se lahko kaže v dveh skrajnih variantah z vsemi možnimi prehodi med njimi: 1) v izraziti mozaičnosti z nezasedenim prostorom med posameznimi skupinami posameznikov in 2) v porazdelitvi naključnega, razpršenega tipa. Primer prvega je gnezdenje grabov, ki se naselijo v kolonijah v nasadih ali parkih, ki mejijo na ugodna krmna območja. Difuzna porazdelitev se v naravi pojavi, če so člani populacije relativno neodvisni drug od drugega in živijo v homogenem okolju zanje. To je na primer namestitev hroščev Tribolium confusum v moko, ličink majskega muha v vodo potoka, kun pajkov karakurtov na travnike itd.
V vsakem posameznem primeru se vrsta porazdelitve v zasedenem prostoru izkaže za prilagodljivo, torej omogoča optimalno uporabo razpoložljivih virov. Načine, na katere se doseže racionalnost umeščanja, določa sistem odnosov med člani populacije.
Rastline v cenopopulaciji so najpogosteje razporejene izjemno neenakomerno, tvorijo bolj ali manj izolirane skupine, grozde, t.i. mikrocenopopulacije, subpopulacije oz cenopopulacijski lokusi. Ti grozdi se med seboj razlikujejo po številu posameznikov, gostoti, starostni strukturi, dolžini. Pogosto je gostejše središče grozda obkroženo s posamezniki, ki so manj gosto locirani.
Prostorska heterogenost cenopopulacije je povezana z naravo razvoja grozdov v času. Pri srpasti lucerni, na primer, semena običajno odpadejo v neposredni bližini matične rastline, zato se tvorijo grozdi mladih (sejancev, juvenilnih in nezrelih) v bližini obilno plodnih srednje starih generativnih rastlin. Za te grozde je značilna visoka gostota. Ko posamezniki prehajajo v naslednja starostna stanja, grozdi spremenijo starostno strukturo in postanejo tanjši. Hkrati se znotraj grozda ukoreninijo novi primordii, postane gostejši, njegova struktura postane kompleksnejša in ozemlje, ki ga zaseda, se širi. Če pride do presaditve primordija zunaj grozda, potem nastane nov. Agregacije se lahko med seboj delno združijo, torej dosežejo višjo raven agregacije.
Tako življenje cenopopulacije poteka v obliki asinhronih starostnih sprememb v različnih lokusih, spreminja pa se tudi njena prostorska struktura, ker se spreminjajo konfiguracija, dolžina lokusov in njihova lega v fitocenozi.
Pri živalih so zaradi njihove mobilnosti načini urejanja teritorialnih razmerij bolj raznoliki kot pri rastlinah. Tudi sedeče oblike imajo številne prilagoditve za racionalno umestitev v prostor. Pri ascidijih in briozojih rastoči rob kolonije, ki trči v kolonijo druge vrste, zraste na njej in jo nazadnje zatre. Če pa obstajajo kolonije iste vrste, vsaka od njih zavira rast sosednje in se začnejo širiti v drugo smer. Ko so popolnoma obkroženi s kolonijami lastnih vrst, se vegetativno razmnoževanje ustavi, vendar se tvorba reproduktivnih produktov in mobilnih ličink poveča.
Ličinke ostrig, morskega želoda, sedečih mnogočerk, ki jih vodijo kemični dražljaji, se običajno naselijo na mestih, kjer že obstajajo posamezniki iste vrste. Za naseljeno ličinko je pred končno pritrjenostjo značilno posebno iskalno vedenje, ki ji omogoča, da zasede določeno mesto v gruči. Ugotovljeno je bilo, da se cipriformne ličinke morskega želoda Balanus balanoides običajno pritrdijo na razdalji najmanj 2,5 mm od mladičev in najmanj 2 mm od starejših osebkov lastne vrste. Hkrati se prosto naselijo v neposredni bližini in celo na površini predstavnikov drugih vrst.
Pri višjih živalih je porazdelitev znotraj populacije urejena s sistemom nagona. Zanje je značilno posebno teritorialno vedenje - reakcija na lokacijo drugih pripadnikov prebivalstva. Instinkti, ki podpirajo umeščanje posameznih posameznikov ali skupin v populacije po ozemlju, obstajajo pri pticah, sesalcih, plazilcih, številnih ribah in v manjši meri pri dvoživkah. Izražene so tudi pri številnih vrstah nevretenčarjev s kompleksnim živčnim sistemom - številnih žuželk, pajkov, rakov, hobotnic itd.
Glede na vrsto uporabe prostora so vse mobilne živali razdeljene v dve glavni skupini: sedeči in nomadski.
V sedečem obstoju žival uporablja precej omejeno območje okolja vse ali večino svojega življenja. Takšne živali odlikujejo nagoni navezanosti na svoje mesto, v primeru prisilne selitve pa želja po vrnitvi na dobro znano ozemlje. Ta "občutek doma" je v ekologiji dobil ime "homing" (iz angleščine. doma- Hiša). Številne vrste se tudi po dolgih in oddaljenih selitvah vračajo na gnezdilišče. Znano je na primer, da lahko isti par škorcev iz leta v leto zasede "svoje" ptičjo hišico. Domače golobe so uporabljali celo v praktične namene - za prenašanje pošte.
Sedeči način življenja ima pomembne biološke koristi. Na dobro znanem ozemlju je žival svobodna za navigacijo, manj časa preživi v iskanju hrane in po najkrajši poti pobegne v zavetišča, ki so ji znana. Poleg tega številne sedeče vrste ustvarijo sistem rezervatov, naredijo poti, zgradijo dodatna gnezda in jame, kar jim pomaga preživeti. Na primer, veverice imajo glavno gnezdo, kjer se izvalijo mlade živali, in več dodatnih, v katerih se živali skrivajo pred vremenom ali sovražniki. Beljakovine ustvarjajo tudi vrsto shramb, ki shranjujejo oreščke, semena, gobe za zimo. Dolgotrajna uporaba določenega ozemlja pripomore k njegovemu popolnejšemu razvoju.
Na tuji strani se vedenje živali spremeni. Opazovanja gofov so na primer pokazala, da so takšne živali nemirne, nezaupljive pri gibanju, pogosto se ozrejo naokoli, le po naključju najdejo zatočišča in zato pogosteje umrejo kot lastniki ozemlja.
Zmanjšanje verjetnosti smrti zaradi plenilcev na znanem ozemlju je bilo dokazano v poskusih. Na primer, ko so v prostor, kjer so bili hrčki, spustili dolgouhasto sovo, se je izkazalo, da je živali, ki so se predhodno seznanile z opremo sobe, sova ujela petkrat manj kot tiste, ki so vanjo padle zaradi prvič.
Vendar pa je sedeči način življenja preobremenjen z grožnjo hitrega izčrpavanja virov, če je gostota prebivalstva previsoka. Sedeče vrste so razvile takšne prilagodljive vedenjske značilnosti, ki zagotavljajo razmejitev habitatov med posamezniki, družinami ali drugimi znotrajpopulacijskimi skupinami. Celotno površino, ki jo zaseda prebivalstvo, razdelimo na ločena posamezna ali skupinska območja, s čimer se doseže urejena raba zalog hrane, naravnih zavetišč, gnezdišč itd.
Populacija - zbirka posameznikov iste vrste s skupnim genskim skladom. za veliko število generacij, ki naseljujejo določen prostor ali prostornino (vodo) z razmeroma enotnimi habitatnimi razmerami in relativno izolirane (izolirane) od drugih agregatov te vrste. Posamezniki populacije se svobodno križajo med seboj. Vrsta, ki zaseda določen obseg, lahko vključuje eno (redko), več ali več populacij. Čeprav se v območju razširjenosti vrste pogosto nahajajo primerni habitati, praviloma ne pokrivajo celotnega območja.
Populacija ni kaotično kopičenje posameznikov, temveč stabilna tvorba z določeno strukturo. Posamezniki se razlikujejo po starosti, spolu, genotipu. vendar so tesno povezani. Večina povezav je usmerjena v reprodukcijo prebivalstva, ki jo določa predvsem razmerje med spoloma in starostnimi skupinami. Dolgotrajen stabilen obstoj populacije je odvisen od števila posameznikov v njej. Vendar pa se številke za vsako vrsto razlikujejo. populacijski genski bazen biosfera človek
Velikost populacije nenehno niha, vendar populacija ne more obstajati dlje časa, če je njeno število pod določeno mejo, značilno za posamezno vrsto. Znotraj populacije je naključno prosto križanje in "mešanje" genskega sklada lažje in pogostejše kot med različnimi geografsko razpršenimi populacijami. Zato je genotipska podobnost znotraj populacije veliko večja kot zunaj nje. Krši se, ko se pri posameznih posameznikih razvijejo dedne spremembe (mutacije), ki se zaradi prostega križanja razširijo v populaciji, kar vodi v njeno genetsko heterogenost (heterogenost) in ustvarja pogoje za delovanje naravne selekcije. Tako se evolucijski proces začne z elementarnimi genetskimi dogodki v populacijah – mikroevolucijami, ki so podlaga za makroevolucijske procese.
Struktura prebivalstva. Strukturo populacije razumemo kot razmerje posameznikov po kateri koli značilnosti. Na podlagi tega ločijo med spolno, starostno, genetsko, ekološko in prostorsko strukturo.
Spolna struktura odraža razmerje v populaciji posameznikov različnih spolov. V idealnih razmerah bi morala biti spolna struktura optimalna, kar pa ne pomeni razmerja med posamezniki po spolu 1:1. Najprej je spolna struktura populacije odvisna od bioloških značilnosti posameznika. Če se ustvarijo monogamne družine, se razmerje 1: 1 lahko šteje za normalno (pri labodih). Poligamni posamezniki tega ne morejo imeti (haremi tjulnjev, mrožev).
V trenutku oploditve je pri večini vrst enako razmerje zigot po spolu, vendar fiziološke, ekološke, vedenjske in druge razlike med samci in samicami to razmerje kršijo že ob rojstvu. Praviloma je verjetnost smrti pri posameznikih enega spola lahko večja kot pri drugem. Spolna struktura vpliva na velikost populacije, njeno gostoto, rodnost in starostno strukturo. Dovolj je, da se spomnimo, kakšni demografski premiki so povzročili smrt pomembnega dela moškega prebivalstva v drugi svetovni vojni.
Starostna struktura ne odraža le porazdelitve posameznikov v populaciji po starostnih skupinah, temveč tudi, kako se njihovo razmerje spreminja v različnih letnih časih, s spremembo biogeocenoz, kakšna je stopnja obnavljanja populacije in kakšno je razmerje med starostjo. skupine in okolje. Proučevanje starostne strukture je zelo pomembno za praktično dejavnost, saj je stopnja odstranitve rastlin in živali za človeško uporabo odvisna od pripadnosti posameznika določeni starostni skupini.
V demografiji se starostne skupine imenujejo kohorte. Njihovo preučevanje je pomembno za reševanje socialnih problemov (gradnja šol, vrtcev, določanje višine pokojninske blagajne ipd.). Določanje starostne strukture pri populacijah različnih vrst - pri živalih in rastlinah, enoletnih in trajnih organizmih - ima svoje posebnosti. Toda ne glede na posebnosti je metodologija za določanje starostne strukture enaka. Določi se starost vsakega posameznika, in če je populacija velika, se naredi vzorec: v gozdu se položijo testna mesta, izvajajo se kontrolni ulovi rib itd. Nato se določi velikost starostnega razreda - časovni interval v dnevih, urah, letih, ki se deli starost najstarejšega s številom sprejetih (poljubnih) razredov, in se določijo meje razredov. Recimo, po popisu prebivalcev je bilo ugotovljeno, da je njihova najvišja starost 90 let. Sprejemamo pogojno razdelitev stanovalcev v 9 razredov. Če delimo 90 z 9, dobimo starostni razred 10. To pomeni, da ima prvi razred meje od 0 do 10, drugi - od 11 do 20, tretji - od 21 do 30 let in tako naprej do 90. Po tem so vsi posamezniki razdeljeni v starostne razrede in njihovo število. v vsakem razredu se šteje. To bo starostna struktura. Velikost posameznega razreda je določena tudi kot odstotek celotne populacije. Za večjo jasnost so pridobljeni digitalni podatki predstavljeni grafično v obliki histogramov. Seveda bo imela vsaka populacija svoj histogram, vendar pa jih je mogoče vse omejiti na tri tipe, ki so tipi populacije glede na starostno strukturo.
Poleg porazdelitve živalskih osebkov po starostnih razredih so zaradi udobja razredi običajno razvrščeni v starostne skupine: mladi, srednji in starejši. Število razredov, združenih v te skupine, je za različne populacije zagotovo različno. Glede na prevlado te ali one starostne skupine ločimo naslednje populacije: invazivne ali prodorne (predreproduktivne), v katerih prevladujejo posamezniki prvih nekaj razredov (mlade živali); reproduktivni, polnopravni ali uravnoteženi, pri katerem se upadanje števila od najmlajšega do zadnjega pojavlja enakomerno; regresivna ali ogrožena, v kateri prevladujejo posamezniki zadnjih starostnih razredov (starost).
Za biotehnološke dejavnosti je zelo pomembno prepoznavanje vrste populacije. Prodorne in stare populacije je nemogoče izkoriščati, potrebno je sprejeti ukrepe za njihovo ohranitev (krmiti živali, odpraviti sovražnike in vire bolezni). V uravnoteženih populacijah je možno izvajati razumne norme odstrela, lovljenja, rezanja.
Pri enoletnih rastlinah se posamezniki ne štejejo po starostnem razredu, temveč po starostnem stanju. Obstajajo obdobja latentnega, deviškega (od sadik do generativnih organov), generativnega in senilnega (staranja). Ta razporeditev rastlin je zelo pomembna za določanje obsega in časa nabave zdravilnih surovin, začetka košenja sena itd. Znano je, da s starostjo sposobnost rastlin za rast oslabi, kar se upošteva pri obnavljanju gozdov, paši živine na travnikih.
Pri živalskih organizmih so najbolj stabilne populacije z dolgotrajnim sobivanjem različnih generacij (los, jeleni, sloni, medvedi). Starostna struktura se močno razlikuje glede na rodnost. Zmanjšanje velikosti določene starostne skupine lahko privede do degradacije prebivalstva ali, nasprotno, do njegovega čezmernega povečanja. Analiza starostne strukture omogoča napovedovanje velikosti prebivalstva v naslednjih nekaj generacijah. To je pomembno za izračun dinamike razvoja komercialnih škodljivcev rib in žuželk. Z uporabo matematičnih modelov, ki upoštevajo kvantitativni vpliv okoljskih dejavnikov na posamezne starostne skupine, dobimo zanesljive napovedi.
Genetska struktura določa razmerje v populaciji posameznikov - nosilcev določenih alelov. Alel (iz grške alelon - drug drugega, vzajemno) - eno od možnih strukturnih stanj gena; določa razvoj določene lastnosti. Število organizmov, ki nosijo določen alel, se imenuje frekvenca tega alela. Na primer, pri ljudeh je pogostost dominantnega (dominantnega) alela, ki določa pigmentacijo kože, las in oči, 99 %, recesivni alel (zatlačen) pa se pojavlja s frekvenco 1 % (skupna frekvenca je 100 % ali 1). Če je frekvenca prevladujočega alela v genskem skladu dane populacije P, je recesivna Q, potem je P + Q = 1. Tako lahko, če poznamo frekvenco enega alela, določimo frekvenco drugega. Pogostnost posameznih alelov v genskem skladu omogoča izračun pogostosti genotipov, genotip pa določa fenotip (skupnost vseh lastnosti in lastnosti posameznika, oblikovane na podlagi dednosti in vpliva zunanjih okolje). Leta 1908 sta angleški matematik J. Hardy in nemški zdravnik W. Weinberg izpeljala matematično razmerje med frekvencami alelov in genotipov v populacijah. To razmerje je znano kot Hardy-Weinbergov zakon: frekvence dominantnih in recesivnih alelov v določeni populaciji bodo ostale konstantne iz generacije v generacijo, če so prisotni naslednji pogoji: velikost populacije je dovolj velika, križanje se zgodi po naključju, novi mutacije ne nastanejo, vsi genotipi so enako plodni, takrat ni selekcije, generacije se ne prekrivajo, ni izmenjave genetskih informacij z drugimi populacijami. In ker teh zahtev v naravnih razmerah ni mogoče izpolniti, se spreminjajo tudi frekvence alelov. Genetsko ravnotežje je izraženo z enačbo
Р 2 + 2PQ + Q 2 = 1.
Ker je za naravne populacije značilna želja po stabilnosti, je pri selekciji skupin rastlin ali živali po dominantnem genu zelo pomembno upoštevati številne pogoje (visok mlečnost krav, visoka vsebnost maščobe v mleku, dolga volna pri ovcah). ) za preprečitev nenamernega prečkanja. V nasprotnem primeru se bodo v skupini visokopasemskih živali pojavili posamezniki tako homozigotni za recesivne kot heterozigotne.
Ekološka struktura odraža razmerje v populaciji posameznikov različnih ekoloških skupin. Znano je, da je precej pogost škodljivec sadnega drevja - obročasta sviloprejka odloži jajčeca na jabolko, hruško, češnjo. Gosenice škodljivca, ki živijo na češnji, ki so se pojavile iz jajčec, nikoli ne preidejo na jablano, saj se biokemična sestava snovi v listih jablane razlikuje od listov češnje in encimski sistemi gosenic niso prilagojeni za njihovo obdelavo.
Gozdarji že dolgo poznajo obstoj dveh fenoloških oblik hrasta lužnjaka: zimske in poletne (ali pozne in zgodnje). Na istem gozdnem območju hrastovi na nizkem reliefu zacvetijo veliko pozneje kot na ravnih tleh ali na višinah, saj se spomladi ponoči nabira hladen zrak in nastajajo tako imenovane zmrzali.
Poznavanje bioloških značilnosti rastlin in živali omogoča učinkovitejšo uporabo okoljskih razmer. Zanimivo je, da v Angliji, ki je skoraj dvakrat večja od regije Nikolaev (Ukrajina) glede na setveno površino pšenice, gojijo več kot 20 sort pšenice, v regiji Nikolaev pa le 3. Angleški kmetje upoštevajo tako izpostavljenost pobočja kot strmina in višina hribov za izbiro sort, kar vam omogoča uporabo naravnih pogojev z največjo učinkovitostjo.
Prostorska struktura je urejena razporeditev posameznikov v populaciji na zasedenem ozemlju. Ta umestitev je posledica dejstva, da se le določeno število posameznikov lahko hrani na določenem delu populacije. Posameznike je mogoče razporediti po območju območja na dva načina: posamezno in v skupinah. Ena sama porazdelitev je značilna za nekaj živali in v določenem obdobju življenja (pikapolonica, hrošči). Toda tudi samotne živali za obdobje parjenja in vzreje potomcev tvorijo začasne znotrajpopulacijske skupine. Skupinska distribucija je pogostejša. To je najprej razloženo z heterogenostjo habitata in biološkimi značilnostmi vsake vrste (v rastlinah med vegetativnim razmnoževanjem, s šibko porazdelitvijo semen in njihovo kalitvijo v bližini matičnega posameznika - hrasta, bukve, cedre).
Tako posamezna kot skupinska porazdelitev posameznikov v populacijskem območju je lahko enakomerna in neenakomerna. Z enakomerno porazdelitvijo se posamezniki in njihove skupine nahajajo na enaki razdalji drug od drugega. V rastlinah v naravnih razmerah je to izjemno redko. Agrocenoze (kvadratno gnezdene posevke) so lahko primer enotne prostorske porazdelitve. Pri živalih se takšna porazdelitev pojavlja v sedečem načinu življenja, ko vsaka skupina posameznikov (družina, jata, čreda) zaseda strogo določeno ozemlje.
Neenakomerna porazdelitev je značilna za večino rastlin in živali in je posledica istih razlogov, ki zagotavljajo skupinsko porazdelitev. Vsekakor pa na naravo razporeditve posameznikov vplivajo prilagodljive lastnosti, ki zagotavljajo optimalno rabo okolja.
Najbolj očitno neenakomerna porazdelitev je izražena pri rastlinah. Grozdi posameznikov znotraj populacij se imenujejo mikropopulacije, podpopulacije, ki se razlikujejo po številu posameznikov, gostoti in starostni strukturi. Glede na vrsto rabe življenjskega prostora se živali delijo na sedeče in nomadske. S sedečim načinom življenja se uporablja omejeno območje ozemlja, to ima svoje pozitivne vidike: živali se v njem svobodno orientirajo, najdejo hrano po najkrajši poti, oskrbujejo. Na primer, veverice imajo glavno gnezdo in več dodatnih. Če pa je gostota prebivalstva velika, je grožnja izčrpanja virov resnična. Zato je celotno ozemlje razdeljeno na območja, ki jih zaseda en ali skupina posameznikov. Porazdelitev v skupinah je veliko pogostejša.
Vrste prebivalstva . Populacije lahko zasedajo območja različnih velikosti, življenjske razmere znotraj habitata ene populacije pa morda tudi niso enake. Na podlagi tega ločimo tri vrste populacij: osnovne, ekološke in geografske.
Osnovna (lokalna) populacija je zbirka posameznikov iste vrste, ki zavzemajo majhno območje homogenega območja. Med njimi poteka stalna izmenjava genetskih informacij.
Ekološka populacija - skupek osnovnih populacij, intraspecifičnih skupin, povezanih s specifičnimi biocenozami. Rastline iste vrste v cenozi se imenujejo cenopopulacija. Izmenjava genetskih informacij med njimi se pojavlja precej pogosto.
Geografska populacija - skupek ekoloških populacij, ki naseljujejo geografsko podobna območja. Geografske populacije obstajajo avtonomno, njihova območja so relativno izolirana, izmenjava genov pa se redko zgodi - pri živalih in pticah - med selitvami, pri rastlinah - med širjenjem cvetnega prahu, semen in plodov. Na tej ravni poteka oblikovanje geografskih ras, sort, ločimo podvrste.
