Типы распределения популяций - признаки, структура и примеры

Виды совокупностей

Чтобы понять, какие признаки не характерны для популяции или присущи ей, нужно познакомиться с их свойствами и структурой.

В борьбе за существование особи размещаются обособленно в разных территориальных поясах. Распределение бывает простое, экологическое, географическое:

1. Элементарная популяция — совокупность организмов, расселенных в небольших зонах пространства, ведущих постоянный генетический обмен между собой.
2. Экологическая — совокупность простых популяций, внутривидовые объединения, приспособленные к конкретным биоценозам. Скрещивание среди них случается часто. Можно посмотреть на белок, которые живут в еловых и сосновых лесах. Они слабо ограничены друг от друга и различий между ними почти нет.
3. Географическая — экологические популяции, охватывающие группу организмов, для которых характерно занимать крупные пространственные зоны. Сообщества относительно изолированы друг от друга, имеют разнообразные размеры, отличаются способностью размножаться, физиологией, поведением и другими свойствами. На этом этапе формируются новые подвиды.

Примером географической совокупности выступает белка обыкновенная — насчитывается 20 популяций. В ходе эволюции, миграции виды постоянно скрещиваются.

Разделение и размеры могут зависеть от заселенной зоны и особенностей популяции. Если радиус энергичности особи невелик, ареал будет небольшим (Табл. 1):

Таблица 1. Радиус активности некоторых видов.

Популяциям отводится роль одной из биологических систем. Для них характерны следующие свойства: увеличение численности, плотности, адаптация к изменяющимся условиям среды, рост, развитие, генетические параметры.

Характеристика числовых показателей

Саморегуляцией можно назвать способность системы поддерживать на приблизительно постоянном уровне биологические признаки. Отклонение в сторону включает механизмы восстановления. К ним относятся :

1. Численность — количество организмов в территориальной области или объеме. Единица непостоянная, прослеживается зависимость с рождаемостью и смертностью.
2. Плотность — общее количество организмов или биомасса на единицу поверхности.

Значения этих показателей в природе постоянно колеблются. Они не повышаются безгранично, для этого нужны соответствующие факторы. Столкнувшись с преградой, организмы перестают расселяться.

Динамика численности и плотности

Процессы изменения количественных параметров организмов можно определить такими показателями: рождаемость, смертность, миграции вне ареалов. С их помощью прогнозируют общую картину популяций.

Рождаемость — умение увеличивать численность. Выделяют такие типы:

1. Абсолютная — количество новых особей за единицу времени.
2. Удельная — величина новоявленных индивидов к определенному числу организмов (например, дети, родившиеся на 500 человек в течение года).

Факторы, влияющие на рождение потомства:

• состояние среды;
• достаток питания;
• соотношение самцов и самок;
• скорость полового созревания организмов;
• время, необходимое для генераций особей.

Смертность — число погибших индивидуумов за определенный период. Как рождаемость, делится на абсолютную и удельную. Ей отводится особая роль в динамике, так как учитывается скорость гибели организмов из-за болезней, возраста, голода, хищников.

Смертность классифицируется зависимыми показателями:

• одинаковая на всех этапах жизни особи;
• высокая в старческом возрасте;
• повышенная у молодых поколений.

Закономерности важны для исследований и опытов с вредными и полезными видами популяций.

Наряду с рождаемостью и смертностью, на динамику влияет миграция. Подрастающее поколение стремится расселиться, но этот процесс не бесконечный, так как сказываются неблагоприятные условия новой окружающей среды, достаточность пищи.

Структурные особенности

Популяция — неслучайное скопление в общей зоне индивидуумов одного вида. Это сложная по организации группа с особым формированием и иерархией. Различают пространственную, балансную, возрастную и гендерную структуры.

Пространственная совокупность

Устройство популяций характеризуется по особенностям распределения и размещения индивидов в ареале. Классифицируют 3 вида:

1. Случайное расселение свойственно однотипной среде. К примеру, вредители появляются на полях произвольно.
2. Групповое размещение встречается часто, может быть случайным. Растения расширяют ареал с помощью спор, семян. У животных бывает быстрое и инертное распределение в зависимости от подвижности.
3. Равномерное расселение — редкое явление в природе. В качестве примера подходят древостои одного возраста после соединения крон и энергичного прореживания слабого молодняка; нетребовательные растения нижних уровней; хищники после обоснования на пригодной для охоты территории.

Активность размещения организмов в ареалах зависит от факторов: габариты особей, поведение, деятельность человека, источников пищи.

В пределах ареала организмы расселяются неравномерно. Существуют такие типы расположения групп:

• «островной» класс (чаще водные организмы);
• форма «сгущений» (плотность особей на участке высокая).

Балансная структура

Стабильная популяция формируется благодаря биологической сфере, генетическим и историческим факторам, миграциям, равновесию между смертностью и рождаемостью. Ареал в таких условиях не уменьшается и не увеличивается.

В растущей совокупности рождаемость превышает смертность. Присущи вспышки естественного прироста массового характера (грызуны, саранча, некоторые сорняки). Прибавление поголовья животных часто связывается с заповедной зоной, откуда молодняк начинает мигрировать.

Сокращающаяся популяция — смертность выше рождаемости. Есть нижний предел, после которого начинается повторное разрастание видов или полный упадок группы.

Возрастное формирование

Этот тип структуры характеризуется зависимостью от параметров периода жизни, которая выделяется в популяционном разнообразии видов.

Цикл состоит из трех ступеней: предрепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный. В растительном мире на одну фазу больше — первичный покой, когда семена находятся в неактивном состоянии. Каждому виду присущи свои стадии возрастного развития. К примеру, у животных определяется такая классификация:

• новорожденные;
• подростки;
• наполовину взрослые;
• половозрелые;
• старые.

Основная характерная черта формирования — постоянное пополнение популяции особями из разных поколений, что делает ее устойчивой.

Гендерная структуризация

По законам генетики структура должна представляться одинаковым числом организмов обоих полов. Но равенство в природе неизменно сдвигается в ту или иную сторону из-за специфической разницы между полами — способность выживать, условия местообитания, хромосомный набор, влияние человека на популяции. Примеры:

1. На рисунке 1 прослеживается снижение рождаемости в военный период на территории бывшего СССР. В последующие годы показатель начал расти.
2. В республике Кения особи в предрепродуктивном периоде снижают показатель из-за бедного уровня жизни и неблагоприятных природных условий.

Рис. 1. Пирамиды населения бывшего СССР и Кении (по Н. Ф. Реймерсу, 1990). Типы популяций: 1 — растущая, 2 — стабильная, 3 — сокращающаяся.

Генетическая система

Совокупность особей из-за большой численности представляет собой непрекращающийся поток генераций и смесь разных генотипов. Благодаря этому образуется генофонд — источник материала для эволюции.

При уменьшении числа индивидов популяции генофонд беднеет, это приводит к родственным скрещиваниям. Постепенно накапливаются патологические изменения, особи рождаются больными, часто не выживают.

Изучение генетической структуры определяет, какие генотипы доминируют в популяции и какая частота у встречающихся в ней аллелей.

Изменчивость наследственных генов просматривается в признаках, которые передаются по наследству. Это может быть разный окрас, размер, плодовитость у животных; рассеченные или цельные листья, махровые венчики цветков, плакучие или пирамидальные кроны у растений.

Присутствие в популяции генетически отличных форм, повторяющихся при размножении, называется полиморфизм. Эти гены поддерживают сохранение биоразнообразия внутри вида.

Для формирования устойчивой популяции нужен уравновешенный комплекс условий. Тогда наблюдается закономерное развитие — без чрезмерного роста численности или снижения ее до минимально допустимого значения, что грозит вымиранием.​