• 1859 Г. На одной из ферм в штате Виктория выпустили 12 пар кроликов

• Через 6 лет – за один охотничий выезд убито 20 000 кроликов

• Конец XIX в. – расселяются со скоростью 100 км за год

• 1900 Г. Численность кроликов – несколько сот миллионов,

расселились по всему континенту

• Середина ХХ в. – их 750 млн.

• Угроза для овцеводства

• Интродукция европейских хищников

• 1950 Г. Вирус миксомы интродуцирован в один из районов Австралии

• Первая эпидемия – погибло 99,8% кроликов

• Вторая эпидемия – погибло 90% от оставшихся

• Третья вспышка уносит 40-60% кроликов

• Что происходит сегодня?

• Кролики + миксома =дружба J

Эволюционные реакции популяции создали серьезные препятствия при попытках регулировать численность популяции кроликов в Австралии

Экологическая ниша

• Местообитание организма

• Функциональная роль в сообществе

• Положение относительно градиентов внешних факторов

• Фундаментальная ниша – наибольший “абстрактно-заселенный гиперобъем”, когда вид не ограничен конкуренцией с другими видами (преконкурентная, потенциальная)

• Реализованная ниша – меньший гиперобъем, занятый в условиях биотических ограничений (постконкурентная, фактическая)

n-мерный гиперобъем в n-мерном пространстве условий

Искусственный отбор: доместикация

• отбор, который производит человек с целью приспособить растения и животных к своим нуждам

Окультуривание

• Взаимная адаптация одомашниваемого вида и доместикатора

• Человек покоряет природу?

• Кто у кого в рабстве?

Зелёная революция

• комплекс мер по селекции и внедрению высокоурожайных сортов зерновых и других культур, по выведению высокопродуктивных пород животных, химизации и механизации в сельском хозяйстве.

• Адаптивная способность растения к самоподдержанию приносится в жертву

Требуется больше удобрений пестицидов

3Презентация

• В каком случае эта особь сможет повлиять на природу популяции?

• Е.О. зависит от генетического влияния, которое отдельная особь может оказать на популяцию в целом

Нет потомков – нет влияния!

Его приспособленность зависит от способности его генетического материала сохранять себя из поколения в поколение

От чего зависит приспособленность?

• Способность организма к выживанию

• Скорость размножения

• Жизнеспособность потомства

• Приспособленность – мера способности производить потомство.

• Лучше приспособлен не тот, кто лучше приспособлен к условиям среды, а тот, кто приспособлен к условиям обитания и чьи потомки будут приспособлены к будущим условиям обитания.

• Чем измерить?

• Числом рождающихся потомков.

• Изменяется ли приспособленность с возрастом?

Возрастная репродуктивная ценность – величина вклада данной особи в увеличение числа особей следующего поколения от настоящего момента до своей смерти

Возраст, в котором животное должно становиться половозрелым зависит от эволюционной стратегии.

В непредсказуемых условиях обитания -

Е.О. благоприятствует раннему созреванию и большому числу потомков

В стабильных условиях –

позднее созревание и забота о потомстве

Совокупная приспособленность

• Приспособленность зависит не только от успеха собственного размножения, но и от успехов размножения родственников.

СП = П+R₁П₁ +R₂П₂+…+ R_nП_n

Если животное не оставит потомков, его совокупная приспособленность ≠0

Эволюция адаптивных строений

Каким образом путем ЕО жизнь достигла той степени развития, которую мы наблюдаем сегодня?

Как объяснить существование какого-либо признака в популяции?

Что было до появления этого признака?

Редкий ген, контролирующий признак, появился в популяции или был привнесен иммигрантом. Какие условия благоприятствовали распространению этого признака?

Если ЕО благоприятствует этому гену, то у его носителей увеличивается приспособленность, значит, Ген вторгся в популяцию.

Истинная мимикрия – сходство одного животного (имитатора), с другим (моделью) так, что их обоих путает третье животное, обычно хищник.

Бейтсовская мимикрия -

животное-имитатор напоминает модель, которая ядовита или неприятна на вкус

Мюллеровская мимикрия –

Ряд видов имеет предупреждающую окраску

Автомимикрия

Если переход к нетоксичной диете имеет генетическую основу, а не просто случаен, то такое изменение можно считать эволюционной стратегией

Эволюционно-стабильная стратегия – это стратегия, которую нельзя улучшить какой-либо другой альтернативной стратегией при условии, что достаточное число членов популяции приняло ее.

Конвенциональное поведение

Животные не всегда наиболее эффективным образом используют имеющее в их распоряжении оружие, а действуют в соответствии с определенными “правилами” (принимают угрожающие позы, воздерживаются от нанесения ударов в уязвимое место).

• Стратегия эволюционно стабильна, если не существует никакой другой мутантной стратегии, которая бы обеспечивала применяющим ее особям более высокую дарвиновскую приспособленность.

• Ястреб – наращивает действия

• Голубь – демонстрации, избегает конфликтов.

• К концу конфликта каждому из соперников причитается выигрыш –

• это мера изменения приспособленности особи в результате соперничества;

• определяется тремя факторами:

• - преимуществом, которое дает победа,

• - ущербом от повреждения,

• - ущербом от потери времени и энергии при длительном соперничестве.

Члены образуют при конфликтах случайные пары.

Особь воспроизводит себе подобных пропорционально выигрышу, который накопила.

Если существует эволюционно-стабильная стратегия, то популяции эволюционируют в сторону установления этой стратегии

Смешанная стратегия – это стратегия, предписывающая применение в игре различных тактик, выбираемых в соответствии с определенным распределением вероятности.

ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

• Популяция – группа организмов одного вида, занимающая определенное пространство, внутри которой особи могут обмениваться генетической информацией

• Обобществленный генофонд

Свойства популяции

• целостность;

• относительная изолированность, связанная с возможностью расселения особей и наличием препятствий;

• довольно большое число особей;

• структурированность, т.е. наличие связанных друг с другом, но различающихся групп особей (самок, самцов, личинок и т.п.);

• временная изменчивость;

• непрерывная передача генетической информации в длительном ряду поколений;

• уникальность.

Три экологические возрастные группы

• целостность;

• относительная изолированность, связанная с возможностью расселения особей и наличием препятствий;

• довольно большое число особей;

• структурированность, т.е. наличие связанных друг с другом, но различающихся групп особей (самок, самцов, личинок и т.п.);

• временная изменчивость;

• непрерывная передача генетической информации в длительном ряду поколений;

• уникальность.

Динамика популяций

Численность вида в определенном местообитании в определенный момент времени:

N_t = N_t-1 + B - D + C - E

N_t-1- кол-во особей в предыдущий момент времени (t-1);

B – рождаемость;

D – смертность;

C – кол-во иммигрантов;Е – кол-во эмигрантов.

Экспоненциальный рост

Популяция в среде без ограничений:

• удельная скорость роста постоянна и максимальна;

• прирост численности пропорционален числу особей популяции.

• прирост населения = число рождений – число смертей

• dN – число особей, добавившихся к популяции за время dt

• r - коэффициент пропорциональности

• dN = rNdt

• N = N₀e^rt

• При экспоненциальном росте скорость увеличения численности популяции повышается до бесконечности

Может ли популяция увеличиваться бесконечно?

При приближении численности популяции к максимально возможной скорость роста замедляется.

К – максимальная численность

Если N << K, членом N/K можно пренебречь - ….

Когда N приближается к своему максимальному значению K

Флуктуации численности популяций

• Сезонные изменения численности

• Годичные флуктуации