Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы по Экологии.docx
Скачиваний:
114
Добавлен:
19.04.2015
Размер:
63.46 Кб
Скачать
  1. Развитие экологии как науки.

  2. Структура и задачи экологического знания. Значение экологического знания в хозяйственной деятельности человека.

  3. Законы экологии.

  4. Понятие экологического фактора и подходы к классификации факторов окружающей среды.

  5. Законы Факториальной экологии.

  6. Действие экологических факторов в пространстве и времени. Понятие экотипа и экологической ниши вида.

  7. Характеристика основных абиотических факторов: солнечная радиация, ионизирующее излучение, температура.

  8. Характеристика основных абиотических факторов: увлажнение, биогенные элементы, газовый состав атмосферы.

  9. Характеристика основных абиотических факторов: течение и давление, почва, пирогенный фактор.

  10. Характеристика основных абиотических факторов: соленость, крио-гляциальный и нивальный фактор

  11. Взаимоотношения организмов как комплекс биотических факторов среды. Типы и характер взаимоотношений.

  12. Адаптация организмов: понятие, значение и адаптивные пути. Адаптационные возможности и ограничения.

  13. Организменные адаптации: морфоструктурные, физиологические и биохимические.

  14. Экологические адаптации организмов к световому режиму.

  15. Экологические адаптации организмов к температурному режиму.

  16. Экологические адаптации организмов к условиям увлажнения.

  17. Экологические адаптации организмов к почвенным условиям и рельефу.

  18. Биоиндикация: понятие, виды, области применения.

  19. Адаптации организмов к обитанию в водоемах.

  20. Биоиндикация атмосферы.

  21. Биоиндикация почв.

  22. Биоиндикация водоемов

  23. Понятие о популяционной группе. Виды популяций.

  24. Основные характеристики (свойства) популяций.

  25. Популяционные адаптации.

  26. Биологическая структура популяции.

  27. Половая структура популяции.

  28. Возрастная структура популяции.

  29. Территориальная структура популяции.

  30. Социальная структура популяций.

  31. Понятие о сообществе и его характеристиках.

  32. Концепция экосистемы. Виды экосистем.

  33. Функциональная структура экосистем.

  34. Свойства экосистем.

  35. Биологическая продуктивность экосистем. Пирамиды продуктивности, биомасс, чисел.

  36. Эволюция экосистем.

  37. Сукцессии: понятие, типы, этапы, специфика.

  38. Антропогенные экосистемы: понятие, специфика, свойства, виды.

  39. Специфические особенности агро- и урбоэкосистем.

  40. Подходы к решению проблем в антропогенных экосистемах: экологическое строительство. Зеленая революция.

1.Развитие экологии как науки. Ключевым моментом в развитии экологического знания было возникновение самого термина «экология». 14 сентября 1866 г., когда Э. Геккель (1834-1919) закончил написание фундаментального труда «Всеобщая морфология организмов». Геккель впервые употребил слово «экология» (от греч. oikos — дом, жилище, родина, местопребывание, обиталище и logos — слово, учение) в отношении научного знания. Э. Геккель дал следующее определение, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование». Геккель относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, которых прежде всего интересуют все стороны существования живых организмов: «Под экологией мы подразумеваем науку об экономии, о домашнем быте животных организмов. Она исследует общие отношения животных как к их неорганической, так и к органической среде, их дружественные и враждебные отношения к другим животным и растениям, с которыми они вступают в прямые и непрямые контакты...» К концу XIX в. термином «экология» начали пользоваться многие биологи, причем не только в Германии, но и в других странах. В 1868 г. в России под редакцией И.И. Мечникова вышел в конспективном изложении труд Э. Геккеля «Общая морфология», где впервые было упомянуто слово «экология» на русском языке. Экология как наука возникла в середине 19 в. в недрах биологической науки, которая к тому времени стала интересоваться не только классификацией всего живого и строением организмов, но и реакцией животных и растений на условия существования. Особую роль в развитии экологических идей сыграли труды великого английского ученого-естествоиспытателя Ч. Дарвина (1809-1882) — основателя учения об эволюции органического мира. Вывод Дарвина о присущей всему живому постоянной борьбе за существование принадлежит к числу центральных проблем экологии. Если Геккеля можно считать праотцом новой науки, интуитивно предвосхитившим всю значимость и глобальность экологии, то Дарвин заложил ее биологический фундамент — основание, на котором строилось экологическое знание. В 1859 г. Дарвин публикует книгу «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», которая совершила подлинный переворот в биологии. Важным шагом на пути экологии к изучению целостных природных комплексов стало введение в 1877 г. немецким гидробиологом К. Мёбиусом (1825-1908) понятия о биоценозе. Заслуга Мёбиуса в том, что он сумел раскрыть многие закономерности формирования и развития естественных природных сообществ (биоценозов). Тем самым были заложены основы важного направления в экологии — биоценологии. С самого начала экологи пытались осознать предмет своей деятельности как целостную дисциплину, призванную свести множество разнообразных фактов в стройную систему, вскрыть достаточно общие закономерности, а главное — объяснить и по возможности составить прогноз тех или иных природных явлений. На данном этапе развития экологии остро ощущалась нехватка базовой единицы изучения. Такой единицей стала экологическая система, или экосистема. Термин «экосистема» был предложен английским экологом А. Тенсли в 1935 г. Ее можно определить как ограниченное во времени и пространстве единство, природный комплекс, образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосферой, либо биокосной — почвой, водоемом и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии. Экосистема — одно из основных понятий экологии, применимое к объектам разной сложности и размеров. Примером экосистемы может служит пруд с обитающими в нем растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворенного в воде кислорода, состава воды и т.п. Экосистемой является лес с лесной подстилкой, почвой, микроорганизмами, с населяющими его птицами, травоядными и хищными млекопитающими, с характерным для него распределением температуры и влажности воздуха, света, почвенных вод и других факторов среды, с присущим ему обменом веществ и энергии. Гниющий пень с живущими на нем и в нем организмами и условиями обитания тоже можно рассматривать как экосистему. Огромное влияние на развитие экологии оказали работы выдающегося русского геохимика В.И. Вернадского (1863-1945). Он изучал процессы, протекающие в биосфере, и разработал теорию, названную им биогеохимией, которая легла в основу современного учения о биосфере. Биосфера — это область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамичную систему. В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал труд «Биосфера», который ознаменовал рождение новой науки о природе и связи с ней человека. В этой книге биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты. В работах но биосфере ученый утверждал, что живое вещество во взаимодействии с косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В.И. Вернадский установил, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан планетарный процесс — миграция химических элементов в биосфере. В дальнейшем ученый приходит к выводу, что биосфера тесно связана с деятельностью человека, от которой зависит сохранность равновесия состава биосферы. Он вводит новое понятие — ноосфера, т.е. «мыслящая оболочка», сфера разума. Вернадский писал: «Человечество, взятое в целом, ставится мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободного мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера». Взаимосвязи в живой природе, с которыми приходится сталкиваться ученым, чрезвычайно широки и многообразны. Поэтому в идеале эколог должен обладать поистине энциклопедическими знаниями, сконцентрированными во многих научных и общественных дисциплинах. Для успешного решения реальных экологических задач необходима совместная междисциплинарная работа исследовательских групп, каждая из которых представляет различные отрасли науки. Именно поэтому во второй половине XX в. в экологии сложились экологические школы ботаников, зоологов, геоботаников, гидробиологов, почвоведов и др.

2.Структура и задачи экологического знания. Значение экологического знания в хозяйственной деятельности человека. ПО ТИПАМ ОРГАНИЗМОВ (таксономическое деление). В основе лежит принцип специфичности таксономических ответвлений органического мира. Согласно этому критерию, экология прежде всего подразделятся на экологию животных и экологию растений.  ПО ТИПАМ СРЕДЫ ( биомам ). по особенностям местообитания акцентирует внимание не на функциональных, а скорее на структурных характеристиках, учитывая целостность природных комплексов географических ландшафтов. При разработке частных экологии, образовавшихся на основе ландшафтного подхода, внимание исследователя концентрируется на конкретном, четко обозначенном участке земной поверхности. Такое подразделение дает возможность не только охарактеризовать каждый природный комплекс в отдельности, но и исследовать связь между ними. ПО ТИПАМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ как между самими организмами, так и между многообразными формами органического мира, посредством которых органические формы осуществляют трофический и детритный перенос веществ и энергии, всегда поражали исследователей своей сложностью и многоплановостью. ПО УРОВНЯМ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО. Здесь дифференциация экологического знания проведена в соответствии с концеп-цией структурных уровней организации живого. Так, Ю.Одум выделяет следующие подразделения: экологию особей, экологию популяций и экологию сообществ. ПО ВИДАМ ВОЗДЕЙСТВИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ. Сюда можно отнести такие специальные отделы экологического исследования, как ресурсоведение, почвоведение, экологию города (урбанизационная экология), инженерная экология, изучение круго-воротов воды и воздуха, продуктивности окультуренных биоценозов ( агроценозов ), агрохимическая экология, исследование всевозможных видов загрязнения промышленными отходами, химикатами, радиацией (радиоэколо-гия), шумовое загрязнение и др. К этому типу можно отнести и косми-ческую, или, как её ещё называют экологию космического полета ( экзо-экологию ). Одним из главных условий создания экологически стабильного общества является сохранение и приумножение лесного фонда планеты. Для этого требуется немедленное прекращение уничтожения первичных лесов и переход к промышленному использованию вторичных и искусственных лесонасаждений с последующим их восстановлением. Кроме того, следует уменьшать потребности человека в древесине благодаря использованию вторичных ресурсов (макулатуры) и широкому применению в строительстве и промышленности синтетических материалов. 

Проблема сохранения лесов тесно связано с охраной и рациональным использованием водных ресурсов. Для этого необходимо уменьшать объемы сточных вод, внедрять надежные способы очистки и осуществлять постоянный контроль за их качеством, создавать замкнутые системы водоснабжения промышленных и энергетических объектов. Есть насущная необходимость в разработке и осуществлении всеобъемлющей программы защиты и восстановления природных водоемов, необходимый и взвешенный научный подход к строительству новых гидроэлектростанций, создания водохранилищ, поскольку это влияет как на гидробионтов, так и на состояние водоемов вообще. Большое внимание следует уделить проблеме сохранения малых рек и других мелких природных водоемов, которые играют немаловажную роль в общем водном балансе биосферы.  Создание экологически устойчивого общества требует решения также проблемы больших городов. Для обеспечения нормального существования их жителей необходимо бережное отношение к природному окружению города и его окрестностей. С этой целью создают зеленые зоны (лесопарки), которые становятся местом поселения диких животных и растений. Чем больше они будут напоминать природные экосистемы, тем выше будет уровень видового разнообразия таких зон. 

Применение экологических знаний в практической деятельности человека. Экологические знания широко применяются в охотничьем хозяйстве, рыболовстве, при акклиматизации видов. Промысловые животные являются объектом заготовки в больших количествах (например, белка и некоторые другие пушные звери, сельдь, кальмары и др.), а охотничьи-спортивной охоты (дикая свинья, лось и др.).. Экологические исследования показывают, что наибольшее количество этих животных получают, когда определенный уровень интенсивности охоты или отлова способствует поддержанию численности популяций на уровне, который не подрывает их кормовой базы, однако и не приводит к снижению плотности популяций ниже критического уровня. 

3. Законы экологии.

Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора, или Закон минимума Либиха — один из фундаментальных законов в экологии, гласящий, что наиболее значим для организма тот фактор, который более всего отклоняется от оптимального его значения. Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнения экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов[1].

Этот закон учитывается в практике сельского хозяйства. Немецкий химик Юстус фон Либих (1803—1873) установил, что продуктивность культурных растений, в первую очередь, зависит от того питательного вещества (минерального элемента), который представлен в почве наиболее слабо. Например, если фосфора в почве лишь 20 % от необходимой нормы, а кальция — 50 % от нормы,

то ограничивающим фактором будет недостаток фосфора; необходимо в первую очередь внести в почву именно фосфорсодержащие удобрения.

Закон толерантности Шелфорда — закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Толерантность-способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. «Лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору».[1] Любой фактор, находящийся в избытке или недостатке, ограничивает рост и развитие организмов и популяций.Закон предложил В.Шелфорд в 1913 году.

Закон оптимума (в экологии) — любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы. Закон оптимума универсален. Он определяет границы условий, в которых возможно существование видов, а также меру изменчивости этих условий. Виды чрезвычайно разнообразны по способности переносить изменения факторов. В природе выделяются два крайних варианта — узкая специализация и широкая выносливость. У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях. Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °C. Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами. Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким — эврибионтами. Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид — не переносящий колебания температур, эвригалинный — способный жить при широких колебаниях солености воды и т. п.

Биоклиматический закон Хопкинса — закон, согласно которому в условиях умеренной климатической зоны Северной Америки по мере движения на север, восток и вверх в горы время наступления периодических явлений в жизнедеятельности организмов (например, начало цветения) запаздывает на четыре дня на каждые 1° широты, 5° долготы и примерно 100 метров (400 футов) высоты. закон эмерджентности: целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его части. Закон необходимого разнообразия: система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь иерархическую организацию и интегративные уровни. Закон необратимости эволюции: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, осуществленному в ряду его предков. Закон усложнения организации: историческое развитие живых организмов приводит к усложнению их организации путем дифференциации органов и функций.

Биогенетический закон (Э. Геккель): онтогенез организма есть краткое повторение филогенеза данного вида, т.е. индивид в своем развитии повторяет сокращенно историческое развитие своего вида. Закон неравномерности развития частей системы: системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхронно, в то время как одни достигают более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом состоянии. Этот закон непосредственно связан с законом необходимого разнообразия. Закон сохранения жизни: жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии, информации.

зАКОН КОНКУРЕНТНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ

Данный закон формулируется следующим образом: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго.

То, какой вид побеждает, зависит от внешних условий. В сходных условиях победить может каждый. Важным для победы обстоятельством является скорость роста популяции. Неспособность вида к биотической конкуренции ведет к его оттеснению и необходимости приспособления к более трудным условиям и

факторам.

4. Понятие экологического фактора и подходы к классификации факторов окружающей среды. Ответ: Экологические факторы – это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов. По природе экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропогенные. Классификация экологических факторов. Факторы среды (экологические факторы) разнообразны, имеют разную природу и специфику действия. Выделяют следующие группы экологических факторов:  1. Абиотические (факторы неживой природы) :  а) климатические - условия освещенности, температурный режим и т. п. ;  б) эдафические (местные) - водоснабжение, тип почвы, рельеф местности; 

в) орографические - воздушные (ветер) и водные течения.  2. Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга:  нейтрализм, симбиоз, паразитизм, хищничество и др. 3. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни. Воздействие этой группы экологических факторов стремительно возрастает из года в год. 

5. Законы Факториальной экологии.  Факториальная экология Иногда ее называют аутоэколология. Она изучает взаимодействие представителей вида с окружающей средой. Иначе говоря факториальная экология исследует совокупность экологических факторов, действующих на изолированную особь, и ответные реакции особи на их действие. Этот раздел экологии иногда называют экологией вида. Факториальная экология довольно тесно связана с физиологией и морфологией. Разные экологические факторы, такие как температура, влажность, действуют на каждую особь; в ответ на это у организмов через естественный отбор вырабатываются различные морфологические и физиологические приспособления к ним. Экологическим фактором называют элементы среды, оказывающие существенное влияние на живой организм. Они по своим особенностям весьма разнообразные, имеют различную природу и специфику действия. 6.Действие экологических факторов в пространстве и времени. Понятие экотипа и экологической ниши вида. Пример: Некоторые особи кольчатого червя рода Nereis обитают в лагунах литоральной зоны побережья Румынии, которые отделились от Черного моря по крайней мере 60 лет назад. Эти полихеты приспособились к очень высокой солености ~ 62\%о. Если их выпустить в Черное море, они погибнут.  В свою очередь, особи того же вида, обитающие в Черном море, при переносе в лагуны также погибают. Из приведенных примеров видно, что реакция на экологические факторы у особей одного вида меняется в пространстве. Хотя организмы наиболее хорошо приспособлены к тому. чтобы функционировать в некотором узком диапазоне условий среды, популяция данного вида нередко подразделяется на группы с различными экологическими требованиями, встречающиеся, в соответствии с этими требованиями, в местах с неодинаковыми экологическими условиями в пределах ареала данного вида. Экоти́п— совокупность экологически близких популяций вида, связанных с определённым типом местообитаний и обладающих генетически закреплёнными анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями, выработавшимися в результате продолжительного воздействия сходных режимов экологических факторов. Экологи́ческая ни́ша— место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды. 7.Характеристика основных абиотических факторов: солнечная радиация, ионизирующее излучение, температура.

Абиотический фактор— совокупность прямых или косвенных воздействий неорганической среды на живые организмы; подразделяется на физический (климат,орография), химический (состав атмосферы, воды, почвы). Приспособление растений и животных к жаре, холоду,атмосферному давлению, подводной глубине, зимняя или летняя спячка некоторых животных и прочее, связанное с абиотическим фактором.

Солнечная радиация—

электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. В данном случае не означает радиацию в «бытовом» смысле этого слова (ионизирующее излучение).

Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности)

Ионизирующее излучение — потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.

К ионизирующему излучению не относят видимый свет и ультрафиолетовое излучение, которые в отдельных случаях могут ионизировать вещество. Инфракрасное излучение, излучение сантиметрового и радиодиапазонов не является ионизирующим, поскольку их энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии. Температура — скалярная физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Температура всех частей системы, находящейся в равновесии, одинакова. Если система не находится в равновесии, то между её частями, имеющими различную температуру, происходит теплопередача(переход энергии от более нагретых частей системы к менее нагретым), приводящая к выравниванию температур в системе. Температура определяет: распределение образующих систему частиц по уровням энергии и распределение частиц по скоростям. 8.Характеристика основных абиотических факторов: увлажнение, биогенные элементы, газовый состав атмосферы. УВЛАЖНЕНИЕ— территории, соотношение между количеством выпадающих в данной местности атмосферных осадков и испаряемостью. Для количественной характеристики увлажнения служат коэффициенты увлажнения, индексы аридности и гумидности.

БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов и выполняющие определенные биологические функции. Важнейшие биогенные элементы - О (составляет ок. 70% массы организмов), C (18%), H (10%), N, B, S, Ca, K, Na, Cl. Б. э., необходимые организмам в ничтожных количествах, называются микроэлементами. Газовый состав атмосферы практически постоянен и включает: N — 78%, О — 20,9%, СОг, аргон и другие газы, частицы воды, пыль. Низкая плотность воздуха обуславливает низкое давление на суше. С увеличением высоты оно еще более уменьшается, снижается концентрация кислорода, сокращается количество видов, способных обитать в таких условиях. 9.Характеристика основных абиотических факторов: течение и давление, почва, пирогенный фактор. Течение — направленное движение. Давление (атмосферное) — давление атмосферного воздуха на находящиеся в нём предметы и на земную поверхность. Почва — поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов.

12.Адаптации.

Приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями.

Приспособленность живых существ к естественным условиям внешней среды была осознана людьми ещё в античные времена. Вплоть до середины XIX века это объяснялось изначальной целесообразностью природы. В теории эволюции Чарльза Дарвина было предложено научное объяснение адаптационного процесса на основе естественного отбора.

Адаптации видов в рамках одного биоценоза зачастую тесно связаны друг с другом (одним из наиболее поразительных примеров межвидовой коадаптации является жёсткая привязка строения органов некоторых видов цветковых растений и насекомых друг к другу с целью опыления и питания). Если адаптационный процесс у какого-либо вида не находится в равновесном состоянии, то эволюционировать может весь биоценоз (иногда — с негативными последствиями) даже в стабильных условиях окружающей среды.

23.Понятие о популяционной группе. Виды популяций.

Совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область (ареал), называется видом. Виды часто занимают большой ареал, в пределах которого особи распределены неравномерно, группами – популяциями. Целостность вида поддерживается связями между популяциями.

Популяция – совокупность особей одного вида, способных к самовоспроизводству, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.

Контакты между особями одной популяции чаще, чем между особями разных популяций. Например, уровень панмиксии (свободного скрещивания) внутри популяции выше, чем между особями разных популяций. Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции.

Ареал. Пространство, на котором популяция или вид в целом встречается в течение всей своей жизнедеятельности, называется ареалом – областью распространения. Ареал может быть сплошным или разорванным (дизъюнктивным), если между его частями возникают различные преграды (водные, орографические и др.), пространства, не заселенные представителями данного вида. Выделяют различные центры ареалов: геометрический центр; центр возникновения вида в пределах ареала; центр обилия – часть ареала, на которой сосредоточено наибольшее количество особей.

Степень обособленности соседних популяций вида очень различна. В некоторых случаях они резко разделены территорией, непригодной для обитания, и четко локализованы в пространстве, например популяции окуня и линя в изолированных друг от друга озерах или популяции пластинчатозубой крысы, индийской камышевки и других видов в оазисах и долинах рек среди пустынь. Противоположный вариант – сплошное заселение видом обширных территорий. Такой характер распространения свойствен, например, малым сусликам в сухих степях и полупустынях. В этих ландшафтах плотность их населения повсеместно высока. Отдельные непригодные для жизни участки легко преодолеваются при расселении молодняка, а в благоприятные годы на них возникают временные поселения. Здесь вычленить границы между популяциями можно лишь условно, между областями с разной плотностью населения. Другой пример сплошного распространения вида – семиточечная божья коровка. Эти жуки встречаются в самых различных биотопах и разных природных зонах. Вид характеризуется, кроме того, предзимними миграциями. Границы между популяциями в таких случаях почти не выражены. Однако, поскольку совместно обитающие особи контактируют между собой чаще, чем с представителями других частей ареала, население удаленных друг от друга мест можно считать разными популяциями.

Между популяциями осуществляется обмен отдельными особями, который может быть либо достаточно регулярным, либо эпизодическим. При сезонных кочевках ворон, например, часть молодых птиц ежегодно остается на местах зимовок, образуя пары с представителями оседлого населения. Связь между населением отдельных видов рыб в озерах осуществляется значительно реже, например в годы с особо сильными паводками, когда обособленные водоемы соединяются в единую водную систему.

Связи между популяциями поддерживают вид как единое целое. Слишком длительная и полная изоляция популяций приводит обычно к образованию новых видов.

Различия между отдельными популяциями выражены в разной степени. Они могут затрагивать не только их групповые характеристики, но и качественные особенности физиологии, морфологии и поведения отдельных особей. Эти различия создаются в основном под влиянием естественного отбора, приспосабливающего каждую популяцию к конкретным условиям ее существования.

Зайцы-беляки из разных частей ареала различаются характером окраски, размерами, строением пищеварительной системы. Например, длина слепой кишки у зайцев полуострова Ямал в 2 раза больше, чем у представителей из лесостепного Урала. Это связано с характером питания, разной долей грубых кормов в составе рациона. Средняя величина выводка в центрально-якутской популяции составляет около 7 зайчат на самку, которая дает приплод один раз в год. В карельской части ареала зайчихи приносят зайчат дважды за сезон, но средняя величина выводка около 4 экземпляров. В Белоруссии самки беляков могут давать до четырех приплодов в год. Заячье население разных географических территорий испытывает неодинаковое давление со стороны хищников и паразитов. Популяции различаются между собой тем сильнее, чем более несходны условия их обитания и чем слабее между ними обмен особями.

В зависимости от величины ареала и характера распространения различают космополитов, убиквистов, эндемиков. Космополиты – виды растений и животных, представители которых встречаются на большей части обитаемых областей Земли (например, комнатная муха, серая крыса). Убиквисты – виды растений и животных с широкой экологической валентностью, способны существовать в разнообразных условиях среды, имеют обширные ареалы (например, тростник обыкновенный, волк). Эндемики – виды растений и животных, которые имеют небольшие ограниченные ареалы (часто встречаются на островах океанического происхождения, в горных районах и изолированных водоемах).

Для животных также различают трофический и репродуктивный ареалы, между которыми существует связь в виде путей пролета для птиц или путей миграции для некоторых млекопитающих и рыб.

Классификация популяций. Популяции различаются по размерам и степени генетической самостоятельности, длительности существования, способу размножения особей и т.д.

По размерам занимаемой популяцией территории и степени связи между особями различают элементарные (локальные), экологические и географические популяции. Элементарная (локальная) популяция – элементарная группировка особей, характеризующаяся практически с полной панмиксией. Экологическая популяция – совокупность пространственно смежных элементарных популяций. Географическая популяция – совокупность групп пространственно смежных экологических популяций.

По способности к самовоспроизведению и самостоятельной эволюции популяции бывают перманентные (постоянные) и темпоральные (временные). Перманентные (постоянные) – популяции, относительно устойчивые в пространстве и во времени, способные к неограниченно длительному самовоспроизведению, являются элементарными единицами эволюции. Темпоральные (временные) – популяции, неустойчивые в пространстве и во времени, неспособные к длительному самовоспроизведению, с течением времени либо преобразуются в перманентные, либо исчезают.

По способу размножения популяции делят на панмиктические, клональные и клонально-панмиктические. Панмиктические популяции состоят из особей, размножающихся половым путем, для которых характерно перекрестное оплодотворение. Клональные популяции состоят из особей, для которых характерно только бесполое размножение. Клонально-панмиктические популяции образованы особями с чередованием полового и бесполого размножения.

Популяции, будучи групповыми объединениями, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельной особи: численность, плотность, рождаемость, смертность, скорость роста и др. Кроме того популяции свойственна определенная организация: половая, возрастная, генетическая, пространственно-этологическая и другие структуры.

Количественные показатели (характеристики) популяции можно разделить на статические и динамические. Статические показатели характеризуют состояние популяции на данный момент времени. Основные из них: численность, плотность, а также показатели структуры. Динамические показатели популяции отражают процессы, протекающие в популяции за определенный промежуток времени. Основные из них: рождаемость, смертность, скорость роста популяции.