Популяции

Часть 2

Популяции. Гомеостаз экосистемы

•Каждое животное соблюдает баланс энергии, затрачиваемой на охрану территории, добывания пищи и получаемой от съедания пищи.

•При уменьшении корма животные расширяют свою территорию ( а человек, например, «поднимает целину»).

•Такое поведение животных называют территориальным поведением.

•Чем крупнее животное, тем большая ему

нужна площадь на добычу пищи, поэтому,

чем больше размеры тела особи, тем меньше плотность популяции.

•Территориальные границы могут быть весьма подвижны. Достаточно надежно определяются границы у немигрирующих животных (грызуны,

моллюски), которые создают так называемые

локальные популяции.

•Важнейшим условием существования популяции или ее экотипа является их толерантность к факторам (условиям) среды.

•Толерантность у разных особей и к разным частям спектра разная, поэтому толерантность популяции

значительно шире, чем у отдельных особей.

Свойства популяции уже значительно отличаются от свойств отдельных особей, что особенно наглядно проявляется в динамике популяций.

•Динамические показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за какой-то промежуток (интервал) времени. Основными динамическими показателями популяций являются рождаемость, смертность и скорость роста популяций. Рождаемость или скорость рождаемости- это число особей, рождающихся в популяции за единицу времени. При рассмотрении экосистем пользуются другим динамическим показателем – продукцией - суммой прироста массы всех особей ( независимо от того, сколько они прожили) из множества популяций биогенного сообщества за определенный промежуток времени

•Смертность или скорость смертности- это число особей, погибших в популяции в единицу времени.

•Но убыль или прибыль организмов в популяции зависит не только от рождаемости

исмертности, но и от скорости их иммиграции

иэмиграции, т.е. от количества особей, прибывших и убывших в популяции в единицу времени.

•Увеличение численности, прибыль зависят от количества рожденных (рожденных за какой-то период времени) и иммигрированных особей, а уменьшение, убыль численности - от гибели (смертности в широком смысле) и эмиграции особей.

Гомеостаз

•Гомеостаз- способность биологических систем – организма, популяции и экосистем - противостоять изменениям и сохранять равновесие.

•Исходя из кибернетической природы экосистем - гомеостатический механизм- это обратная связь.

•Для управления экосистемами не требуется регуляция извне - это саморегулирующаяся система. Саморегулирующий гомеостаз на экосистемном уровне обеспечен множеством управляющих механизмов. Один из них - субсистема «хищник- жертва».

•Между условно выделенными кибернетическими блоками управление осуществляется посредством положительных и отрицательных связей.

•Положительная обратная связь «усиливает отклонение», например, увеличивает чрезмерно популяцию жертвы. Отрицательная обратная связь «уменьшает отклонение», например, ограничивает рост популяции жертвы за счет увеличения численности популяции хищников.

•Эта кибернетическая схема отлично иллюстрирует процесс коэволюции в системе «хищник-жертва», так как в этой «связке» развиваются и взаимные адаптационные процессы.

•– отрицательные связи, + положительные связи.

•Наиболее устойчивы крупные экосистемы и самая стабильная из них- биосфера, а наиболее неустойчивы – молодые экосистемы.

•Это объясняется тем, что в больших экосистемах создается саморегулирующий гомеостаз за счет взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии

Регуляция плотности популяции

•Факторы, регулирующие плотность популяции, делятся на зависимые и независимые от плотности.

•Зависимые изменяются с изменением плотности, независимые остаются постоянными при ее изменении.

•Практически, первые - это биотические, а вторые -

абиотические факторы.

•Непосредственно от плотности может зависеть и смертность в популяции. Такое явление происходит с семенами растений, когда зависимая от плотности (т.е. регулирующая) смертность происходит на стадии подростков.

•Смертность, зависимая от плотности, может регулировать численность и высокоразвитых организмов: довольно часто гибнут птенцы птиц, если их слишком много, а ресурсов не хватает.

•Помимо регуляции существует еще и саморегуляция, при которой на численности популяции сказывается изменение качества особей.

•Различают саморегуляцию фенотипическую и

генотипическую.

•Фенотипы – совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе онтогенеза на основе данного генотипа.

•Онтогенез представляет собой совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом за весь период жизни.

•Онтогенез включает рост организма, т.е. увеличение массы и размеров тела, и дифференциацию, т.е. возникновение различий между однородными клетками и тканями.