Лекция 7. Популяция как элементарная единица эволюции.
ПОПУЛЯЦИЯ (ср.-лат. populatio, от лат. populus — народ, население), совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определённую территорию. Популяции разных видов, сосуществующих в одном месте, образуют в своей совокупности сообщество (биоценоз).
Популяции характеризуются общей численностью особей, плотностью (числом особей на единице площади), характером пространственного, распределения особей, а также упорядоченностью структуры.
Структура популяции проявляется в определённом количестве, соотношении особей разного возраста, пола, размера, разных генотипов и т.п. Соответственно различают возрастную, половую, размерную, генетическую и др. структуры популяций.
Динамика численности популяций во времени определяется соотношением показателей рождаемости и смертности особей, а также их иммиграции и эмиграции. Если удельная (рассчитанная на одну особь) скорость роста популяции постоянна, численность популяции увеличивается по экспоненте и в ней устанавливается стабильная возрастная структура. Способность к экспоненциальному росту свойственна любой популяции, но в силу всегда возникающей нехватки природных ресурсов, а также неблагоприятных изменений во внешней среде экспоненциальный рост или прекращается внезапно, смёняясь падением численности, или же (что бывает чаще) тормозится постепенно, по мере увеличения численности. В последнем случае для описания роста популяции часто используют логистическое уравнение. Многие методы оценки динамики численности популяции заимствованы из демографии, например, демографические таблицы, а также кривые выживания. У большинства видов животных и растений численность популяции более или менее постоянна, но в некоторых популяциях она подвержена значительным колебаниям, иногда весьма регулярным - (у полёвок, леммингов, некоторых насекомых и др.). Вспышки численности животных могут сопровождаться миграциями (например, перелётные виды саранчовых, копытные, и др.). Динамика численности природных популяций определяется как абиотическими - климатическими факторами, так и биотическими факторами: пресс хищников и паразитов, внутривидовая и межвидовая конкуренция за жизненно важные ресурсы.
У некоторых животных плотность популяции регулируется сложными поведенческими и физиологическими механизмами, а также путём перестройки генетической структуры популяции. Колебания численности (волны жизни) могут привести к повышению гомозиготности популяции и утере отдельных аллелей в процессе дрейфа генов. При отсутствии давления внешних факторов и соблюдении панмиксии частоты генов в популяции сохраняются неизменными в соответствии с Харди — Вайнберга законом.
Термин «Популяция» был введён В. Иогансеном в 1903 (для обозначения неоднородной в генетическом отношении группы особей одного вида в отличие от однородной чистой линии. Однако уже Ч. Дарвин объяснял происхождение видов в процессе эволюции, опираясь на данные о наследственной изменчивости и конкуренции в пределах совокупности особей, т.е. популяции.
Популяция рассматривается как элементарная единица процесса микроэволюции, способная реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда. Изменения частоты генов, вызванные факторами внешней среды, служат основой для возникновения различий между популяциями и в дальнейшем на базе этих различий формируются новые виды.