Численность популяции и ее рост

Сообщения об изменениях численности популяции иногда помещают на первых полосах газет: взрыв численности непарного шелкопряда в Новой Англии; вылупление или гибель одной-единственной птицы, принадлежащей к виду, находящемуся под угрозой исчезновения, как, например, американский

Рис.

6.3. Калифорнийский суслик-грызун, жи- нии почва оголена, так как суслики выедают все вущий небольшими колониями. Эта колония растения, как только они подрастают, вырыла норы в каменистой почве. Вокруг коло-





журавль или калифорнийский кондор; поразительное возрождение миссисип- ского аллигатора, бывшего на грани вымирания; и, разумеется, быстрый рост населения земного шара, несмотря на войны, наводнения, ураганы и землетрясения. Однако, если отбросить эти экстремальные ситуации, величина большинства популяций, по-видимому, варьирует мало. Пауки, мухи и сорняки из года в год появляются на какой-либо лужайке примерно в одинаковом количестве.
Из большого числа особей, производимых на свет различными организмами, доживают до половой зрелости и оставляют потомков лишь немногие. Одна сельдь может отложить миллион икринок, комнатная муха или какая- нибудь бабочка-несколько сотен яиц. Совершенно очевидно, что большая часть вылупляющихся из них особей никогда не достигнет взрослой стадии. Почему это происходит? Чем ограничивается численность популяций? В гл. 2 мы видели, что различные факторы вызывают гибель организмов, прежде чем они успевают оставить потомство, т.е. эти факторы выступают в роли селективных сил и в конечном итоге определяют направление эволюции данной популяции. В пределах гораздо более короткой шкалы экологических событий эти факторы регулируют численность популяций.
Прежде чем рассматривать причины гибели организмов, регулирующие численность популяций, следует установить, с какой скоростью могла бы возрастать эта численность, если бы ее рост ничем не сдерживался.
У каждой популяции существует характерный для нее репродуктивный потенциал, т.е. скорость, с какой ее численность могла бы расти при наличии неограниченного пространства, обилия пищи и других ресурсов и при полном отсутствии любых факторов, препятствующих росту и размножению. Как по-


Рис. 6.6. Зависимость скорости роста популя- однако возраст, в котором эти самки впервые ции от возраста, в котором самка приносит приносят детенышей, различается (1, 2, 3 или первый приплод. Все эти кривые относятся 4 года), к самкам, приносящим по два детеныша в год,


называют эксперименты, в идеальных условиях число организмов увеличивается экспоненциально, или в геометрической прогрессии, т. е. в каждую единицу времени к популяции добавляется все возрастающее число особей (рис. 6.5).
Численность популяции может возрастать экспоненциально, если ее члены располагают в сверхобильном количестве всеми необходимыми им ресурсами. Ярким примером служит необычно быстрое распространение средиземноморской плодовой мухи в Калифорнии летом 1981 г.

Известно немало других таких же примеров экспоненциального роста численности видов, завезенных в области, где они нашли самые благоприятные для себя условия и где не было ни естественных врагов, ни конкурентов. В прошлые века в США наблюдался поразительный рост популяций одуванчиков, скворцов и домовых воробьев, завезенных из Европы. Аналогичные взрывы численности происходят при заселении бактериями пищеварительного тракта новорожденного животного или при заселении редуцентами погибшего животного или растения.
Репродуктивный потенциал представляет собой адаптацию, эволюционирующую под действием естественного отбора (разд. 2.3). Вклад отдельной особи в увеличение численности популяции может возрастать одним из следующих трех способов или одновременно всеми тремя. Большее число потомков при каждом размножении. Увеличение продолжительности репродуктивного периода, а тем самым числа актов размножения. Сдвиг размножения на более ранний период жизни.
Первые два из этих способов довольно очевидны и не требуют объяснения, однако наиболее важное значение имеет третий, хотя это и может вызвать удивление! Например, бактерия размножается лишь один раз в жизни и про-

Рис. 6.7. Самка капустницы питается на цветках разных растений. Однако непосредственно перед откладкой яиц она отыскивает растения, принадлежащие к семейству крестоцветных, к которому, в частности, относится капуста.
изводит только двух потомков (ее размножение состоит в делении надвое), но тем не менее бактериальная популяция может увеличиваться быстрее, чем популяция дубов, потому что бактерия может начать размножаться через час после своего появления на свет, а дуб-лишь через много лет. В качестве другого примера того, как размножение в более раннем возрасте может компенсировать меньшее число потомков, можно привести результаты подсчетов, произведенных для человека: популяция, в которой каждая женщина рожала бы по 3,5 ребенка (если бы это было возможно), начиная с 13 лет, увеличивалась бы с такой же скоростью, как и популяция, в которой каждая женщина рожала бы по 6 детей, начиная с 25 лет. Именно по этой причине демографов так интересует возраст, в котором люди вступают в брак и заводят детей (рис. 6.6).
Капустница (рис. 6.7)-бич огородников, выращивающих кочанную и цветную капусту и брокколи, была завезена в Квебек из Европы в 1865 г. В 1869 г. один огородник из Новой Англии жаловался, что он «не может вырастить порядочной капусты уже на протяжении четырех или пяти лет из-за опустошений, производимых этими прожорливыми разбойниками». К 1884 г. эти бабочки распространились через всю страну к западу от Скалистых гор. Один из секретов быстрого распространения капустницы-ее высокий репродуктивный потенциал. Эти бабочки могут размножаться в возрасте всего нескольких недель, давая более трех поколений за одно лето, причем каждая самка откладывает сотни яиц.
В общем чем выше репродуктивный потенциал данного вида, тем быстрее будет происходить рост его популяций при наличии соответствующих условий, однако такие условия возникают редко и взрывы численности популяций не правило, а исключение. 

Еще по теме Численность популяции и ее рост:

1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ
2. 3. 1. Рост популяции
3. Численность особей в популяции
4. ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ
5. 3. Динамика численности популяций
6. Динамика численности популяции во времени. 
7. Учет численности популяций с помощью проб
8. Антропические факторы и их роль в регуляции численности популяций
9. РАЗМЕРЫ, РОСТ И ВОЗРАСТ РЫБ
10. 8.3.4. Рост
11. 7. Динамика численности
12. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ. ГОМЕОСТАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОПУЛЯЦИЙ И микроэолюция
13. Границы между популяциями, иерархия популяций
14. Рост и баланс углерода
15. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ПЛАНЕТЫИ РОСТ НАСЕЛЕНИЯ
16. ГЛАВА 15. РОСТ ПЧЕЛИНОЙ СЕМЬИ