Популяция как природная система

Особи одного вида расселены по поверхности Земли неравномерно. Это отражает как их различные экологические предпочтения, так и эволюцию, в том числе историю расселения. Можно найти какие-то более или менее плотные группы таких организмов (рис.

5), а в промежутках они либо встречаются редко, либо не попадаются вообще. Вероятность контакта особей внутри подобной группы много выше, чем организмов из разных, пусть и соседних групп. Менее вероятен и обмен генетической информацией. Именно такие, более или менее изолированные группы особей одного вида и называют популяциями. Кроме того, популяция должна существовать на занимаемой ей территории достаточно долго. Для обозначения любой пространственной группировки особей одного вида можно использовать иной термин — поселение.
Вопросы, связанные с взаимоотношениями особей одного

вида, их пространственным и временн* м распределением относительно друг друга и по отношению к внешним условиям изучаются особым разделом биологии — популяционной биологией. Соответствующий раздел экологии — популяционная экология, или демэкология.
Рис. 5. Распределение поселений снежного барана в горах северо-востока Азии (по Чернявскому, из Яблокова, 1987)
Целостность каждой популяции в большинстве случаев невелика, тем не менее популяция как природная система обладает определенными свойствами. Это, во-первых, способность реагировать тем или иным образом на изменения окружающей среды, а во-вторых, возможность длительного возобновления за счет особей новых поколений.
Если вы представите себе встречающихся вокруг нас животных, растения и грибы, то без труда поймете, что в
большинстве случаев каждый организм способен существовать некоторое время сам по себе, без других особей, но не способен размножаться так, чтобы ряд потомков был длительным, в принципе — бесконечным.
Кроме того, даже при раздельнополом размножении, но с участием небольшого числа особей, проявляются неблагоприятные последствия—увеличивается смертность, начинают выщепляться летальные и сублетальные мутации. В результате не только отдельным особям, но и всему виду угрожает вымирание.
Если число особей ниже какого-либо определенного предела (разного для различных групп) либо численность относительно велика, но расселены они на обширной территории, то вероятность их встречи и последующего удачного размножения падает. Поэтому такого рода показатели широко используются в охране природы, в частности для того, чтобы определить необходимость включения вида в число охраняемых.
Некоторые грибы, растения и животные интересны тем, что популяции в строгом смысле этого термина выделить фактически невозможно. Таковы, например, живые существа, размножающиеся исключительно бесполым путем либо сохраняющие половое размножение только в партено- генетической форме.
Накопленные данные позволяют утверждать, что каждая популяция — это относительно устойчивая система, способная противостоять факторам внешней среды и контролировать эти факторы благодаря изменению своей плотности (так называемый принцип Николсона) и обладающая определенными свойствами: целостностью; относительной изолированность, связанной в первую очередь с возможностью расселения особей (либо гамет!) и наличием препятствий; довольно большим числом особей (обычно от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч); структурированностью, т. е. наличием связанных друг с другом, но различающихся групп особей (самок, самцов, личинок и т. п.); временной изменчивостью; непрерывной передачей генетической информации в
длительном ряду поколений; уникальностью.
Чаще всего говорят о локальных (местных) популяциях, или демах, т. е. более или менее плотных и относительно многочисленных (по числу особей) поселениях вида, приуроченных к какому-то конкретному, сравнительно небольшому местообитанию (понятно, что это во многом определяется размерами особей) и относительно изолированных от других аналогичных соседних поселений.
Каждому, кому хоть когда-нибудь доводилось наблюдать в природе за какими-либо растениями или животными, ясно, что такие локальные популяции распределены неравномерно, пятнисто. Общие закономерности этого распределения улавливаются без труда: каждая популяция четко тяготеет к вполне определенной экологической обстановке и всегда стремится жить и размножаться там, где сочетание условий особенно благоприятно.
Соседние популяции особей одного вида, связаны друг с другом (или имели такую связь в прошлом). Поэтому (и из-за сложности выделения абсолютно изолированных популяций) часто говорят о популяционной системе вида, имея в виду совокупность всех взаимодействующих и невзаимодействующих поселений разного ранга, находящихся внутри области его распространения.
Границы между соседними популяциями часто размыты, так как входящие в них особи могут расселяться.

Именно поэтому нередко межпопуляционные границы сравнивают с полупроницаемыми мембранами. При долговременных наблюдениях нередко удается проследить либо сохранение расчлененности популяционной системы, либо разрушение и смещение межпопуляционных границ.
Естественно, есть популяции с хорошо очерченными границами. Для наземных животных и растений — это островные и высокогорные поселения. Для обитателей вод — популяции бессточных озер и глубоководных впадин. Четко очерченные границы популяций (в первую очередь, островного типа) соответствуют значительной степени изоляции. В результате из-за ограниченности переноса генетической информации может начаться обособление популяций или их групп. В итоге может появиться новый подвид или даже самостоятельный вид.
Оценка границ, их проницаемости, характера расселения, или миграций, является принципиально важной. Только так мы можем определить степень изолированности (в первую очередь, генетической) отдельных поселений в популяционной системе вида.
Размытые границы отражают наличие большего или меньшего количества особей, перемещающихся из одной популяции в другую, чаще соседнюю. Следует помнить, что среди живых существ практически нет видов, которые не были бы способны к перемещениям, хотя бы на одной из стадий жизненного цикла.
Многие, будучи неподвижными большую часть своей жизни (коралловые полипы, большинство растений и грибов), имеют какую-то стадию, на которой может происходить очень дальнее расселение. В общем все возможные перемещения особей за пределами более или менее постоянной области их поселений могут быть обозначены как миграции, или расселение.
Перемещения от одной соседней популяции к другой наиболее обычны, но подвижность многих видов преувеличена: нередко они действительно способны к дальним перемещениям, но предпочитают оставаться всю свою жизнь на каком-то ограниченном участке.
Поэтому важно учитывать радиус репродуктивной активности — расстояние между местом появления (рождения) и местом размножения 95 % особей данного поколения. Этот показатель различен у разных живых существ. У некоторых групп он измеряется в тысячах километров (птицы: лысуха — 1 670 км, рыжая цапля — 1 500 км), у других — на порядок меньше (хищные млекопитающие: песец — 850 км, соболь — 200 км). А многие виды имеют совсем небольшой радиус репродуктивной активности (пашенная полевка — около 500 м (рис. 6), живородящая ящерица — 140, муха-дрозофила — 144 м). У растений он может быть еще меньше (кукуруза — 5—20 м, редис — 14—73 м).
У многих животных, особенно обитающих в районах с резкими колебаниями условий, особенно сезонными, прослеживаются четкие миграции с одного участка на другой или из одного района в другой. Они могут быть связаны с наличием пищи. Это особенно типично для самок, перемещающихся от участков с наличием богатых пищевых

ресурсов в места, благоприятные для откладки яиц. Популяции некоторых видов перемещаются еще чаще. Например, для обитателей водной толщи (водоросли, рачки) описаны суточные миграции, когда ночью они погружаются, а днем всплывают к поверхности воды.
Дальнее расселение других видов не носят столь обязательного и упорядоченного характера. Таковы перелеты многих насекомых. Иногда их дальние залеты могут быть просто случайными (например, появление время от времени бабочки-монарха и пустынной саранчи на Британских о-вах).
Рис. 6. Расселение пашенных полевок, помеченных на разных островах в Финском заливе (по Pokki из Яблокова, 1987, с упрощением)
В ряде случаев расселение приводит к появлению новых популяций, в том числе за пределами свойственной виду области распространения. Сейчас этот процесс часто связан с деятельностью человека, который вольно или невольно способствует расселению многих растений и животных. Часть из них (особенно когда они оказываются в благоприятных условиях) формируют многочисленные поселения с высоким уровнем численности.
Многочисленны примеры переноса через Атлантический океан — из Евразии в Северную Америку и обратно. Из Северной Америки в Евразию были завезены и животные (ондатра, колорадский жук), и растения (синяк, люпин, американский клен). В противоположном направлении распространились продырявленный зверобой, бабочки — линейчатая толстоголовка и непарный шелкопряд и даже занесенный в международный «Красный список редких и исчезающих видов» кузнечик — степная дыбка.
В некоторых случаях расселительные возможности явно ограничиваются своеобразными местными условиями. Особенно это типично для океанических островов.
Среди насекомых и птиц здесь часто господствуют бескрылые или короткокрылые виды, не способные летать. Они имеют явное преимущество над хорошо летающими формами, так как им не угрожает опасность уноса сильным ветром.

<< | >>

Источник: Сергеев М. Г.. Основы экологии: Учеб. пособие. 2005

Еще по теме Популяция как природная система:

- Геоэкология - Основы экологии - Экологический мониторинг - Экология животных - Экология насекомых - Экология почв и агроэкология - Экология птиц - Экология рыб -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -