Все живое в окружающей нас среде тесно взаимосвязано друг с другом. Нет таких организмов, которые существовали бы изолированно. Отдельные представители вида формируют группы и занимают определенную территорию – ареал. Поэтому каждый вид состоит из одной или нескольких популяций. Таким образом, популяция, как структурная единица вида, является наименьшим его эволюционным элементом.

Совокупность популяций разных видов, обитающих на одной территории, называется биоценозом. Биоценоз формируется на протяжении веков и представляет собой отдельный участок на суше или в воде, который населяют рыбы, растения, грибы, животные. Под влиянием внешних факторов он меняется, включая новые компоненты.

Общая характеристика популяции

Популяция (populus в переводе с латинского — народ) объединяет особей, которые принадлежат к одному виду, занимают отдельный ареал, скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Они имеют одних предков, геном, и находятся в некой изоляции от иных популяций вида. Например, все яблони в одном саду или же сосны в одном лесу формируют популяцию.

Критерии популяции:

• ареал обитания;
• число особей популяции;
• динамика;
• состав популяции.

Площадь территории, которую занимает популяция, различается в зависимости от населяющего ее вида. Например, крупные млекопитающие населяют значительный ареал, в отличие от мелких животных, которые ведут сидячий образ жизни.

Ареал популяции изменяется со временем - увеличивается или уменьшается. Увеличение происходит при миграции, например, перемещение животных в поисках пищи или сезонные перелеты птиц.

Популяции отличаются между собой численностью особей. Их количество определяет ряд факторов: запасы пищи, размеры населяемой территории, безопасность, благоприятные условия для рождения потомства.

Плотность популяции — это количество особей, которые находятся на определенном участке, занимая единицу площади.

Когда плотность возрастает, повышается агрессивность животных, конкуренция, снижается рождаемость. Также играет роль недостаток пищевых ресурсов, развитие заболеваний. В следствии численность популяции уменьшается. Если же плотность низкая, наоборот, излишки еды способствуют росту плодовитости и помогают вырастить здоровое потомство.

Также в каждой популяции изучают следующие показатели:

• возрастная структура - изучение общего количества представителей разных возрастных групп и их соотношение.

Соотношение численности организмов в отдельных возрастных группах, дает представлении о настоящем состоянии популяции и прогноз для ее выживания. Увеличение популяции идет в группах, где преобладают молодые особи, способные давать здоровое потомство. Рост количества в старших возрастных группах неблагоприятное явление, которое приведет к вымиранию вида.

• половая структура - подсчёт количества женских и мужских особей в одной популяции.

Данный показатель важен для высших животных, которые размножаются половым путем. Для растений, которые делятся вегетативно, половая принадлежность не играет особой роли. Часто встречаются двуполые цветковые, или однодомные, на долю раздельнополых растений приходится только 5%.

Свойства популяции, которые способствуют устойчивому существованию вида

В пределах одной популяции, где представители размножаются половым путем, происходит постоянный обмен генетической информацией. Скрещивание между организмами различных популяций случается значительно реже.

Как следствие, специфический геном отдельной популяции будет сохраняться в пределах отдельной группы. Поэтому популяции одного вида все же отличаются друг от друга, приобретая новые качества под влиянием местных факторов. Такая изменчивость повышает внутреннее разнообразие вида, и помогает выживать популяциям на протяжении столетий.

Таким образом, поддерживается существование вида через высокие адаптивные возможности отдельных популяций, их способности к самовоспроизведению, акклиматизации, саморегуляции.

Почему биологические виды существуют в форме популяций

Вид состоит из организмов, которые занимают различные ареалы. Факторы внешней среды на отдельных участках часто сильно отличаются. Есть территории вовсе не пригодные для существования вида, также встречаются преграды, которые разделяют и изолируют популяции друг от друга.

К определенным условиям окружающей среды идет адаптация и появление новых приспособлений, которые помогают выжить виду. Это приводит к некоторому разнообразию особей в пределах разных популяций. Существование вида в единой форме, привело бы к скорому вымиранию всех представителей. Потому что при малейших изменениях в окружающей среде, они не смогли бы выжить.

Причины, из-за которых биологические виды живут в форме популяций:

1. В полной мере используются существующие ресурсы (расселение организмов по всему земному шару).
2. Особи в популяциях быстрее адаптируются к новым условиям.
3. Постоянное изменение генома повышает внутривидовое разнообразие.
4. Повышается выживаемость вида (резкая перемена внешних условий жизни может вызвать полную гибель вида, но наличие популяций с разными характеристиками, может помочь в его сохранении).

Почему разные популяции одного вида отличаются по частоте генов

Организмы в популяциях одного вида отличаются набором аллельных генов. Практически никогда не встречаются популяции с идентичными фенотипическими признаками. Все это связано с различными условиями обитания.

Изменение количества аллельных генов обусловлено влиянием естественного отбора. Под влиянием природных факторов выживают представители с набором признаков и свойств, оптимальных для сложившихся обстоятельств. Так в популяции остаются сильные, устойчивые виды, способные к быстрой адаптации.

Тема урока: «Популяция как форма существования вида и как особая генетическая система. Популяция – структурная единица вида»

Понятия Популяция – о т лат. cлова «populus» - народ, население. Популяция – о т лат. cлова «populus» - народ, население. Особь – это отдельный организм, или живое существо, индивид. Особь – это отдельный организм, или живое существо, индивид. Взаимодействующих особей на определенной территории позволяет рассматривать популяция как особую живую систему – биосистему со свойствами группового или надорганизменного характера Взаимодействующих особей на определенной территории позволяет рассматривать популяция как особую живую систему – биосистему со свойствами группового или надорганизменного характера

Каждому виду свойственно индивидуальное жизненное пространство Каждому виду свойственно индивидуальное жизненное пространство От величины жизненного пространства зависит густота размещения, то есть плотность населения популяции на занимаемой территории. От величины жизненного пространства зависит густота размещения, то есть плотность населения популяции на занимаемой территории.

Популяция как компонент биогеоценоза Именно популяция как части видов, а не виды целиком входят в состав биогеоценозов. Именно популяция как части видов, а не виды целиком входят в состав биогеоценозов. Входя в состав биогеоценоза, популяция выполняет в нем определенную функцию Входя в состав биогеоценоза, популяция выполняет в нем определенную функцию 1. служит поставщиком энергии 1. служит поставщиком энергии 2.Потребляет энергию сама 2.Потребляет энергию сама Занимает определенное место, участвует в круговороте веществ и потоке энергии, занимает определенную экологическую нишу Занимает определенное место, участвует в круговороте веществ и потоке энергии, занимает определенную экологическую нишу

Литневская Елена Федоровна

учитель биологии высшей категории

МОУ-СОШ с. Звонаревка

Урок биологии в 10 классе по теме:

«Популяция, как форма существования вида и как особая генетическая система»

Задачи. Повторить определение вида, видовые критерии. Сформировать знания о популяционной структуре вида, численности, половом и возрастном составе, поведенческих адаптациях, о популяции как генетической системе. Рассмотреть важнейшие экологические характеристики популяции: территорию, которую она занимает, численность, возрастной и половой состав, морфологические и другие особенности. Экологические характеристики дают возможность прогнозирования будущего вида или популяции.

Проверить знания учащихся и повторить материал по теме "Биотические факторы среды".

Оборудование. Мультимедийный проектор, компьютер, электронное учебное пособие «Биология лабораторный практикум. 6-11 класс», таблицы по общей биологии, кодограмма (приложение 1), можно использовать видеоматериалы, презентации.
Ход урока:

Повторение .

Компьютерное тестирование: приложение 3.

Устное повторение.

Представление презентаций по теме отдельными учащимися (по желанию)

Изучение нового материала.

Объяснение с помощью таблиц, кодограммы.
1. Экологическая характеристика вида
Живые организмы, живущие совместно в сообществе, принадлежат к различным видам. Особи различных видов отличаются друг от друга по ряду критериев и не скрещиваются друг с другом, особи одного вида характеризуются сходными видовыми критериями. Каждый вид занимает определенную территорию, ареал. В пределах ареала вид существует в виде популяций - структурных и эволюционных единиц вида. Популяции организмов могут жить только в определенных экологических условиях, если группа популяций живет в географически однородной части видового ареала и отличается устойчивыми морфологическими особенностями от других популяций, то эта группа особей называется подвидом .

Таким образом, к экологическим характеристикам вида относятся ареал , экологические условия , благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида . Например, зубры существуют на определенном ареале, предпочитают определенные условия обитания, в настоящее время известно несколько популяций зубров. У бизонов эти же характеристики будут уже другими.

К важным экологическим характеристикам многих видов относятся так же численность вида, половой и возрастной состав, поведенческие адаптации к сезонному изменению климатических факторов.

Численность. Для многих видов характерны периодические и непериодические вспышки численности. Циклические изменения с подъемом численности раз в 4 года характерны для леммингов, песцов, полярной совы. Сезонные колебания численности характерны для многих насекомых, мышевидных грызунов, птиц. Непериодические колебания наблюдаются редко, в результате воздействия комплекса благоприятных абиотических и биотических факторов для данного вида. Например, непериодические вспышки численности наблюдались у непарного шелкопряда, саранчи. Резкий подъем численности наблюдается и у видов, попавших в новые места обитания, классические примеры - размножение кроликов и опунции в Австралии, колорадского жука в Европе.

Половой состав. Соотношение зигот, из которых развиваются особи мужского и женского пола у большинства видов равное, но смертность самцов и самок неодинакова, например, смертность самцов обычно выше у фазанов, утки-кряквы, многих грызунов. Особенно наглядно влияние условий среды на половую структуру видов, в которых происходит чередование половых и партеногенетических поколений. Например, у дафний и тлей все лето популяции представлены только самками, размножающимися партеногенетически, осенью появляются самцы и зимуют оплодотворенные яйца.

Если численность вида невелика, то анализ возрастной структуры помогает прогнозировать численность вида во времени. Например, если преобладают старые особи, не способные размножаться, то это свидетельствует о неблагоприятных условиях и снижении численности. Преобладание молодых особей свидетельствует о благополучном состоянии вида и увеличении его численности.

Вид состоит из популяций, но представляет собой единое целое, так как особи разных популяций встречаются, скрещиваются, происходит постоянный обмен генами между различными популяциями. Целостность вида обеспечивается определенными внутривидовыми взаимоотношениями и в то же время вид репродуктивно изолирован от других видов. Для каждого вида характерен свой кариотип, вследствие различия в числе и строении хромосом особи разных видов не могут скрещиваться друг с другом и давать плодовитое потомство.
2. Экологическая характеристика популяции
Каждый вид существует в форме популяций. Любая популяция существует в определенном сообществе в конкретных условиях и приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в природном сообществе определенную экологическую нишу . Экологическая ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для существования популяции, вида. Например, у лесных мышей в лесу - одна экологическая ниша, у синиц - другая, дождевые черви, живущие в почве леса, занимают третью экологическую нишу.

Структура популяций . Может быть пространственной, возрастной, половой и генетической . Пространственная структура: разные популяции одного вида занимают различные территории, и на этой территории особи могут располагаться как равномерно (деревья в сосновом лесу), так и мозаично (гнездовья грачей, поселяющихся колониями в рощах и парках). Экологи, изучая природное сообщество, определяют территорию, которую занимает популяция, изучается возрастная структура : соотношение молодых организмов, особей среднего возраста и старых, соотношение полов в популяции. Генетическая структура. Так как генофонд популяции представлен генотипами особей, ее составляющих, понятно, что генофонд разных популяций будет различным, частота встречаемости различных аллелей в разных популяциях будет разной. Важнейшим показателем является численность популяции - общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Для характеристики численности популяции удобно использовать такое понятие, как плотность популяции - число особей, которое приходится на единицу площади или объема. Все эти характеристики помогают оценить состояние популяции, прогнозировать ее будущее.

Численность популяции зависит от баланса рождаемости и смертности, которые, в свою очередь, зависят от абиотических и биотических факторов. При благоприятных климатических условиях и достаточном количестве пищи численность возрастает, при неблагоприятных - уменьшается. Если рождаемость превышает смертность - популяция растущая, если наоборот - популяция становится сокращающейся. Однако популяция - система саморегулирующаяся, существуют верхние и нижние пределы плотности, за которые она выходить не может. Дальнейшее понижение численности грозит вымиранием, при повышении численности выше верхнего предела иссякнет кормовая база, увеличится смертность и произойдет резкое уменьшение численности.

В целях сохранения и рационального использования видов необходимо знать экологические характеристики видов и популяций, знать способы регулирования численности, уметь прогнозировать будущее того или иного вида, особенно тех видов, которые имеют промысловое значение. К мерам, позволяющим сохранить и восстановить численность видов, относятся в первую очередь правильное ведение охотничьего хозяйства и рыбного промысла. Это сроки и места охоты, лицензии на право отстрела определенного количества животных, полный запрет охоты на малочисленные виды, планирование вылова и лов рыбы определенного возраста, воспроизводство малька промысловых видов рыб.

Закрепление . Выполнение учащимися лабораторной работы «Изучение свойств популяций». Работа с электронным учебным пособием «Биология лабораторный практикум. 6-11 класс».

Задание на дом. Изучить текст параграфа 25, ответить на вопросы.

Литература

1. 
   Биология. Базовый уровень. 10 класс. Учебник для учащихся образовательных учреждений. Пономарева И. Н., Корнилова О. А., Лощилина Т. Е.. Москва Изд. центр "Вентана-Граф" 2010.
2. 
   Пименов А.В. Уроки биологии в 10 классе. Развернутое планирование. Ярославль. Академия развития, 2001 г.
3. 
   Пехов А.П. Биология с основами экологии. Санкт–Петербург "Лань" 2000 г.

MULTIMEDIA – ПОДДЕРЖКА КУРСА
Мультимедийный компакт диск

«Биология. Лабораторный практикум. 6-11 класс», Республиканский мультимедиа центр, 2004 г.

Приложение 1. Кодограмма к уроку.

Приложение 2. Карточка у доски.

Запишите номера вопросов,

против них - правильные ответы:

1. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить ++? Приведите примеры.
2. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить +-? Приведите примеры.
3. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить 0+? Приведите примеры.
4. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить 0-? Приведите примеры.
5. 
   Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить --? Приведите примеры.
6. 
   Взаимоотношения между акулой и рыбой прилипалой. Данный тип взаимодействия называется:
7. 
   Взаимоотношения между термитами и жгутиковыми простейшими. Взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно. Данный тип взаимодействия называется:
8. 
   Взаимоотношения между раком отшельником и актинией на его раковине. Взаимодействие благоприятно для обоих видов, но не обязательно. Данный тип взаимодействия называется:

Запишите ответы и садитесь на место.

Приложение 3. Тестовое задание.
Тест 1 . Взаимоотношения между популяцией лосей и синицами в лесу, ни одна популяция напрямую не влияет на другую. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 2 . Ель подавляет рост травы под собой, сама не испытывает отрицательного воздействия. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 3 . Хищники питаются за счет своих жертв. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 4 . Один вид паразитирует на другом, ослабляя его. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 5 . Успех одного вида означает неуспех другого. Например, лиса поймала зайца, значит, волку он не достанется. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 6 . Взаимоотношения между акулой и рыбой прилипалой. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 7 . Взаимоотношения между термитами и жгутиковыми простейшими, когда взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Тест 8 . Взаимоотношения между раком отшельником и актинией на его раковине, взаимодействие благоприятно для обоих видов, но не обязательно. Данный тип взаимодействия называется:

1. 
   Протокооперация. 5. Нейтрализм.
2. 
   Мутуализм. 6. Конкуренция.
3. 
   Комменсализм. 7. Паразитизм.
4. 
   Аменсализм. 8. Хищничество.

Этот видеоурок будет полезен тем, кто хочет самостоятельно пройти изучить тему «Популяция как форма существования видов в природе». Вы сможете узнать о том, что популяция - это привычная форма существования вида. Так же вас ждет рассказ об особенностях популяций, их классификации.

Самые заботливые по отношению к своим жертвам хищники - львы. Охотничья территория льва состоит из нескольких участков. Гигантские кошки постоянно перемещаются между ними. Если охота была неудачной, то хищники идут испытать счастье в другом месте. Но и при успешной охоте львы уходят на расстояние около пяти километров. Это необходимо, чтобы успокоить травоядных - их будущую добычу, оставшуюся в живых. Продолжение охоты на том же самом месте привело бы к усилению стресса, тревожности и осторожности зебр и антилоп, а будущие вылазки стали бы значительно труднее. Так в результате взаимодействия популяции хищников и травоядных на протяжении сотен тысяч лет достигли гармонии.

Виды в природе всегда существуют в форме популяций . Взаимодействие между видами осуществляют особи различных популяций. Длительные биотические связи выстраиваются в биоценозах только между популяциями.

Популяция - это группа особей одного вида, существующая некоторое продолжительное время на определенной территории. Любой вид состоит из популяций, потому что занимаемое им на земном шаре пространство или ареал - неоднородно по условиям, и это проявляется на равномерности распределения вида.

Итак, популяция - это форма существования видов в природе. Разные виды популяций связаны между собой постоянно либо эпизодически перемещением или заносом их зачатков (семян, спор и т.д.).

Результаты взаимодействия и популяций разных видов сообщества различны. Так, например, хищники являются своего рода оздоровителями и санитарами популяций жертв (http://www.avifarm.ru/page.php?al=popviduroven). Уничтожая в первую очередь больных и слабых, они, таким образом, ведут отбор на выживаемость вида и приобретение им более совершенных адаптаций.

Контакт между особями хищника и его жертвы кратковременный, и заканчивается обычно гибелью последней. Связи же между популяциями хищника и жертвами длительны и постоянно поддерживаются обоими видами.

Осваивая определенную территорию и размножаясь на ней, представители популяции вступают между собой в разнообразные отношения. Популяция проявляет практически все формы биотических связей, но при этом превалируют конкуренция и мутуализм. Эти прямо противоположные взаимоотношения сложно сочетаются в пределах вида. Это явление можно рассмотреть на примере пространственных отношений в популяции.

Каждый вид создает особую систему пространственных взаимоотношений. Для многих животных характерно так называемое территориальное поведение. Животные чувствуют себя хозяевами некоторого участка: живут на нем, собирают корм, выводят потомство, охраняют этот участок от вторжений соседей, при этом, в свою очередь, соседи обмениваются сигналами об опасности, контактируя друг с другом, и часто могут собираться на нейтральных территориях.

Подросшая молодежь ищет для себя новые участки обитания или занимает освободившиеся от старших. Вся пригодная территория оказывается поделенной, и ресурсы используются рационально и полностью.

Система использования пространства строится не только на отношениях между особями популяций. В ее основе лежит как внутривидовая конкуренция, так и взаимопомощь - мутуализм.

Каждая популяция одного вида является единой, целостной, и является надорганизменной живой системой, т.е. биосистемой. В зависимости от взаимодействия со средой, ее состояние может быть различным. Чтобы охарактеризовать популяцию, нельзя ограничиваться лишь описанием качеств отдельных ее особей. Нужны групповые характеристики, выражающие особенности существования популяции в данных условиях. Так, демографические показатели (от греч. «демос» - народ) отражают количество особей в популяции и возможности воспроизводства в данных экологических условиях. Все основные экологические характеристики популяции - количественные. Самая главная характеристика, на которую обращают внимание, - численность популяции.

Численность популяции - количество особей в целом, которая находится в данной популяции. Численность сразу показывает благоприятные или нет условия проживания популяции на занимаемой территории.

Абсолютное число особей в каждой популяции считать чаще всего бывает нелегко, например, число всех мышей в поле или щук в озере. Поэтому используют другой показатель - плотность популяции. Она отражает среднее число особей, приходящихся на условно выбранную единицу пространства (их легко учесть: квадратный метр, квадратный километр площади, или литр, кубометр объема и т.д.).

Соотношение особей по полу или возрасту отражает демографическую структуру популяции (половую и возрастную). Демографические показатели, такие как рождаемость, смертность и разница между ними, то есть выживаемость, важны для предсказания конкретных популяций.

Большое значение в определении судьбы популяции имеет ее возрастная структура. Состояние популяции сильно зависит от доли особей, приступивших к размножению, количества молодняка, а также процента особей, закончивших размножаться, и т. д.

При выращивании животных и растений, сбережении редких видов в заповедниках, а также организации искусственных биоценозов, очень важно учитывать возрастную структуру популяции. Еще одной из важнейших характеристик популяции является ее пространственная структура, то есть взаимоотношение особей конкретной популяции на определенной территории. Это связано с использованием природных ресурсов, необходимых для жизни.

Популяции животных имеют разную структуру и по характеру взаимоотношений между отдельными особями.

У некоторых видов все особи живут в одиночку, встречаясь лишь на период размножения. У других популяции включают такие объединения, как семьи, стада, стаи или колонии со своими сложными связями. Эти особенности характеризуют так называемую поведенческую, или этологическую структуру популяции (от греч. «этос» - обычай, нрав и «логос» - учение).

Состояние популяций

Если в популяции многолетних деревьев большинство особей проходят все стадии развития, начиная от рождения и заканчивая смертью, то такая популяция считается нормальной и устойчивой. Если она представлена лишь в виде семян, зачатков или проростков, а цветущих и плодоносящих особей мало или их нет вовсе - это популяция внедряющего типа. Если же, наоборот, большинство особей - старые, уже не плодоносящие, то популяция, которую они образуют, является стареющей, и в ближайшем будущем выпадет из биогеоценоза.

Территориальное поведение

Территориальное поведение характерно для птиц в период выведения птенцов и строительства гнезда, для многих оседло питающихся, таких как мыши, сурки, суслики, соболи, куницы и т.д., для ящериц, рыб и даже : на территории они чувствуют себя в безопасности, потому что прекрасно знают, где можно найти пищу, а где укрыться. Способы охраны участков у разных видов животных различны: прямая агрессия, драки, чаще просто агрессивные демонстрации угрозы либо звуки. Кочующие животные также закономерно используют пространство, они регулярно перемещаются по более обширным территориям и возвращаются на прежние места для восстановления там ресурсов. Кочуют животные только группами, стадами или стаями, так как в одиночку они не в состоянии успешно защищаться от хищников, попадая на новую территорию.

Вопросы:

1. Какие вы можете назвать способы взаимодействия между популяциями?

2. Что такое территориальное поведение?

3. Как изменяется численность популяций во времени?

4. Как можно охарактеризовать состояние популяции?

Популяция как форма существования вида.

Популяция - это совокупность особей одного вида, длительно существующая на определенной территории (ареале) и отделенная от других популяций той или иной формой изоляции. Популяция является элементарной структурой вида, в форме которой вид существует в природе.

Популяция является элементарной эволюционной структурой. Под действием факторов окружающей среды в популяции постоянно происходят наследственные изменения (мутации). Поскольку мутации передаются потомству, в результате скрещивания они распространяются в популяции и насыщают ее, популяция становится неоднородной. В результате действия факторов эволюции выживают и оставляют потомство те особи, которые приобрели наследственные изменения, полезные в данных условиях среды. Так формируется экологический критерий популяции и вида в целом.

Основными характеристиками популяции являются: плотность, численность, рождаемость, смертность, возрастной состав, характер распределения в пределах территории и темп роста.

Плотность популяции определяется числом особей, приходящихся на единицу площади или объема. Территория, занимаемая разными популяциями одного вида, колеблется и зависит от степени подвижности особей. Каждому виду присуща определенная плотность популяции, отклонения от которой в обе стороны отрицательно сказываются на темпах воспроизводства и жизнедеятельности особей.

Численность - это общее число особей на выделяемой территории. Численность или число особей в популяции различно у разных видов и в значительной мере зависит от стабильности экологической ситуации. Численность не может быть ниже определенных пределов, сокращение чис­ленности за эти пределы может привести к вымиранию популяции. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в относительно целостную генетическую систему. Если перекрестное оплодотворение отсутствует и преобладает вегетативное размножение, генетические связи слабее и популяция представляет собой систему клонов или чистых линий, совместно использующих среду. Такие популяции объединены в основном экологическими связями.

Во всех случаях в популяциях действуют законы, позволяющие использовать даже ограниченные ресурсы среды для оставления потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность.

Поддержание численности, оптимальной в данных условиях, называется гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций различны и осуществляются они через взаимоотношения особей между собой и с окружающей средой.

Рождаемость - это число новых особей, появившихся в результате размножения в единицу времени. Рождаемость определяется многими факторами, например, биологическим положением вида. Низкая плодовитость характерна для тех видов, которые проявляют большую заботу о потомстве. Рождаемость зависит от скорости полового созревания, числа генераций в году, соотношения в популяции самцов и самок. В огромной степени рождаемость в природе определяется обеспеченностью пищей, возможностью выкормить потомство и влиянием природных условий.

Смертность - показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени. Она бывает очень высокой и изменяется в зависимости от условий среды, возраста и состояния популяции. У большинства видов смертность в раннем возрасте всегда бывает выше, чем у взрослых особей. Факторы смертности очень разнообразны. Она может быть вызвана влиянием абиотических факторов среды (низкие и высокие температуры, ливневые осадки, град, избыточная или недостаточная влажность), биотическими факторами (отсутствие корма, инфекционные заболевания), антропогенными факторами (загрязнение окружающей среды, уничтожение животных, деревьев).

Прирост популяции - это разница между рождаемостью и смертностью, прирост популяции может быть как положительным, так и отрицательным.

Темп роста популяции - это средний прирост популяции за единицу времени.

Возрастной состав - имеет важное значение для ее существования. При благоприятных условиях в популяции имеются все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильный возрастной состав. В быстро растущих популяциях преобладают молодые особи, а в сокращающихся - старые, уже не способные интенсивно размножаться. Такие популяции малопродуктивны, недостаточно устойчивы.

Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношение групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуры популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой - под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции имеет, таким образом, приспособительный характер. Разные популяции одного вида имеют как сходные особенности, так и отличительные, характеризующие специфику экологических условий в местах их обитания.

В целом, кроме адаптивных возможностей отдельных особей, на определенных территориях формируются приспособительные черты групповой адаптации популяции как надиндивидуальной системы.

Регуляция численности популяций в биоценозах

Современная теория динамики численности популяций рассматривает колебания численности популяции как авторегулируемый процесс. Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики: модификацию и регуляцию.

Для любой популяции организмов в конкретных условиях свойственен определенный средний уровень численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком.

Модификация - это случайные отклонения численности, возникающие в результате действия самых разнообразных факторов, не связанных с плотностью популяции.

Регуляция - это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, который совершается под влиянием совсем иных факторов, сила, действия которых определяется плотностью популяции.

Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами не испытывают влияния этих изменений. Действие их, таким образом, одностороннее. К факторам, модифицирующим численность популяций, относятся все абиотические воздействия на сами организмы, качество и количество их корма, активность врагов и т.п. Благоприятная погодная обстановка может послужить причиной массовой вспышки размножения вида и перенаселения занимаемой им территории. Отрицательное воздействие модифицирующих факторов, наоборот, снижает численность популяции иногда до полного ее исчезновения.

Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия тем сильнее, чем выше плотность популяции.

В качестве регулирующих сил вступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов. Разные типы этих отношений определяют быстроту ответных реакций на изменения численности популяций.

Ограничение возможных колебаний численности популяций имеет большое значение не только для их собственного процветания, но и для устойчивого существования сообществ. Успешное сожительство организмов разных видов возможно только при их определенных количественных со­отношениях. Естественным отбором закреплены поэтому самые разнообразные заслоны на пути катастрофического увеличения численности популяций, регуляторные механизмы имеют множественный характер.

Динамика численности популяций в естественной обстановке - это автоматически регулируемый процесс, механизмы стабилизации которого отработаны длительной историей совместного развития видов.

Таким образом, как масштабы, так и ход колебания численности любого вида в природных сообществах исторически обусловлены естественным отбором в зависимости от особенностей биологии, характера внутривидовых связей и межвидовых отношений, к которым приспособлен вид в определенных условиях среды.

Для каждого биологического вида существует оптимум экологических факторов, который характеризуется наибольшей степенью благоприятности для существования вида.

Максимальной степени благоприятности воздействия факторов на организм соответствует умеренная скорость развития организмов при минимальной затрате энергии и наименьшая смертность, а также наибольшая продолжительность существования взрослых особей и их высокая плодовитость.