Caratteristiche dinamiche della popolazione. Gli animali più prolifici
9.4.
Fertilità e mortalità popolazioni
La dinamica delle dimensioni e della densità della popolazione dipende strettamente dai tassi di natalità, di fertilità e di mortalità.
Fertilità-Questa è la capacità di una popolazione di aumentare di dimensioni. Caratterizza la frequenza di comparsa di nuovi individui nella popolazione. Esistono tassi di natalità assoluti e specifici. Assoluto tasso di natalità (totale) - il numero di nuovi individui (DNon) appariva per unità di tempo (DT). Fertilità specifica espresso come numero di individui per individuo per unità di tempo:
. (9.2)
Pertanto, per le popolazioni umane, il numero di bambini nati ogni anno per 1000 persone viene utilizzato come indicatore di fertilità specifica. Gli organismi viventi hanno un enorme potenziale di riproduzione e questo è confermato regola tasso di natalità massimo(riproduzione): in una popolazione si tende a formare il numero teoricamente massimo possibile di nuovi individui. Si ottiene in condizioni ideali, quando non ci sono fattori ambientali limitanti e la riproduzione è limitata solo caratteristiche fisiologiche Tipo. Ad esempio, un dente di leone è in grado di popolarsi con i suoi discendenti in meno di 10 anni. Terra se tutti i semi germogliano. Un altro esempio. I batteri si dividono ogni 20 minuti. Di questo passo, una cellula in 36 ore può dare alla luce una prole che ricoprirà l'intero nostro pianeta con uno strato continuo. Di solito, esiste una fertilità ecologica o realizzata che si verifica in condizioni ambientali normali o specifiche. valore medio
la fertilità è stata sviluppata storicamente come un adattamento che garantisce la ricostituzione delle popolazioni in declino. Naturalmente, nelle specie meno adattate alle condizioni sfavorevoli, l'elevata mortalità in età giovanile (larvale) è compensata da una significativa fecondità. La dimensione e la densità di una popolazione dipendono anche dalla sua mortalità. La mortalità della popolazione è il numero di individui che sono morti durante un determinato periodo.DLa mortalità assoluta (totale) è il numero di individui uccisi per unità di tempo ().
Nm Specifica mortalità (D
) è espresso dal rapporto tra mortalità assoluta e dimensione della popolazione:
La mortalità assoluta e specifica caratterizza il tasso di declino della popolazione dovuto alla morte di individui a causa di predatori, malattie, vecchiaia, ecc. Esistono tre tipi di mortalità. caratterizzato dallo stesso tasso di mortalità a tutte le età. Espresso come curva esponenziale (progressione geometrica decrescente). Questo tipo di mortalità si verifica raramente e solo in popolazioni costantemente esposte a condizioni ottimali.
Secondo tipo di mortalità caratterizzato da un aumento della mortalità degli individui fasi iniziali sviluppo ed è caratteristico della maggior parte delle piante e degli animali. La morte massima degli animali avviene nella fase larvale o in in giovane età, in molte piante, nella fase di crescita del seme e della piantina. Negli insetti, lo 0,3-0,5% delle uova deposte sopravvive fino all'età adulta; in molti pesci sopravvive l'1-2% della quantità di uova deposte.
Terzo tipo di mortalità caratterizzata da un aumento della mortalità degli adulti, soprattutto degli anziani. Si differenzia negli insetti le cui larve vivono nel suolo, nell'acqua, nel legno e anche in altri luoghi con condizioni favorevoli. In ecologia si è diffusa la costruzione grafica delle “curve di sopravvivenza” (Fig. 9.3).
Gli indicatori dinamici caratterizzano i processi di popolazione su un certo intervallo:
- Fertilità
- Mortalità
- Sopravvivenza
Fertilità (B)- è il numero di individui nati in una popolazione (o che compaiono per divisione - in forme agamiche) per unità di tempo, per un certo numero dei suoi membri. Fertilità massima (o fisiologica).è il tasso massimo teoricamente possibile di formazione di nuovi individui in condizioni ideali(in assenza di limitazione fattori ambientali). Fertilità ecologica (o realizzata).– aumento del numero in condizioni ambientali reali o specifiche. Fertilità assoluta – numero totale nuovi individui che appaiono per unità di tempo. Fertilità specificaè la variazione media del numero per 1 individuo in una popolazione in un certo intervallo di tempo.
Mortalità minima– morte di individui in condizioni ideali in assenza di fattori ambientali limitanti. Mortalità ambientale (o realizzata).– morte di individui in condizioni ambientali reali.
La mortalità (C) è il numero di individui deceduti in una popolazione per unità di tempo. La mortalità dipende dalle condizioni ambientali, dall’età e dalle condizioni delle popolazioni. I tassi di mortalità fluttuano più bruscamente rispetto ai tassi di natalità. Perciò gioca ruolo principale nella regolazione della popolazione.
La mortalità è uno dei fattori che riducono la dimensione della popolazione. È associato alla morte degli individui a causa dell'invecchiamento, delle malattie, della predazione, dell'esposizione umana e di altri fattori e dipende fortemente dall'età, pertanto è di grande interesse determinare questo indicatore per quante più fasce d'età possibili, poiché ciò ci consente stabilire le forze alla base dei meccanismi che determinano la mortalità complessiva in una popolazione.
Tasso di sopravvivenza (r). La percentuale di individui che sopravvivono fino all’età della riproduzione è determinata come la differenza tra il tasso di natalità e il tasso di mortalità.
La sopravvivenza viene spesso misurata come il rapporto tra il numero di adulti che partecipano alla riproduzione e il numero di nascite in ciascuno di essi
generazione.
La dipendenza dal tempo del numero di individui sopravvissuti è espressa sotto forma di curve di sopravvivenza. Ogni specie ha la sua caratteristica curva di sopravvivenza. Generalmente la sopravvivenza è proporzionale alla fecondità. In un senso più ampio, sopravvivenza il grado di conservazione di una popolazione o di una specie sotto un aspetto storico.
La quantità di fisico e fattori biologici, che non consente a questa popolazione di raggiungere numero massimo chiamato resistenza dell'ambiente.È noto che l’ambiente oppone più resistenza alla crescita della popolazione che alle sue dimensioni.
Una popolazione è un insieme di individui della stessa specie che esiste da molto tempo in un determinato territorio (area) ed è separata dalle altre popolazioni da una qualche forma di isolamento. Una popolazione è la struttura elementare di una specie, nella forma in cui la specie esiste in natura.
Una popolazione è una struttura evolutiva elementare. Sotto l'influenza di fattori ambiente cambiamenti ereditari (mutazioni) si verificano costantemente nella popolazione. Poiché le mutazioni vengono trasmesse alla prole e, a seguito dell'incrocio, si diffondono nella popolazione saturandola, la popolazione diventa eterogenea. Come risultato dell'azione di fattori evolutivi, sopravvivono e lasciano la prole quegli individui che hanno acquisito cambiamenti ereditari utili in determinate condizioni ambientali. Ecco come si forma criterio ecologico popolazioni e la specie nel suo complesso.
Le principali caratteristiche di una popolazione sono: densità, numero, natalità, mortalità, composizione per età, la natura della distribuzione sul territorio e il tasso di crescita.
La densità di popolazione è il numero di individui per unità di area o volume. Il territorio occupato da diverse popolazioni della stessa specie fluttua e dipende dal grado di mobilità degli individui. Ogni specie è caratterizzata da una certa densità di popolazione, le cui deviazioni in entrambe le direzioni influiscono negativamente sul tasso di riproduzione e sull'attività vitale degli individui.
Abbondanza: il numero totale di individui nel territorio assegnato. La dimensione o il numero di individui in una popolazione varia tra tipi diversi e dipende in gran parte dalla stabilità situazione ecologica. Il numero non può essere inferiore a determinati limiti; una riduzione del numero oltre questi limiti può portare all'estinzione della popolazione. Il mantenimento di numeri ottimali in determinate condizioni è chiamato omeostasi della popolazione. Le capacità omeostatiche delle popolazioni sono diverse e si realizzano attraverso le relazioni degli individui tra loro e con l'ambiente.
La fertilità è il numero di nuovi individui che compaiono come risultato della riproduzione per unità di tempo. La fertilità è determinata da molti fattori, come la posizione biologica della specie. La bassa fertilità è caratteristica di quelle specie che si prendono molta cura della propria prole. La fertilità dipende dal tasso di pubertà, dal numero di generazioni all'anno e dal rapporto tra maschi e femmine nella popolazione. La fertilità in natura è determinata in larga misura dalla disponibilità di cibo, dalla capacità di nutrire la prole e dall'influenza delle condizioni naturali.
La mortalità è un indicatore che riflette il numero di individui che sono morti in una popolazione durante un periodo un certo segmento tempo. Può essere molto elevato e varia a seconda delle condizioni ambientali, dell'età e della condizione della popolazione. Nella maggior parte delle specie, la mortalità è gioventùè sempre più elevato che negli adulti. I fattori di mortalità sono molto diversi. Potrebbe essere causato dall'influenza fattori abiotici ambiente (basse e alte temperature, precipitazioni, grandine, umidità eccessiva o insufficiente), fattori biotici(mancanza di cibo, malattie infettive), fattori antropici (inquinamento ambientale, distruzione di animali, alberi).
La crescita della popolazione è la differenza tra i tassi di natalità e di mortalità; la crescita della popolazione può essere positiva o negativa.
Il tasso di crescita della popolazione è la crescita media della popolazione per unità di tempo.
Composizione per età - ha importante per la sua esistenza. In condizioni favorevoli, la popolazione ha tutto gruppi di età e viene mantenuta una composizione per età più o meno stabile. Nelle popolazioni in rapida crescita prevalgono gli individui giovani, mentre nelle popolazioni in declino prevalgono gli individui più anziani, non più in grado di riprodursi in modo intensivo. Tali popolazioni sono improduttive e non sufficientemente stabili.
La popolazione è caratterizzata organizzazione specifica. Distribuzione degli individui sul territorio, rapporto tra gruppi per sesso, età, morfologico, fisiologico, comportamentale e caratteristiche genetiche riflettono le strutture della popolazione. È formato, da un lato, sulla base del generale proprietà biologiche specie e, dall'altro, sotto l'influenza di fattori ambientali abiotici e di popolazioni di altre specie. La struttura della popolazione ha quindi un carattere adattativo. Diverse popolazioni della stessa specie hanno caratteristiche simili e distintive che caratterizzano le condizioni ambientali specifiche dei loro habitat.
La fertilità è un indicatore che caratterizza la capacità di una popolazione di aumentare di dimensioni a seguito della riproduzione degli individui.
La fertilità indica il numero di nuovi individui nati in una popolazione in un determinato periodo di tempo.
(Ad esempio, la lettiera mensile di una popolazione di sputi è di 100 individui, registriamo il tasso di natalità di 100 individui/mese e il tasso di natalità estivo di 300 individui/estate)
La fertilità specifica (relativa) è il rapporto tra il numero di individui nati per unità di tempo e il numero totale di individui nella popolazione.
(Ad esempio, il numero totale di arvicole è 1000 individui nati in 1 mese 100 individui, il tasso di natalità relativo è 100/1000 = 0,1 o 10% in 1 mese)
Il tasso massimo di natalità è un forte aumento a breve termine della dimensione della popolazione in condizioni favorevoli.
(Ad esempio, quando i roditori abitano negli scantinati, nelle soffitte, nei granai e nei magazzini, il tasso di natalità dei roditori raggiunge il suo massimo durante questo periodo).
Grandezza la fertilità massima è determinata solo dal numero di femmine presenti nella popolazione e dalla loro capacità di produrre un certo numero di cuccioli per unità di tempo (fertilità fisiologica).
Successivamente, le condizioni di vita della popolazione iniziano a peggiorare (sovrappopolazione), la mancanza di cibo e la crescita della popolazione rallenta. Raggiunge un livello corrispondente alle attuali condizioni ambientali. Il tasso di natalità garantisce ormai solo il mantenimento dei numeri, ma non il loro aumento. Questa è la fertilità ecologica.
In generale, le specie che non si prendono cura della prole hanno un potenziale elevato e una bassa fertilità ambientale.
(Per esempio, femmina adulta il merluzzo depone milioni di uova, di cui in media solo 2 individui sopravvivono fino all'età adulta)
Il tasso di declino della popolazione è caratterizzato dalla mortalità.
La mortalità degli organismi si verifica anche quando le condizioni di vita sono abbastanza favorevoli. La mortalità dipende dall'età, dalle malattie, dagli incidenti, dalla morte per bocca dei predatori, condizioni climatiche, sulla quantità di mangime disponibile, ecc.
La mortalità, come il tasso di natalità, è espressa dal numero di individui che sono morti in un dato periodo di tempo.
Per la maggior parte degli organismi, il tasso di mortalità varia nel corso della vita. Di norma, è elevato nelle prime fasi di sviluppo degli organismi, quindi diminuisce e aumenta nuovamente nella vecchiaia.
A parità di tasso di natalità, maggiore è il tasso di mortalità, minore è la dimensione della popolazione e viceversa.
Vengono chiamate le curve che caratterizzano i cambiamenti nei numeri e il limite di età di gruppi di organismi con gli stessi numeri iniziali curve di sopravvivenza .
La forma della curva di sopravvivenza è correlata al grado di cura per la prole e ad altri mezzi di protezione dei piccoli.
La dinamica della popolazione è il processo di cambiamento nella sua base caratteristiche biologiche in tempo.
Quando si studia la dinamica della popolazione, l'importanza principale è data ai cambiamenti nell'abbondanza, nella biomassa totale e nella struttura della popolazione.
La natura dell’aumento della dimensione della popolazione può essere diversa. Esistono due tipi di crescita della popolazione:
Una popolazione che si sviluppa secondo il tipo della prima curva: il loro numero cresce in modo esponenziale. COSÌ rapida crescita non può durare a lungo. Le risorse alimentari sono esaurite e i numeri stanno diminuendo.
(ad esempio alghe unicellulari, krill, batteri e virus)
La seconda curva indica che all'inizio si verifica un forte aumento della dimensione della popolazione, presto questo processo comincia a rallentare e la crescita della popolazione praticamente si ferma.
(ad esempio, topi in una nuova stalla)
Quando la crescita della popolazione è completata, iniziano le fluttuazioni demografiche. Questo fenomeno è causato da diversi fattori:
· cambiamenti stagionali nelle condizioni di vita (temperatura, umidità, approvvigionamento alimentare)( ad esempio piante, insetti, ecc.)
interannuali, fluttuazioni nei numeri che si verificano ogni pochi anni ( ad esempio, nei roditori. Le lemenghe settentrionali raggiungono un numero così massimo una volta ogni 5-10 anni che iniziano a migrare dai loro habitat sovrappopolati per spostarsi lungo un ruscello; Raggiunto il mare, la maggior parte di loro annega e l'equilibrio viene ripristinato)
· dipendenza alimentare tra predatore e preda ( ad esempio, la dipendenza del numero di gufi dal numero di topi)
malattie, disastri naturali
possono risiedere nelle popolazioni stesse ( fattori interni dinamica della popolazione)
Dipendenza del numero di gufi dal numero di topi (fluttuazioni cicliche).
numero
Regolazione dei numeri: la capacità di una popolazione di riportare autonomamente il numero di individui al suo valore abituale, è determinata dalle condizioni e dalle risorse della sua nicchia ecologica.
Questa capacità è fornita da un sistema di meccanismi che sembrano funzionare automaticamente quando la densità di popolazione raggiunge valori troppo alti o troppo bassi.
Il meccanismo di regolazione della popolazione in natura è complesso e finora non esiste una giustificazione teorica completa. Studiando la stabilità dei numeri, è stato stabilito che le sue fluttuazioni in natura sono significativamente inferiori a quelle che potrebbero essere causate da cambiamenti nella fertilità. Cioè, il ruolo della fertilità nella regolazione del numero degli animali è piccolo.
La dinamica dei numeri nelle diverse specie animali tende ad equilibrarsi, sebbene raggiunga una grande ampiezza. Questa proprietà della popolazione è dovuta a fertilità e mortalità . Anche con periodici alti e bassi numerici, questi due processi sono abbastanza equilibrati nel piano a lungo termine.
Bassa fertilità - immobile caratteristico orso, alce, capriolo, cervo, pinnipedi, alto intrinseco lupo, volpe, volpe artica, scoiattolo, topo muschiato. Questa o quella fertilità si è formata nel processo di evoluzione come adattamento della specie alle condizioni ambientali. Gli animali non sono in grado di rispondere rapidamente modificando la fertilità a qualsiasi deterioramento o miglioramento temporaneo dell'ambiente naturale, sebbene dispongano di un meccanismo di autoregolazione della riproduzione della popolazione. Una diminuzione della fertilità si osserva sia con un aumento della densità di popolazione della specie, sia con un forte deterioramento delle condizioni di vita, che è considerato un adattamento al mantenimento della popolazione della specie a un livello ottimale.
Ripristino dei numeri dopo un forte calo a seguito di disastri naturali(inondazioni, incendi, siccità, ghiaccio, ecc.) avvengono abbastanza rapidamente. È evidente anche la ricostituzione del numero di animali posti sotto protezione dopo uno sterminio eccessivo. IN condizioni naturali le popolazioni tendono ad aumentare il loro numero finché non si raggiunge uno stato di equilibrio con le condizioni ambientali. Questo livello dovrebbe essere considerato il massimo, poiché anche un leggero peggioramento delle condizioni di vita porterà a una diminuzione del numero. Ad alte densità, muore una percentuale maggiore di animali rispetto a basse densità. Il tasso di sopravvivenza degli animali giovani diminuisce lungo una curva esponenziale all’aumentare del loro numero (Smirnov, 1967).
Fertilità. Nella maggior parte delle specie di mammiferi è stata dimostrata la natura ereditaria della dimensione della cucciolata (in cervo- 1-3, maiale - 4-12, lupo – 4-10, mustelidi – 3-10, pinnipedi - 1-2, roditori 3-15, ecc.), ma può variare a seconda condizioni esterne. Sì, sì Volpi artiche della tundra continentale mangiare lemming, la dimensione della cucciolata è direttamente correlata all'abbondanza di questi roditori e in volpi artiche coste marine nutrendosi di emissioni costanti dal mare, la dimensione della covata quasi non varia di anno in anno. In piccolo mustelidi la dimensione della covata è correlata alla disponibilità di cibo. È stato inoltre stabilito che negli individui giovani (che si riproducono per la prima volta) e negli anziani, la dimensione della cucciolata è generalmente inferiore a quella degli animali di mezza età.
Il fattore principale nella sopravvivenza dei giovani animali è la fornitura di cibo a loro e ai loro genitori. In condizioni favorevoli ( bel tempo, abbastanza cibo, pochi predatori) la mortalità degli animali giovani è bassa. Se sfavorevole, la mortalità nelle cucciolate grandi è più alta che in quelle piccole, cosa più tipica per i nati alla maturità ( lagomorfi, ungulati). Nelle specie immature (nate nude, cieche e con il condotto uditivo chiuso), negli individui con una piccola covata, il tasso di sopravvivenza dei bambini è più elevato, e negli individui con una grande covata, i cuccioli si sviluppano più lentamente e crescono meno. vitale ( roditori, orsi, mustelidi).
Poiché nella maggior parte delle specie di mammiferi lo stadio sessualmente maturo (il periodo della gravidanza) dura diversi anni, durante i quali si riproducono (alcuni più volte all'anno, altri ogni anno e altri ogni 1-2 anni), quindi durante il periodo del parto e Per l'alimentazione dei piccoli essi devono consumare le riserve corporee non meno del limite fisiologico che consente loro di sopravvivere fino alla successiva stagione riproduttiva. A questo proposito, ciascuna specie ha sviluppato una propria strategia riproduttiva e modifiche adattative legate alla quantità di cibo. Il numero di cuccioli nati è determinato dalle risorse fisiologiche del corpo e dalle condizioni di vita prevalenti (disponibilità di cibo, riparo, condizioni meteorologiche), che è preceduto dal riassorbimento di tutti o parte degli embrioni, e dalla sicurezza dei nati i cuccioli sono determinati dalla grassezza della madre, condizioni meteo e il numero di predatori.
La fertilità degli animali è determinata non solo dalla dimensione della covata, ma anche dal numero di figli all'anno. La maggior parte delle specie ha una covata all'anno ( ungulati, pinnipedi, castori, marmotte, scoiattoli di terra, maggioranza mustelidi, tutti i rappresentanti lupo ecc.), alcuni non si riproducono ogni anno ( balene, A volte gli orsi ecc.) e rappresentanti topo, criceto, lagomorfo E singole specie altri taxa producono 2-3 o più cucciolate all'anno. Più grande è l'animale e durata più lunga la sua vita, minore sarà la sua fertilità, e viceversa.
Stagionalità della riproduzione. La stagione riproduttiva di ciascuna specie è limitata al periodo dell'anno in cui l'allevamento dei piccoli può essere più produttivo. Questo di solito accade in primavera e in estate, quando diventa disponibile una sufficiente varietà di cibo. La maggior parte dei parti immaturi (tane, tane) ha bambini in inverno ( gli orsi) O all'inizio della primavera (lupi, volpi, tassi, piccolo mustelidi, marmotte, castori e così via.). Questi animali hanno una lunga lattazione, che coincide con sfavorevole periodo primaverile. I piccoli iniziano ad emergere dai loro rifugi durante un periodo favorevole di crescita attiva della vegetazione.
Negli animali che non forniscono ricoveri per il parto, il momento della nascita dei piccoli è più strettamente legato alla fenologia della vegetazione e più spesso avviene a metà e fine primavera, periodo di crescita attiva delle piante erbacee.
I periodi di accoppiamento, gravidanza e alimentazione dei piccoli in alcune specie si sostituiscono rapidamente ( topo, criceto). In altri, la gravidanza è molto più lunga (fino a 270-360 giorni o più), e l’accoppiamento e la nascita della prole avvengono in termini diversi. Maggior parte ungulati L'estro avviene in estate o in autunno e i cuccioli nascono in primavera. U pinnipedi L'accoppiamento avviene subito dopo la nascita nelle colonie di maternità e la gravidanza può raggiungere quasi un anno, cioè l'intero periodo della vita fuori terra.
In molti mammiferi che partoriscono in primavera, la vera gravidanza dura 2-4 mesi. Per evitare l'estro durante le stagioni rigide, tali specie hanno sviluppato un impianto ritardato (fase latente). Dopo la fecondazione dell'ovulo, la blastula non si attacca alla placenta e non si sviluppa fino all'impianto, dopo il quale si sviluppa l'embrione (vera gravidanza). Sì, sì capriolo L'estro avviene in luglio-agosto, i cuccioli nascono a maggio. U tasso Allo stesso modo, l'accoppiamento avviene in luglio-agosto, i cuccioli compaiono in marzo-aprile. Lo stadio latente è stato notato orsi, talpe siberiane, tutti i pinnipedi, mustelidi, con l'eccezione di lontre, donnole, donnole, solonghi, furetti e visoni europei.
Fecondità e densità di popolazione. La fertilità e il tasso di riproduzione degli animali sono inversamente proporzionali alla loro densità di popolazione. In molte specie di mammiferi ( ratti, topi, marmotte, castori, topi muschiati, cervi ecc.) le capacità riproduttive si riducono drasticamente con l'aumento della densità di popolazione, a causa della maggiore frequenza di contatti diretti e indiretti degli individui, dell'aumento dell'attività surrenale-corticale nel corpo, con conseguente ritardo nello sviluppo e nella crescita e una diminuzione della percentuale di donne incinte. L'alta densità ha un impatto significativo sulla riduzione delle risorse alimentari, pertanto, con una scarsa disponibilità di cibo, diminuisce anche la fertilità degli animali. Una diminuzione dell'approvvigionamento alimentare porta ad un aumento della morte di animali giovani, all'indebolimento dovuto alle malattie e alla mortalità degli adulti. Una diminuzione del tasso di natalità combinata con un aumento della mortalità degli animali giovani può modificare in modo significativo la dimensione della popolazione. Un altro risultato dell'influenza della densità di popolazione sono le migrazioni degli animali.
Sembrerebbe che gli animali con elevata fertilità dovrebbero essere più numerosi di quelli con bassa fertilità. La fecondità influenza senza dubbio l’abbondanza di una specie, ma questa influenza varia notevolmente a seconda di come è regolata la crescita della popolazione. Inoltre, questa dipendenza può essere molto complessa.
Gli animali con bassa fertilità hanno una minore influenza sul declino della capacità di alimentazione e di nidificazione degli habitat, soffrono meno per la mancanza di cibo e sopravvivono in sicurezza all’influenza di altri fattori ambientali sfavorevoli (biotici e abiotici).
Capacità media – una serie di condizioni biotiche e vari tipi risorse che garantiscono la prospera esistenza delle popolazioni animali durante il loro ciclo di vita.
La densità della popolazione è limitata da due tipi di risorse. Primo - non rinnovabile – spazi o siti di nidificazione. L'utilizzo di questa risorsa si realizza attraverso la territorialità degli animali. Territorialità – meccanismo comportamentale di auto-separazione attiva nello spazio degli individui e dei gruppi ( famiglie, greggi) animali presenti nel territorio di una determinata popolazione. Cioè, una lunga permanenza di individui all'interno di un determinato territorio determinato, comprese relazioni agonistiche tra individui con evitamento reciproco, dimostrazione di una minaccia ai confini della loro area (famiglia) o aggressione attiva nei confronti di un violatore di confini.
Di conseguenza si sviluppano le relazioni territoriali competizione intraspecifica per tutte le risorse del territorio: cibo, acqua, sorgenti minerali, rifugi, territorio, ecc. In alcuni casi, le relazioni agonistiche portano al ferimento e alla distruzione dei membri della tribù, ma più spesso vengono utilizzate forme ritualizzate di pose espressive e un complesso di mezzi di segnalazione utilizzati dagli animali (segnali sonori e visivi, chemiocomunicazione e altri metodi per marcare un individuo o ambito familiare). Il territorio del gruppo è protetto dai vicini sia dai singoli membri dominanti che da tutti i membri del gruppo (famiglia).
Per delimitare i confini del sito vengono utilizzati escrementi, urina e graffi sul terreno nei luoghi di minzione e defecazione ( gatti, volpi, lupi) o sugli alberi ( gli orsi), scavando ( marmotte).
Il comportamento territoriale può essere osservato durante l'intero periodo di attività ( marmotte, castori, orsi, lupi) o solo durante un certo periodo (durante la stagione riproduttiva di pinnipedi, ungulati).
Determinano le caratteristiche della specie del comportamento territoriale struttura spaziale popolazione, la sua dinamica nel tempo. In una popolazione ci sono sempre individui associati a un determinato territorio e individui extraterritoriali ed erranti. Gli individui che non sono in grado di mantenere un territorio sono spesso esclusi dalla riproduzione o la loro probabilità di riproduzione è drasticamente ridotta. Il comportamento territoriale riduce il numero di individui effettivamente riproduttori, mantenendo una densità di popolazione ottimale. Se le risorse non rinnovabili vengono completamente utilizzate dalla popolazione, viene prodotta la dimensione della popolazione più elevata.
Secondo tipo - risorse rinnovabili (cibo, acqua, luce) di cui la popolazione è continuamente rifornita. Una grande popolazione può ridurre al limite le risorse rinnovabili basso livello- diventeranno difficili da reperire e non garantiranno la crescita della popolazione. Tuttavia, queste risorse non sono mai completamente esaurite.
Le risorse rinnovabili vengono mantenute ad un livello di equilibrio grazie al loro equilibrio tra sfruttamento e produzione. Cioè, quando una popolazione raggiunge una dimensione corrispondente alla capacità dell'ambiente, il suo fabbisogno di risorse diventa pari al tasso del loro rinnovamento. Se la popolazione supera la capacità di carico dell’ambiente, lo sfruttamento supera la produzione, le risorse si esauriscono, i membri della popolazione muoiono di fame e il loro numero inizia a diminuire. Al contrario, se le risorse rinnovabili aumentano, si creano le condizioni per l’esistenza di una popolazione più numerosa.
Un classico esempio della dipendenza della dimensione della popolazione dalla capacità dell’ambiente è stato l’esperimento con il rilascio cervo rosso il o. Biryuchiy nel Mar d'Azov. I 60 individui liberati si riprodussero bene e aumentarono il loro numero di quasi 20 volte. A causa dell'esaurimento delle risorse alimentari, la riproduzione diminuì, iniziarono le malattie e quasi tutti i cervi morirono. Successivamente la vegetazione si è ripresa e il numero dei cervi ha ripreso ad aumentare.
Mortalità e aspettativa di vita degli animali. Gli animali selvatici tenuti negli zoo possono vivere a lungo, molto più a lungo che negli zoo animali selvatici(Tavolo 2). Durata media La durata della vita degli individui è circa il 50% di quella massima e solo pochi sopravvivono fino alla vecchiaia naturale in condizioni naturali. Gli animali più longevi sono quelli di grandi dimensioni. Gli animali di piccola taglia hanno una durata di vita più breve.
Nei piccoli animali ( roditori simili a topi) con l'aumentare dell'età, il numero di individui diminuisce costantemente e in modo abbastanza brusco, dando una curva esponenziale. La curva scende particolarmente bruscamente nel primo anno di vita, a causa dell'elevata mortalità infantile. Un quadro simile della curva di mortalità si osserva nei primi anni di vita negli animali longevi. Ma nel gruppo degli animali di età matura la curva si stabilizza e scende leggermente, mentre nel settore degli anziani scende molto rapidamente.
La maggior parte dei mammiferi infanzia Il tasso di mortalità dei diversi sessi è approssimativamente lo stesso. Dopo l'inizio della maturità sessuale, la maggiore mortalità dei maschi nella maggioranza è dovuta al territorialismo e ad un ruolo attivo nella protezione del territorio, nonché alla maggiore mobilità dei maschi durante la stagione riproduttiva.
I fattori che limitano il numero di animali sono:
Capacità energetica(disponibilità di acqua e mangime, composizione di microelementi e contenuto calorico) degli habitat delle specie.
Disponibilità di risorse alimentari per gli animali (profondo manto nevoso riduce la disponibilità di mangime, soffrono soprattutto gli animali giovani).
Densità della popolazione animale(un gran numero di contatti sociali diretti e indiretti provoca cambiamenti nell'equilibrio ormonale negli animali e, attraverso reazioni psicoendocrine, sopprime le funzioni riproduttive e ritarda la pubertà, e un piccolo numero di contatti tra individui stimola la riproduzione e la pubertà precoce).
Le migrazioni sono una conseguenza del sovraffollamento della popolazione della specie in condizioni di mancanza di cibo. Costringono gli animali a spostarsi in aree insolite per la specie, che molto spesso non dispongono del necessario insieme di condizioni ambientali favorevoli. Il risultato è morte di massa animali.
In molte specie animali ci sono animali di 4,6,10,12,30,60 anni, ecc. cicli di cambiamento della popolazione ( lemming, lepri, scoiattoli e così via.). Specie di massa I roditori che interagiscono con la vegetazione alimentare mostrano cambiamenti nell'abbondanza simili alle interazioni predatore-preda. Quando i numeri diminuiscono roditori(vittime) si riduce anche il numero dei predatori. La regolarità dei cicli è spiegata dal fatto che l'azione del fattore principale - l'interazione predatore-preda - è solo leggermente complicata dall'influenza di altri fattori e dalla tendenza a cambiamenti indipendenti i numeri in diverse aree vengono eliminati dalle migrazioni.
Invasioni e migrazioni. Oltre alla mancanza di cibo, alla morte causata dai predatori e alle malattie, i movimenti di massa hanno un impatto significativo sul numero di animali. Il fattore principale che determina le invasioni è la mancanza di cibo ( scoiattoli, lemming ecc.), e talvolta una reazione a numeri elevati. Un numero significativamente maggiore di animali giovani è coinvolto nelle invasioni rispetto agli adulti e ai vecchi.
Il termine “migrazione” è associato a tre tipi di movimenti:
Molte specie animali non migratori sperimentano cambiamenti stagionali negli habitat. La migrazione differisce in modo significativo dalle migrazioni puramente locali più a lungo sentieri e il fatto che siano presenti zone di svernamento certo posto, dove l'animale viene inviato intenzionalmente e regolarmente. Le migrazioni verticali stagionali nelle aree montuose costituiscono una categoria intermedia.
Ci sono movimenti che sono una risposta diretta al maltempo e quindi non si verificano ogni anno. La migrazione differisce da questi movimenti per la sua regolarità e per il fatto che avviene prima dell'insorgere di cattive condizioni.
Anche le invasioni sono movimenti irregolari.
Le migrazioni possono essere considerate il risultato di attività selezione naturale. Migrazioni osservate balene SU periodo estivo verso le acque boreali e artiche meridionali o settentrionali, ricche di cibo, e ritornano per l'inverno nelle zone tropicali e subtropicali, dove le balene mangiano poco o addirittura per niente. Ci sono anche migrazioni regolari settentrionale foche di pelliccia dai luoghi di riproduzione delle isole alle acque boreali l'oceano Pacifico, pinnipedi ( foca dell'arpa, foca incappucciata). Alcuni tipi pipistrelli Fanno lunghe migrazioni (come gli uccelli) da nord a sud e ritorno. Renna migra dalla tundra per centinaia di chilometri nelle foreste, ecc.
Storicamente, le migrazioni si sono verificate nei casi in cui fornivano l'uno o l'altro velocità più elevata riproduzione o altro bassa mortalità rispetto ad uno stile di vita sedentario. Sono tipici dei luoghi con diesis cambio stagionale condizioni di vita.
Insediamento. Durante la stagione riproduttiva o in altri periodi dell'anno, una particolare specie animale tende a disperdersi in habitat idonei all'interno del suo areale. La distribuzione degli animali non è uniforme: nelle aree con cibo abbondante - con alta densità, nelle zone povere - basso. La dispersione si riferisce al movimento di animali giovani dai loro luoghi di nascita. La dispersione è caratteristica sia delle specie che conducono uno stile di vita solitario sia delle specie che vivono in gruppi (mandrie, colonie). I trasferimenti e le invasioni sono la dispersione degli animali su lunghe distanze. In condizioni ambientali favorevoli, in alcuni casi, il reinsediamento porta ad un’espansione dell’areale della specie, osservata negli anni ’30 del XX secolo, quando scoiattolo, lince e alce nel processo di insediamento naturale penetrarono nel territorio della Kamchatka.
Gli animali territoriali, alla ricerca di habitat idonei, riconoscono le aree occupate da un sistema di segni (segnali) identificativi: chimici, ottici, sonori e dal corrispondente comportamento dei loro proprietari. Quindi, comportamento territoriale ha un noto effetto ausiliario che favorisce l'insediamento degli animali (migranti).
È noto che la lotta per la terra è quasi sempre accompagnata da minacce. Raramente causano lesioni o morte. Di solito chi oltrepassa il confine si ritira dopo aver minacciato manifestazioni e azioni. Cioè, la ritirata dell'invasore è altrettanto importante per preservare il territorio della specie quanto la difesa del proprietario. Le più attive nella protezione dei propri confini (aree) sono quelle specie di animali la cui gerarchia nel gruppo è la meno rigida o che vivono in famiglie.
Come risultato dell'azione della selezione naturale, la fertilità di ciascuna specie è stabilita ad un livello tale da garantire la sopravvivenza il numero più grande giovani fino all’età in cui sono capaci di un’esistenza indipendente. Il limite è fissato dalla dimensione della covata, poiché la mortalità è maggiore dove viene diviso il cibo un largo numero discendenti.
Gli animali in natura hanno un tasso di mortalità così alto che età media ben al di sotto dell’età alla quale sono potenzialmente in grado di vivere. Alto tasso di mortalitàè una conseguenza inevitabile di un’elevata fertilità. L’elevata fertilità è un adattamento che compensa una maggiore mortalità. L'acquisizione di maggiore resistenza e longevità da parte di una specie si accompagna ad una diminuzione della fertilità. Crescita E mortalità deve corrispondere all'alimentazione e alla nidificazione contenitori caratteristico della specie habitat. La combinazione armoniosa e l'influenza reciproca di ciascun lato di questa triade garantisce la prospera esistenza a lungo termine della specie. Il meccanismo dell'influenza reciproca è molto complesso e nelle diverse fasi dell'esistenza il ruolo e la forza dell'influenza di vari fattori sulla popolazione possono cambiare in modo significativo. Vari fattori non necessariamente si escludono a vicenda, ma al contrario possono agire insieme o annullarsi a vicenda.
A questo proposito, il concetto è ampiamente utilizzato nella gestione dei giochi "numero ottimale" popolazioni dovrebbero essere applicate a diverse fasi della dinamica demografica della popolazione in questione in un luogo particolare. Ogni numero di animali (basso, medio, alto) corrisponde alla capacità dell'ambiente, cioè è ottimale per la capacità dell'ambiente in un certo periodo di tempo. La capacità dell’ambiente cambia dinamicamente di anno in anno, per cui è assurda la formulazione “dimensione ottimale” di una specie o di qualsiasi popolazione, che è simile alla definizione “ temperatura media i corpi di tutti i pazienti in un ospedale”.
I fattori di esistenza e la dinamica delle popolazioni qui brevemente delineati costituiscono la base biologica ed ecologica per l’esistenza delle specie in ecosistemi naturali. La loro conoscenza e le modifiche annuali ammontano a base biologica il monitoraggio, al quale si aggiunge una significativa integrazione con le registrazioni quantitative delle popolazioni e delle specie di selvaggina, che consentono di cogliere rapidamente l'andamento dei cambiamenti delle risorse.
