Composizione della popolazione. Struttura della popolazione

La struttura della popolazione è il rapporto tra gli individui secondo alcune caratteristiche o secondo la natura della loro distribuzione nell'habitat. Esistono strutture spaziali, sessuali, di età ed etologiche (comportamentali) della popolazione.

Struttura spaziale — la natura della distribuzione degli individui della popolazione nel territorio occupato. In natura le popolazioni sono caratterizzate da tre tipi di distribuzione spaziale degli individui: casuale, uniforme, di gruppo. Si formano in base al grado di eterogeneità dell'habitat, alle caratteristiche biologiche delle specie e al comportamento degli individui.

Distribuzione casuale si verifica se l’habitat è relativamente omogeneo in termini di condizioni ecologiche. Inoltre, il numero di individui nella popolazione è piccolo e le caratteristiche biologiche delle specie non consentono loro di formare gruppi. Ad esempio, nella planaria bianca, nell'idra polipo d'acqua dolce, nei ragni, bivalvi si nota la distribuzione casuale.

Distribuzione uniforme osservato in specie che competono ferocemente per le risorse alimentari e il territorio. La tendenza verso una distribuzione uniforme degli individui in alcuni animali potrebbe essere dovuta all'etichettatura e alla protezione dell'habitat. In natura, la distribuzione uniforme è piuttosto rara. Ad esempio, i cespugli nel deserto, in competizione per l'umidità, sono distribuiti in modo abbastanza uniforme. Alcune specie mantengono una certa distanza l'una dall'altra pesci predatori, uccelli e mammiferi che proteggono i loro territori di alimentazione.

Distribuzione del gruppo più comuni in natura. L'eterogeneità dell'ambiente, gli habitat limitati, le caratteristiche biologiche delle specie e i metodi di riproduzione possono portare all'associazione degli individui in gruppi. La distribuzione del gruppo nelle piante è determinata dai loro metodi di riproduzione e distribuzione di semi e frutti. Ad esempio, alcune piante producono frutti grandi e pesanti (nocciola, ghianda di quercia), che cadono accanto all'albero e germinano immediatamente formando gruppi. A propagazione vegetativa Anche i rizomi delle piante formano gruppi (grano strisciante, mughetto, trifoglio rampicante).

Molti mammiferi e uccelli mostrano comportamenti sociali che portano alla formazione di gruppi con una gerarchia sociale (gregge, mandrie, colonie, mandrie, famiglie, harem). Il tasso di sopravvivenza degli individui in un gruppo aumenta a causa di migliori opportunità per protezione dai nemici, rilevamento del cibo, resistenza a fattori ambientali avversi, formazione di un microclima. Ad esempio, è più facile per un branco di lupi cacciare e per un branco di cavalli difendersi dai lupi. È più facile che uno stormo di storni scappi da un falco, da un banco piccoli pesci- da grandi pesci predatori. I pinguini in una colonia, formando un denso ammasso, tollerano più facilmente il freddo. Nelle famiglie di uccelli e mammiferi, grazie alla cura dei genitori, aumenta il tasso di sopravvivenza della prole. Un gruppo di piante è in grado di resistere meglio al vento e di utilizzare l'acqua in modo più efficiente.

Struttura sessuale— il rapporto tra il numero di individui di sesso diverso in una popolazione. Dal corso di geografia della Bielorussia, conosci la dipendenza del rapporto tra la popolazione maschile e femminile della Bielorussia dalla categoria di età delle persone, nonché i suoi cambiamenti in connessione con la Grande Guerra Patriottica.

Nelle popolazioni naturali durante la riproduzione sessuale al momento della fecondazione, il rapporto tra zigoti e sesso è solitamente vicino a 1: 1 - questo è rapporto tra i sessi primario. Successivamente, il rapporto tra i sessi nella fase embrionale può cambiare a seconda di vari fattori ambientali. Ad esempio, si osserva un cambiamento nel rapporto tra i sessi nella fase embrionale dello sviluppo baco da seta. Il sesso di un individuo dipende dalla temperatura ambiente. Questa caratteristica è utilizzata dagli esseri umani nella sericoltura. Poiché i bozzoli arricciati dai maschi contengono il 25% in più di seta, per ottenere più maschi le uova vengono mantenute ad una temperatura favorevole al loro sviluppo.

Pertanto, durante il periodo embrionale, la determinazione genetica del sesso è influenzata da fattori ambientali, che portano alla formazione rapporto tra i sessi secondario.

Al momento della pubertà, il rapporto tra i sessi cambia e si forma rapporto tra i sessi terziario. Dipende dalla resistenza degli individui di sesso diverso ai fattori ambientali, che è associata alle caratteristiche fisiologiche, ambientali, comportamentali e di altro tipo di maschi e femmine. Così, nelle popolazioni di fagiani, cinciallegre e germani reali, predominano le femmine, mentre nelle popolazioni di pinguini, al contrario, predominano i maschi.

Il rapporto tra individui di sesso diverso e soprattutto la proporzione di femmine riproduttrici influenzano in modo significativo il numero, la densità e il tasso di natalità della popolazione. Pertanto, determinare la struttura sessuale consente a una persona di prevedere il futuro della popolazione e di costruire correttamente relazioni con essa.

Struttura dell'età— il rapporto in una popolazione di gruppi di età di individui che differiscono nella loro capacità di riprodursi. Nelle popolazioni animali naturali ci sono tre gruppi di età. Individui pre-riproduttivi- individui giovani che non hanno raggiunto la pubertà e non sono ancora in grado di produrre prole. Individui riproduttivi- individui riproduttori sessualmente maturi. Individui post-riproduttivi- individui anziani che hanno perso la funzione riproduttiva e non producono più prole.

Durata dell'esistenza di ciascuno fascia di età in relazione alla durata della vita di una generazione varia notevolmente tra i diversi organismi. U uomo moderno questi tre periodi di età hanno approssimativamente la stessa durata. U persone primitive il periodo post-riproduttivo era molto più breve di quanto lo sia adesso. Il periodo pre-riproduttivo in alcuni organismi è molto lungo rispetto ad altri. Nelle cicale, ad esempio, dura 17 anni, mentre il periodo riproduttivo ne dura solo uno stagione estiva, e il post-riproduttivo è completamente assente. L'assenza di un periodo post-riproduttivo si osserva in alcuni insetti (effimere) e pesci (salmonidi).

Il rapporto quantitativo tra i diversi gruppi di età nelle popolazioni animali è espresso utilizzando le piramidi di età. Permettono di prevedere ulteriori cambiamenti nella dimensione della popolazione. Una popolazione con un'ampia percentuale di individui in età pre-riproduttiva avrà una piramide dell'età a base ampia. Questa popolazione aumenterà di dimensioni. Si chiama in via di sviluppo O crescente. Con una distribuzione uniforme degli individui tra le fasce d’età, la popolazione è in crescita stabile condizione. Con una piccola percentuale di individui in età pre-riproduttiva, la popolazione avrà una piramide delle età con una base stretta. I suoi numeri diminuiranno. Questa popolazione si chiama in via di estinzione O invecchiamento. Ha bisogno di protezione o di ulteriore introduzione di individui.

Le differenze di età in una popolazione aumentano significativamente la sua eterogeneità ecologica, cioè forniscono agli individui una resistenza ineguale all’ambiente. La struttura per età della popolazione è di natura adattiva. È formato sulla base proprietà biologiche specie, ma riflette sempre la forza dell'influenza dei fattori ambientali. La struttura per età di una popolazione influenza sia il tasso di natalità che quello di mortalità in un dato momento e indica cosa potrebbe accadere alla popolazione in futuro.

Lo studio del rapporto tra gruppi di età nelle popolazioni ha un significato pratico per gli esseri umani. Ti consente di stimare quale fascia di età e in quale volume può essere ritirata per l'uso. O, al contrario, quale fascia d’età di individui ha maggiore bisogno di protezione.

Struttura etologica (comportamentale).— il rapporto tra individui per tipo di reazioni comportamentali. Questa struttura è caratteristica degli animali. In alcune popolazioni, gli individui conducono uno stile di vita solitario. In termini di comportamento, sono equivalenti e indipendenti l'uno dall'altro (coccinelle, scarafaggi, farfalle). Nella maggior parte dei casi, gli individui si uniscono gruppi sociali- famiglie, colonie, mandrie, greggi, ecc. Con uno stile di vita familiare negli uccelli e nei mammiferi, il comportamento dei genitori differisce a seconda di chi di loro si prende cura della prole. A questo proposito le famiglie si distinguono in tipologie paterne, materne e miste. Nelle colonie di api, termiti e formiche si formano gruppi etologici come risultato della divisione del lavoro e della specializzazione degli individui.

La struttura etologica più complessa si osserva nei branchi e nelle mandrie, dove ha luogo un sistema di “dominanza-subordinazione”. U diversi tipi animali dipende dal tipo di gerarchia. Con un'organizzazione gerarchica delle popolazioni, gli individui sono caratterizzati da un ordine naturale di movimento, luogo di riposo, una certa organizzazione nella protezione dai nemici, ecc.

Le popolazioni sono caratterizzate da strutture spaziali, sessuali, di età ed etologiche. Struttura spaziale: distribuzione casuale, uniforme o di gruppo degli individui. Struttura sessuale: rapporto tra i sessi primario, secondario o terziario. Struttura dell'età: il rapporto tra individui pre-riproduttivi, riproduttivi e post-riproduttivi. La struttura etologica è il rapporto tra individui che differiscono in un insieme di reazioni comportamentali.

La conoscenza delle caratteristiche della struttura sessuale di una popolazione consente di determinare lo stato e le prospettive della sua esistenza in specifiche condizioni ambientali, per identificare i rapporti ottimali dei gruppi sessuali per il progressivo sviluppo della popolazione.

Concetti e termini di base: struttura sessuale, popolazioni unisessuali, bisessuali, partenogenesi, rapporto tra i sessi primario, rapporto tra i sessi secondario, dimorfismo sessuale, selezione sessuale, scelta del partner.

Struttura sessuale determina il rapporto tra gli articoli degli individui compresi nella popolazione e mira alla sua crescita.

Le popolazioni dello stesso sesso sono costituite da femmine e si riproducono partenogeneticamente. Partenesi chiamato lo sviluppo di un uovo senza fecondazione. È caratteristico delle api, degli afidi, di molte piante sporali e di alcune piante da seme.

In natura, le popolazioni bisessuali più comuni sono maschi e femmine. Tali popolazioni predominano nel mondo animale e sono meno comuni nelle piante. Le piante dioiche dioiche sono pioppi, salici, luppolo, canapa, olivello spinoso e altri.

Alcuni animali invertebrati e piante superiori sono caratterizzati da ermafroditismo, cioè dalla presenza di organi genitali maschili e femminili (gonadi) in un individuo.

In molti animali il rapporto tra maschi e femmine è separato, secondo le leggi della genetica, 1:1, cioè il numero di maschi e femmine è quasi lo stesso. Il sesso del futuro individuo viene determinato al momento della fecondazione una conseguenza della combinazione dei cromosomi sessuali. Darwin riteneva che un rapporto così uniforme tra gli articoli fosse vantaggioso per la popolazione, poiché riduce al minimo la competizione per un partner sessuale. Secondo altri ricercatori, un rapporto in cui prevalgono le femmine è più promettente per la crescita della popolazione, poiché contribuisce ad aumentare il numero dei figli. Pertanto, nella maggior parte dei mammiferi, compresi quelli domestici e agricoli, un maschio è in grado di fecondare diverse femmine.

Quindi, nelle popolazioni di singoli organismi, il rapporto tra i sessi è definito come il rapporto tra il numero di maschi e il numero di femmine, o come la proporzione di maschi nella popolazione (cioè come il rapporto tra il numero di maschi e il numero totale di maschi e femmine).

Tuttavia, rapporto primario degli articoli, determinato al momento della fecondazione, non viene preservato a causa della maggiore probabilità di morte dei rappresentanti dell'uno o dell'altro sesso. Le differenze nella mortalità di individui di sesso diverso compaiono anche nel periodo embrionale. Pertanto, tra i topi muschiati in molte aree della loro distribuzione, tra i neonati ci sono una volta e mezza più femmine che maschi. Alcuni pipistrelli numero di femmine nella popolazione successiva ibernazione spesso scende al 20%.

Per fagiani, anatre, cinciallegre e molte specie di roditori e altro ancora alto tasso di mortalità per i maschi.

Così rapporto secondario i sessi in una popolazione non sono stabiliti secondo le leggi genetiche, ma sotto l'influenza delle condizioni ambientali e delle caratteristiche della riproduzione.

Come hanno dimostrato gli studi, il rapporto tra il numero di maschi e femmine in una popolazione cambia nel tempo (Fig. 5.10), a causa della mortalità specifica dei diversi gruppi di età e della sopravvivenza della prole.

Riso. 5.10. Cambiamenti nel rapporto tra il numero di maschi e femmine nei pinguini oltre 10 anni di vita.

Diversi fattori, in particolare la temperatura, hanno un'influenza significativa sullo sviluppo del sesso e sulla formazione della struttura sessuale (Fig. 5.11, 5.12).

Riso. 5.11. Dipendenza dello sviluppo sessuale nelle formiche rosse dalla temperatura alla quale vengono deposte le uova.

Riso. 5.12. L'influenza delle condizioni ambientali sulla struttura sessuale della popolazione in Daphnia.

Negli ultimi anni sono stati ottenuti dati che indicano la possibilità di una regolazione naturale secondario ( nei neonati) e terziario(negli individui che si riproducono) il rapporto degli articoli a seguito dell'esposizione a condizioni di vita sfavorevoli. Ciò conferma che le popolazioni naturali hanno riserve nascoste per strutture di regolazione, il cui valore potrebbe diventare la base per pianificare misure di protezione della popolazione.

In molti casi, la pressione antropica è diretta contro una delle specie della specie. Pertanto, negli uccelli, negli ungulati e nei cetacei, il numero di maschi diminuisce maggiormente a causa della pesca. Ciò sconvolge in modo significativo la struttura sessuale della popolazione.

Quando si caratterizza la struttura sessuale delle popolazioni, è necessario prestare attenzione alla selezione sessuale, al sistema delle relazioni di accoppiamento e al dimorfismo sessuale. Influenzano lo sviluppo della popolazione e la sua composizione, poiché selezionano individui più forti e più stabili.

Un ruolo importante nel rapporto tra i sessi è giocato da dimorfismo sessuale, questo è differenze fisiologiche, morfologiche e comportamentali tra i sessi. Sta giocando ruolo importante V scegliendo un partner. Quei membri di una popolazione che trovano partner migliori per accoppiarsi finiscono per produrre una prole migliore.

Il dimorfismo sessuale a volte svolge un'altra funzione ecologica: riduce la competizione tra rappresentanti di diversi articoli per la fonte di cibo. Uno dei vantaggi dati a un individuo dalla riproduzione sessuale è che può aumentare (o diminuire) la forma fisica generale della sua prole combinando i suoi geni con altri geni (del suo partner) che influenzano la sopravvivenza. Questa caratteristica ha un significato pratico diretto ed è la base del lavoro di allevamento.

Indicatori della struttura della popolazione

Essendo il primo sistema biologico sopraorganismo, una popolazione ha una certa struttura e proprietà. La struttura di una popolazione si riflette in indicatori quali il numero e la distribuzione degli individui nello spazio, il rapporto tra i gruppi per sesso ed età, le loro caratteristiche morfologiche, comportamentali e di altro tipo.

Numero- il numero totale di individui nella popolazione. Questo valore è caratterizzato da un ampio range di variabilità, ma non può essere inferiore a certi limiti. Una riduzione del numero al di sotto di questi limiti può portare all’estinzione della popolazione. Si ritiene che se la dimensione della popolazione è inferiore a diverse centinaia di individui, eventuali cause casuali (incendi, inondazioni, siccità, forti nevicate, forti gelate ecc.) può ridurlo così tanto che gli individui rimanenti non potranno incontrarsi e lasciare prole. Il tasso di natalità non coprirà più il declino naturale e gli individui rimasti moriranno in un tempo relativamente breve.

Densità- il numero di individui per unità di area o volume. All’aumentare del numero, la densità della popolazione tende ad aumentare; rimane lo stesso solo se si allarga e amplia il suo raggio d'azione. In alcuni animali, la densità di popolazione è regolata da complessi meccanismi comportamentali e fisiologici.

Struttura spaziale Una popolazione è caratterizzata dalle peculiarità della distribuzione degli individui nel territorio occupato. È determinato dalle proprietà dell'habitat e dalle caratteristiche biologiche della specie. Insieme a casuale E uniforme distribuzione in natura più spesso riscontrata gruppo distribuzione. Un gruppo di animali, compiendo sforzi congiunti, può difendersi più facilmente dai predatori, cercare e procurarsi cibo. Anche la vita nelle famiglie, nelle mandrie, nelle colonie e negli harem porta a una distribuzione di gruppo degli individui. La struttura spaziale può cambiare nel tempo; dipende dalla stagione dell'anno, dalla dimensione della popolazione, dall'età e dalla struttura del sesso, ecc.

Struttura sessuale riflette un certo rapporto tra individui maschi e femmine nella popolazione. Il meccanismo genetico della determinazione del sesso garantisce la scissione della prole in base al sesso in un rapporto di 1: 1. A causa della diversa vitalità degli individui maschi e femmine, questo rapporto tra i sessi primario durante la fecondazione è spesso notevolmente diverso da quello secondario (alla nascita in mammiferi), e ancor più da quello terziario, caratteristico degli individui adulti sessualmente maturi. Ad esempio, nelle popolazioni umane il rapporto tra i sessi secondario è di 100 ragazze/106 ragazzi; dai 16 ai 18 anni questo rapporto si stabilizza e diventa pari a 1:1, dai 50 anni è 100 donne/85 uomini, dagli 80 anni il rapporto tra i sessi diventa 2:1 (100 donne/50 uomini).

Un cambiamento nella struttura sessuale di una popolazione si riflette nel suo ruolo nell'ecosistema, poiché maschi e femmine di molte specie differiscono l'uno dall'altro nella natura della nutrizione, nel ritmo della vita, nel comportamento, ecc. Pertanto, le femmine di alcune specie di zanzare, zecche e moscerini succhiano il sangue, mentre i maschi si nutrono di linfa o nettare delle piante. La predominanza della proporzione delle femmine rispetto ai maschi garantisce una crescita demografica più intensa.

Struttura dell'età riflette il rapporto tra i diversi gruppi di età nelle popolazioni, a seconda dell'aspettativa di vita, del tempo di inizio della pubertà, del numero di figli nella cucciolata, del numero di figli per stagione, ecc. Se un gruppo di età diminuisce o aumenta, ciò influisce sul totale dimensione della popolazione. Ad esempio, lo sterminio di massa di grandi individui maturi a seguito della pesca porta a una forte diminuzione delle dimensioni della popolazione a causa della debole ricostituzione dei suoi giovani individui. Pertanto, la presenza nella popolazione grande quantità individui di fasce di età più giovani indica il suo benessere. Se la popolazione è dominata da individui anziani, possiamo dire con certezza che questa popolazione sta finendo la sua esistenza.

Struttura ecologica indica la relazione di diversi gruppi di organismi con le condizioni ambientali. Ad esempio, gli individui di una popolazione vegetale differiscono per una serie di caratteristiche: dimensione, numero di germogli, fiori, frutti, semi, ecc. Inoltre, diversi individui della stessa popolazione fioriscono in tempi diversi, il che contribuisce alla loro impollinazione più completa (con la fioritura simultanea e a breve termine, gli insetti potrebbero non avere il tempo di impollinare tutti i fiori). Una tale popolazione ha un rischio minore di rimanere senza semi, ad esempio in caso di gelate a breve termine (solo una parte dei fiori si congela).

Dinamiche della popolazione

Teoricamente, qualsiasi popolazione è capace di una crescita numerica illimitata se non è limitata da fattori ambiente esterno(risorse limitate, malattie, predatori, ecc.). In un caso così ipotetico, il tasso di crescita della popolazione dipenderà solo dal valore potenziale biotico, caratteristico di ciascuna specie specifica. Il potenziale biotico riflette il numero teoricamente possibile di discendenti di una coppia (o di un individuo) in un certo periodo di tempo, ad esempio durante l'intero ciclo di vita o ogni anno.

L’entità del potenziale biotico varia notevolmente tra le diverse specie. Ad esempio, a grandi mammiferi anche nelle condizioni più favorevoli, il numero può aumentare solo 1,05-1,1 volte all'anno. In molti insetti e crostacei (afidi, dafnie), il numero aumenta di 10 10 -10 30 volte all'anno e nei batteri aumenta ancora di più. Tuttavia, in questi casi, in condizioni ideali, la dimensione di qualsiasi popolazione interna certo tempo crescerà in modo esponenziale (Fig. 1). Si parla di aumento della popolazione a ritmo costante crescita esponenziale. Una curva che riflette tale crescita della popolazione su un grafico aumenta rapidamente di pendenza e tende all'infinito.

Fig.1. Curve di crescita della popolazione esponenziale (teorica) (a) e logistica (reale) (b).

IN condizioni naturali La crescita esponenziale delle popolazioni è estremamente rara. Ad esempio, è stato notato per una popolazione di conigli introdotta in Australia, dove c'erano cibo e risorse spaziali illimitati in assenza dell'influenza restrittiva dei predatori. Questo tipo di crescita si osserva anche durante le epidemie di locuste, falene zingare e altri insetti. Tuttavia, i periodi di crescita esponenziale sono generalmente di breve durata.

Con l’aumento della densità di popolazione, di solito si verifica un rallentamento della crescita della popolazione poiché la popolazione si trova in ambienti con risorse limitate. Ad esempio, gli animali ad alta densità di popolazione potrebbero non avere cibo a sufficienza e le piante iniziano a ombreggiarsi a vicenda o a mancare di umidità. Viene chiamato un tipo di crescita della popolazione con risorse limitate, caratterizzato da una diminuzione del tasso all'aumentare della densità di popolazione logistica(vedi Fig. 1). I cambiamenti generali nella dimensione della popolazione sono determinati da processi quali il tasso di natalità, la mortalità e la migrazione degli individui.

Fertilità caratterizza la frequenza di comparsa di nuovi individui nella popolazione. Il tasso di natalità medio di ciascuna specie è stato storicamente determinato come adattamento per compensare il declino della popolazione. Esistono tassi di natalità assoluti e specifici.

Fertilità assoluta- il numero di individui nati (schiusi, germogliati, ecc.) in una popolazione per unità di tempo. Fertilità specifica - il numero di individui nati in una popolazione per unità di tempo per individuo. Il tasso di fertilità specifico consente di confrontare il tasso di natalità in popolazioni di diverse dimensioni.

Quanto più alta è la percentuale di individui che partecipano alla riproduzione, tanto maggiore è la fertilità, e quanto più spesso i cicli riproduttivi si susseguono, tanto più alto è il tasso di natalità. Tipicamente, il tasso di natalità di ciascuna popolazione è bilanciato dalla sua mortalità caratteristica.

Anche la migrazione degli individui ha un impatto significativo sulla dimensione della popolazione.

Migrazioni- movimenti regolari di animali tra habitat significativamente diversi e spazialmente separati. Tali trasferimenti sono causati da cambiamenti nelle condizioni di vita negli habitat o da cambiamenti nelle esigenze degli animali per queste condizioni. diverse fasi sviluppo. Il movimento di massa di individui tra popolazioni può modificarne la struttura e le proprietà di base (prevenire la morte di una popolazione sull'orlo dell'estinzione o, al contrario, portarla a un forte declino). Ad esempio, lo sfratto di massa di animali sedentari (scoiattoli, schiaccianoci, lemming, ecc.) con un improvviso deterioramento delle condizioni (siccità, incendi, inondazioni, ecc.), la sovrappopolazione spesso porta alla loro morte di massa.

Le migrazioni (giornaliere, stagionali) consentono l'utilizzo degli organismi condizioni ottimali ambienti in luoghi in cui la loro residenza permanente è impossibile. Conducono allo sviluppo di nuovi biotopi, all’espansione della gamma generale delle specie, allo scambio di individui tra popolazioni, aumentano l’unità e la stabilità complessiva delle specie e contribuiscono al successo nella lotta per l’esistenza.

In assenza di migrazione, il cambiamento nella dimensione della popolazione dipende dal rapporto tra tassi di natalità e mortalità.

Se il tasso di natalità è superiore al tasso di mortalità, la dimensione della popolazione aumenterà e, al contrario, diminuirà se il tasso di mortalità supera il tasso di natalità. Pertanto, il numero della popolazione in condizioni naturali cambia costantemente al variare delle condizioni ambientali. L'ampiezza e il periodo di queste fluttuazioni dipendono dal grado di variabilità ambientale, nonché dalle caratteristiche biologiche di una particolare specie.

Un ruolo importante nella regolazione della dimensione e della densità della popolazione appartiene a fattori comportamentali. Ad esempio, nelle popolazioni di molti roditori, è stato osservato un aumento della concentrazione ematica dell'ormone adrenalina alta densità popolazioni, provoca aggressività, vari disturbi ormonali (nelle femmine può verificarsi il riassorbimento dell'embrione). Di conseguenza, il numero di roditori diminuisce.

Un altro comportamento, la tutela del singolo sito (territorialità), è anch'esso finalizzato alla regolamentazione dei numeri. Spesso quasi tutto il territorio occupato da una popolazione è suddiviso in singole aree, che vengono segnalate in modi diversi (dalla secrezione delle ghiandole odorifere, dai graffi sugli alberi, dal canto degli uccelli maschi, dall'urina, ecc.). La marcatura e la protezione delle aree per impedire la riproduzione di individui “alieni” su di esse porta a uso razionale territori. La parte eccedente della popolazione non si riproduce o è costretta ad abbandonare lo spazio occupato.

Esistono numerosi altri meccanismi storicamente stabiliti che ritardano la crescita delle popolazioni e quindi ne garantiscono la stabilità. Questi includono le interazioni chimiche tra individui (ad esempio, i girini rilasciano sostanze nell'acqua che inibiscono la crescita di altri girini); cambiamenti nella fisiologia e nel comportamento con densità crescente, che porta alla manifestazione di istinti di migrazione di massa; diffusione di malattie (la probabilità di trasmettere infezioni aumenta con l’aumentare della densità di popolazione), ecc.

Pertanto, a causa di una varietà di meccanismi, la gamma di tutti i cambiamenti giornalieri, stagionali e annuali nel numero e nel livello di densità di popolazione è, di regola, inferiore a quanto teoricamente possibile, corrispondente alla realizzazione dell'intero potenziale biotico. La sovrappopolazione è sempre sfavorevole per qualsiasi specie, poiché può portare a un rapido esaurimento delle risorse ambientali, alla mancanza di cibo, riparo e spazio, che porterà inevitabilmente a un indebolimento generale delle popolazioni.

Pensa alla popolazione. Popolazione- questo è un insieme di individui della stessa specie con un pool genetico comune, che si incrociano tra loro e abitano a lungo in un certo spazio.

A seconda del tempo e dello spazio, l'habitat delle specie varia. Questo dipende da molti fattori ambientali a te noti. Non adatto a condizioni climatiche le specie stanno scomparendo. Il loro posto è preso da coloro che sono più resilienti e adattati. Le popolazioni della stessa specie esistono separatamente le une dalle altre, come competizione per nicchia ecologica. Pertanto, popolazioni della stessa specie occupano territori diversi.

Definizioni moderne le popolazioni sono state formulate nei lavori dei ricercatori russi S. S. Shvarts, A. M. Gilyarov, A. V. Yablokov. Ad esempio, secondo la definizione di S. S. Schwartz (1969), una popolazione è " gruppi elementari organismi di un certo tipo, a lungo mantenendo il loro numero in condizioni ambientali in costante cambiamento." Secondo A.V. Yablokov, si tratta di "gruppi di organismi della stessa specie che abitano un determinato territorio, con un percorso evolutivo di sviluppo comune".

Sviluppando le idee dei suoi compatrioti, A. M. Gilyarov ha dato una definizione di popolazione leggermente diversa.

Popolazione- si tratta di una raccolta di organismi della stessa specie con un pool genetico comune, che abitano a lungo in un determinato spazio e mantengono una riproduzione sostenibile dei numeri. All'interno di una popolazione c'è una lotta costante per l'esistenza e gruppi di individui della stessa specie sono isolati gli uni dagli altri. Formano popolazioni locali, ecologiche e geografiche. Questa classificazione della popolazione è stata introdotta dal famoso scienziato russo N.P.

Popolazione come unità biologica ha una struttura, proprietà e funzioni specifiche. La struttura della popolazione è caratterizzata dal numero di individui e dalla loro distribuzione nello spazio. E le funzioni della popolazione sono identiche alle funzioni di altri sistemi biologici. Le proprietà caratteristiche di una popolazione sono la crescita, lo sviluppo, la riproduzione, l'adattabilità alle condizioni ambientali in costante cambiamento e le caratteristiche genetiche.

Popolazione elementare (locale).- un insieme di individui della stessa specie che occupano piccole aree di territorio omogeneo.

Il numero delle popolazioni elementari in natura, l'evoluzione dello sviluppo e la durata dipendono dalla complessità e semplicità delle condizioni della biocenosi e dalla sua omogeneità.

In natura, la mescolanza di individui provenienti da popolazioni locali sfuma i confini tra loro.

Popolazione ecologica - si costituisce come insieme di popolazioni locali. Fondamentalmente si tratta di gruppi intraspecifici adattati per esistere in una certa biocenosi. Ad esempio, lo scoiattolo comune è molto diffuso in vari tipi foreste. Pertanto, si possono distinguere popolazioni ecologiche come "pino" e "abete rosso". Sono debolmente isolati l'uno dall'altro, quindi ci sono poche differenze tra loro.

Popolazione geografica- si tratta di popolazioni ecologiche che coprono un gruppo di individui che abitano vasti territori con condizioni di vita geograficamente omogenee. Le popolazioni geografiche sono relativamente isolate le une dalle altre e differiscono per fertilità, dimensioni degli individui e una serie di caratteristiche ecologiche, fisiologiche, comportamentali e di altro tipo. Un tale isolamento a lungo termine di una popolazione può portare gradualmente alla formazione di una razza geografica o di nuove forme di specie. Tali specie sono solitamente considerate una speciazione geografica, una razza o un sinonimo di quella specie. Ad esempio, sono note più di 20 popolazioni geografiche dello scoiattolo comune. I confini e le dimensioni delle popolazioni in natura sono determinati non solo dalle caratteristiche del territorio abitato, ma anche dalle proprietà della popolazione stessa. I risultati della ricerca di N.P. Naumov mostrano che la divisione di una specie in piccoli gruppi territoriali aumenta la diversità della specie e arricchisce il suo patrimonio genetico. Di conseguenza, in natura non esiste una popolazione assoluta. Pertanto, nel processo di sviluppo evolutivo di ciascuna specie durante l'insediamento (migrazione), si mescolano costantemente tra loro. Nelle piante, il polline è ampiamente distribuito su lunghe distanze dal vento. Di conseguenza forme diverse le popolazioni vengono mantenute all’interno di una specie. Pertanto, da un punto di vista ecologico, la popolazione non ha ancora una definizione univoca. La definizione di S.S. Schwartz merita il massimo riconoscimento: "Una popolazione è un raggruppamento intraspecifico, una forma di esistenza di una specie con determinati parametri quantitativi e qualitativi".

I principali indicatori che caratterizzano una popolazione sono il numero e la densità. La dimensione della popolazione è il numero totale di individui in una data area o volume. Il numero di organismi non è mai costante. Dipende dai tassi di nascita e di morte degli individui.

Densità di popolazione determinato dal numero di individui o biomassa per unità di superficie o volume, ad esempio: 150 piante di abete rosso per 1 ettaro, oppure 0,5 g di dafnie per 1 m3 di acqua.

La densità della popolazione varia a seconda delle sue dimensioni. La densità della popolazione non aumenta indefinitamente; ciò richiede la possibilità di insediamento o di spazio libero. La dispersione continua finché gli organismi non incontrano ostacoli. Esistono distribuzioni casuali, uniformi e di gruppo delle popolazioni.

CONregolamento casuale caratteristica solo per un mezzo omogeneo. Ad esempio, i parassiti si diffondono in modo casuale nei campi, ma poi, man mano che si moltiplicano, la diffusione diventa collettiva o discontinua.

Più comune insediamento di gruppo e può essere casuale. Ad esempio, in una foresta, gli alberi sono distribuiti prima in gruppi e poi in modo uniforme. Nelle piante la dispersione avviene attraverso la diffusione di spore, semi e frutti, mentre negli animali la dispersione è rapida e passiva. Ad esempio, volpi, alci e altri ungulati sono molto attivi. La diffusione lenta si verifica negli animali sedentari.

Gli organismi che si muovono attivamente hanno areali enormi, senza confini netti tra le popolazioni, mentre gli organismi sedentari, al contrario, hanno popolazioni chiaramente delimitate. Questi includono anfibi, rettili e molluschi. La dimensione dell'areale della popolazione dipende dalla dimensione degli organismi, dall'attività comportamentale, dall'approvvigionamento alimentare e da altri fattori abiotici. Ad esempio, negli insetti, piante erbacee il numero di individui può raggiungere centinaia di migliaia o più. Al contrario, il numero e la densità dei grandi animali e delle grandi piante legnose sono variabili e legati all’attività umana. Inoltre, i fattori di alimentazione svolgono un ruolo speciale.

Resa di mangime ridotta in anni diversi ha contribuito a una forte diminuzione della dinamica della popolazione di scoiattoli, lepri, chukar e fagiani. Pertanto, in natura, l’instabilità della popolazione è naturale. Tuttavia, in alcuni casi, la dimensione della popolazione viene sostituita da un forte calo o aumento. Questi processi si verificano frequentemente in natura. Ci sono molte ragioni per il loro verificarsi. Questi possono essere il pool genetico della specie, fattori ambientali, tasso di crescita, competizione, eccesso di cibo, ecc.

Una popolazione in natura è capace di autoregolamentarsi numericamente. Ogni specie ha limiti superiori e inferiori per i numeri crescenti, oltre i quali non può andare. Pertanto, la dimensione della popolazione è mantenuta a un livello ottimale. Ci sono fluttuazioni giornaliere e stagionali nel numero di organismi. Ad esempio, nei piccoli animali, nei roditori e in alcuni uccelli, le fluttuazioni numeriche possono essere molto significative. Pertanto, è noto che il numero di roditori aumenta durante la stagione di 300-500 volte e alcuni insetti di 1300-1500 volte. Tali epidemie demografiche si riscontrano spesso nelle locuste, agenti patogeni di malattie infettive, virus e batteri e causano danni enormi agricoltura e la vita umana.

Forti cali il numero della popolazione non è costante. In alcuni casi, portano all’estinzione della popolazione. La durata totale della vita degli organismi è divisa in tre tipi, ovvero esistono tre tipi di sopravvivenza degli organismi (Schema 6).

Schema 6

IO - bassa mortalità SU fasi iniziali sviluppo e aumentato fasi tardive(insetti, grandi mammiferi); II - l'aspettativa di vita è stabile (alcuni pesci, uccelli, piante, ecc.); III - mortalità massima nelle prime fasi di sviluppo e bassa in età adulta (alcuni pesci, animali invertebrati)

Tre tipi di sopravvivenza.

Il primo tipo di sopravvivenza si osserva principalmente negli insetti, nei grandi mammiferi, negli alberi e negli esseri umani. La mortalità massima si verifica in l'anno scorso(vecchiaia), dove gran numero gli individui hanno la stessa aspettativa di vita e, ovviamente, il primo tipo di curva varia a seconda dei geni, dell’aspettativa di vita e delle caratteristiche sessuali.

Il secondo tipo è caratteristico degli organismi in cui il tasso di mortalità rimane costante per tutta la vita. Questi includono organismi celenterati di corpi d'acqua dolce.

Il terzo tipo è caratteristico della maggior parte degli organismi. È caratterizzato da una maggiore mortalità degli organismi nelle prime fasi di sviluppo, ad esempio: pesci, uccelli e molti invertebrati che si distinguono per la loro fertilità. La mortalità delle piante è del 90-95%.

I dati ottenuti sui modelli di sopravvivenza degli organismi svolgono un ruolo importante nella conduzione ricerca teorica ed esperimenti con specie di popolazioni benefiche e dannose.

Oltre ai tassi di natalità e mortalità, la dimensione o la densità della popolazione grande influenza la migrazione ha. La popolazione si sforza sempre di espandere il proprio raggio d'azione. Ciò dipende principalmente dalla dimensione e dalla densità delle giovani generazioni. Tuttavia, la popolazione non può espandere il proprio areale indefinitamente, fattori limitanti o condizioni sfavorevoli di nuovi habitat lo impediscono.

Ci sono popolazioni stabili, in crescita e in declino. Un’intensità equilibrata dei tassi di natalità e di mortalità forma una popolazione stabile. Inoltre, la stabilità della popolazione dipende da condizioni genetiche, storiche e biologiche. In natura, la stabilità della popolazione dipende anche dalle nascite e dall’immigrazione, dalla mortalità e dall’emigrazione. Gli individui compaiono nella popolazione durante l'immigrazione e diminuiscono in seguito all'emigrazione.

Solo con una combinazione equilibrata di questi fattori si forma una popolazione stabile. La conoscenza della struttura e dei modelli di sviluppo della popolazione è di grande importanza pratica.

Popolazione. Popolazione elementare. Popolazione ecologica. Popolazione geografica. Dimensione della popolazione. Densità di popolazione. Regolamento casuale. Insediamento di gruppo. Tre tipi di sopravvivenza.

1. Esistono opinioni diverse tra gli scienziati ambientali sui problemi demografici.

2. Le principali proprietà della popolazione sono la distribuzione spaziale, il numero, la densità.

3. Le fluttuazioni nel numero della popolazione dipendono da fattori ambientali.

4.;Esistono tre tipi di sopravvivenza degli organismi. In natura esistono organismi con un elevato potenziale riproduttivo (locuste, ecc.).

1.Cos'è una popolazione?

2.Come vengono classificate le popolazioni?

3.Quanto sono diffuse le popolazioni?

1. Qual è l'essenza delle definizioni di popolazione fornite da S. Schwartz, A. Yablokov, A. Gilyarov e N. Naumov?

2.Nomina le proprietà della popolazione e raccontaci il loro contenuto.

1.Quali fattori impediscono la diffusa diffusione delle popolazioni?

2.A quale dei tre tipi di sopravvivenza appartiene una persona?

3. Spiega i tipi di sopravvivenza della saiga e della carpa utilizzando il diagramma.

1.Come si spostano le popolazioni di saiga in Kazakistan in inverno e primavera? Perché?

2. Come sono apparse le popolazioni kulan in Kazakistan e cosa sai del loro numero?

In natura, ogni specie esistente lo è complesso complesso o anche un sistema di gruppi intraspecifici che includono individui con caratteristiche specifiche struttura, fisiologia e comportamento. Questa associazione intraspecifica di individui è popolazione.

La parola "popolazione" deriva dal latino "populus" - popolo, popolazione. Quindi, popolazione- la totalità di coloro che continuano a vivere determinato territorio individui della stessa specie, ad es. quelli che si incrociano solo tra loro. Il termine "popolazione" è attualmente usato nel senso stretto del termine, quando si parla di uno specifico gruppo intraspecifico che abita una certa biogeocenosi, e in senso ampio e generale - per designare gruppi isolati di una specie, indipendentemente dal territorio che occupa e quali informazioni genetiche trasporta.

I membri della stessa popolazione non hanno meno influenza l'uno sull'altro di fattori fisici ambienti o altre specie di organismi che convivono. Nelle popolazioni, tutte le forme di connessione caratteristiche delle relazioni interspecifiche si manifestano in un modo o nell'altro, ma espresse più chiaramente mutualistico(reciprocamente vantaggioso) e competitivo. Le popolazioni possono essere monolitiche o costituite da gruppi a livello di sottopopolazione: famiglie, clan, greggi, branchi ecc. La combinazione di organismi della stessa specie in una popolazione crea proprietà qualitativamente nuove. Rispetto alla durata di vita di un singolo organismo, una popolazione può esistere per un tempo molto lungo.

Allo stesso tempo, una popolazione è simile a un organismo come biosistema, poiché ha una certa struttura, integrità, un programma genetico per l'autoriproduzione e la capacità di riprodursi e adattarsi. L'interazione delle persone con specie di organismi presenti nell'ambiente, nell'ambiente naturale o sotto il controllo economico umano, è solitamente mediata attraverso le popolazioni. È importante che molti modelli di ecologia delle popolazioni si applichino anche alle popolazioni umane.

Popolazioneè l'unità genetica di una specie, i cui cambiamenti sono effettuati dall'evoluzione della specie. In quanto gruppo di individui conviventi della stessa specie, una popolazione funge da primo macrosistema biologico sopraorganismo. Le capacità adattative di una popolazione sono significativamente più elevate di quelle dei suoi individui costituenti. Una popolazione come unità biologica ha determinate strutture e funzioni.

Struttura della popolazione caratterizzato dagli individui che lo costituiscono e dalla loro distribuzione nello spazio.

Funzioni della popolazione simili alle funzioni di altri sistemi biologici. Sono caratterizzati da crescita, sviluppo e capacità di mantenere l'esistenza in condizioni in costante cambiamento, ad es. Le popolazioni hanno caratteristiche genetiche e ambientali specifiche.

Le popolazioni hanno leggi che consentono di utilizzare in questo modo risorse ambientali limitate per garantire la conservazione della prole. Le popolazioni di molte specie hanno proprietà che consentono loro di regolare il proprio numero. Viene chiamato il mantenimento dei numeri ottimali in determinate condizioni omeostasi della popolazione.

Pertanto, le popolazioni, in quanto associazioni di gruppo, hanno un numero di proprietà specifiche, che non sono inerenti a ogni singolo individuo. Principali caratteristiche delle popolazioni: numero, densità, tasso di natalità, tasso di mortalità, tasso di crescita.

Una popolazione è caratterizzata da una certa organizzazione. Distribuzione degli individui sul territorio, rapporti tra gruppi per sesso, età, morfologici, fisiologici, comportamentali e caratteristiche genetiche riflettere struttura della popolazione. Si forma, da un lato, sulla base delle proprietà biologiche generali della specie e, dall'altro, sotto l'influenza di fattori ambientali abiotici e popolazioni di altre specie. La struttura delle popolazioni ha quindi carattere adattativo.

Le capacità adattative di una specie nel suo insieme come sistema di popolazioni sono molto più ampie delle caratteristiche adattative di ogni singolo individuo.

Struttura della popolazione della specie

Lo spazio o l'habitat occupato da una popolazione può variare tra le specie e all'interno della stessa specie. La dimensione dell'areale di una popolazione è determinata in larga misura dalla mobilità degli individui o dal raggio di attività individuale. Se il raggio di attività individuale è piccolo, anche la dimensione della popolazione è solitamente piccola. A seconda della dimensione del territorio occupato, possiamo distinguere tre tipi di popolazioni: elementare, ambientale e geografico (Fig. 1).

Riso. 1. Divisione spaziale delle popolazioni: 1 - gamma delle specie; 2-4 - popolazioni geografiche, ecologiche ed elementari, rispettivamente

Esistono il sesso, l'età, le strutture genetiche, spaziali ed ecologiche delle popolazioni.

Struttura sessuale della popolazione rappresenta il rapporto tra individui di sesso diverso al suo interno.

Struttura per età della popolazione- rapporto nella composizione della popolazione di individui di età diverse, che rappresentano uno o più discendenti di una o più generazioni.

Struttura genetica della popolazioneè determinato dalla variabilità e diversità dei genotipi, dalle frequenze delle variazioni dei singoli geni - alleli, nonché dalla divisione della popolazione in gruppi di individui geneticamente simili, tra i quali, quando incrociati, avviene un costante scambio di alleli.

Struttura spaziale della popolazione - la natura del posizionamento e della distribuzione dei singoli membri della popolazione e dei loro gruppi nell'area. La struttura spaziale delle popolazioni differisce notevolmente tra animali sedentari e nomadi o migratori.

Struttura ecologica della popolazione rappresenta la divisione di qualsiasi popolazione in gruppi di individui che interagiscono diversamente con i fattori ambientali.

Ciascuna specie, occupando un territorio specifico ( allineare), rappresentato su di esso da un sistema di popolazioni. Quanto più complesso è il territorio occupato da una specie, tanto maggiori sono le possibilità di isolamento delle singole popolazioni. Tuttavia, in misura minore, la struttura della popolazione di una specie è determinata dalle sue caratteristiche biologiche, come la mobilità degli individui che la compongono, il grado di attaccamento al territorio e la capacità di superare le barriere naturali.

Isolamento delle popolazioni

Se i membri di una specie sono costantemente mescolati e mescolati su vaste aree, la specie è caratterizzata da un piccolo numero di grandi popolazioni. Quando debole abilità sviluppate Prima della migrazione, all'interno della specie si formano numerose piccole popolazioni, che riflettono la natura mosaicata del paesaggio. Nelle piante e negli animali sedentari, il numero delle popolazioni dipende direttamente dal grado di eterogeneità dell'ambiente.

Il grado di isolamento delle popolazioni vicine della specie varia. In alcuni casi, sono nettamente separati da territori inadatti all'abitazione e sono chiaramente localizzati nello spazio, ad esempio le popolazioni di persico e tinca in laghi isolati l'uno dall'altro.

L'opzione opposta è la completa colonizzazione di vasti territori da parte della specie. All'interno della stessa specie possono esserci popolazioni con confini sia chiaramente distinguibili che sfumati, e all'interno della specie le popolazioni possono essere rappresentate da gruppi di diverse dimensioni.

Le connessioni tra le popolazioni supportano la specie nel suo insieme. Un isolamento troppo lungo e completo delle popolazioni può portare alla formazione di nuove specie.

Le differenze tra le singole popolazioni sono espresse a vari livelli. Possono influenzare non solo le caratteristiche del loro gruppo, ma anche le caratteristiche qualitative della fisiologia, della morfologia e del comportamento dei singoli individui. Queste differenze si creano principalmente sotto l'influenza selezione naturale, adattando ciascuna popolazione alle condizioni specifiche della sua esistenza.

Classificazione e struttura delle popolazioni

Una caratteristica obbligatoria di una popolazione è la sua capacità di esistere in modo indipendente in un dato territorio per un tempo indefinitamente lungo a causa della riproduzione e non dell'afflusso di individui dall'esterno. Gli insediamenti temporanei di diversa scala non appartengono alla categoria delle popolazioni, ma sono considerati unità intra-popolazione. Da queste posizioni, la specie è rappresentata non dalla subordinazione gerarchica, ma da un sistema spaziale di popolazioni vicine di diversa scala e con vari gradi di connessione e isolamento tra loro.

Le popolazioni possono essere classificate in base alla loro struttura spaziale ed età, densità, cinetica, costanza o cambiamento degli habitat e altri criteri ambientali.

I confini territoriali delle popolazioni di specie diverse non coincidono. La diversità delle popolazioni naturali si esprime anche nella varietà delle tipologie della loro struttura interna.

I principali indicatori della struttura della popolazione sono il numero, la distribuzione degli organismi nello spazio e il rapporto tra individui di diverse qualità.

I tratti individuali di ciascun organismo dipendono dalle caratteristiche del suo programma ereditario (genotipo) e da come questo programma viene implementato durante l'ontogenesi. Ogni individuo ha una certa dimensione, sesso, caratteristiche distintive morfologia, caratteristiche comportamentali, loro limiti di sopportazione e adattabilità ai cambiamenti ambientali. La distribuzione di queste caratteristiche in una popolazione ne caratterizza anche la struttura.

La struttura della popolazione non è stabile. Crescita e sviluppo di organismi, nascita di nuovi, morte da vari motivi, cambiamenti nelle condizioni ambientali, aumento o diminuzione del numero di nemici: tutto ciò porta a cambiamenti in vari rapporti all'interno della popolazione. La direzione dei suoi ulteriori cambiamenti dipende in gran parte dalla struttura della popolazione in un dato periodo di tempo.

Struttura sessuale delle popolazioni

Il meccanismo genetico per la determinazione del sesso garantisce che i discendenti siano separati in base al sesso in un rapporto 1:1, il cosiddetto rapporto tra i sessi. Ma da ciò non consegue che lo stesso rapporto sia caratteristico dell'intera popolazione. I tratti legati al sesso determinano spesso differenze significative nella fisiologia, nell'ecologia e nel comportamento di femmine e maschi. A causa della diversa vitalità del maschio e organismi femminili questo rapporto primario spesso differisce da quello secondario e soprattutto da quello terziario caratteristico degli individui adulti. Pertanto, negli esseri umani, il rapporto tra i sessi secondario è di 100 ragazze su 106 ragazzi; all'età di 16-18 anni questo rapporto si stabilizza a causa dell'aumento della mortalità maschile e all'età di 50 anni è di 85 uomini ogni 100 donne, e per l'età. su 80 sono 50 uomini ogni 100 donne.

Il rapporto tra i sessi in una popolazione è stabilito non solo secondo le leggi genetiche, ma anche in una certa misura sotto l'influenza dell'ambiente.

Struttura per età delle popolazioni

Fertilità e mortalità, le dinamiche della popolazione sono direttamente correlate alla struttura per età della popolazione. La popolazione è composta da individui di età e sesso diversi. Ogni specie, e talvolta ogni popolazione all'interno di una specie, ha i propri rapporti di fascia d'età. In relazione alla popolazione di solito si distingue tre età ambientale : pre-riproduttivo, riproduttivo e post-riproduttivo.

Con l'età, le esigenze dell'individuo nei confronti dell'ambiente e la resistenza ai suoi fattori individuali cambiano in modo naturale e molto significativo. Nelle diverse fasi dell'ontogenesi possono verificarsi cambiamenti negli habitat, cambiamenti nel tipo di cibo, nella natura del movimento e nell'attività generale degli organismi.

Le differenze di età in una popolazione aumentano significativamente la sua eterogeneità ecologica e, di conseguenza, la sua resistenza all’ambiente. Aumenta la probabilità che, in caso di forti deviazioni delle condizioni dalla norma, almeno alcuni individui vitali rimarranno nella popolazione e questa sarà in grado di continuare la sua esistenza.

La struttura per età delle popolazioni è di natura adattiva. Si forma sulla base delle proprietà biologiche della specie, ma riflette sempre anche la forza dell'influenza dei fattori ambientali.

Struttura per età delle popolazioni vegetali

Nelle piante, la struttura per età della cenopopolazione, cioè la popolazione di una particolare fitocenosi è determinata dal rapporto tra gruppi di età. L'età assoluta, o calendario, di una pianta e il suo stato di età non sono concetti identici. Piante della stessa età possono trovarsi in stati di età diversi. Lo stato legato all'età o ontogenetico di un individuo è lo stadio della sua ontogenesi, in cui è caratterizzato da determinate relazioni con l'ambiente.

La struttura per età della cenopopolazione è in gran parte determinata dalle caratteristiche biologiche della specie: la frequenza della fruttificazione, il numero di semi e rudimenti vegetativi prodotti, la capacità dei rudimenti vegetativi di ringiovanire, la velocità di transizione degli individui da uno stato di età a un'altra, la capacità di formare cloni, ecc. La manifestazione di tutte queste caratteristiche biologiche, a sua volta, dipende dalle condizioni ambientali. Cambia anche il corso dell'ontogenesi, che può avvenire in una specie in molti modi.

Le diverse dimensioni delle piante riflettono cose diverse vitalità individui all’interno di ciascuna fascia di età. La vitalità di un individuo si manifesta nella potenza dei suoi organi vegetativi e generativi, che corrisponde alla quantità di energia accumulata, e nella resistenza alle influenze avverse, che è determinata dalla capacità di rigenerarsi. La vitalità di ogni individuo cambia nell'ontogenesi lungo una curva a picco singolo, aumentando sul ramo ascendente dell'ontogenesi e diminuendo sul ramo discendente.

Molte specie di prato, bosco, steppa, se coltivate in vivai o colture, ad es. nel miglior contesto agrotecnico, accorciano la loro ontogenesi.

La capacità di cambiare il percorso dell'ontogenesi garantisce l'adattamento alle mutevoli condizioni ambientali ed espande la nicchia ecologica della specie.

Struttura per età delle popolazioni negli animali

A seconda delle caratteristiche della riproduzione, i membri di una popolazione possono appartenere alla stessa generazione o a generazioni diverse. Nel primo caso, tutti gli individui hanno un'età vicina e attraversano le fasi successive approssimativamente simultaneamente. ciclo vitale. I tempi della riproduzione e il passaggio delle singole fasi di età sono solitamente limitati a una determinata stagione dell'anno. La dimensione di tali popolazioni è, di regola, instabile: forti deviazioni delle condizioni dall'ottimale in qualsiasi fase del ciclo di vita colpiscono immediatamente l'intera popolazione, causando una mortalità significativa.

Nelle specie con riproduzione singola e cicli di vita brevi, durante l'anno si verificano diverse generazioni.

Durante lo sfruttamento umano delle popolazioni animali naturali, tenerne conto struttura per etàè della massima importanza. Nelle specie con un ampio reclutamento annuale, porzioni maggiori della popolazione possono essere rimosse senza il rischio di esaurirne il numero. Ad esempio, nel salmone rosa che matura nel secondo anno di vita, è possibile catturare fino al 50-60% degli individui che depongono le uova senza il rischio di un ulteriore calo delle dimensioni della popolazione. Per i salmoni, che maturano più tardi e hanno una struttura di età più complessa, i tassi di rimozione da uno stock maturo dovrebbero essere inferiori.

L’analisi della struttura per età aiuta a prevedere la dimensione della popolazione nel corso della vita di un certo numero di generazioni successive.

Lo spazio occupato da una popolazione le fornisce i mezzi per vivere. Ogni territorio può supportare solo un certo numero di individui. Naturalmente, l'utilizzo completo delle risorse disponibili non dipende solo da numero totale popolazione, ma anche sulla distribuzione degli individui nello spazio. Ciò si manifesta chiaramente nelle piante, la cui area di alimentazione non può essere inferiore a un certo valore limite.

In natura, raramente si riscontra una distribuzione ordinata e quasi uniforme degli individui all'interno di un territorio occupato. Tuttavia, molto spesso i membri di una popolazione sono distribuiti in modo non uniforme nello spazio.

In ogni caso specifico, la tipologia di distribuzione nello spazio occupato risulta essere adattiva, cioè consente un utilizzo ottimale delle risorse disponibili. Le piante in una cenopopolazione sono spesso distribuite in modo estremamente irregolare. Spesso il centro più denso dell'aggregazione è circondato da individui meno densamente ubicati.

L'eterogeneità spaziale della cenopopolazione è associata alla natura dello sviluppo dei cluster nel tempo.

Negli animali, a causa della loro mobilità, le modalità di regolazione delle relazioni territoriali sono più diverse rispetto alle piante.

Negli animali superiori la distribuzione all'interno della popolazione è regolata da un sistema di istinti. Hanno uno speciale comportamento territoriale- reazione alla posizione di altri membri della popolazione. Tuttavia, uno stile di vita sedentario comporta il rischio di un rapido esaurimento delle risorse se la densità di popolazione diventa troppo elevata. L'area totale occupata dalla popolazione è divisa in individui o trame di gruppo, che realizza l'uso ordinato delle scorte alimentari, dei rifugi naturali, dei siti di riproduzione, ecc.

Nonostante l'isolamento territoriale dei membri della popolazione, la comunicazione tra loro viene mantenuta utilizzando un sistema di vari segnali e contatti diretti ai confini dei loro possedimenti.

La “protezione di un'area” si ottiene in diversi modi: 1) proteggendo i confini dello spazio occupato e indirizzando l'aggressione verso un estraneo; 2) comportamento rituale speciale che dimostra una minaccia; 3) un sistema di segnali e contrassegni speciali che indicano l'occupazione del territorio.

La solita reazione ai segni territoriali – l’evitamento – è ereditata negli animali. Il vantaggio biologico di questo tipo di comportamento è evidente. Se il dominio di un territorio fosse deciso solo dall'esito di una lotta fisica, l'apparizione di ogni alieno più forte minaccerebbe il proprietario con la perdita del sito e l'esclusione dalla riproduzione.

La parziale sovrapposizione dei singoli territori serve come un modo per mantenere i contatti tra i membri della popolazione. Gli individui vicini spesso mantengono un sistema di connessioni stabile e reciprocamente vantaggioso: avvertimento reciproco del pericolo, protezione congiunta dai nemici. Il normale comportamento animale include ricerca attiva contatti con rappresentanti della propria specie, che spesso si intensifica durante i periodi di declino della popolazione.

Alcune specie formano gruppi ampiamente erranti che non sono legati a un territorio specifico. Questo è il comportamento di molte specie di pesci durante le migrazioni di alimentazione.

Non esistono distinzioni assolute tra le diverse modalità di fruizione del territorio. La struttura spaziale della popolazione è molto dinamica. È soggetto a cambiamenti stagionali e ad altri cambiamenti adattativi in ​​base al luogo e al tempo.

I modelli di comportamento animale costituiscono oggetto di una scienza speciale - etologia. Il sistema di relazioni tra i membri di una popolazione è quindi chiamato struttura etologica o comportamentale della popolazione.

Il comportamento degli animali rispetto agli altri membri della popolazione dipende, prima di tutto, dal fatto che la specie abbia uno stile di vita solitario o di gruppo.

Uno stile di vita solitario, in cui gli individui di una popolazione sono indipendenti e isolati gli uni dagli altri, è caratteristico di molte specie, ma solo in determinate fasi del ciclo vitale. L'esistenza completamente solitaria degli organismi non si verifica in natura, poiché in questo caso sarebbe impossibile svolgere la loro principale funzione vitale: la riproduzione.

Con uno stile di vita familiare si rafforzano anche i legami tra genitori e figli. Il tipo più semplice di tale connessione è la cura di uno dei genitori per le uova deposte: protezione della covata, incubazione, aerazione aggiuntiva, ecc. Con uno stile di vita familiare, il comportamento territoriale degli animali è più pronunciato: vari segnali, segni, forme rituali di minaccia e aggressione diretta assicurano la proprietà di un'area sufficiente per nutrire la prole.

Associazioni di animali più grandi - greggi, armenti E colonie. La loro formazione si basa sull'ulteriore complicazione delle connessioni comportamentali nelle popolazioni.

La vita in gruppo attraverso il sistema nervoso e ormonale influenza il corso di molti processi fisiologici nel corpo dell'animale. Negli individui isolati, il livello del metabolismo cambia notevolmente, le sostanze di riserva vengono consumate più velocemente, un certo numero di istinti non si manifestano e la vitalità generale si deteriora.

Effetto di gruppo positivo si manifesta solo fino ad un certo livello ottimale di densità di popolazione. Se ci sono troppi animali, ciò mette a rischio tutti con la mancanza di risorse ambientali. Poi entrano in gioco altri meccanismi che portano alla diminuzione del numero degli individui del gruppo attraverso la divisione, la dispersione o il calo della natalità.