Gli animali più prolifici. Dimensioni e densità della popolazione

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). Il tasso di natalità specifico è espresso nel numero di individui per individuo per unità di tempo:

. (9.2)

Quindi, per le popolazioni umane come indicatore tasso di natalità specifico utilizzare il numero di bambini nati ogni anno per 1000 persone. Gli organismi viventi hanno un enorme potenziale di riproduzione e questo è confermato regola della massima fertilità (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 limitazioni fattori ambientali e la riproduzione è solo limitata 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. Il valore medio della fertilità è stato sviluppato storicamente come un adattamento che garantisce la ricostituzione delle popolazioni in declino. Naturalmente, nelle specie meno adatte a condizioni sfavorevoli alto tasso di mortalità

in età giovane (larvale) è compensata da una significativa fertilità. 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 certo 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. caratterizzata da uguale 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).

Una popolazione è un insieme di individui della stessa specie che esiste da molto tempo determinato territorio(area) e separati 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 della popolazione sono: densità, dimensione, tasso di natalità, mortalità, composizione per età, modello di distribuzione sul territorio e 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 varia 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.

Numero - numero totale 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 tipica 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 deceduti in una popolazione in un determinato periodo di 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 predominano 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.

Una popolazione è caratterizzata da una certa organizzazione. 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.

Nonostante i migliori sforzi degli scienziati per contare quante specie di animali popolano il pianeta, è impossibile farlo. Pertanto, per l'analisi vengono utilizzate le specie descritte, aventi un nome preciso in conformità con nomenclatura zoologica. Le statistiche sugli animali ci consentono di valutare lo stato della fauna sul pianeta.

Popolazione degli animali sulla terra

Negli ultimi decenni si è assistito ad un aumento del numero di individui dovuto a piccole forme protozoarie. Secondo la ricerca degli scienziati, la popolazione negli oceani e nei mari è quasi tre volte superiore meno specie e classi che a terra:

Allo stesso tempo, il Libro rosso ha raccolto migliaia di specie in via di estinzione.

Animali domestici

Le statistiche sugli animali domestici danno un'idea del numero di animali domestici presenti paesi diversi pace. I paesi con il maggior numero di proprietari di animali domestici lo sono America Latina. In Argentina, oltre l'80% della popolazione possiede animali domestici, in Brasile circa il 75%. Al terzo posto si trova la Russia, dove quasi il 73% dei partecipanti al sondaggio ha animali in casa. Negli Stati Uniti la cifra è del 70%.

In Russia e Francia, la preferenza è data ai gatti, e in America Latina cani. Anche gli uomini iniziano spesso pesci d'acquario, e le donne tradizionalmente preferiscono i gatti.

Nessuno tiene statistiche sugli animali randagi, poiché ci sono molti luoghi non registrati dove vivono e si nutrono, ma in realtà rimangono senza proprietario. Ciò include villaggi turistici e cooperative di garage. In tali habitat, gli animali vengono nutriti e hanno prole, che in seguito diventa randagia.

Le statistiche sugli animali senza casa sono terrificanti: il tasso di natalità degli animali domestici senza proprietario supera significativamente la capacità delle persone di adottarli da un rifugio.

Secondo la ricerca organizzazione più grande Benessere degli animali negli Stati Uniti – La Humane Society of gli Uniti Uniti (HSUS), ogni anno dai 6 agli 8 milioni di individui finiscono nei rifugi del Paese.

Solo 3-4 milioni ricevono nuovi proprietari. Il resto, come mostrano gli animali, viene sottoposto ad eutanasia.

Secondo le statistiche, gli animali randagi muoiono per strada a causa del gelo, delle malattie e delle ferite. In Russia, Ucraina e Kazakistan nascono più cuccioli e gattini di quanti possano essere adottati in famiglia.

Estinzione totale del mondo animale

Il World Wildlife Fund, che lavora per preservare e ripristinare la fauna selvatica, segnala un significativo calo della popolazione animale. Se la tendenza continua, entro il 2020 il loro numero potrebbe diminuire di 2/3. Le statistiche mondiali sull’estinzione degli animali mostrano che oltre il 38% della fauna è a rischio di completa estinzione . Questi numeri sono più di 100 volte superiori ai tassi di estinzione naturale:

Ragioni del forte calo della popolazione:

• aumento delle attività umane (bracconaggio, inquinamento ambientale).

Le statistiche sulla scomparsa degli animali portano al fatto che il ciclo della natura potrebbe presto essere interrotto.

Ragioni della morte delle popolazioni

Il motivo principale della morte della fauna è il trattamento crudele. Le statistiche sugli animali indicano perdite significative nel regno animale. Ogni anno vengono uccisi più di 2 milioni di cani e gatti per ottenere la lana. In generale, vengono uccisi circa 100 milioni di individui vari tipi animali solo per la loro pelliccia.

Le statistiche sulla crudeltà sugli animali includono anche lo sterminio specie unica, sono negli elenchi a rischio di estinzione. E tutto questo viene fatto per il bene delle pellicce.

Gli animali che vivono negli zoo, nei circhi nomadi e negli acquari subiscono un trattamento crudele. Migliaia di cani e gatti muoiono a causa di trattamenti crudeli per strada, molti di loro si rompono le ossa quando si scontrano con i veicoli. Le statistiche sull’estinzione degli animali praticamente non tengono conto di questi casi.

Un altro pericolo è il trasporto in aereo. Statistiche sugli animali che viaggiano con le note dei proprietari rapida crescita. I cani trasportati nel bagagliaio durante un viaggio aereo possono morire durante il volo per colpa umana.

Le statistiche sugli animali che soffrono per mano dei loro assassini indicano che tra gli uomini si verificano più attacchi agli animali. Percentuale di crimini per età:

La maggior parte degli sfasciatori sono cresciuti lì famiglie disfunzionali. Le statistiche sulla morte degli animali indicano che gli esperimenti in medicina e cosmetologia non sono molto inferiori nel numero di casi di bullismo.

Non si può discutere con i numeri: da 25 a 100 milioni di individui vengono utilizzati per scopi di laboratorio (scimmie, cani, conigli, gatti, uccelli).

Quanti animali muoiono secondo le statistiche in natura? Ogni anno muoiono più di 3.000 gorilla, 4.000 scimpanzé e centinaia di bonobo. Fungono da cibo naturale per le popolazioni africane.

Malattie e lesioni degli animali

Uno dei motivi della diminuzione del numero di individui è. In Russia è considerata una delle malattie più pericolose che colpiscono gli animali. Tuttavia, dentro Ultimamente Si osserva una diminuzione significativa del numero di casi di infezione: nei cani - del 45% e nei gatti - del 30%.

Le statistiche sulla morbilità degli animali in natura mostrano una percentuale più elevata di infezione nelle volpi, nei procioni, nelle martore, negli alci e nei tassi.

Quanti animali rompono le ossa secondo le statistiche? Quantità più grande le fratture sono associate a traumi. Più del 70% dei casi nei cani si verifica in caso di caduta, nei gatti circa il 55% in caso di caduta alta altitudine. Oltre alle fratture, gli animali devono affrontare malattie del sistema visivo. Ci sono molti animali domestici affetti da glaucoma.

La statistica della gastroenterite negli animali è legata all'organizzazione della loro dieta. Poiché la valutazione dello shopping è guidata da beni di classe economica.

Statistiche dell'epatosi negli animali indica anche disturbi alimentari. La causa potrebbe essere la scarsa qualità del cibo o dei farmaci.

Alimentare la crescita del mercato

L'aumento della domanda di alimenti pronti per animali è diventato uno stimolo per lo sviluppo dell'industria dei mangimi. Solo negli Stati Uniti ogni anno vengono venduti prodotti per un valore di oltre 10 miliardi di dollari. In Russia i costi ammontano a circa 1 miliardo di dollari.

Nielsen ha condotto uno studio sul mercato dei mangimi per animali. Le statistiche mostrano che la sua crescita continua e la differenza di costo tra i residenti della CSI e dell'Europa sta rapidamente diminuendo.

Secondo l'azienda Comcon in Russia, il 58,9% dei proprietari di cani e il 37,3% dei proprietari di gatti acquistano alimenti specializzati.

Indicatori di produttività

Le statistiche sulla produttività degli animali da allevamento per il 2016 riflettono in modo eloquente il rapporto tra il numero di individui e le materie prime ricevute:

I maiali sono considerati i più produttivi in ​​termini di produzione di carne. Ma le mucche sono l'unica fonte di latte, quindi la necessità di allevarle non è meno importante.

Casi di attacchi alle persone

Le statistiche sugli attacchi degli animali alle persone indicano che per ogni 1.000 casi registrati di rabbia negli animali, si registrano 28 casi di trasmissione dell'infezione all'uomo. Questo può accadere sia nella foresta che in città.

Quali sono le statistiche sugli attacchi di animali secondo il Centro per la sorveglianza sanitaria ed epidemiologica statale? Negli ultimi cinque anni solo a Mosca sono stati registrati circa 150.000 casi di attacchi di cani contro persone.

Attraverso la vaccinazione, i veterinari stanno cercando di ridurre il numero di infezioni negli esseri umani. Lo stesso non si può dire degli animali selvatici, che non possono essere influenzati.

IN ambiente selvaggio Gli attacchi di animali si verificano ovunque. Lo dimostrano le statistiche sulla morte degli animali nel mondo la maggior parte gli incidenti mortali si verificano a causa dei seguenti predatori:

• ippopotami;
• elefanti;
• leoni, tigri e altri felini;
• squali.

Le statistiche sugli animali evidenziano l'orso come il più... pericoloso predatore nelle foreste russe. Particolarmente assetate di sangue sono le bielle che non sono riuscite a ibernare. Alla ricerca di cibo escono insediamenti rappresentando una minaccia per la popolazione. Nella sola Sachalin si registrano 5 attentati all'anno, in Siberia la cifra è decine di volte superiore.

A rischio anche gli anfibi e gli insetti. Ogni anno circa 125mila persone muoiono a causa di morsi creature velenose in tutti i continenti.

conclusioni

Non può esserci vincitore nel confronto tra l’uomo e gli animali. Entrambe le parti dipendono l'una dall'altra. Gli zoologi affrontano una sfida seria: cercare di proteggere mondo animale dall’estinzione e allo stesso tempo fare di tutto perché non diventi una minaccia per la vita umana. Inoltre, le statistiche sugli animali mostrano un rapido declino delle singole popolazioni.

Numero e densità sono i parametri principali di una popolazione.

Numero – il numero totale di individui in un dato territorio o in un dato volume.

Densità– il numero di individui o la loro biomassa per unità di superficie o volume. In natura, ci sono fluttuazioni costanti nei numeri e nella densità.

Dinamica della popolazione e la densità è determinata principalmente dalla fertilità, dalla mortalità e dai processi migratori. Si tratta di indicatori che caratterizzano i cambiamenti della popolazione durante un determinato periodo: mese, stagione, anno, ecc. Lo studio di questi processi e delle cause che li determinano è molto importante per prevedere lo stato delle popolazioni.

La fertilità si distingue tra assoluta e specifica. Fertilità assoluta è il numero di nuovi individui che compaiono per unità di tempo, e specifica- la stessa quantità, ma assegnata ad un certo numero di individui. Ad esempio, un indicatore della fertilità di una persona è il numero di bambini nati ogni 1000 persone durante l'anno. La fertilità è determinata da molti fattori: condizioni ambientali, disponibilità di cibo, biologia della specie (tasso di maturazione sessuale, numero di generazioni durante la stagione, rapporto tra maschi e femmine nella popolazione).

Secondo la regola della massima fertilità (riproduzione) in condizioni ideali nelle popolazioni appare il numero massimo possibile di nuovi individui; La fertilità è limitata dalle caratteristiche fisiologiche della specie.

Esempio: un dente di leone può coprire l'intero globo in 10 anni, a condizione che tutti i suoi semi germinino. Salici, pioppi, betulle, pioppi tremuli e la maggior parte delle erbacce producono semi eccezionalmente abbondanti. I batteri si dividono ogni 20 minuti ed entro 36 ore possono ricoprire l'intero pianeta in uno strato continuo. La fertilità è molto elevata nella maggior parte delle specie di insetti e bassa nei predatori e nei grandi mammiferi.

Mortalità, Proprio come il tasso di natalità, può essere assoluto (il numero di individui che sono morti in un determinato periodo) o specifico. Caratterizza il tasso di declino della popolazione dovuto alla morte dovuta a malattie, vecchiaia, predatori, mancanza di cibo e giochi ruolo principale nelle dinamiche della popolazione.

Esistono tre tipi di mortalità:

Lo stesso in tutte le fasi dello sviluppo; raro, in condizioni ottimali;

Aumento della mortalità in tenera età; caratteristico della maggior parte delle specie di piante e animali (negli alberi, meno dell'1% delle piantine sopravvive fino alla maturità, nei pesci - 1-2% degli avannotti, negli insetti - meno dello 0,5% delle larve);

Alta mortalità in età avanzata; solitamente osservato negli animali i cui stadi larvali si svolgono in condizioni favorevoli e poco variabili: suolo, legno, organismi viventi.

Popolazioni stabili, in crescita e in declino

La popolazione si adatta alle mutevoli condizioni ambientali aggiornando e sostituendo gli individui, ad es. processi di nascita (rinnovamento) e declino (morte), integrati da processi migratori. In una popolazione stabile, i tassi di natalità e di mortalità sono vicini ed equilibrati. Potrebbero non essere costanti, ma la densità di popolazione differisce leggermente da alcune taglia media. L'areale della specie non aumenta né diminuisce.

In una popolazione in crescita, il tasso di natalità supera il tasso di mortalità. Le popolazioni in crescita sono caratterizzate da focolai di riproduzione di massa, soprattutto in piccoli animali (locuste, scarabeo della patata a 28 macchie, scarabeo della patata del Colorado, roditori, corvi, passeri; tra le piante - ambrosia, panace di Sosnowski repubblica settentrionale Komi, dente di leone, bastone dell'Himalaya, in parte quercia della Mongolia). Popolazioni di grandi animali crescono spesso in aree protette (alci nella Riserva Naturale di Magadan in Alaska, cervi sika nella Riserva Naturale di Ussuri, elefanti in Parco Nazionale Kenya) o introduzione (alce in Regione di Leningrado, topo muschiato dentro Europa orientale, gatti domestici in famiglie separate). Quando si verifica una sovradensificazione nelle piante (di solito coincide con l'inizio della chiusura della chioma), inizia la differenziazione degli individui in termini di dimensioni e stato di vita, l'autodiradamento delle popolazioni e negli animali (di solito coincide con il raggiungimento della maturità sessuale degli animali giovani ), inizia la migrazione verso le aree libere adiacenti.

Se il tasso di mortalità supera il tasso di natalità, tale popolazione è considerata in declino. IN ambiente naturale diminuisce fino a un certo limite, poi il tasso di natalità (fertilità) aumenta di nuovo e la popolazione passa dal declino alla crescita. Molto spesso, le popolazioni di specie indesiderabili crescono in modo incontrollabile, mentre le popolazioni di specie rare, relitte e preziose, sia economicamente che esteticamente, stanno diminuendo.

Struttura della popolazione

Sotto struttura demografica le popolazioni, innanzitutto, ne comprendono la composizione per genere ed età. Inoltre, è consuetudine parlarne struttura spaziale popolazioni - cioè sulle caratteristiche della distribuzione degli individui in una popolazione nello spazio.

La conoscenza della struttura della popolazione consente al ricercatore di trarre conclusioni sul suo benessere o svantaggio. Ad esempio, se nella popolazione non sono presenti individui generativi (cioè in grado di produrre prole) e sono presenti molti individui anziani (senili), è possibile fare una prognosi sfavorevole. Una popolazione del genere potrebbe non avere futuro. È consigliabile studiare la struttura della popolazione in dinamica: conoscendo i suoi cambiamenti nel corso di diversi anni, si può parlare con molta più sicurezza di determinate tendenze.

Struttura per età della popolazione

Questo tipo di struttura è associato al rapporto tra individui di diverse età nella popolazione. Gli individui della stessa età vengono solitamente raggruppati in coorti, cioè fasce d'età.

La struttura per età delle popolazioni vegetali è descritta in grande dettaglio. Distingue (secondo T.A. Robotnov) le seguenti età (gruppi di età degli organismi):

• periodo di latenza: lo stato del seme;
• periodo pregenerativo (include stati di plantula, pianta giovanile, pianta immatura e pianta virginale);
• periodo generativo (di solito diviso in tre sottoperiodi: individui generativi giovani, maturi e vecchi);
• periodo post-generativo (comprende gli stati della pianta subsenile, della pianta senile e della fase morente).

Le popolazioni animali possono anche essere suddivise in diverse fasi di età. Ad esempio, gli insetti che si sviluppano con metamorfosi completa attraversano gli stadi di uovo, larva, pupa e imago (insetto adulto). In altri animali (che si sviluppano senza metamorfosi) si possono distinguere anche vari stati legati all'età, anche se i confini tra loro potrebbero non essere così chiari.

Struttura sessuale popolazioni

La struttura del sesso, cioè il rapporto tra i sessi, è direttamente correlata alla riproduzione della popolazione e alla sua stabilità.

È consuetudine distinguere i rapporti tra i sessi primari, secondari e terziari in una popolazione. Rapporto tra i sessi primario determinato da meccanismi genetici: l'uniformità della divergenza dei cromosomi sessuali. Ad esempio, negli esseri umani, i cromosomi XY determinano lo sviluppo del sesso maschile, mentre i cromosomi XX determinano lo sviluppo del sesso femminile. In questo caso, il rapporto tra i sessi primari è 1:1, cioè ugualmente probabile.

Rapporto tra i sessi secondarioè il rapporto tra i sessi al momento della nascita (tra i neonati). Può differire in modo significativo da quello primario per una serie di ragioni: la selettività degli ovociti verso gli spermatozoi portatori del cromosoma X o Y, la diversa capacità di tali spermatozoi di fecondare, la diversa fattori esterni. Ad esempio, gli zoologi hanno descritto l'effetto della temperatura sul rapporto tra i sessi secondari nei rettili. Un modello simile è tipico per alcuni insetti. Pertanto, nelle formiche, la fecondazione è assicurata a temperature superiori a 20 C e oltre basse temperature vengono deposte le uova non fecondate. Da questi ultimi nascono maschi e da quelli fecondati prevalentemente femmine.

Rapporto tra i sessi terziarioè il rapporto tra i sessi tra gli animali adulti.

Struttura spaziale della popolazione

La struttura spaziale di una popolazione riflette la natura della distribuzione degli individui nello spazio.

Esistono tre tipi principali di distribuzione degli individui nello spazio:

• uniforme(gli individui sono distribuiti uniformemente nello spazio, a uguale distanza gli uni dagli altri), il tipo è anche chiamato distribuzione uniforme;
• congregazionale, o mosaico (cioè “maculato”, gli individui sono dislocati in gruppi isolati);
• casuale, o diffuso (gli individui sono distribuiti casualmente nello spazio).

La distribuzione uniforme è rara in natura ed è spesso causata da un'intensa competizione intraspecifica (come, ad esempio, nei pesci predatori).

La distribuzione casuale può essere osservata solo in un ambiente omogeneo e solo in specie che non mostrano alcuna tendenza a formare gruppi. Come esempio da manuale di distribuzione uniforme, viene solitamente citata la distribuzione dello scarabeo Tribolium nella farina.

La distribuzione in gruppi è molto più comune. È associato alle caratteristiche del microambiente o alle caratteristiche comportamentali degli animali.

La struttura spaziale ha un importante significato ecologico. Innanzitutto un certo tipo di utilizzo del territorio consente alla popolazione di utilizzare e ridurre in modo efficace le risorse ambientali competizione intraspecifica. L'uso efficiente dell'ambiente e la riduzione della concorrenza tra i membri di una popolazione consentono di rafforzare la propria posizione rispetto alle altre specie che popolano un dato ecosistema.

Altro significato importante struttura spaziale popolazione è che garantisce l’interazione degli individui all’interno della popolazione. Senza un certo livello di contatti intrapopolazione, la popolazione non sarà in grado di svolgere sia le funzioni della sua specie (riproduzione, insediamento) sia le funzioni associate alla partecipazione all'ecosistema (partecipazione ai cicli delle sostanze, creazione di prodotti biologici e così via).

Proprietà della popolazione: autoriproduzione, variabilità, interazione con altre popolazioni, stabilità.

La fecondità nei mammiferi è chiamata tasso di natalità e la dinamica della popolazione dipende dall'esito della riproduzione degli individui e dalla loro immigrazione dalle popolazioni vicine. L'indicatore principale del tasso di riproduzione è il numero medio di figli per certo tempo in una femmina. La dinamica della popolazione può mostrare valori negativi a causa della mortalità e dell'emigrazione (ad esempio nell'uomo). Ciò vale principalmente per l'alto paesi sviluppati, ma nei paesi del terzo mondo questa cifra è in costante aumento anno dopo anno.

Società umana

Gli indicatori della popolazione dipendono principalmente dalla mortalità: questo è il numero medio di decessi all'anno. Il calcolo viene effettuato in percentuale o in numero per mille individui. Le statistiche sulla mortalità mostrano i livelli più bassi nei paesi sviluppati, dove alto livello cure mediche. Al contrario, tassi di mortalità elevati si osservano nei paesi in cui è presente in quantità insufficienti.

Gli scienziati che studiano le dinamiche delle popolazioni devono conoscere non solo il numero totale di decessi, ma anche il numero separato di individui che muoiono prima di raggiungere la maturità sessuale e lasciare una prole. Se ciascuna coppia riesce a lasciare due figli e questi sopravvivono fino all'età adulta, tale popolazione è considerata stabile. Le statistiche sulla mortalità nel tempo dipendono dall'età degli individui morenti e sono necessariamente visualizzate nei grafici sulle curve di sopravvivenza.

Sopravvivenza

Vengono utilizzati tre tipi principali di tali curve. Il primo, in mostra fattore principale mortalità - invecchiamento naturale. La seconda curva mostra la mortalità precoce nella popolazione. E la terza curva mostra una mortalità costante per tutta la vita degli individui nella popolazione. Le curve di sopravvivenza sui grafici della popolazione di diverse specie occupano solitamente posizioni intermedie tra le forme estreme. Allo stesso tempo, viene analizzato l'aumento del numero di individui. Se in una popolazione isolata le statistiche sul tasso di natalità mostrano un eccesso di tasso di mortalità, la popolazione crescerà. L'inizio della crescita della curva è esponenziale.

Ma col tempo accade sempre che il cibo e le sue riserve in una determinata area di habitat si esauriscono. Le dinamiche della popolazione reagiscono quasi immediatamente alla diminuzione dei prodotti nutrizionali. La curva assume la forma della lettera S. Questo è, si potrebbe dire, intelligente specie biologiche. In altre popolazioni, la crescita della popolazione avviene senza alcun controllo, arrivando eventualmente a spingersi troppo oltre, fino a quando non si verifica una catastrofe: un collasso delle dimensioni della popolazione a causa dell’esaurimento delle risorse. Quindi la curva assume la forma della lettera J.

Strategie

Se il tasso di riproduzione non dipende dalla densità della specie, tali popolazioni sono chiamate r-strateghi, le loro dimensioni sono tutt'altro che stabili e per qualche tempo possono addirittura superare la capacità di un dato ambiente; Solitamente si tratta di piccole dimensioni e di vita breve: piccoli insetti, microrganismi, piante annuali. Popolano rapidamente nuovi spazi, ma vengono altrettanto rapidamente sostituiti dai concorrenti.

Gli strateghi k che si riproducono lentamente controllano la densità della propria popolazione, il loro numero si stabilizza sempre al valore corretto, hanno una certa struttura e dinamica di sviluppo. Questa è prima di tutto una persona animali di grandi dimensioni e uccelli, alberi. Le statistiche sulla fertilità mostrano che la dimensione della popolazione è controllata dal cambiamento condizioni esterne: mancanza di cibo, comparsa di predatori e simili. Ma c'è anche fattori interni, capace di frenare la fertilità. Ad esempio, il ben studiato comportamento territoriale: cura della prole nei pesci, ad esempio quando proteggono il territorio di nidificazione dalle incursioni dei loro parenti. Agisce anche la sovrappopolazione, che riduce drasticamente la fertilità e persino il grado di cura della prole.

Controllo

Le ragioni del massiccio aumento dei tassi di natalità sono spesso climatiche e fattori meteorologici, e a questo, negli ultimi secoli, si è aggiunta l’attività umana. La maggior parte delle popolazioni dispone di meccanismi di feedback per regolare i numeri. La struttura e la dinamica delle popolazioni sono interconnesse per non superare il limite oltre il quale si verifica una catastrofe. Ad esempio, i bruchi di molte specie di farfalle muoiono in massa per ipotermia se escono prematuramente dalle uova o quando il freddo non è ancora passato.

Cambiamento di numeri

Il numero, nonché la composizione per età e sesso della popolazione cambiano se ciò è dovuto alle fluttuazioni delle condizioni ambiente esterno, processi che avvengono all'interno di una popolazione, nelle interazioni con altre specie e per molte altre ragioni. In generale, tali cambiamenti sono dovuti a tre fattori principali: fertilità, mortalità e migrazione.

Questi ultimi sono il movimento degli individui della popolazione o il rifornimento da parte dei nuovi arrivati. Questo fenomeno si basa naturalmente sulla caratteristica biologica più importante di ciascuna specie: la capacità di disperdersi. Alcune parti di individui lasciano regolarmente la popolazione, aggiungendosi a quelle vicine o stabilendosi in territori nuovi e non occupati. In questo modo si sviluppano nuovi biotopi e si amplia l'areale di questa specie.

Insediamento

Le funzioni di reinsediamento vengono solitamente eseguite in determinati periodi ciclo vitale. Ad esempio, gli insetti utilizzano a questo scopo il loro stadio adulto (imago), i mammiferi e gli uccelli migrano nell'età della giovinezza, le piante si disperdono e rilasciano spore e semi al vento, gli abitanti acquatici con uno stile di vita attaccato si riproducono e si disperdono con l'aiuto del galleggiamento larve e così via.

Un certo numero di popolazioni che occupano luoghi inadatti ad altri, molto spesso non riescono a mantenere il proprio numero attraverso la riproduzione e mantengono la popolazione solo attraverso la migrazione. In linea di principio, assolutamente qualsiasi specie biologica è capace di una crescita numerica illimitata - puramente teoricamente. Tuttavia, questa crescita è sempre limitata da fattori ambientali.

Teorie e realtà

Se tale opzione ipotetica fosse possibile, la crescita della popolazione e la sua velocità dipenderebbero solo dal valore caratteristico della specie potenziale biotico. Cioè, questo è l'indicatore che riflette il numero massimo di discendenti di un individuo o di una coppia per una determinata unità di tempo. Se tutta la prole sopravvivesse, la dimensione della popolazione – assolutamente qualsiasi – aumenterebbe lungo una curva esponenziale, cioè in progressione geometrica.

La vita reale ci mostra modelli completamente diversi e, ovviamente, una curva di crescita della popolazione a forma di lettera S. Di solito la popolazione all’inizio aumenta lentamente, poi molto più velocemente, e poi l’ambiente inizia a resistere, rallentando questa crescita. In questo modo si raggiunge un equilibrio tra mortalità, fertilità e migrazione. Un certo livello di densità si stabilisce dopo un periodo di crescita, ma questo non significa questo cambiamenti quantitativi sono cessati nella popolazione. La dinamica delle popolazioni non si ferma mai, i numeri fluttuano e il livello stazionario è sempre soggetto a fluttuazioni.

Popolazioni naturali

Le popolazioni naturali sono caratterizzate cambiamenti stagionali numeri, che sono associati alle condizioni ambientali, nonché fluttuazioni associate alle fluttuazioni annuali. I primi sono particolarmente pronunciati nella vita di numerosi insetti e nelle piante annuali.

Inoltre, fluttuazioni significative nella fertilità e nella mortalità, che cambiano le dimensioni della popolazione, sono dimostrate da molte specie di uccelli e mammiferi alle latitudini settentrionali. Qui i cicli sono più lunghi: da tre a quattro a nove a dieci anni. Per esempio, lince canadese e la lepre selvatica ha un ciclo decennale di fluttuazioni numeriche, e prima le lepri sono al culmine della crescita della popolazione, e l'anno successivo le linci.

Impianti

Lo stato dinamico delle popolazioni tra le piante viene valutato utilizzando l'analisi degli stati ontogenetici, cioè legati all'età. Il segno di stabilità più facilmente determinabile è l’intero spettro di età, cioè lo stato fondamentale, caratteristico, che determina lo stato dinamicamente stabile (definitivo) delle popolazioni.

Le proprietà principali di ciascuna popolazione sono i meccanismi di regolazione del numero di individui. Tutte le deviazioni significative sono associate a conseguenze negative per l'esistenza della popolazione. Pertanto, i fattori di adattamento lavorano per ridurre o ripristinare, aiutando a mantenere valori normali numero di individui.

Potenziale biotico

Qualsiasi popolazione può essere caratterizzata da potenziale biotico, cioè possibile discendenza da uno o due individui capaci di riproduzione biologica. Quanto maggiore è il potenziale biotico, tanto minore è, di norma, il livello di organizzazione di un dato tipo di organismo che ne consente l'utilizzo solo per brevi periodi o in casi isolati. Le condizioni per la riproduzione possono essere ambienti ricchi di nutrienti. Questo è un tipo di crescita esponenziale. Per dentro condizioni moderneè anche caratteristico, principalmente a causa della riduzione della mortalità infantile.

I cambiamenti nei numeri hanno i loro periodi, cioè ondate di popolazione o ondate di numeri. Fondamentali sono i grandi cambiamenti in qualsiasi direzione rispetto ai valori medi conseguenze negative per la vita successiva della popolazione. Numeri alti- mancanza di cibo, bassa - minaccia di estinzione, come ad esempio Tigre dell'Amur. La dinamica della popolazione può essere divisa in due componenti: dipendente dalla popolazione e non. Quest'ultima è tipica di una curva di crescita esponenziale, mentre la prima di una curva logistica.

Genotipo della popolazione

Ogni popolazione ha un numero enorme di geni molto diversi che formano il pool genetico. I geni possono presentarsi in diverse forme (chiamate alleli). Il numero di individui in una popolazione che portano un certo allele determina in questo caso la frequenza di questo allele. La struttura genetica di una popolazione è caratterizzata dalla frequenza dei genotipi e dalla frequenza degli alleli. Una popolazione è un insieme ereditario eterogeneo di individui di una stessa specie, e pertanto bisogna contrapporre ad essa una linea pura, cioè quella che viene chiamata una raccolta ereditaria omogenea di individui di una data specie.

Le caratteristiche di tutti gli individui inclusi nella popolazione sono il fenotipo e l'insieme delle inclinazioni ereditarie è il genotipo. L'omogeneità non è osservata in nessuno dei tipi, perché il genotipo è formato dalle condizioni di esistenza su una piattaforma di fattori interagenti di ereditarietà e selezione (con variabilità e isolamento). Esistono barriere genetiche geografiche (spaziali) e esistono barriere ambientali - temporanee, che impediscono la fusione delle popolazioni.

La cura della prole dei pesci differisce tra le diverse popolazioni. Molte specie non se ne preoccupano affatto, lasciando le uova incustodite. Di conseguenza, la maggior parte delle uova muore. Questo perché tali pesci hanno uova molto un gran numero di- fino a trecento milioni, ad esempio, vengono deposti dai pesci luna.

Se vengono deposte poche uova, senza prendersi cura della prole, la popolazione semplicemente si estinguerà. Pertanto, in alcune specie, i maschi proteggono il nido con le frizioni per un massimo di due settimane, mentre altri nascondono in modo inventivo le uova, ad esempio, nella cavità del mantello dei molluschi, o addirittura coltivano una sacca speciale sul proprio corpo, come i maschi. cavalluccio marino. La tilapia generalmente alleva la sua prole in bocca. L'intera diversità delle popolazioni esistenti sulla Terra non cesserà mai di stupire le persone.