20. Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность

Общие изменения численности популяции определяются такими процессами, как рождаемость, смертность и миграция особей.

Рождаемость характеризует частоту появления новых особей в популяции. Средняя величина рождаемости каждого вида определилась исторически как приспособление для восполнения убыли популяции. Различают абсолютную и удельную рождаемость.

Абсолютная рождаемость — количество особей, родившихся (вылупившихся, отпочковавшихся и т. д.) в популяции за единицу времени. Удельная рождаемость — количество особей, родившихся в популяции за единицу времени в расчете на одну особь. Показатель удельной рождаемости позволяет сравнивать скорость рождаемости в популяциях с разной численностью.

Величина рождаемости тем выше, чем больше доля особей, принимающих участие в размножении, чем выше плодовитость, чем чаще следуют друг за другом репродуктивные циклы. Обычно рождаемость в каждой популяции уравновешена характерной для нее смертностью.

Смертность характеризует скорость убывания численности популяции вследствие гибели особей от хищников, болезней, паразитов, генетической и физиологической неполноценности, старости и т. п.

Если величина рождаемости выше смертности, то численность популяции будет возрастать, и, наоборот, снижаться, если смертность превысит рождаемость. Таким образом, численность популяций в природных условиях постоянно меняется, поскольку меняются условия среды обитания. Амплитуда и период этих колебаний зависят от степени изменчивости окружающей среды, а также от биологических особенностей конкретного вида.

21. Экспоненциальный и логистический рост численности популяции

19 веке Мальтусом было установлено, что численность популяций растет в геометрической прогрессии.

Рост численности популяций:

1) экспоненциальный рост — неограниченный рост популяции. Такой рост численности возможен только при отсутствии любых ограничений (ограничивающих факторов).

экспоненциальная кривая

2)   Логический или S — образная кривая. Рост популяций замедляется, но лишь организм приспособляется и наблюдается устойчивое соч-е во времени. Высокая рождаемость быстро обеспечивает оптимальную для доли численности снижается до уровня характерного смертности.

3) Экспоненциальный рост или снижение. Популяции быстро размножаются со временем все внешние ресурсы исчерпаны, поэтому происходит вымирание.

22. Внутривидовая конкуренция и регуляция численности популяции

Внутривидовая конкуренция – это соперничество особей одного вида за ресурс, когда его не хватает. В качестве примера такой конкуренции рассмотрим гипотетическое сообщество – процветающую популяцию кузнечиков одного вида. Разыскивая и потребляя пищу, кузнечики расходуют энергию и подвергают себя риску быть съеденными. При увеличении плотности популяция для обеспечения жизнедеятельности организмов потребуется больше затраты времени и энергии. В этом случае возрастает внутривидовая конкуренция, что приводит к повышению энергетических затрат и к снижению скорости потребления пищи. В результате шансы выжить уменьшаются. Аналогична ситуация и у растений. Один проросток растения с большей вероятностью доживет до репродуктивной зрелости, чем проросток, окруженный густой порослью. Даже если он не погибнет, то почти наверняка будет мелким, неразвитым. Даст мало потомства. Следовательно, повышение плотности популяции уменьшает вклад каждой особи в следующее поколение. Общие черты внутривидовой конкуренции: • снижение скорости потребления ресурсов из расчета на одну особь; • ограниченность ресурса, за который конкурируют особи; • неравноценность конкурирующих особей одного и того же вида при сходстве существенных характеристик (потребляют одинаковые ресурсы среды); • прямая зависимость влияния на отдельную особь от числа конкурентов; • конечный результат конкуренции – уменьшение вклада в следующее поколение. Внутривидовая конкуренция может выражаться в прямой агрессии (активная конкуренция), которая бывает физической, психологической или химической. Например, самцы, соревнующиеся за право обладать самкой, могут бороться между собой. Демонстрировать свой внешний вид, чтобы затмить соперника, либо с помощью запаха держать соперников на расстоянии. Борьба за самок, пространство и свет часто приводит к активной конкуренции. Конкуренция не всегда бывает выражена настолько ярко. Если, например, часть пищевых ресурсов поедается одним из представителей вида, значит, ею не могут воспользоваться другие особи. В таком случае конкуренция будет не прямой, так как воздействие на популяцию выражается в истощении ресурсов. Это называется эксплуатационной конкуренцией. В большинстве случаев, по всей видимости, сочетаются элементы как эксплуатационной, так и активной внутривидовой конкуренции. Часто конкуренция асимметрична, то есть некоторые особи страдают от неё сильнее других. Внутривидовая конкуренция приводит к тому, что отдельные особи оказываются менее приспособленными к выживанию, их вклад в продолжение рода оказывается меньшим, и в последующих поколениях их генотип уменьшается. Они либо погибают, либо им не удается дать потомство или вырасти до необходимых размеров.

Регуляция численности популяций

В животном мире действуют принципы естественной регуляции численности популяций. Например, любая экосистема имеет некий оптимум численности и плотности населения, и процессы, которые призваны регулировать ее, направлены на достижение этого оптимума. Численность популяции в условиях ограниченных ресурсов автоматически приспосабливается к их изменениям за счет изменения показателя смертности (чаще всего) – в изобильные периоды смертность падает, а в неудачные в отношении ресурсов годы смертность возрастает.

Для человеческих популяций к данным принципам присоединяется действие культурных факторов. Это действие может являться сознательным и целенаправленным, как, например, ограничение рождаемости у многих, в том числе примитивных народов. Но часто процессы, регулирующие численность населения, очень тесно связаны с укоренившимися традициями и обычаями, так что они кажутся такими же естественными и безликими, как и действие биологических факторов.