Структури популяцій

Просторові структури популяцій

Кожна популяція розміщується в тому чи іншому просторі. У рослин, у зв’язку з прикріпленим способом життя, він легко й наочно визначається та називається популяційним полем.

Кожне популяційне поле рослин та кожна територія прожи­вання тварин мають свою екологічну ціну. Вона визначається ная­вністю ресурсів та умов, необхідних для життя, а також відсутні­стю факторів, несприятливих для живих організмів. Чим більший розмір контрольованої території, тим більша потенційна кількість там кормів. Але із збільшенням розміру території зростають вит­рати часу та енергії на її обхід та захист. Тому у тварин розмір території, на якій вони живуть, визначається як компроміс між цими двома тенденціями.

Розподіл живих організмів у популяційному полі зводиться до трьох основних типів: рівномірний, випадковий та контагіозний:

- рівномірний розподіл (можна побачити у штучних біоце­нозах типу посіву культурних рослин);

- випадкове розміщення (виникає тоді, коли популяція роз­поділяється на території, яка забезпечує всі особини ресурсами);

- контагіозне розміщення (є результатом вегетативного ро­змноження та опадання важкого насіння в безпосередній близь­кості від материнського організму, а також групування особин у місцевостях, найбільш сприятливих проростанню насіння та роз­витку проростків).

Територіальні взаємовідносини вищих тварин часто впоряд­ковані за рахунок їх активних дій. Цьому сприяє система безумов­них поведінкових рефлексів. Вони спрямовані на створення візе­рунку рівномірного розміщення особин на території, що пом’якшує конкуренцію, або створення щільних поселень, де особини мо­жуть взаємодіяти під час здобування їжі та захисту від ворогів.

Територія помешкання тварин підрозділяється на певні ранги.

Існує територія помешкання, яка регулярно відвідується особинами. В її межах виділяються території:

- де здобувається корм (кормова територія);

- індивідуальна ділянка, на якій тварина влаштовує гніздо або схованку та проводить багато часу (гніздова територія).

Ряд видів (наприклад, тетеруки) мають ще й шлюбну тери­торію, де влаштовуються шлюбні ігри та на короткий час утво­рюються батьківські пари.

Основними формами організації популяції тварин є такі:

1. Поодинокий спосіб життя, коли окремі особини існують практично незалежно одна від одної, лише на короткий період формуються репродуктивні пари.

2. Сімейний спосіб життя властивий тваринам, у яких парт­нери, що беруть участь у розмноженні, утворюють пари на три­валий період. Вони утворюються не лише на період спарювання, але й зберігаються під час виведення, вигодовування та вихову­вання молоді.

3. Зграйний спосіб життя полягає в об’єднанні тварин у групи чисельністю в декілька десятків або сотень особин. Зграї, як правило, існують цілорічно - на період розмноження особин можуть розбиватися на сімейні пари. У перелітних птахів зграї формуються на період міграцій. Зграї мають великі переваги в здобуванні їжі (вовки) або захисті від ворогів (копитні). Структу­ра зграй може бути різною: іноді в них всі тварини рівноправні (риби), але частіше в зграї є лідер та складна ієрархія підпорядку­вання особин. Ранг у зграї визначається зазвичай тільки один раз. Після його встановлення сутички між тваринами припиняються, інформація про ранг повідомляється партнерам у зграї особливи­ми сигналами або особливим типом поведінки.

4. Стадо. Як найбільш стійку форму існування груп особин, виділяють стадо. У стаді здійснюються всі функції популяції: по­шук корму, розмноження, охорона та вирощування молоді. Роз­міри стада залежать від наявності корму. Для стада особливо ха­рактерна ієрархічна структура та наявність лідера. Лідер - це тва­рина, яка найбільш пристосована до даних умов існування, здатна до швидкого вироблення умовних рефлексів.

5. Колонії являють собою групові поселення тварин різного віку та статі. Такі колонії можуть бути постійними або виникати на період розмноження. Колоніальний спосіб життя полегшує за­хист від ворогів. Особливо характерні поселення ряду видів пта­хів та гризунів. Складну організацію мають колонії таких комах, як мурахи, бджоли та терміти.

6. Прайдами живуть леви. Окремий прайд включає одного самця, двох-трьох самиць та декілька особин молодняку.

Організація популяції у вигляді колонії, прайда, зграї або стада дає певні переваги: полегшується пошук корму, забезпечу­ється захист від ворогів, у риб та птахів менше енергії витрача­ється на переміщення у просторі, оскільки основну роботу здо- лання опору води чи повітря виконують більш сильні, що руха­ються попереду зграї.

Власна територія контролюється тваринами, особини не свого виду на неї не допускаються і активно виганяються. Тут спрацьовує ціла система міток або звукових сигналів.

Ряд видів тварин активно захищають свою територію. Але сутички практично ніколи не мають тяжких і більше того смертель­них наслідків. У більшості випадків вони мають ритуальний ха­рактер. Зазвичай територія залишається за тією особиною, яка освоїла її першою.

Внутрішньопопуляційна структура

Залежно від обраного критерію оцінки особин існує декіль­ка видів внутрішньопопуляційної структури.

Генетична структура популяцій. Наявність у популяції двох або більше генетичне різних форм називається генетичним поліформізмом.

За початковим визначенням менделівські популяції повинні складатися з генетично подібних особин. Ймовірно що це одна з причин, через яку генетики уникають визначати розмір популяцій та виділяти популяції у природі. Якщо популяцію виділити як до­сить дрібну за розмірами одиницю, то в ній важливу роль буде відігрівати інбридинг, тобто схрещування серед близьких родичів, що веде до інбридної дигресії, зниження життєздатності потомст­ва.

Статева структура популяцій. Розподіл особин на чоловічі та жіночі (у рослин на тичинкові та маточкові) веде до форму­вання особливої статевої структури популяцій. У цьому випадку під статевою структурою мають на увазі співвідношення особин різної статі.

Вікова структура популяції. Якщо покоління нових особин з’являється в популяції одноразово та перехід з одного вікового стану в інший йде синхронно, то в такій популяції вікова струк­тура не виражена. У будь-який час всі особини в ній мають одна­ковий вік та однаковий віковий стан. Це має місце в популяціях культурних рослин, де завдяки одночасності посіву та сортовій 36

ідентичності особин їх розвиток відбувається досить синхронно. Але у переважної більшості випадків популяції рослин та тварин складаються з особин різного віку та різного вікового стану.

У деревних рослин та тварин вікову структуру популяцій аналізують за абсолютним календарним віком особин. У цих ви­падках він досить легко визначається: у дерев за річними кільця­ми на деревині, у ссавців за будовою зубів. Коли ж календарний вік визначити важко, вікову структуру популяції оцінюють за ві­ковим станом особин. Віковий стан особин - це певний етап он­тогенетичного розвитку, який характеризується наявністю в осо­бин специфічних властивостей та якостей. Цей підхід широко зас­тосовується при аналізі популяцій трав’янистих рослин. Виділя­ють чотири основні вікові періоди та в їх межах ще декілька віко­вих етапів.

Розмірна структура популяцій. В одновікових популяціях особини рослин відрізняються за розмірами та загальним розвит­ком. Це створює ще один тип гетерогенності внутрішньопопуля- ційної структури - розмірну структуру, або, як її ще називають, віталітетну структуру.

Розмірна ієрархія особин у популяціях - це досить важли­вий показник, що має високу кореляцію з її стійкістю та статусом в угрупованні.

При характеристиці розмірної структури популяції особини підрозділяються на кілька (найчастіше на три) розмірних класи або класи віталітету. Такий аналіз характеризується великими можливостями і дозволяє розкрити внутрішню гетерогенність по - пуляцій. Залежно від співвідношення в популяції особин різних розмірів (великих, середніх та дрібних) популяції підрозділяють­ся на три типи: депресивні, рівновісні та процвітаючі.

У цілому, чим більше виражені в популяції різноманітні фор­ми її внутрішнього різноманіття, тим більш стійкою вона є. При створенні штучних популяцій слід дотримуватися цього важли­вого принципу.

2.1.6.