Динамика популяций

Динамика популяций. Поддерживающая емкость. Соотношение между биотическим потенциалом и сопротивлением среды. Рост популяций и кривые роста. Гомеостаз популяций. Колебания численности популяций в природе и механизмы регуляции численности. Внутривидовые взаимоотношения в популяциях. Межвидовые взаимоотношения: нейтрализм, конкуренция, мутуализм, симбиоз, протокооперация, комменсализм, паразитизм, хищничество.

 

ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИИ

В природе нет ни одного вида организмов, в популяциях которого численность особей из поколения в поколение оставалась бы постоянной. Во всех… Несомненно, существуют верхние и нижние пределы численности популяции, выше и… Рассматривая вопрос об оптимальных размерах популяции в данной среде, следует учитывать поддерживающую емкость или…

Рост популяций и кривые роста.

Еще в 17 веке было установлено, что численность популяции растет по закону геометрической прогрессии. В конце 18 в. Томас Мальтус (1766 – 1834)… N – Численность популяции, t – время Рис. 1. Экспоненциальный рост генетической популяции

Отсюда: -rt + lnN = lnNo отсюда: -tr = lnNo – lnN

Отсюда: r= (lnNo – lnN)/t Из логорифма, зная только время и численность роста популяции можно найти значение мальтузианского параметра!

Например: На о. Марион в южно-полярной зоне Индийского океана в 1949 г. полярники завезли пять кошек. Их потомство вскоре одичало и к 1975 г. превысило две с половиной тысячи особей. Для острова площадью 30 000 га это очень много. За год кошки уничтожали примерно 450 000 гнездящихся здесь буревестников. В таблице 1 приведено изменение численности популяции кошек в течение 30 лет после их завоза. Определить закон размножения популяции и параметр г - мальтузианский.

Таблица 1

Время Т после завоза кошек	Численность кошек N	Логарифм численности ln N
		1,86 2,86 4,11 5,36 6,61 7,86 9,11

 

Решение:

 

lnNo – lnN

t

Отсюда: -rt+lnN=lnNo отсюда: -rt=lnNo-lnN отсюда: r=

 

Отсюда: r = (1,86 – 9,11)/30 = - 0,24 r = - 0,24

Экспоненциальный рост возможен только тогда, когда r имеет постоянно численное значение, то есть когда темп размножения особей популяции постоянен. При этом скорость роста популяции пропорциональна самой численности(то есть, зависима от нее):

dN/dt = rN, где r – const

Есть примеры, когда при замедлении темпа роста популяции, то есть снижении мальтузианского параметра, экспоненциальный рост сохраняется. Это может быть на коротких отрезках жизни популяции. Но по времени это короткие отрезки жизни популяции (Кролики, завезены в 1859, Инвазии саранчи Schistocerca gregaria).

Таким образом, экспоненциальный рост численности популяции – это рост численности в неизменных условиях. Но в природе это не возможно. Условия постоянно меняются.

Пример. Если бы условия на планете были неизменными, то обычные бактерии могли бы дать такой рост численности, что покрыли бы весь земной шар слоем толщиной в 2 метра за 2 часа.

О динамике численности популяции говорит еще чистая скорость воспроизводства популяции R0.

R0 = N2 / N1, R0 – чистая скорость воспроизводства, показывающая сколько вновь родившихся… N2 – численность нового поколения(детей);

Внутренние процессы в изменяющейся популяции

N = N0 + Nрод - Nум + Nэмигр - Nиммигр

N – число особей в популяции

N0 – начальное число особей

Nрод – число родившихся

Nум – число умерших

Nэмигр – число эмигрировавших

Nиммигр – число иммигрировавших

Скорость роста = рождаемость – смертность + скорость эмиграции – скорость иммиграции

 

Существуют ли механизмы поддержания средней численности популяции?

Пример: При массовом размножении саранчи часть популяции переходит в стадную форму, не способную к размножению и иммигрирует. Миграции – механизм… 2. Стохастизм: здесь средняя численность – это расчетная величина, которая…

КОЛЕБАНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ И ГОМЕОСТАЗ ПОПУЛЯЦИЙ.

Вприроде численность популяций ограничена истощением пищевых ресурсов и условий размножения, недоступностью этих ресурсов и слишком коротким периодом ускорения роста популяции (Андреварты, Бирча, 1954).

Поддержание определенной численности или равновесное состояние получило название гомеостаза популяций.

Совокупность всех факторов, способствующих увеличению численности популяции, называется биотическим потенциалом. Механизмы популяционного гомеостаза: 1 – поддержание адаптивного характера пространственной структуры;

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ОСОБЕЙ В ПОПУЛЯЦИИ

Физиологическая – это такая продолжительность жизни, которая определяется только физиологическими возможностями организма. Теоретически она… Пример. Человек может прожить до 320 лет, если он будет жить в идеальных для… Средняя продолжительность жизни – это та, до которой доживает большинство особей популяции. У человека, как и многих…

Внутривидовые и межвидовые взаимоотношения

Эти связи складывались по мере образования и развития вида как целостной системы. Поэтому все особи, входящие в популяцию, обладают и общностью… Развитие отношений идет от одиночного существования через семейные к созданию… Колонии – групповые поселенияоседлых животных, которые могут существовать длительное время или создаваться на период…

Групповые поселенияоседлых животных

Стада – более длительные и постоянные объединения животных по сравнению со стаями. Здесь осуществляются все основные функции жизни вида: добывание… В основе группового поведения животных в стадах лежат взаимоотношения… Мы уже разбирали явление группового эффекта. Жизнь в группе через нервную и гормональную системы отражается на…

Формы популяционных взаимоотношений.

Внутривидовой паразитизм возникает в условиях бедности кормом, при очень низкой плотности популяции, как приспособление к восстановлению… Эктопаразитизм – например, глубоководная рыба-удильщик – самка постоянно носит… Эндопаразитизм – например, у бонеллии, кольчатого червя. Самец является внутренним паразитом самки, куда попадает еще…

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СТРАТЕГИИ ВЫЖИВАНИЯ.

Разберем стратегии по АГ. Роменскому (1938). Три основных типа: Виоленты – (силовики) подавляют всех конкурентов (деревья, образующие коренные леса);

Типы эволюционного отбора

В природе по большому счету каждый организм испытывает на себе и ту и другую стратегию. Но первый преобладает на ранней стадии развития популяции, а…