Популяция

Популяция имеет сложную структуру и неоднородна. Внутри нее можно выделить более или менее устойчивые небольшие группировки по родственному или возрастному признаку. Члены сообщества конкурируют друг с другом за ресурсы, право продолжения рода, таким образом, формируя определенную структуру популяции (численность, возрастной состав и т.п.). Вместе с тем, объединение в популяцию дает членам сообщества определенные преимущества при выращивании потомства, поисках пищи, защите от врагов и т.д.

Особенно важно, что внутри популяции происходит постепенная эволюция вида. В свою очередь популяция воздействует на окружающую среду и, в частности, влияет на другие виды.

Устойчивость популяций. В экологии понятие "устойчивость" означает способность адаптироваться к окружающей среде. Принципиальное отличие понятий устойчивость и стабильность в том, что стабильность предполагает способность сохранить свои свойства, несмотря на внешние воздействия, а устойчивость подразумевает способность адаптироваться к условиям среды, в том числе, путем эволюции популяции.

Важнейшим условием устойчивости популяции является ее оптимальная численность или плотность, возрастная структура и способность быстро восстановиться после катастрофических событий. Малочисленный вид с продолжительным циклом размножения может исчезнуть после катастрофических событий, таких как засуха, эпидемия и многое другое.

Прогрессия размножения позволяет поддерживать численность на высоком уровне. При неограниченных ресурсах численность популяции растет по экспоненте (рис. 6, кривая 1). В естественных условиях ее рост ограничен внутрипопуляционными и межвидовыми механизмами, а также природными ресурсами (рис. 6. кривая 2).

 

Рис. 6. Динамика изменения числа особей в популяции (N) во времени (t)

1 – факторы, ограничивающих рост отсутствуют; 2 – в естественных условиях.

 

Факторы, ограничивающие рост численности разнообразны. Это может быть недостаток пищи, рост заболеваемости, обострение межвидовых отношений (паразит – хозяин и хищник – жертва) и многое другое. В результате увеличивается смертность, меняется возрастная структура и популяция сокращается.

Оптимальная плотность и структура популяции не гарантируют ее устойчивость при изменении условий обитания. Для этого вид должен меняться, адаптируясь к новым условиям. Как это происходит?

Популяция и эволюция вида. Ч. Дарвин объяснил эволюцию видов действием трех великих законов Природы:

– наследственность – необходимое условие для воспроизведения организмов;

– изменчивость – обязательное условие для развития форм жизни, лучше приспособленных к новым условиям;

– прогрессия размножения – быстрое увеличение численности вида в благоприятных условиях. Следствиями являются обострение конкуренции и естественный отбор наиболее жизнеспособных форм, а также быстрое возрождение популяции в случае эпидемий и других катастрофических событий.

Изменение вида происходит следующим образом. Лучше приспособившиеся к условиям обитания особи имеют преимущество при передаче генетического кода последующим поколениям. Если условия обитания изменятся, доминанты могут утратить преимущество, а поэтому их доля в популяции уменьшиться. В новых условиях начинают доминировать другие особи, и произойдет эволюция популяции.

Теория Ч.Дарвина не могла объяснить ни высокой скорости изменений популяции, ни возникновение качественно новых признаков. Ответ на эти вопросы был дан генетиками.

Любой популяции присуще:

· генетическое единство особей – необходимое условие для продолжения вида;

· генетическая неоднородность – необходимое условие для эволюции вида при изменении условий обитания.

В последовательном ряду потомков неизбежно накапливаются случайные изменения наследственной программы (мутации). Большая их часть ведет к деградации особи, а потому передача негативных признаков потомкам мала. Часть может оказаться полезной и закрепиться у последующих поколений. Накапливающиеся со временем генетические изменения обеспечивают эволюцию вида и его адаптацию к новой обстановке.