Популяция түсінігі
Популяция -белгілі бір жерде белгілі бір уақытта мекен ететін бір түрге жататын ағзалардың (организмдердің) жиынтығы. Популяцияларды зерттеудің маңызы зор, себебі бұл нәтижелер практикалық қолданыс табуы мүмкін, мысалы, зиянкестерді зерттегенде, табиғатты қорғау мәселелерінді шешкенде т.б жағдайларда. Популяцияны зерттегенде олардың сол уақыттағы санына ғана емес, ең алдымен олардың орта факторларына байланысты өсуіне, сүйемелденуіне мен кемуіне мән беріледі. Популяциялық экологияның бұл тарауы популяция динамикасыдеп аталады.
Популяцияның жыныстық,астық,территориялық және т.б түрлері бар. Егер популяция ішінде әр жастағы түрлердің сандары бірдей деңгейде болса, онда бүл популяцияның өмірсүрушілік қасиеті жоғары болады. Бұндай популяцияны қалыптыпопуляция деп атайды.Егер популяция ішінде түрдің кәрі жастары көп болса, онда бұл популяцияны регрессивтінемесе өліп бара жатқан популяция деп атайды. Бұл жағдайдың себебін табу үшін және олардың әсерін азайту үшін щұғыл түрде шара қолдану керек. Жас дарақтардың саны көп популяциялар инвазиондықнемесе өніп жатқан популяция деп аталады. Әр түрлі түрлердің саны белгілі бір уақытта қалайша өзгеретіндігі туралы мәліметтер, энергия мен биомассалардың ағынын зерттегенде қолданып, экожүйелер теориясының жасалуына жәрдемдеседі. Егер фитоплпнктон динамикасы бойынша жүргізілген бірқатар ұзақ зерттеулерді есепке алмасақ, популяция динамикасы бойынша жұмыстардың басым бөлігі жануарларда жэне микроағзаларда жүргізілді. Өсімдіктермен, әсіресе, дақылдармен жұмыс жүгізгенде дарақтардың санын емес, биомассасын есепке алған орынды, әрі, кейде оңтайлы. Өсімдіктер популяциясының динамикасы жануарлар популяциясының динамикасына катты әсер етеді. Сондықтан мысалы, адам популяциясын (демографияны) зерттегенде әдетте негізін өсімдіктер құрайтын азық-түлік ресурстарын да санатқа алады.
Туу жәнеөлу. Популяциялар көлемі көрші популяциялардан иммиграциялау нәтижесінде немесе дарақтардың көбеюі есебінен өсуі мүмкін. Көбеюдің көрсеткіштерінің бірі ұрықтылықболып табылады, ол бір аналық дарақтың ұрпақтарының санымен өлшенеді. ¥рықтылықты зерттелетін ағзаның ерекшеліктеріне және зерттеу мақсатына байланысты түрлі тәсілдермен көрсетуге болады. Мысалы, оны көбеюдің бір циклінде немесе бүтін тіршілік барысында салған ұрықтанған жұмыртқалардың орташа саны ретінде анықтауға болады. Сүтқоректілер туралы сөз еткенде туутермині қолданылады, оны бір аналықтың жыл ішінде туған ұрпақтарының саны ретінде анықтайды. Адамда әдетте тууды жыл ішіндегі тууларды 1000 адамға шакқандағы санмен көрсетеді. Туу деңгейі дамушы елдерде қарағанда шамамен екі есе жоғары. Әлеуметтанушылар қоғамдағы туудың жоғары сатысынан төменгісіне көшуде туындаған мәдени өзгерістерді демографиялықөткел деп атайды.
туу өлімнен көп болса, популяция өсе береді, эрине, егер иммиграция мен
эмиграцияның нәтижесіндегі өзгерістер айтарлықтай болмаса. Поуляцияның өсуінің заңдылықтарын түсіну үшін алдымен бактериялардың оларды жаңа дақылды ортаға сепкеннен кейінгі популяцияларының өсуін сипаттайтын моделін қарастырған жөн. Бұл жаңа, эрі игі ортада популяцияның өсуіне жағдайлар қолайлы, сондықтан экспоненциалды өсу байқалады. Өсу жылдамдығының кенеттен төмендеуі тәрізді, миграция немесе қоныс аудару популяция санының азаюына әсер етуі мүмкін. Қоныс аудару тіршілік циклінің белгілі бір кезеңімен байланысты болуы мүмкін.Екі типке де өсудің басындағы экспоненциалды фаза тән. Популяциялар көлемі көшудің немесе өлудіңнәтижесінде кемуі мүмкін. Популяциялық биологияда өлімділік өлімнің ықтималдығын білдіріп, не дарақтардың жалпы санынан пайыздармен, не жыл ішіндегі өлімдерді 1000 дарақтарға шаққандағы орташа санмен айқындалады.
Тірі қалудың қисық сызығы.Популяцияның көлеміне ықпал ететін негізгі факторларының бірі - бұл жыныстық пісіп-жетілуге жеткенге дейін өліп қалатын дарақтардың пайызы (репродуктивтілік кезеңіне дейінгі өлім). Берілген түр арасында бұл мөлшер ұрықтылықтан гөрі құбылмалы. Популяциялардың саны тұрақты болып қалуы үшін орташа алғанда әр жұптың екі ұрпағы репродуктивті жасқа дейін жетуі тиіс.Тірі қалудың қисық сызығын жаңа туған дарақтардың кейбір популяцияларынан бастап, сосын тірі қағандардың санын уақытына байланысты белгілеп қою арқылы алуға болады. Өлімнің тікелей себептері түрліше болуы мүмкін, олардың негізінде ағзаның жағымсыз факторларының әсеріне қарсы тұруының төмендеуі жатыр (мысалы,ауруларға). Көптеген адамдар кәрілікке жетеді, бірақ күтілетін орташа өмір сүру ұзақтығын 75 жастан асыру мүмкін емес дерлік. Қисық сызықтың мұраттыдан ауытқуы бастапқы аймақтың ауытқуымен бейнеленген балалардың өлімімен себептелген. Дамыған елдерде балалар өлімі әлдеқайда төмен болса да, мұнда ерте балалық шақта өлімнің ықтималдығы орташадан жоғары. Бұдан басқа, тірі қалудың қисық сызығына қартаюдан басқа себептері жасқа байланысты өзгеруі мүмкін кездейсоқ өлім факторы әсер етеді. Мысалы, Англияда автомобиль апаттарынан қаза болудың басым бөлігі 20-25 жастағылар түседі. Тірі қалудың қисық сызығында шамалы түр ішіндегі айырмашылықтар бар. Олар түрлі әсерлермен себептелген жэне көбіне жынысқа байланысты болуы мүмкін. Мысалы, адамдарда әйелдер ерлерге қарағанда біршама ұзақ өмір сүреді, әйтсе де мұның нақты себептері әлі белгісіз. Алуан түрлердің тірі қалуының қисық сызығын сыза отырып, түрлі жастағы дарақтардың өлімділігін анықтап алуға болады, солайша сол түрдің қай жаста осылырақ екенін білуге мүмкіндік бар. Сол жастағы өлімнің себептерін анықтаған соң популяциялардың мөлшері қалай реттелетінін түсінуге болады.
Популяцияның өсуі және қисық сызықты өсулер.Егер популяцияда
Сигмалы және I тәрізді қисық сызық - сызық бұл популяцияның өсуінің екі үлгісі. Мұнда барлық ағзалар өзара өте ұқсас, көбеюге бірдей қабілетті және өліп қалу ықтималдығы бірдей деп шамаланады, сондықтан популяцияның экспоненциалды фазада өсу жылдамдығы тек оның санына байланысты және тұрақты болып қалатын ортаның жағдайларымен шектелмеген. Бірақ табиғи популяцияларға қисықтылықта бұл шамалаулар үнемі дұрыс емес. Мысалы, табиғи мекендегі популяцияның өсім жылдамдығы климаттық құбылыстарға, қорекпен қамтамасыз етілуге және
көбеюдің белгілі бір жыл мезгілімен шектелу -шектелмеуіне байланысты болады. Сонда да популяцияның өсуінің үлгілері табиғи популяцияларды жақсы ұғынуға ықпал етеді жэне қажет жағдайда оларды жетілдіруге болады.
Популяцияның негізгі қасиеттері
Даралардың кеңістікте таралуы. Популяциялардың күйі мен тіршілігі популяцияның жалпы санына жэне олардың кеңістікте орналасуына байланысты болады.
Популяцияны қүрайтын даралардың кеңістікте таралуы эр түрлі болуы
мүмкін. Ол даралардың қолайлы жэне қолайсыз физикалық жағдайларға
немесе бәсекелестік қатынастарға реакциясын көрсетеді. Даралар мен
олардың топтарының таралуы кездейсоц бірцалыпты жэне топтыц болып
бөлінеді. Ағзалардың таралу типін білудің популяцияның тығыздығын іріктеп
алу эдісімен бағалаудың маңызы зор. " :
Іріктеп алу деп популяция тығыздығын бағалауға арналған эксперименттер
қатарын атаймыз.
Іріктеу санын п белгілейміз. Егер эр іріктеудегі даралардың орташа санын т деп белгілесек, онда даралардың кеңістікте таралу сипатын көрсететін дисперсияны мына формула бойынша анықтайды.
Даралардың бірцалыпты таралуы өте сирек кездеседі. Ол көбінесе эр
түрлі даралар арасында бэсекелестікке байланысты болады. Мүндай таралу
типі жыртқыш балықтар мен территориялық инстинкті анық байқалатын
балықтарда болады. Бірқалыпты таралуға мысал ретінде Ла-Манш қүмды
жағалауында тіршілік ететін тақта желбезекті былқылдақденелілер де мысал
бола алады. : .
Кездейсоқ таралу біртекті ортада жэпе жиналуға қабілеті жоқ түрлерде байқалады. Мысалы, ұн қүртының үнның ішінде таралуы кездейсоқ болады.
Топтық талралу - табиғатта жиі кездеседі. Топтардың өзі кездейсоқ немесе жиналып таралуы мүмкін. Әсіресе ағаштардың орман кеңістігіндегі таралуы жақсы зерттелген Егер ормандағы ағаштар бір түрге жататын бастапқыда олар эдетте жиналып топтанып таралады да, уақыт өте келе олардың таралуы бірқалыпты бола бастайды. Ал орманның қалыңдығы түрішілік бэсекелестік нәтижесінде кемиді.Аралас өсімдіктер бірлестігінде басылатын түрлер эдетте топтанып, ал доминантты түрлер бірқалыпты таралады. Кез келген популяция төмендегі қасиеттермен сипатталады.
Популяция саны берілген территория немесе көлем бірлігіндегі даралардың жалпы саны. Ол еш уақытта түрақты болмайды жэне ол көбею (өнімділік) мен өнімнің интинсивтілігінің қатынасына байланысты . Көбею процесінде популяцияның есуі жүреді де, өлім оның санының кемуіне әкеледі.
Популяцияның тыгыздыгыпопуляцш алып жатқан аудан немесе көлем
бірлігіне шаққандағы даралар,, ■; саньшен (немесе биомассамен)
анықталады.Мысалы, ағаштың 150 түбінің 1 гертарда өсуі осы популяцияның тығыздығын сипаттайды. ч ...... ..
Туылу - көбею нэтижесінде уақыт бірлігінде пайда болған жаңа даралар саны. Тірі ағзаларға көбеюге деген мүмкіндік берілген. Бактериялар әрбір 20 минут сайын бөлінеді. Мүндай жылдамдықпен көбейгенде эрбір жасуша 36 сағата бүкіл планета бетін жауып шығатын үрпақ бере алады. Бір бақ-бақ өсімдігінің барлық тұқымдары өнетін болса 10 жылда өзінің үрпақтарымен
бүкіл дүние жүзін алып кетер еді. Іс жүзінде үлкен өнімділік еш уақытта жүзеге аспайды.
Өлім - белгілі бір кезеңде өлген даралардың саны. Өлімнің 3 типін бөліп көрсетуге болады. I барлық жастағы барлық өлімді сипаттайды (гидра); II даралардың дамуының ең ерте кезенде өлімінің жоғары болуымен (айқұлақ); III ересек (қарт) даралардың өлімінің жоғары болуымен сипатталады (адам).
Тірі даралар%
¥рпақтың емірінің узақтығы (шартты) Өлім қисықтары (Э.Макфредьен бойынша)
Популяцияның өсімі - уақыт бірлігіндегі орташа өсім. Егер Кп арқылы берілген түрдің бір дарасының өміріндегі беретін үрпақтарының орташа санын белгілесек (таза көбею жылдамдығы), онда:
Кп> Популяция өседі (ұсақ жануарларға тэн); ;
Яп=1 Популяциясы ғана тұрақты;
Яа < 1 Кеміп бара жатқан популяция(кәсіптік жануарлар).
Популяция санының динамикасьи Популяцияның саны негізінен бір-біріне қарама-қарсы екі құбылыспен анықталады - туу жэне өлім.
Популяциядағы даралар санының көбею процесі теориялық жағынан алғанда шексіз өсуге қабілетті - биотикалыц потенциал (экспоненциалық қисық) (А), бірақ қоршаған орта жағдайлары бұл өсуді шектейді, іс жүзіндегі өсу логистикалыц цисыцпен (Б) сипатталады. Теориялық жэне іс жүзіндегі өсудің арасындағы айырмашылық ортаның царсъілыгын сипаттайды. у
Популяцияның жалпы саны маусымдық, көпжылдық периодты емес (мысалы, зиянкестердің санының шектен тыс күрт артуы) өзгеріске ұшырап отырады.
Популяция санының осындай өзгерістері оның санының динамикасы болып табылады.
Популяция санының ауытқуының төмендегі шартты себептерін атап көрсетуге болады:
1)фзық мөлшерінің жеткілікті болуы поопуляция санының артуына экеледі, бірақ өсудің максималды шамасында азық шектеуші фактор болады. Азык қорының жетіспеуі популяция санының кемуіне экеледі;
2)популяция санының артуы мен кемуі мекен ету ортасы үшін бірнеше популяциялардың бэсекелесу процесінде байқалуы мүмкін;
3)жыртқышпен, жемтік паразитпен . иесі арасындағы күрделі өзара қатынастар популяция санының ауытқуының бір себебі бола алады;
4)Абиотикалық факторлар (температура, ылғалдылық, ортаның химиялық құрамы және т.б.) популяциялар санына кп эсер етеді жэне олардың едәуір ауытқуларын туғызады.