Pierwsza zasada ekologii mówi, że wszystko jest ze sobą powiązane, nie tylko między sobą, ale absolutnie ze wszystkim. Nie możesz zrobić kroku, aby czegoś nie skrzywdzić. Człowiek nieustannie zaburza równowagę w środowisku. Każdy krok ludzki niszczy dziesiątki mikroorganizmów nawet w zwykłej kałuży, nie mówiąc już o przestraszonych owadach, zmuszonych do zmiany ścieżek migracji i zmniejszenia produktywności. Środowisko jest zanieczyszczone, zasoby naturalne są wyczerpane, komunikacja w ekosystemach jest zerwana. Wszystko to przerodziło się w globalne problemy. Wiele populacji znajduje się na krawędzi przetrwania. Jeśli dana osoba się nie zmieni, wówczas jej populacja może zniknąć po kilku pokoleniach. Co to jest populacja i sposób jej śledzenia, zostaną omówione w tym artykule.
Definicja populacji
Organizmy należące do tego samego gatunku, zdolne do wymiany informacji genetycznej w ramach tej grupy, zajmujące określoną przestrzeń, będące częścią społeczności biotycznej i działające w jej obrębie, są populacją. Ma szereg cech, których jedynym nosicielem jest grupa, a nie pojedyncze osoby należące do tej grupy.
Jak dynamika zależy od gęstości?
Taki czynnik, jak dynamika wielkości populacji, zależy od jej gęstości. Istnieją trzy typy tej zależności:
- Tempo wzrostu populacji maleje wraz ze wzrostem gęstości. Zjawisko to jest szeroko rozpowszechnione i pokazuje przyczynę stabilności niektórych populacji. Wraz ze wzrostem gęstości płodność maleje. Na przykład, jeśli gęstość bogatki na 1 ha ziemi jest mniejsza niż 1 para, wówczas w jednym gnieździe można policzyć około czternastu piskląt wylęgowych o gęstości do 18 par - maksymalnie 8 piskląt wylęgowych w jednym gnieździe. Co ciekawe, dynamika wielkości populacji zależy od faktu, że gęstość wpływa na dojrzałość płciową osób. Widać to wyraźnie u słoni, które mogą się rozmnażać w wieku od 12 do 18 lat. Jeśli gęstość jest niewielka, możemy mówić o narodzinach jednego słoniątka co cztery lata, z wysokim jednym słoniem co siedem lat.
- Tempo wzrostu populacji osiąga maksimum przy średniej gęstości. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku gatunków z efektem grupowym.
- W trzecim typie, od którego zależy dynamika wielkości populacji, tempo wzrostu pozostaje niezmienione aż do osiągnięcia wysokiej gęstości, po czym zaczyna gwałtownie spadać. Zależność ta jest wyraźnie widoczna w populacji lemingów. Ona u szczytu gęstości zaczyna migrować.
Czynniki biotyczne
W populacjach równowagi regulacja liczebności zależy głównie od czynników biotycznych. Głównym w tym przypadku jest konkurencja w obrębie gatunku. Żywy przykład: walka o gniazdowanie (jego miejsce). Taka konkurencja może powodować efekt choroby szokowej (efekt fizjologiczny). Taką dynamikę populacji doskonale obserwuje się u gryzoni. Jeśli gęstość jest zbyt wysoka, efekt fizjologiczny prowadzi do zmniejszenia płodności i wzrostu śmiertelności. W ten sposób populacja powraca do swojego naturalnego normalnego poziomu.
Czynniki wpływające na obfitość
Istnieje kilka rodzajów zwierząt, w których dorośli jedzą własne potomstwo. Takie funkcjonowanie populacji i dynamika jej liczby nazywa się kanibalizmem. Zmniejsza liczebność populacji. Przykładem takiego zjawiska jest okoń w jeziorach zachodniej Syberii. Pokarm dorosłych składa się w 80% z młodych zwierząt własnego gatunku. Sam młody wzrost zjada plankton.
Interakcje między gatunkami są również ważne dla kontrolowania gęstości populacji. Drapieżniki i ofiary, pasożyty i ich właściciele są istotnymi czynnikami wpływającymi na dynamikę liczebności populacji wielu gatunków żywych organizmów. Gęstość zaludnienia często zależy od takich faktów.
Inne czynniki obejmują chorobę. Wirusy różnego rodzaju mogą zredukować populację niektórych osób do wskaźników, które najprawdopodobniej są wówczas istotne. Dotyczy to wszystkich żywych organizmów, w tym ludzi. Najszybsze infekcje występują w populacjach o zwiększonej gęstości.
Typy głośników
Ponieważ dynamika wielkości populacji jest zmianą liczby osobników w tej samej populacji, chociaż trudno jest znaleźć dwie podobne (identyczne pod względem dynamiki) populacje, mogą one jednak być w przybliżeniu, z małymi błędami, zredukowane do trzech rodzajów dynamiki populacji:
- Stabilny
- Fluktuacja
- Wybuchowe.
Opis typu stabilnego i zmiennego
Typ stabilny - typowy dla większości dużych ptaków i ssaków. Skuteczne mechanizmy regulacyjne, w połączeniu z potencjałem biotycznym w populacji oraz w relacjach zewnętrznych dla innych populacji, mogą powodować pewne wahania liczbowe, ale kilkakrotnie nieistotne, ale nie rzędu wielkości. Główną rolę w systemie regulacyjnym przypisuje się relacjom między populacjami drapieżników i ofiar a mechanizmami zachowań populacji wewnętrznych, takimi jak hierarchia, terytorialność i tym podobne.
Zmienny typ jest charakterystyczny dla populacji, których liczba i gęstość wahają się od dwóch do trzech rzędów wielkości. Bardzo ważne są słabo inercyjne mechanizmy i konkurencja intrapopulacji w systemie regulacji liczb w takich organizmach. Ten typ jest typowy dla wielu owadów ksylofagicznych.
Nawet podłużne korniki to zmienne typy dynamiki populacji, które gryzą kanały macicy i składają jaja w drewnie modrzewia syberyjskiego.
Przy tego rodzaju dynamice istnieją trzy etapy:
- Owady atakują drzewa o słabym oddzieleniu żywicy. Wydzielają feromony, przyciągając inne osoby. Oznaczają terytorium, a drzewo dalej słabnie. Wraz ze wzrostem gęstości rozpoczyna się migracja do sąsiednich drzew.
- Gęstość owadów stale rośnie, au samic liczba złożonych przez nie jaj zmniejsza się. Larwy zaczynają umierać w większej liczbie.
- Gęstość zaludnienia jest zmniejszona, a liczba jest ustabilizowana do optymalnego poziomu.
Chrząszcze drapieżne mają ogromny wpływ na populację kornika. Jest to jednak paradoksalne: gdy liczba chrząszczy jest utrzymywana na niskim i średnim poziomie, wzrost populacji kornika jest ograniczony. Tylko liczba chrząszczy staje się duża - zmniejszają one konkurencję wewnątrzgatunkową, co pomaga utrzymać wysoki poziom liczb.
Typ wybuchowy i jego charakterystyczne cechy
Typ wybuchowy - typowy dla populacji z wybuchami masowego rozmnażania, gdy liczba ta wzrasta o wiele rzędów. Osoby te mają dość wysoki poziom potencjału biotycznego. Gęstość przez krótki czas może przekraczać pojemność siedliska. Następnie rozpoczyna się masowa migracja. Dotyczy to przede wszystkim szarańczy, gryzoni podobnych do myszy i podobnych populacji.
Trudno przecenić znaczenie badania dynamiki liczby ludności dla przyszłości całej planety.
Jeśli obserwuje się masową reprodukcję, mówią o niekontrolowanych relacjach międzygatunkowych. Następnie powrót do stabilnego stanu, regulacja liczb następuje głównie z powodu mechanizmów intrapopulacji. Wyjątkiem są choroby masowe, gdy obserwuje się nadmierną konsolidację populacji.
Dynamiczną cechą populacji jest homeostaza. Jest to kombinacja faktów i czynników, które zależą od gęstości i powodują zmiany. Homeostaza zapewnia wahania liczby osobników w normalnym zakresie (nie pozwala na wyczerpanie zasobów środowiska). Zapewnia to równowagę ekologiczną, środowisko biotyczne i abiotyczne.
Praktyczne znaczenie dynamiki populacji
W każdej populacji liczba stale się zmienia. Kiedy odchylenie od standardowych wskaźników liczebności (poziom średni) występuje pod wpływem środowiska, mówią o procesie modyfikacji. Powrót do średniej liczebności nazywa się regulacją. Gęstość zawsze zmienia swoje znaczenie, jeśli chodzi o zmiany wielkości populacji.
Można powiedzieć, że dynamika wielkości populacji jest pojęciem determinowanym wielkością potencjału biotycznego.
Wpływ czynników środowiskowych na organizmy, które pozwalają kontrolować liczebność populacji, zależy od jej gęstości. Należą do nich relacje biotyczne i czynniki zasobów środowiska abiotycznego. Pod wpływem tych czynników ustala się homeostazę populacji.
