Динамика на населението: разликата между плодородието и смъртността, грижа за потомството, условия за оцеляване

Фертилитетът при бозайниците се нарича плодородие, а динамиката на популациите зависи от резултата от възпроизводството на индивидите и имиграцията им от съседните популации. Основният индикатор за скоростта на възпроизвеждане е средният брой на потомците за определено време при женските индивиди. Динамиката на популациите може да покаже отрицателни стойности в резултат на смъртност и емиграция (например при хора). Това се отнася главно за силно развитите страни, но в страните от третия свят тази цифра непрекъснато се увеличава всяка година.

Човешкото общество

Показателите за населението са най-зависими от смъртността, средният брой смъртни случаи годишно. Изчисляването се извършва в проценти или по брой на хиляда души. Статистическите данни за смъртността показват най-ниски стойности в развитите страни, където има високо ниво на медицинска помощ. Обратно, висока степен на смъртност се наблюдава в страни, където тя е налице в недостатъчни количества.

Учените, изследващи динамиката на популациите, трябва да знаят не само общия брой смъртни случаи, но и броя на лицата, които умират, преди да напуснат пубертета и да напуснат потомството. Ако двама потомци напускат всяка двойка и живеят до зряла възраст, такава популация се счита за стабилна. Статистическите данни за смъртността в динамиката зависят от възрастта на загиналите индивиди и се показват в графиките на кривите на оцеляване без да се провалят.

оцеляване

Използват се три основни вида такива криви. Първата, която отразява основния фактор на смъртността, е естественото застаряване. Втората крива показва ранната смъртност в населението. И третата крива показва постоянната смъртност през целия живот на хората в населението. Кривите на оцеляване на графиките на популациите от различни видове обикновено заемат междинни позиции между крайни форми. Същевременно се анализира добавянето на броя на лицата. Ако в изолирана популация, статистическите данни за плодовитостта показват излишък от смъртност, населението ще расте. Началото на растежа в кривата е експоненциално.

Но това винаги се случва така с течение на времето, че храната и нейните запаси са изчерпани в това местообитание. Динамиката на популациите почти веднага върху намаляването на хранителните продукти реагира. Кривата има формата на буквата S. Това, може да се каже, е умен биологичен вид. При други популации растежът на числеността става без никакъв контрол, в крайна сметка става твърде далеч, докато не се случи катастрофа - колапс в размера на населението поради изчерпване на ресурсите. След това кривата е под формата на буква J.

стратегия

Ако степента на възпроизводство не зависи от плътността на видовете, такива популации се наричат ​​r-стратези, техните размери далеч не са стабилни и за известно време може дори да надвишават капацитета на тази среда. Обикновено това биологични видове с малки размери и малка продължителност на живота: малки насекоми, микроорганизми, едногодишни растения. Те бързо запълват нови пространства, но също така бързо се заместват от конкуренти.

Бавно умножаващите се к-стратези контролират гъстотата на своето население, техният брой винаги се стабилизира на правилната стойност, те имат определена структура и динамика на развитие. Това е предимно човек, големи животни и птици, дървета. Статистиката за плодовитостта показва, че популацията се контролира от променящите се външни условия: липса на храна, появата на хищници и други подобни. Но има вътрешни фактори, които могат да ограничат раждаемостта. Например добре проучено териториално поведение: грижа за потомството на риба, например, когато защитава гнездящата територия от нахлуването на роднините си. Съществува и пренаселване, което драстично намалява плодородието и дори степента на грижа за потомството.

контрол

Причините за огромното нарастване на раждаемостта са най-често климатичните и атмосферните фактори, а през последните векове това е допълнено от човешки дейности. Повечето популации имат механизъм за обратна връзка за регулиране на изобилието. Структурата и динамиката на популациите са взаимосвързани, за да не се превишава границата, над която се стига до катастрофа. Например, гъсеници от много видове пеперуди умират масово от хипотермия, ако напуснат яйцата преди време или когато студът все още не е приключил.

Или те умират от глад, ако закъснеят да излюпват, когато листата вече са станали големи. Ако всички тези гъсеници се появиха едновременно и навреме, тогава пренаселеността е неизбежна. След това те са ограничени от друг фактор - паразити или хищници. Всички тези регулаторни и контролни фактори изцяло зависят от гъстотата на населението. По същия начин броят и разпределението се регулират извън собствената им територия. Например скакалци, изпразващи всичко около облаците, мигрират, протеини или леминг мигрират по-спокойно.

Промяна на номера

Броят както и възраст и пол се промени състава на населението, ако това се дължи на колебанията във външната среда, процесите, които се извършват в рамките на населението, по-взаимодействия с други видове, както и за много други причини. По принцип такива промени се формират поради три основни фактора: плодородие, смъртност и миграция.

Последните са изселването на населението от населението или попълването на новодошлите. Явлението естествено се основава на най-важната биологична особеност на всеки вид - способността да се презаселва. Някои части от хората редовно напускат населението, добавяйки към съседни или живеещи нови, незаети територии. Така се развиват нови биотопи и обхватът на този вид се разширява.

презаселване

Функциите за презаселване обикновено се извършват в определени периоди от жизнения цикъл. Например, насекоми използват зряла възраст (имаго) за този етап от нейните бозайници и птици мигрират към възрастта на младите телета, растения разпръсват и дават вятърните спорите и семената, водни жителите прикрепен начин на живот се размножават и се установява с помощта на плаващи ларви, и така нататък.

Редица популации, които заемат места, които не са подходящи за други, най-често не могат да поддържат броя на възпроизвеждането и да запазят населението само чрез миграция. По принцип абсолютно всички биологични видове могат да нарастват неограничен брой - чисто теоретично. Този растеж обаче винаги е ограничен от факторите на околната среда.

Теории и реалност

Ако такъв хипотетичен вариант е възможен, тогава нарастването на популацията и нейната скорост ще зависят само от величината на биотичния потенциал, присъщ на вида. Това означава, че индикаторът отразява максималния брой потомци от едно лице или от една двойка за определена единица време. Ако цялото потомство оцелее, размерът на популацията - абсолютно всякакъв - би се увеличил според експоненциална крива, т.е. при геометрична прогресия.

Реалният живот ни показва съвсем различни модели и, разбира се, кривата на нарастване на населението под формата на буквата S. Обикновено техният брой се увеличава бавно в началото, а след това по-бързо, а след средата започва да отвърне на удара, да се забави този растеж. Така се постига равновесие в смъртността, плодородието и миграцията. След определен период на растеж се установява определено ниво на плътност, но това не означава, че количествените промени в популацията са престанали. Динамиката на популациите не стои неподвижна, броят варира и стационарното ниво винаги е подложено на колебания.

Естествени популации

Природните популации се характеризират със сезонни промени в изобилието, които са свързани с условията на местообитанията, както и колебанията, свързани с периодичните колебания. Първите са особено изразени в живота на много насекоми и в годишните растения.

Също така, значителните колебания в плодородието и смъртността, променящи размера на популацията, показват много видове птици и бозайници в северните ширини. Тук циклите са по-дълги - от три до четири до девет до десет години. Например, канадският рис и бял заек имат десетгодишен цикъл на колебания в числеността, като заекът е на първо място в ръста на популационния растеж, а през следващата година - рисунките.

растения

Динамичното състояние на популациите сред растенията се оценява с помощта на анализ на онтогенетични, т.е. възрастови състояния. Най-лесно определеният знак за стабилност е възрастовият спектър с пълна дължина, т.е. основната характеристика, определяща динамично стабилното (окончателно) състояние на популациите.

Основните свойства на всяка популация са механизмите за регулиране на броя на лицата. Всички значителни отклонения са свързани с лоши последици за съществуването на населението. Ето защо адаптивните фактори, които помагат да се поддържат нормалните стойности на броя на индивидите, работят за намаляване или възстановяване.

Биотичен потенциал

Всяка популация може да се характеризира с биотичен потенциал, т.е. е възможно поколение на един или двама индивиди, които са способни на биологично възпроизвеждане. Колкото по-висок е биотичният потенциал, толкова по-ниско е нивото на организация за този тип организми, което го позволява да се използва само на кратки интервали или в някои случаи. Условията за възпроизвеждане могат да бъдат среди, богати на хранителни вещества. Това е експоненциален тип растеж. За човешкото население в съвременните условия е характерно и поради намаляването на детската смъртност като цяло.

Промените в числата имат свои собствени периоди, т.е. населените вълни или вълните на населението. Големите промени в двете посоки, в сравнение със средните стойности, в общи линии имат отрицателни последици за последващия живот на населението. Високи числа - липса на храна, малка - заплаха от изчезване, както например в тигъра Амур. Динамиката на популациите може да бъде разделена на два компонента: зависи от броя и не. Последният е типичен за експоненциална крива на растеж, а първият за логистичен.

Генотипът на населението

Всяка популация има огромен брой различни гени, които съставят генния басейн. Гените могат да бъдат в няколко форми (така наречените алели). Броят на индивидите от населението, които носят определен алел, и определят в този случай честотата на този алел. Генетичната структура на популацията се характеризира с честотата на генотипите и честотата на алелите. Населението е наследствено нееднороден набор от индивиди от същия вид, и по тази причина трябва да се противопостави чиста линия, това е, което се нарича наследствена хомогенна съвкупност от индивиди от даден вид.

Знаците на всички индивиди, които влизат в населението, са фенотип, а съвкупността от наследствени депозити е генотипът. Еднородността не се наблюдава при нито един от типовете, тъй като генотипът се формира от условията на съществуване на платформата на взаимодействащи фактори на наследственост и подбор (с променливост и изолация). Има географски генетични бариери (пространствени) и има екологични - временни такива, които пречат на сливането на популациите.

Интересни факти

Грижата за потомството на рибите при различни популации е различна. Много видове не се интересуват от това изобщо, оставяйки хайвера без надзор. В резултат на това повечето от яйцата умират. Това е така, защото такива риби имат много голям брой хайвер - до триста милиона, например, полагайки риба-луна.

Ако телето се забави малко, без да се интересувам за населението на потомство просто умре. Тъй като при някои видове, мъже до две седмици, за да се предпази гнездото със съединител, и други изобретателни крие яйца, например, в мантия кухина на мекотели или дори растат собственото си тяло специален плик като мъжки морско конче. Тилапията обикновено израства в устата си. Цялото разнообразие от популации, съществуващи на Земята, никога няма да се умори от изненадващия човек.