I. Поняття виду і популяції. Структура та характеристика популяції.

Вид (біологічний) - сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися один з одним і мають спільний генофонд. Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні та генетичні характеристики; є основною структурною одиницею в системі живих організмів, має підвиди й популяції.

Види - ендеміки

Популяція - це сукупність особин одного біологічного виду з однаковим генофондом, яка живе на спільній території (ареалі) протягом багатьох поколінь.

Кожна популяція займає окреслену територію суші або акваторії, розміри якої залежать від багатьох чинників.

 

· Динаміка популяцій (параметри популяцій):

1. Чисельність - загальна кількість особин в популяції. Розрізняють неперіодичні (такі, що рідко спостерігаються) і періодичні (постійні) коливання чисельності популяцій.

З погляду проблеми збереження біорізноманіття, найсуттєвішим є показник мінімальної чисельності популяції, тобто такої чисельності, за якої в популяції ще підтримується необхідний рівень генетичної неоднорідності, завдяки чому вона не вироджується. Послідовно підводячи популяції до мінімальної чисельності, людина знищує їх, навіть не вбиваючи останнього представника.

v Так на початку XVII століття людина знищила тура. Цей предок великої рогатої худоби багато століть тому населяв територію України, її лісову та лісостепову зони. Дорослий бик досягав 2 м висоти і важив до 800 кг. Через необмежене полювання людина звела рівень усіх його популяцій до чисельності, нижчої за мінімальну. Після цього тур як вид був уже приречений: припинився обмін генами, була втрачена генетична різноманітність. Тур припинив своє існування як біологічний вид ще до того, як остання стара туриця загинула в 1627 році.

v Популяція пляшконосних дельфінів в Іоніческому морі складає всього приблизно 15 особин (зараз можливо вони вже зникли). Білобрюхих тюленів в Егейському ті Іоніческому морі залишилось всього приблизно 250 особин (будь-яка хвороба може миттєво знищити цей вид). Головна причина - інтенсивне використання риболовних тралів, в яких тварини заплутуються і гинуть.

v Мавпи золотоголовий лангур збереглося всього 60-70 особин;

v Східного чорного гібону залишилось всього 100-110 особин;

v Популяція шимпанзе на заході Африки (а це була половина всіх шимпанзе в світі) в 1960 році нараховувала 100 тис. особин, в 1990 р. - 10 тис. (зникло 90%). Зараз це кілька невеликих груп, які збереглися в одному заповіднику. До речі, вчені констатують, що вони перебувають в стані сильного нервового стресу (жах перед браконьєрами)і майже не розмножуються.

v В німецькому місті Варнемюнд на Балтиці заборонено підгодовувати морських чайок. Цей крок пов’язано з неконтрольованим зростанням чисельності популяції птахів. Чайки все більше займаються не полюванням за рибою, а шукають здобич на березі. Звичка брати їжу з рук людей, крім іншого, призвела до зростання агресивності в поведінці птахів. Зростає кількість випадків нападу крупних чайок на людей з метою вихватити бутерброди з рук не тільки дітей, а й дорослих.

Значні варіювання чисельності популяцій дістали назву популяційних хвиль, або хвиль життя.

v Масове розмноження гризунів призводить до збільшення чисельності хижаків і паразитів. Вони зменшують чисельність популяції гризунів. А це зумовлює зниження чисельності хижаків, оскільки їм не вистачає корму, тобто динамічна рівновага в природі відновлюється.

 

2. Щільність - кількість особин на одиницю території (або об’єму простору). Максимальною щільністю особин популяції вважається така, яка вже не може підтримуватися екосистемою. Мінімальна щільність особин на певній території не дає можливостей для їх розмноження, а отже, для існування цієї популяції в екосистемі.

3. Ріст популяції - співвідношення народжуваності та смертності. Сприятливі кліматичні умови, достатня кількість їжі, послаблення хижацтва веде до росту плодючості і народжуваності, збільшення чисельності. У різних видів виробилися різноманітні механізми, які дають змогу уникнути необмеженого зростання чисельності популяцій і, відповідно, перенаселення і виснаження ресурсів довкілля.

v Трав’яна та гостро морда жаби навесні часто відкладають ікру у невеликі тимчасові водойми. Пуголовки, які вилуплюються, зіскрібають поверхню водних рослин, живлячись ніжним нальотом водоростей. Але, якщо весна суха і тепла, водойми починають швидко висихати і звичайної їжі починає не вистачати на все потомство. В цих випадках масовій загибелі серед пуголовок перешкоджає канібалізм, завдяки якому чисельність залишається найбільш оптимальною для даних умов.

Швидкість зростання популяції визначається біотичним потенціалом. Біотичний потенціал – це кількість нащадків, яку здатна дати одна особина або одна пара.

v Біотичний потенціал деяких риб може досягати кількох мільйонів ікринок, а в акул, які народжують живих малят, він обмежений десятками.

 

· Структура популяцій:

1. Генетична структура властива популяціям, які мають дві або більше генетичних форм, що обумовлює генетичний поліморфізм популяції і збільшує її стійкість.

v Білоруси почали складати генетичні паспорти для зубрів. Це робиться з метою запобігання схрещування між близькими родичами, для сприяння збільшенню генетичного різноманіття. В 1998 р. в республіці нараховували 379 зубрів, в 2006 - 730, а в 2008 - 786.

v У 95 особин (приблизно 20% всієї популяції амурських тигрів) була взята проба ДНК. Як з’ясувалося, рівень генетичного різноманіття в наш час досяг найнижчої позначки.

2. Статева структура популяції – це співвідношення особин різної статі. При генетичному контролі це співвідношення дорівнює 50×50. При впливі природного середовища воно змінюється в бік більшої смертності самців. Співвідношення статей у вищих тварин має практичне значення. В Європі популяція благород­ного оленя так швидко розростається, що доводиться відстрілювати не лише самців, але й самок.

v у деяких видів коралів з Японського моря, під впливом підвищення температури навколишнього середовища, жіноча стать змінюється на чоловічу.

3. Вікова структура властива природнім угрупованням тварин та рослин, якщо вони не однолітні. При сприятливих умовах у популяцій присутні всі вікові групи, які забезпечують відносно стабільний рівень її чисельності.

v Голубий тунець з Японського моря – одна з найбільш цінних морських промислових риб(основний компонент суші) чверть століття тому в середньому важила 110-160 кг. В 1990-их роках цей показник скоротився до 70 кг, а зараз він складає – 44 кг.

v Рибалки-любителі виловлюють у Дніпрі переважно молодь (до 96%) деяких промислових видів. Вилов риб нестатевого віку негативно впливає на чисельність популяцій цих видів, оскільки різко зменшується народжуваність.

4. Просторова структура. Територія помешкання тварин розділяється на певні ділянки, які мають своє призначення (кормова, гніздова, шлюбна територія тощо).

v Популяція амурського тигра, яка нараховує приблизно 500 особин, в наш час складається практично з двох ізольованих груп. Одна група мешкає на схилах Сихотє-Аліня, а друга - в південно-західній частині Приморського краю. Розділяє ареали цих двох груп автомобільна траса Владивосток - Уссурійськ. Як показав генетичний аналіз, тільки трьом тваринам вдалося перейти з одного ареалу до другого.

v Будівництво захисної стіни довжиною тисячі кілометрів на кордоні між США і Мексикою матиме наслідком перекриття шляхів міграцій і загрожує цілісності популяцій багатьох видів тварин. У виниклих невеликих ізольованих групах тварин знизиться генетична стійкість і вони стануть більш вразливими до хвороб. Особливо великі ризики для таких видів як чорні ведмеді, ягуари, антилопи, пустельні черепахи, дикі індички та перепела.

 

Популяція може самостійно існувати лише при взаємодії з іншими популяціями, як компонент екосистеми. Популяція, образно кажучи, вибирає собі екосистему, де б їй найкраще жилося.