Раздел 5. СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ
5.4.2. Возрастная
структура популяции животных
Основные понятия и термины: периоды онтогенеза
животных; эмбриональное и передгенеративний периоды,
период взрослого состояния, период старения; возрастные группы животных (молодые
неполовозрелые, молодые и взрослые половозрелые и старые особи); возрастные
пирамиды.
Возрастная структура популяций животных определяется
особенностями их
индивидуального
развития, видовыми различиями в способах размножения и перехода из одного
возрастного состояния к другому и продолжительностью репродуктивного периода и продолжительностью
жизни.
В индивидуальном развитии
(онтогенезе) животных выделяют следующие периоды:
1. Период эмбрионального развития
- с момента оплодотворения яйцеклетки до момента рождения.
2. Передгенеративний
период или ювенильный - от рождения до наступления половой
зрелости.
3. Период взрослого состояния,
который характеризуется половой зрелостью и способностью к размножению.
4. Период старения, который
характеризуется потерей способности к размножению и заканчивается смертью.
Продолжительность
периодов у разных видов неодинакова. Часто периода старости вообще не бывает,
поскольку животные погибают в репродукционный период (насекомые). Ювенильный период
продолжительностью
может равняться репродуктивном, а может быть значительно длиннее, чем всю жизнь
особи (стадия личинки у цикады длится 17 лет, а взрослая особь живет лишь
несколько недель).
В популяциях животных (птиц,
млекопитающих) выделяют следующие возрастные состояния: молодые неполовозрелые, молодые и взрослые
половозрелые и старые особи. Соотношение особей разного возраста в пределах
популяции зависит от многих биологических свойств вида и факторов
среды (рис. 5.16, 5.17). В природе существуют популяции животных, члены которых
принадлежат к одной генерации (у бабочек: гусеница, взрослые насекомые; у лягушки
озерной: головастики, взрослые лягушки).
Рис. 5.16. Возрастная структура
популяции зубра в Беловежской Пуще:
а - розроджувальна
активность; б - ограниченная розроджуваність; в -
особи, которые не участвуют в розроджуваності.
Рис. 5.17. Возрастная пирамида
американского оленя.
В составе полициклических
популяций являются молодые половозрелые особи участвуют в размножении, и
особи, которые потеряли такую способность. Если популяция находится в благоприятных
условиях, то она способна к устойчивому длительному самовоспроизведению. Наибольшее участие
в размножении и росте численности популяции принимают взрослые половозрелые
особи. В отдельных случаях, когда численность популяции резко снижается, в
размножение включаются молодые половозрелые и старые особи.
Выделяют три типа возрастных пирамид:
1) с широким основанием и высоким
процентом молодых особей (рис. 5.18-А1). Она характеризует популяции с быстрым
ростом;
2) дзвоноподібна
пирамида, свойственна популяциям с умеренным процентом молодых особей (рис.
5.18-А2);
3) пирамида с узким основанием и
численным преимуществом старших особей, что характерно для популяций, которые
сокращаются и могут быть бесперспективными (рис. 5.18-A3).
Возрастная структура популяции животных
зависит от особенностей размножения, продолжительности жизненного цикла,
жизнеспособности особей разных возрастных групп, влияния факторов середовшца.
Рис. 5.18. Возрастная структура
популяций у животных
(по Ю.Одумом,
1975; В.Ф.Осадчих и Є.А.Яблонською, 1968):
А - общая схема; Б - лабораторные
популяции полевки Microtus agrestis;
1 - популяция растет; 2 -
стабильная; 3 - такая, что сокращается;
В - сезонные изменения соотношения
возрастных групп моллюска Adaena vitrea
в Северном Каспии.
Простейшую возрастную структуру имеют моноциклічні популяции, свойственные насекомым и другим животным,
которые размножаются один раз в жизни. Все особи популяции близки по возрасту и
почти одновременно проходят очередные этапы жизненного цикла (рис. 5.19). В ней
могут быть личинки (гусеницы бабочек), а через некоторое время они превращаются
в молодые насекомые. Сроки размножения и течения возрастных стадий в основном
приурочены к определенному сезону. Такие популяции неустойчивы, их численность резко
снижается под действием неблагоприятных факторов.
Рис. 5.19. Тутовый шелкопряд и
его развитие
(пример моноциклічної
популяции).
Популяции с одновременным существованием
нескольких генераций свойственные животным, жизненный цикл которых длится более года.
Среди них необходимо выделить виды с однократным и многократным размножением
в течение своей жизни. К первым принадлежит хрущ майский, цикл развития которого
длится 5 лет. Его популяции состоят из четырех разновозрастных генераций
личинок (рис. 5.20).
Рис. 5.20. Поліциклічнапопуляція
хруща майского.
Разновозрастные особи.
Цикл развития:
яйцо - личинка (гусеница) 1, 2, 3-го
года - куколка - взрослое насекомое.
Еще более сложной является возрастная структура
популяций у видов с повторными розмноженнями, но с короткой продолжительностью жизни в
взрослом состоянии. Примером может быть полевка-экономка, возрастная структура
популяции которой осложняется течение лета: за счет быстрого наступления
половой зрелости молодых особей появляются новые приплода от них. Осенью
популяция состоит из разновозрастных особей текущего года, а старшие
погибают.
У животных с неоднократным
размножением в течение жизни, продолжительность которого большая, формируются устойчивые
популяции с длительным соотношением разных поколений. Такими являются популяции
слонов, в стадах которых взрослые животные разного возраста составляют до 80%, а
молодняк - около 20%. Пополнение их происходит медленно, поскольку самка
рождает одного-двух слонят раз в четыре года.
При эксплуатации человеком популяций
диких животных необходимо учитывать их возрастную структуру. У видов с ежегодным
пополнением без угрозы подорвать численность популяции можно изымать значительную
часть особей. Если уничтожить много взрослых особей в разновозрастных популяциях,
то это замедлит ее восстановление и рост. Долгосрочные прогнозы роста
численности популяции, составленные на основе анализа возрастной структуры различных
промысловых рыб, дают возможность планировать нормы их вылова на несколько лет
вперед.