Раздел 2.КОНЦЕПЦІЇ ВИДА И ПОПУЛЯЦИИ

2.2. Популяция как структурно-функциональная единица вида

Неравномерность распределения особей в пределах ареала связана с различием условий среды обитания на различных его участках. Особи каждого вида, длительное время проживающих вместе на одной территории в определенной части ареала, вырабатывают общие приспособления, между ними устанавливаются соответствующие взаимосвязи. Такую совокупность особей вида называют популяцией.

Термин "популяция" ввел в 1903 г. датский ученый В.Йогансен. Популяция (от лат. populus - народ, население) есть структурно-функциональным элементом вида и объектом популяционной экологии.

Популяцией экологи называют группу особей одного вида, населяющих определенную территорию, достаточно изолированные от соседних популяций и могут свободно схрещуватись.

Генетики определяют популяцию как группу особей, имеющих общую генную основу, свободно скрещиваются между собой. Такие популяции называют еще менделівськими. Они небольшие по размерам. Таковы брачные территории для животных, территории популяций некоторых видов энтомофильных растений, поскольку их пыльцу насекомые переносят на небольшие расстоянии (13 км).

Существование внутри вида генетически разнородных популяций обеспечивает его устойчивость и способность к адаптации в изменчивой среде.

Популяционную структуру вида определяют его биологические особенности - подвижность особей, степень их прив”язаності к территории, способность преодолевать естественные препятствия и другие. Так, северные олени и песцы течение сезона перемещались на сотни километров от мест размножение, преодолевая на своем пути широкие реки, проливы, горные хребты. Виды с высокими миграционными способностями представлены в природе немногими популяциями.

При малоразвитых миграционных способностях в составе вида формируется множество мелких популяций, в зависимости от мозаичности ландшафта. Чем різнорідніше среда ареала вида, тем в большей количеством популяций он представлен и тем четче различие между ними. Эколого-биологическое разнообразие популяций и определенные связи между ними поддерживают существование вида как единого целого.

Различие между растениями и животные определяет особенности их популяций (табл. 2.2).

Таблица 2.2.

Характерные особенности популяций растений и животных

Различия между популяциями одного вида является результатом действия естественного отбора, который приспосабливает каждую популяцию к конкретных условий ее существования. Это касается как растительных, так и животных популяций. Например, водяные полевки горных и равнинных популяций отличаются многими признаками. Равнинные полевки любят замкнутые зарастающие водоемы, делают норы в гуще зарослей. В горных районах полевки живут на берегах ручьев и рек, роют норы под землей. Сверки горных популяций отличаются от равнинных меньшей длиной хвоста, склонностью к запасание кормов на зиму. Равнинные полевки не создают запасов. Относительно размножения, то в равнинных полевок оно круглогодичное, а в горных - только в течение 6-7 месяцев. Число пометов у них на 1-2 меньше на год, но средняя количество детей на одну самку на 1-2 больше.

Интересным примером является перестройка структуры популяций комара-пискуна в результате освоения им новой экологической ниши. Так, с начала 60-х годов жителям больших городов стали донимать комары в квартирах на протяжении целого года. Появились городские популяции комаров, которые живут, спариваются и размножаются в подвальных помещениях. Они не впадают в зимнюю сплячку. их самки могут откладывать яйца, не попив перед тем крови при укусах, используя запасы, накопленные на стадии личинки. Это позволяет проходить в подвалах полный цикл развития. Личинки городского комара могут развиваться даже в канализационных стоках. Скорость роста их популяций высокая - в течение суток с 1 м² водной поверхности может выходить до 300 комаров.

Внутривидовой популяционной отличие можно проследить и на примере дзвинця большой (Rhinanthus major) с различных местообитаний (рис. 2.2). Она описана известным ботаником М.В.Цінгером. Различие между особями этих популяций по некоторым признакам представлены в таблице 2.3.

А Б В Г

Рис. 2.2. Популяции большого дзвинця (Rhinanthus major):

А - посевы ржи; Б - неокультурнені местообитания;

В и Г - сенокосные луга с разным травостоем.

Таблица 2.3

Популяции большого дзвинця

В зависимости от числа особей, их подвижности, а также от распределения местообитаний, в пределах ареала можно выделить три типа популяционных структур видов. Подвижность особей оценивается радиусом индивидуальной активности, то есть расстоянием между местами размножения (у животных), расстоянием распространения пыльцы, плодов и семян (у растений).

Типы популяционных структур вида такие:

1. Вид как одна большая популяция (рис. 2.3-А). Таким является вид чирка-свистунка (рис. 2.4); радиус индивидуальной активности тысячи километров.

2. Виды, состоящие из целого ряда популяций средней численности и обособленности (рис. 2.3-Б). Примером такого типа популяционной структуры может быть соболь (рис. 2.5); радиус индивидуальной активности до 200 км.

3. Виды, представленные одной или несколькими малочисленными и слабо связанными друг с другом популяциями (рис. 2.3-В). Такой тип структуры присущ сосне піцундській (рис. 2.6). Радиус индивидуальной активности при очень малой численности - меньше километра.

А Б В

Рис. 2.3. Типы популяционных структур видов:

А - вид, как одна большая популяция; Б - вид состоит из популяций средней численности и обособленности;

В - вид, состоящий из одной или нескольких малочисленных и слабосвязных между собой популяций.

Рис. 2.4. Ареал чирка-свистунка.

Рис. 2.5. Ареал соболя.

Рис. 2.6. Ареал сосны пицундской.

Итак, популяция - элементарная единица процесса эволюции и структуры вида, имеет свои признаки и свойства.

Смешиванию разных популяций препятствуют: географическая изоляция, естественные барьеры (горы, реки, моря, климат), биологические особенности. У животных такими являются различия в строении полового аппарата, сроках спаривания; у растений - различия в сроках цветения, способах опыления и другие (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Схема процесса видообразование.

Длительная изоляция популяций, особенно географическая, подкреплена существенным изменением среды, в конце концов может привести к образованию новых подвидов.

Между популяциями регулярно или эпизодически осуществляется обмен особями. Например, во время сезонной кочевки ворон часть молодых птиц ежегодно остается в местах зимовки и образует пары с представителями оседлых. У рыб связь между особями разных популяций вида осуществляется эпизодически. Он имеет место в годы с особенно сильными паводками, когда изолированные водоемы сливаются в временную единую водную систему.

Связь между популяциями разных видов осуществляется через взаимодействие особей и их индивидуальные контакты в пределах экосистемы.

Степень изоляции соседних популяций вида в пределах ареала тоже разный. В одних случаях они четко разграничены территории, непригодной для их существования. Примером могут быть популяции окуня и линя. Каждая из них живет в изолированных озерах. Если же условия проживания на обширной территории близкие по сочетанию экологических факторов, выделить границы между популяциями можно лишь условно - за различием в плотности особей. Такими являются популяции малого суслика в сухих степях и полупустынях.

Во всех случаях в популяциях действуют экологические законы, которые дают возможность использовать ограниченные ресурсы среды таким образом, чтобы обеспечить появление и выживание потомства.