Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Гомеостаз популяций




Принцип гомеостаза заключается в поддержании динамического равновесия популяции со средой как биологической системой. Одна из функциональных категорий внутрипопуляционного гомеостаза – поддержание оптимальной плотности популяции.

В основе способностей популяций к гомеостазу лежат изменения физиологических особенностей роста, поведения каждой особи в ответ на увеличение или уменьшение числа членов популяции.

В основе внутрипопуляционного гомеостаза лежит внутривидовая конкуренция. У одних видов она может проявляться в жёсткой форме, приводя к гибели избытка особей, у других – в смягчённой, через понижение рождаемости. У растений жёсткие формы конкуренции проявляются в самоизреживании всходов. При их большой густоте часть растений погибает в результате угнетения более сильными соседями. У животных жёсткие формы регуляции плотности популяции проявляются в форме каннибализма. Такое явление наблюдается при недостатке ресурсов среди как беспозвоночных, так и позвоночных животных. Так, у многих птиц более старшие птенцы при недостатке корма съедают своих собратьев. В небольших водоёмах взрослые окуни при высокой плотности популяции поедают своих мальков.

Среди механизмов, задерживающих рост популяций, у многих видов большое распространение имеет химическая регуляция (у растений, микроорганизмов, кишечнополостных, моллюсков, ракообразных и др.). Например, головастики выделяют в воду вещества, которые задерживают рост других головастиков. Чем крупнее особь, тем сильнее она воздействует на более мелких. Цианобактерии способны выделять вещества, которые влияют на рост и деление клеток. В лесу молодое поколение не появляется под материнским пологом, или находится в угнетённом состоянии из-за корневых выделений взрослых растений.

Территориальное поведение животных также является эффективным механизмом сдерживания роста численности популяции. Закрепление индивидуальных участков, их охрана, не допускающая размножения на ней других особей, приводят к рациональному использованию территории. Избыточная часть особей популяции при этом не размножается и вынуждена выселяться за пределы занимаемой популяцией территории. Выселение как ответная реакция на растущую плотность популяции свойственно многим видам птиц и млекопитающих. Для некоторых видов с резкими колебаниями численности характерны массовые перемещения – нашествия, которые наблюдаются в годы вспышек размножения (у леммингов, крыс, белок и др.). У некоторых насекомых повышение плотности ведёт к изменению развития и появлению специфических расселяющихся форм: крылатых особей у тлей, стадных перелётных форм у саранчовых, длиннокрылых у цикад и у некоторых других видов. Гибель животных среди расселяющихся животных выше, чем среди оседлых. У некоторых полёвок потери популяции при расселении составляют 40–70%. У животных со сложной возрастной структурой популяций аналогом расселения является разделение стад на самостоятельно существующие группы.

При отклонении плотности популяции от оптимума, а также при любых отрицательных воздействиях среды часть особей может испытывать состояние напряжения – стресс. В состоянии стресса в организме животных происходят изменения в функционировании нервной системы и в гормональном равновесии организма. У самок в популяции учащаются нарушения овуляции, рано прекращается лактация, угасают инстинкты размножения и заботы о потомстве. Всё это приводит к снижению роста популяции. В состоянии стресса у животных понижается устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов среды, что увеличивает смертность. Большую роль в стимуляции стрессового состояния играет агрессивное поведение животных. У многих видов в условиях высокой плотности популяции повышается уровень агрессивности, меняется реакция на особей противоположного пола и т.д. В некоторых случаях агрессия может выступать как прямой фактор ограничения численности. Так, в экспериментах с домовыми мышами было показано, что рост численности и плотности популяции всегда сопровождается увеличением числа драк. У некоторых видов мелких грызунов (полёвок, леммингов и др.) наблюдается прерывание беременности самок в присутствии «чужого» самца, т.е. в ситуации, которая учащается при повышении плотности популяции. Влияние агрессии на размножение и смертность опосредуется через структуру популяции. Например, исследования показали, что в популяции рыжих полёвок в Подмосковье уровень стресса зависит не только от численности, но и от соотношения оседлых зверьков и мигрантов. В составе внутрипопуляционных групп наблюдается неодинаковое проявление агрессии и стресса у разных категорий особей. Агрессия чаще свойственна взрослым и доминантам, а стресс всегда более выражен у низкоранговых и молодых особей.

Таким образом, физиологические механизмы регуляции плотности популяции функционируют на базе разнокачественности особей в составе популяции и отдельных внутрипопуляционных групп. В результате действие стресса регулирует размножение и смертность в зависимости от остроты внутрипопуляционных отношений и степени неблагоприятности внешних условий.

 

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение популяции. Каковы особенности элементарных, экологических и географических популяций?

2. Что понимается под половой структурой популяции? Назовите типы половой структуры популяций и их экологическое значение.

3. Каково экологическое значение возрастной структуры популяции и какие факторы влияют на её формирование?

4. Охарактеризуйте основные типы возрастной структуры популяций.

5. У какой популяции растений больше шансов на выживание: у той, которая состоит из одних проростков, или из проростков, молодых и взрослых особей? Ответ обоснуйте.

6. Назовите периоды и возрастные состояния в жизненном цикле растений.

7. Назовите основные типы пространственной структуры популяций. Чем объясняется преобладание в природе неравномерного распределения особей популяции на занимаемом пространстве? Объясните экологическое значение пространственной структуры популяции.

8. Каковы особенности территориального поведения оседлых и кочевых животных? Какой экологический смысл заключается в территориальном поведении оседлых животных?

9. Назовите основные формы совместного существования особей в популяции. Укажите особенности взаимоотношений животных в семьях, колониях, стаях и стадах.

10. Что такое репродуктивный (биотический) потенциал популяции (вида)? Почему он не реализуется полностью в природных условиях?

11. Каковы экологические причины, вызывающие рост численности популяции по экспоненциальной и по логистической кривым? Приведите примеры роста численности популяций по экспоненциальной и по логистической моделям.

12. Назовите типы динамики численности популяций у животных. Укажите, для популяций каких видов они характерны.

13. Какие факторы среды ответственны за изменения численности популяций? Каковы особенности действия модифицирующих и регулирующих факторов? Приведите примеры их действия на численность популяций.

14. Что такое гомеостаз популяции? Назовите основные внутрипопуляционные механизмы регуляции численности популяции.

15. Что нужно знать о виде, чтобы с достаточной вероятностью прогнозировать его численность?

16. Почему в сообществах, созданных человеком (посевы, парки), чаще наблюдается рост численности насекомых-вредителей, чем в природных сообществах?

 







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 2554. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия