Dynamika populacji – cechy, znaczenie i typy

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:46

Pierwsze prawo ekologii mówi, że wszystko jest ze sobą powiązane i to nie tylko między sobą, ale z absolutnie wszystkim. Nie możesz zrobić kroku, nie uderzając w coś. Człowiek nieustannie zaburza równowagę w środowisku. Każdy krok człowieka niszczy dziesiątki drobnoustrojów nawet w zwykłej kałuży, nie mówiąc już o przestraszonych owadach, które zmuszone są zmieniać ścieżki migracji i zmniejszać swoją produktywność. Środowisko jest zanieczyszczone, zasoby naturalne są wyczerpane, powiązania w ekosystemach są zerwane. Wszystko to przerodziło się w problemy globalne. Wiele populacji jest na skraju przetrwania. Jeśli człowiek się nie zmieni, jego populacja może zniknąć za kilka pokoleń. Czym jest populacja i jak jest śledzona jej liczebność, zostanie omówione w tym artykule.

Definicja populacji

Organizmy należące do tego samego gatunku zdolne do wymianyinformacja genetyczna w obrębie tej grupy, zajmująca określoną przestrzeń, będąca częścią wspólnoty biotycznej i funkcjonująca w jej obrębie - jest to populacja. Posiada szereg cech, których jedynym nosicielem jest grupa, a nie poszczególne osobniki należące do tej grupy.

Jak dynamika zależy od gęstości?

Taki czynnik jak dynamika populacji zależy od jej gęstości. Istnieją trzy rodzaje takiej zależności:

• Tempo wzrostu populacji spada wraz ze wzrostem gęstości. Zjawisko to jest powszechne i wskazuje na przyczynę utrzymywania się niektórych populacji. Wraz ze wzrostem gęstości spada wskaźnik urodzeń. Przykładowo, jeśli zagęszczenie bogatki jest mniejsze niż 1 para na 1 ha gruntu, to w jednym gnieździe można liczyć około czternastu piskląt, przy zagęszczeniu do 18 par, w jednym gnieździe wykluwa się do 8 piskląt. Co ciekawe, dynamika populacji zależy od tego, czy zagęszczenie wpływa na dojrzałość płciową osobników. Jest to wyraźnie widoczne u słoni, których zdolność do rozmnażania może wystąpić w wieku od 12 do 18 lat. Jeśli gęstość jest niska, możemy mówić o narodzinach jednego słoniątka co cztery lata, przy dużej gęstości - jedno słoniątko na siedem lat.
• Szybkość wzrostu populacji osiąga szczyt przy średniej gęstości. Dotyczy to szczególnie gatunków wykazujących efekt grupowy.
• W trzecim typie, od którego zależy dynamika populacji, tempo wzrostu pozostaje niezmienione dowysoka gęstość, po której zaczyna gwałtownie spadać. Ta zależność jest wyraźnie widoczna w populacji lemingów. Zaczyna migrować w szczycie gęstości.

Czynniki biotyczne

W populacjach w równowadze regulacja liczebności jest determinowana głównie przez czynniki biotyczne. Głównym w tym przypadku jest konkurencja w obrębie gatunku. Żywy przykład: walka o gniazdowanie (jego miejsce). Taka konkurencja może wywołać efekt choroby szokowej (efekt fizjologiczny). Taka dynamika liczebności populacji jest doskonale śledzona u gryzoni. Jeśli gęstość jest zbyt duża, efekt fizjologiczny prowadzi do spadku płodności i wzrostu śmiertelności. W ten sposób populacja powraca do naturalnych normalnych poziomów.

Czynniki wpływające na liczby

Istnieją gatunki zwierząt, których dorośli zjadają własne potomstwo. To funkcjonowanie populacji i dynamika jej liczebności nazywa się kanibalizmem. Reguluje liczebność populacji w kierunku malejącym. Przykładem takiego zjawiska może być okoń w jeziorach zachodniej Syberii. Pokarm dorosłych osobników składa się w 80% z młodych osobników własnego gatunku. Same młode zjadają plankton.

Interakcje między gatunkami są również ważne w kontrolowaniu gęstości populacji. Drapieżniki i ofiary, pasożyty i ich żywiciele są istotnymi czynnikami w dynamice populacji wielu gatunków organizmów żywych. Z takich faktówczęsto dotknięte gęstością zaludnienia.

Inne czynniki obejmują chorobę. Różne rodzaje wirusów są w stanie zredukować populację niektórych osobników do tych wskaźników, które najprawdopodobniej są wówczas istotne. Dotyczy to wszystkich żywych organizmów, w tym ludzi. Infekcje rozprzestrzeniają się najszybciej w gęstych populacjach.

Rodzaje dynamiki

Ponieważ dynamika populacji to zmiany liczebności osobników w tej samej populacji, chociaż trudno jest znaleźć dwie podobne (identyczne w dynamice) populacje, nadal można je w przybliżeniu, z małymi błędami, zredukować do trzech rodzaje dynamiki populacji:

1. Stabilny.
2. zmienne.
3. Wybuchowy.

Opis typu stabilnego i zmiennego

Typ stabilny - typowy dla większości dużych ptaków i ssaków. Skuteczne mechanizmy regulacyjne, w połączeniu z potencjałem biotycznym w obrębie populacji i w relacjach zewnętrznych między innymi populacjami, mogą powodować pewne wahania liczebności, ale nieznaczne, kilkakrotnie, ale nie rzędy wielkości. Główną rolę w systemie regulacji przypisuje się relacjom między populacjami drapieżników a ofiarami oraz wewnętrznymi mechanizmami zachowania populacji, takimi jak hierarchia, terytorialność itp.

Typ zmienny - typowy dla populacji, których liczebność i zagęszczenie waha się od dwóch dotrzy zamówienia. Duże znaczenie mają słabe mechanizmy inercyjne i rywalizacja wewnątrzpopulacyjna w systemie regulacji populacji takich organizmów. Ten typ jest typowy na przykład dla wielu owadów ksylofagicznych.

Wydłużone korniki są również zmiennym typem dynamiki populacji, która przegryza drogi maciczne i składa jaja w drewnie modrzewia syberyjskiego.

Ten typ głośnika przechodzi przez trzy etapy:

1. Insekty atakują drzewa, które mają słaby przedział żywicy. Wydzielają feromony, przyciągając inne osobniki. Zaznaczają terytorium, a drzewo dalej słabnie. Wraz ze wzrostem zagęszczenia rozpoczyna się migracja do sąsiednich drzew.
2. Gęstość owadów stale rośnie, a liczba składanych przez nie jaj spada u samic. Larwy zaczynają ginąć w większej liczbie.
3. Gęstość zaludnienia spada, a populacja stabilizuje się na optymalnym poziomie.

Drapieżne chrząszcze mają ogromny wpływ na populację korników. Jest to jednak paradoksalne: gdy liczebność chrząszczy utrzymuje się na niskim i średnim poziomie, wzrost populacji kornika jest ograniczony. Dopiero liczebność chrząszczy staje się duża - zmniejszają one konkurencję wewnątrzgatunkową, co pomaga utrzymać wysoki poziom liczebności.

Typ materiału wybuchowego i jego charakterystyczne cechy

Typ wybuchowy - charakterystyczny dla populacji z wybuchami masowej reprodukcji, gdy liczba wzrasta o wiele rzędów wielkości. Osoby te mają dość wysoki poziom potencjału biotycznego. Gęstość namoże na krótki czas przekroczyć pojemność siedliska. Wtedy zaczyna się masowa migracja. Dotyczy to przede wszystkim szarańczy, gryzoni podobnych do myszy i podobnych populacji.

Trudno przecenić znaczenie badania dynamiki populacji dla przyszłości całej planety.

Jeśli obserwuje się masową reprodukcję, oznacza to, że relacje międzygatunkowe wymknęły się spod kontroli. Następnie powrót do stanu stabilnego, regulacja liczebności następuje głównie dzięki mechanizmom wewnątrzpopulacyjnym. Wyjątkiem są choroby masowe, kiedy występuje przeludnienie populacji.

Dynamiczną cechą populacji jest homeostaza. Jest to zbiór faktów i czynników, które zależą od gęstości i powodują modyfikacje. Homeostaza zapewnia wahania liczby osobników w populacji w normalnym zakresie (nie pozwala na wyczerpywanie się zasobów środowiska). Zapewnia to równowagę ekologiczną, środowisko biotyczne i abiotyczne.

Praktyczne znaczenie dynamiki populacji

W każdej populacji liczba ta stale się zmienia. Gdy następuje odchylenie od standardowych wskaźników liczebności (poziom średni) pod wpływem środowiska, mówi się o procesie modyfikacji. Powrót do przeciętnego poziomu obfitości nazywamy regulacją. Gęstość zawsze zmienia swoją wartość, jeśli chodzi o zmiany populacji.

Można powiedzieć, że dynamika populacji jest pojęciem określanym przez wielkość potencjału biotycznego.

Wpływ czynników środowiskowych na organizmy, które pozwalają regulować wielkość populacji, zależy od jej zagęszczenia. Należą do nich związki biotyczne i czynniki zasobowe środowiska abiotycznego. Pod wpływem tych czynników ustala się homeostaza populacji.

Wzorce homeostazy

• Podstawą homeostazy jest system modyfikacji-regulacji, czyli system korekcji błędów.
• Większość czynników ma jednostronny efekt regulacyjny, mający na celu aktywne ograniczanie wzrostu populacji.
• Liczba ta rośnie ze względu na spadek presji czynników regulacyjnych.
• Rola różnych czynników regulacyjnych zmienia się wraz z różnymi wartościami gęstości w populacji.

Rodzaj dynamiki populacji w każdej populacji zależy od tego, jak skuteczne są mechanizmy homeostatyczne. Teoretycznie każda populacja jest zdolna do nieograniczonego wzrostu liczebności, jeśli nie jest ograniczona czynnikami środowiskowymi. Wtedy tempo wzrostu populacji jest określane przez wielkość potencjału biotycznego.