"Биология. Общие биологические закономерности", Т. М. Ефимова, А. О. Шубин, Л. Н. Сухорукова
Популяция — группа особей одного вида, которая долго живёт на общей территории, может скрещиваться внутри группы и лишь ограниченно обменивается особями с другими группами. Популяции помогают виду существовать в природе: организмы взаимодействуют между собой и со средой именно в таких группах. Их численность и плотность меняются, а возрастной состав влияет на способность к размножению. Эти характеристики позволяют понять, растёт ли популяция и каковы её перспективы.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Популяция — группа особей одного вида, длительно обитающая на общей территории, способная свободно скрещиваться и относительно изолированная от других таких групп. Общая территория и скрещивание объединяют особей, а ограниченный обмен с соседями сохраняет самостоятельность группы. Это понятие помогает описывать, как существует вид в природе.
Численность популяции — общее количество особей, входящих в неё. Она не является постоянной: рождения и прибытие особей могут увеличить число организмов, а смерти и уход — уменьшить его. Поэтому численность указывают для определённого времени.
Плотность популяции — число особей или их биомасса, приходящиеся на единицу площади либо объёма среды. Чтобы её найти, численность соотносят с размером места обитания. Эта характеристика показывает, насколько часто особи встречаются на территории или в объёме среды.
Возрастная структура популяции — соотношение особей разных возрастных групп. Оно помогает понять, какая часть популяции способна размножаться сейчас и сможет ли группа восполнять потери в дальнейшем. Поэтому для оценки перспектив популяции мало знать только число всех особей.
Общая территория даёт особям возможность регулярно встречаться, а скрещивание связывает их общим размножением. Если обмен с другими группами ограничен, популяция сохраняет относительную самостоятельность: её состав и численность могут изменяться независимо от соседей. Изоляция не обязательно означает полное отсутствие контактов, поэтому между популяциями возможен обмен отдельными особями.
Вид может занимать большую территорию, но его особи обычно распределены не сплошной однородной группой. Поэтому в природе он существует как ряд популяций, каждая из которых связана с определённой территорией. Именно в составе этих групп организмы встречаются, размножаются и испытывают влияние местных условий среды.
Изменение численности объясняется четырьмя процессами. Рождения и вселение увеличивают количество особей, а смерти и выселение уменьшают его. Чтобы понять итог, нужно учесть все процессы за один и тот же период: например, многочисленные рождения не гарантируют роста, если одновременно много особей погибло или покинуло территорию.
Плотность зависит и от числа организмов, и от пространства, которое им доступно. Если особей столько же, но площадь или объём местообитания увеличились, на каждую единицу среды приходится меньше организмов. Поэтому одной численности недостаточно для сравнения групп: одинаковое число рыб в малом и большом объёме воды означает разную плотность.
Распределение по территории и соотношение полов влияют на то, как часто особи могут встречаться и размножаться. Возрастной состав тоже важен: при преобладании особей, способных давать потомство, у популяции больше возможностей для воспроизводства. Если таких особей мало, большое общее количество организмов ещё не означает, что численность удастся сохранить.
| Характеристика | Что показывает | Как определяется или от чего зависит |
|---|---|---|
| Численность | Общее количество особей | Рождения, смерти, вселение и выселение |
| Плотность | Число особей или биомасса на единицу среды | Численность и площадь либо объём местообитания |
| Территориальное распределение | Как особи размещены в пределах территории | Особенности местообитания и условия среды |
| Возрастная структура | Соотношение особей разных возрастов | Возраст особей и их способность размножаться |
| Изменение численности | Рост или сокращение группы за период | Баланс рождений, смертей, вселения и выселения |
Таблица помогает не смешивать характеристики: численность отвечает на вопрос «сколько?», а плотность — «сколько на единицу среды?». При сравнении популяций учитывайте не только эти показатели, но и возрастной состав. Последняя строка показывает, какие процессы нужно сложить или вычесть, чтобы найти изменение численности.
Задача 1. На участке площадью 2 га обитают 80 зайцев. Найдите плотность популяции. Нужно выяснить, сколько особей приходится на один гектар, поэтому общее количество делим на площадь участка.
Ответ: плотность популяции равна 40 зайцам на гектар. Проверка: на двух гектарах по 40 зайцев на каждом получится 80 зайцев.
Задача 2. В пруду на 1 м³ воды приходится 12 рыб. Как изменится плотность, если при прежней численности объём подходящей для рыб воды увеличится до 2 м³? Число рыб остаётся тем же, а доступный объём становится вдвое больше, значит, нужно сравнить число особей на единицу объёма.
Ответ: плотность уменьшится вдвое и составит 6 рыб на 1 м³. Уменьшилось не число рыб, а количество особей, приходящееся на единицу объёма.
Задача 3. За сезон родилось 240 насекомых, погибло 190, вселилось 30 и выселилось 20. Найдите изменение численности и объясните его. Рождения и вселение прибавляют особей, тогда как смерти и выселение убавляют их.
Ответ: численность выросла на 60 особей. Прирост положительный, потому что рождения и вселение вместе дали больше особей, чем смерти и выселение.
Ошибка: считать популяцией любую группу особей одного вида. Так думают, потому что принадлежность к одному виду кажется достаточным признаком, но важны также общая территория, возможность скрещивания и относительная изоляция. Проверьте себя: подходит ли группе каждое из этих условий?
Ошибка: путать численность и плотность. Их легко смешать, потому что обе характеристики связаны с количеством организмов; однако численность — общее число, а плотность учитывает площадь или объём. Самопроверка: есть ли в ответе единицы вроде «особей на гектар» или «рыб на м³»?
Ошибка: считать, что численность зависит только от рождений и смертей. При таком подсчёте забывают, что особи могут прибывать на территорию или покидать её. Проверьте расчёт: учтены ли вселение и выселение вместе с двумя другими процессами?
Ошибка: оценивать благополучие популяции только по общему числу организмов. Большая численность может скрывать малую долю особей, способных размножаться. Для самопроверки спросите себя, учтён ли возрастной состав и может ли популяция восполнять потери.
Чтобы понять, что объединяет особей в популяцию, нужно знать признаки вида и учитывать, что один вид может обитать на разных территориях. Это помогает отличить вид как крупную группу организмов от популяции как её части. Знание условий среды объясняет, почему численность и плотность групп меняются.
Тема связана с экосистемами: популяции взаимодействуют с другими организмами и зависят от факторов среды. Позднее эти знания пригодятся при изучении естественного отбора и эволюции, потому что изменения организмов и их групп происходят в условиях конкретной среды. Представление о популяции помогает проследить, как условия влияют на группы особей одного вида.
Чем популяция отличается от вида?
Вид объединяет особей, обладающих общими признаками и способных скрещиваться. Популяция — часть вида: группа, которая живёт на общей территории и относительно изолирована от других таких групп.
Могут ли популяции одного вида обмениваться особями?
Да, такой обмен возможен, например, когда особи переселяются из одной группы в другую. Однако он ограничен, поэтому популяции сохраняют относительную самостоятельность.
Как найти плотность популяции?
Нужно разделить число особей на площадь или объём, где они обитают. Например, 80 зайцев на 2 га дают плотность 40 особей на гектар.
Почему численность популяции постоянно меняется?
На неё влияют рождения и смерти, а также вселение и выселение особей. Если прибывающих и родившихся больше, чем погибших и покинувших территорию, численность растёт.
Как возрастной состав помогает оценить будущее популяции?
Он показывает, сколько в группе молодых, взрослых и старых особей. Если достаточно особей, способных размножаться, популяция может восполнять потери и поддерживать свою численность.
Популяции
