"Биология. Профильный уровень", Пономарева И.Н.
Популяция — группа особей одного вида, которые длительно живут на общей территории и способны скрещиваться. Через популяции вид существует в природе, а организмы взаимодействуют друг с другом и со средой. Популяцию описывают по ареалу, численности, плотности, возрастному и половому составу, а также по размещению особей. Эти характеристики помогают понять, может ли группа размножаться и сохранять свою численность. В биогеоценозе популяции включены в пищевые связи и обмен веществ и энергии.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Популяция — совокупность особей одного вида, длительно обитающих на общей территории и способных свободно скрещиваться. Это не просто случайно встретившаяся группа: у её участников есть возможность размножаться друг с другом. Понятие популяции помогает описывать, как вид существует в конкретных условиях.
Ареал популяции — часть территории распространения вида, которую занимает данная популяция. У одного вида ареал может включать несколько территориально разделённых участков, где живут разные популяции. Границы участка важны, чтобы определить, о какой группе организмов идёт речь.
Численность популяции — общее количество входящих в неё особей. Её выражают числом организмов, например 80 зайцев. По численности можно судить о размере группы, но для сравнения территорий одного этого показателя недостаточно.
Плотность популяции показывает число особей на единицу площади или объёма. Её рассчитывают, разделив численность на площадь или объём занимаемой территории. Плотность позволяет сравнивать группы, живущие на участках разного размера.
Особи одного вида обычно существуют не изолированно, потому что для размножения им необходимо находить партнёров, а для выживания — использовать подходящие условия среды. Если организмы долго живут на общей территории и могут скрещиваться, они образуют популяцию. Такая группа связывает отдельные поколения и позволяет виду сохраняться в природе.
Условия среды и ресурсы неодинаковы: где-то больше пищи и убежищ, а где-то их не хватает. При достатке ресурсов выживает больше особей, и численность может расти; при нехватке пищи, воды или пространства она может снижаться. Плотность тоже зависит от площади и доступности мест обитания: на тесном участке при той же численности она будет выше.
Возрастная структура показывает соотношение молодых, взрослых и старых особей, а половая — соотношение самцов и самок. Эти признаки влияют на то, сколько особей способно размножаться и каким может быть пополнение группы. Если взрослых особей, участвующих в размножении, мало, одна высокая общая численность ещё не гарантирует быстрого роста популяции.
Пространственная структура описывает, как особи размещены в пределах территории. Ресурсы могут быть сосредоточены в отдельных местах, поэтому организмы нередко собираются там; конкуренция, взаимодействия между особями и особенности ландшафта тоже меняют их размещение. В результате на одной территории встречаются скопления, равномерное распределение или отдельные рассредоточенные особи.
Популяция является структурным компонентом биогеоценоза, потому что её особи включены в связи с другими организмами и средой. Одни популяции служат пищей для других, а сами используют ресурсы и выделяют вещества. Через эти отношения энергия передаётся по пищевым цепям, а вещества участвуют в круговороте внутри биогеоценоза.
| Характеристика | Что показывает | Как выражается или определяется |
|---|---|---|
| Ареал | Территорию, занимаемую популяцией | Часть территории распространения вида |
| Численность | Общее количество особей | Числом особей |
| Плотность | Количество особей на единицу площади или объёма | Численность делят на площадь или объём |
| Возрастная структура | Соотношение особей разных возрастов | Долями или числом молодых, взрослых и старых |
| Половая структура | Соотношение самцов и самок | Числом или долями особей каждого пола |
| Пространственная структура | Размещение особей на территории | Характером распределения в пространстве |
Чтобы описать популяцию, сначала определите её территорию, затем оцените численность и при необходимости рассчитайте плотность. Возрастную и половую структуру удобно сравнивать по долям, а пространственную — по тому, как особи размещены. Ни один показатель сам по себе не даёт полной картины состояния популяции.
Задача 1. На участке площадью 2 га учтено 80 зайцев. Найдите плотность популяции. Нужно понять, сколько особей приходится на один гектар, поэтому общую численность делим на площадь участка.
Ответ: плотность популяции равна 40 зайцам на 1 га.
Задача 2. В популяции 120 особей: 30 молодых, 60 взрослых и 30 старых. Определите долю каждой возрастной группы и оцените, какая группа преобладает. Чтобы получить долю, число особей группы делим на общую численность и переводим результат в проценты.
Ответ: молодых — 25%, взрослых — 50%, старых — 25%; преобладают взрослые. Такая структура означает, что половина учтённых особей относится к возрастной группе, которая обычно может участвовать в размножении.
Задача 3. Сравните две популяции одного вида: в первой на 10 км² живёт 100 особей, во второй — 150. Укажите, какая популяция плотнее, и назовите два фактора среды, которые могут повлиять на различие. Поскольку площади одинаковы, достаточно сопоставить число особей на них.
Ответ: плотнее вторая популяция — 15 особей на км² против 10. Различие может быть связано, например, с большим количеством пищи или более подходящими условиями для укрытия.
Ошибка — считать популяцией любую группу особей одного вида. Так делают, потому что сходство организмов заметнее, чем их связь с территорией и размножением. Проверьте себя: группа должна длительно обитать на общей территории и иметь возможность свободно скрещиваться.
Ошибка — путать численность с плотностью. Численность показывает общее число организмов, а плотность учитывает площадь или объём; их смешивают, если не обращают внимания на единицы измерения. Для проверки спросите себя, есть ли в ответе показатель «на гектар», «на км²» или «на м³».
Ошибка — считать границы популяции неизменными. Распространение особей зависит от условий среды, ресурсов и перемещений, поэтому занимаемая территория может меняться. Проверить вывод можно, уточнив, где организмы реально обитают и какие участки доступны для них в данный момент.
Ошибка — оценивать благополучие популяции только по численности. Большая группа может иметь мало размножающихся особей или быть распределена по территории так, что обмен партнёрами затруднён. Перед выводом проверьте также возрастное, половое и пространственное соотношение организмов.
Для понимания популяции нужны понятия «вид», «ареал» и «биогеоценоз». Вид — группа сходных организмов, способных скрещиваться, ареал — территория распространения вида, а биогеоценоз включает организмы и среду их обитания. Знание пищевых связей помогает увидеть, как популяции взаимодействуют в экосистеме.
Показатели структуры пригодятся при изучении динамики численности — её изменения во времени. Они также помогают разбирать естественный отбор, поскольку в популяциях сохраняются и размножаются особи с разными наследственными признаками. Для охраны видов эти сведения нужны, чтобы оценивать состояние популяций и планировать меры защиты.
Чем популяция отличается от вида?
Вид объединяет особей, обладающих общими признаками и способных скрещиваться, а популяция — это часть вида, обитающая на общей территории. Популяции одного вида могут быть разделены пространственно.
Могут ли популяции одного вида жить на разных территориях?
Да. Части ареала вида могут быть разделены расстоянием или природными преградами, поэтому на них формируются разные популяции. Условия жизни и численность в них могут различаться.
Чем численность популяции отличается от её плотности?
Численность — общее количество особей в популяции. Плотность показывает, сколько особей приходится на единицу площади или объёма, поэтому при одинаковой численности на разных по размеру территориях плотность будет разной.
Почему возрастной состав важен для будущего популяции?
Возрастной состав показывает, сколько в популяции молодых, взрослых и старых особей. Если в ней достаточно особей, способных размножаться, вероятнее пополнение следующего поколения; преобладание молодых или старых может указывать на разные перспективы роста.
Как популяция связана с биогеоценозом?
Популяции организмов входят в состав биогеоценоза и взаимодействуют с другими его компонентами. Их представители участвуют в пищевых цепях, а через питание и жизнедеятельность — в передаче энергии и круговороте веществ.
§ 53. Популяция как структурный компонент биогеоценоза
