Что такое популяция животных
Виды и популяции
Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.
Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.
Критерии вида
Особи объединяются в один вид на основании сходства по ряду критериев, однако замечу, что ни один из этих критериев не является абсолютным. Только в совокупности данные критерии позволяют объективно сделать вывод о том, к какому виду относится организм.
Данный критерий свидетельствует о сходстве процессов жизнедеятельности среди особей одного вида. К такому критерию можно отнести, к примеру, продолжительность беременности, периоды миграции и спячки у особей.
Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.
Особи одного вида сходны по строению и числу хромосом. Этот критерий также не абсолютный, у разных видов число хромосом может быть одинаково: в клетках гориллы, картошки и ужовника по 48 хромосом. Однако различия здесь очевидны 🙂
Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.
Распространение вида на определенном ареале (территории).
Популяция (лат. populatio — население)
Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов.
Вся совокупность генов у особей, составляющих популяцию, называется генофонд и представляет собой механизм обмена и передачи генетического материала. У отдельных особей возникают мутации, которые накапливаются в генофонде, и могут привести к появлению новых признаков (возможно полезных, а возможно и не очень).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Определение популяции и ее основные характеристики: общая структура и этологическая структура популяций
Определение популяции и ее основные характеристики
Понятие популяции
В природе отдельный вид обычно не распределяется на какой-либо территории полностью. Отдельные видовые особи создают неравномерные по численности группировки и концентрируются на части ареала, где этот вид обитает.
Популяция — совокупность особей одного вида, обитающие на протяжении длительного времени в части его ареала и изолированные от других похожих групп особей того же вида (частично или полностью).
Популяционная структура вида — важный элемент определенного биогеоценоза. Популяции формируются по простой причине: потому что оптимальные условия существования вида, к примеру, освещенность и наличие корма, распределяются на территории неравномерно.
Вид может включать небольшое количество популяций, занимающих внушительную территорию: это касается животных, которые активно перемещаются.
Небольшое количество популяций у копытных, грачей.
Виды, которые отличаются малоподвижным образом жизни, обычно имеют большое количество популяций — они обитают на небольших площадях.
Характеристики популяции
Являясь структурным элементом вида, популяция отличается определенными особенностями и характеристиками:
Структура популяций
У любой популяции есть структура, которая отличается адаптивным или приспособительным характером. Это объясняется тем, что структура — результат взаимодействия особей и условий среды. Также структура является динамичной: изменение условий ведет к изменениям в популяции.
Структура — разделение чего-либо на отдельные части, основываясь на конкретном критерии.
Структура популяции имеет несколько разновидностей:
Животные также делятся на несколько групп в зависимости от того, как они используют занимаемую территорию. Выделяют животных:
Этологическая структура популяций
Под этологической структурой популяций понимают систему взаимосвязей между ее особями, которые проявляются в поведенческих реакциях.
Есть два способа жизни, которого придерживаются особи разных видов:
Иерархия — определенная система поведенческих реакций между особями, определяющая очередность доступа к корму, спариванию и т. д.
В стае и табуне есть лидеры: вожаки, которые могут управлять сообществом и подчинять себе других особей. Это позволяет стаям и табунам функционировать как одно целое.
Кроме того, в группах животные вырабатывают необходимые для выживания рефлексы более эффективно — на примере старших особей, путем обучения.
Что такое популяция
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.
Сегодня мы поговорим про значение популяций в эволюционном процессе, рассмотрим их структуру и свойства.
Популяция — это.
В биологии под популяцией понимается совокупность (группировка) особей одного и того же вида, длительное время (в течение нескольких поколений) занимающих отдельную территорию (ареал обитания), полностью или частично изолированных от других подобных групп и способных к репродукции (скрещиванию).
Популяция образует самостоятельную генетическую систему и формирует собственную экологическую нишу. Популяции разных видов, которые сосуществуют в пределах географической зоны, в совокупности образуют биоценоз.
Как правило, биологический вид существует в форме популяций: это обеспечивает видовое разнообразие и предоставляет больше шансов выжить в постоянно меняющихся условиях внешней среды.
К тому же в рамках одной популяции вероятность скрещивания (как полового, так и бесполого) многократно превосходит вероятность скрещивания с особями соседних сообществ. Поэтому эволюционная теория рассматривает популяцию как единицу эволюционного процесса.
Изучение популяции имеет практическое значение. В частности, с помощью популяционной генетики и экологии разрабатываются стратегии рационального использования биологических ресурсов, способы защиты растений, природоохранные мероприятия.
Структура популяции
Структура популяции выглядит следующим образом:
Сведения о структуре популяции помогают сделать вывод о её благополучии (неблагополучии).
Свойства популяции
Практически все популяции имеют взаимосвязанные характерные признаки, из которых принято выделять биологические и групповые.
К первым относятся самовоспроизводство и изменчивость, вторые можно разделить на следующие категории:
Численность – количество живых организмов одного и того же вида, совместно проживающих на определённой территории.
Число входящих в популяцию особей варьируется во времени в очень широких пределах (от нескольких сотен до многих сотен тысяч) и зависит от множества факторов, таких как условия обитания, наличие пищи, миграционные процессы и т.д. Динамика численности популяции во времени характеризуется соотношением рождаемости и смертности, а также эмиграционными и иммиграционными процессами.
При отсутствии катастрофических явлений (природные катаклизмы, эпидемии, вмешательство человека) средняя численность популяции на протяжении длительного периода стремится к стабильности благодаря действию механизмов саморегуляции. Если бы не наступление ледникового периода, популяция мамонтов, возможно, дожила бы до наших дней.
Плотность определяется делением численности особей (или биомассы) на площадь (объём) занимаемого ими жизненного пространства.
Этот показатель напрямую зависит от численности и характера пространственного распределения популяции, поэтому также подвержен сезонным и годичным колебаниям. Исключением является случай, когда рост численности сопровождается адекватным расширением ареала.
Различают среднюю и экологическую плотность. В первом случае количество особей соотносится с площадью всей занимаемой популяцией местности, во втором – только с площадью местности, пригодной для обитания.
Занимаемое популяцией пространство не имеет ярко выраженных границ. В определённый момент оно может расшириться, сузиться, а то и совсем исчезнуть – всё зависит от сочетания множественных факторов, включая хозяйственную деятельность человека.
Многие животные и птицы перемещаются настолько активно, что их ареал постоянно меняется. С другой стороны, у малоподвижных организмов (растения, земноводные) границы ареала относительно стабильны либо колеблются незначительно.
Рождаемость и смертность относятся к демографическим показателям и в совокупности характеризуют степень выживаемости популяции.
Рождаемость отражает частоту появления новых особей за отрезок времени, а смертность – частоту их исчезновения по всевозможным причинам (болезни, гибель от хищников, естественное старение и пр.). Различают абсолютную и относительную рождаемость (смертность).
В последнем случае вычисляется, сколько родившихся (погибших) особей приходится на некое количество, принятое за эталон (например, на 1000, на 10 000 единиц и т.д.). Рождаемость и смертность в сочетании с иммиграцией и эмиграцией определяют численность популяции.
На рождаемость влияют разнообразные факторы, среди которых:
Теоретически, если рождаемость стабильно превышает смертность, популяция может разрастись до огромных размеров. В природе такого не происходит ввиду того, что ёмкость среды (сумма биологических ресурсов места обитания) имеет определённый лимит и способна обеспечить жизнь строго ограниченному числу особей конкретного вида.
С другой стороны, при низкой рождаемости конкуренция за пищу и лучшие участки территории снижается, что позволяет популяции выжить.
На протяжении своего существования каждая популяция накапливает специфический набор генов, так называемый генофонд. Генофонд популяции постоянно меняется под воздействием разного рода факторов (мутации, миграции особей). Образующиеся при этом уникальные гены обеспечивают выживаемость популяции при наступлении неблагоприятных обстоятельств.
Популяция и раса
Понятие «популяция» применительно к виду Homo sapiens (человек разумный) эквивалентно термину «раса».
То есть расу можно охарактеризовать как популяцию людей со сходными наследственными и физиологическими признаками и общим географическим происхождением.
Расы как биологическая категория сформировались, по разным оценкам, 40-50 тыс. лет назад в результате длительного процесса адаптации к среде обитания.
Представители различных рас отличаются друг от друга по физиологическим и фенотипическим признакам, таким как:
Антропологи не пришли к единому мнению относительно числа рас. Чаще всего выделяют пять основных групп, различия которых провляются наиболее очевидно: негроидная, монголоидная, европеоидная, американоидная и австралоидная.
Существуют также смешанные и переходные расы. Но вот что интересно: структура ДНК всех людей, вне зависимости от внешних различий, практически одинакова (совпадение – 99,9%). Так что с позиции генетики понятие «раса» весьма условное.
Если провести параллель между популяцией и расой, то нетрудно заметить, что это «одного поля ягоды». Только у людей гораздо больше возможностей для перемещения по планете Земля и выживания в самых суровых условиях. Поэтому встретить негра в Сибири – не такая уж диковинка, а вот зайца в пустыне найти не удастся.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (2)
Если популяция небольшая и скрещивание происходит только внутри группы, это может привести к ее вырождению. Потому, взаимодействие с другими особями того же вида необходимый элемент выживания и эволюции.
Теория о том, что раса сформировалась под влиянием адаптации часто поддается критике, и не зря. Ведь современные люди никак не эволюционируют в биологическом отношении, как и другие приматы.
Экологическая единица: популяция – это в биологии
Биологический термин «популяция» впервые применен в 1903 году биологом из Дании Вильгельмом Людвигом Иогансеном (1857 — 1927) для обозначения группового произрастания одного вида растений.
Общее понятие
Что такое популяция? Она (древние латиняне говорили: populus, из современных англ. population- население) представляет собой совокупность представителей конкретного вида живых организмов, долгий временной отрезок живущих или произрастающих на одном территориальном пространстве, обособленно от особей других, схожих по аналогичным признакам групп.
Термин применяется в разнообразных областях естественных наук: экологии, медицине, биологии, демографии.
Если брать к примеру экологию, то в соответствующей терминологии, понятие определяется, как сообщество животных или растений одного вида, имеющее единый генофонд (этот термин рассмотрим ниже), способное к устойчивому самовоспроизведению. В биологии под ней подразумевают группы организмов в составе определенного вида.
Самый простой пример популяция человека на Земле. Если взять примеры из животного мира: пятнистого и благородного оленя, бурого и белого медведя, трески и пикши в морях бассейна Северного Ледовитого океана. Из мира растений: разные виды сосны и ели, осины и липы, дуба и вяза.
Какими параметрами характеризуется каждая популяция? Общепринятыми критериями являются:
Это интересно! Существует ли Черная книга: вымершие животные из Красной книги
Виды популяций
Видов живых организмов в дикой природе великое множество. Прежде всего надо выделить две глобальные популяции — животных и растений. И уже в них определяются подвиды той или иной конкретной группы организмов
В биологии структурно выделяются географически обусловленные группы, как пример, поселение белок в лесах Ульяновской области. Сгруппировавшиеся животные одного подвида (в нашем случае — белки), обитающие на географически однородном пространстве. Такая территория называется ареалом обитания.
В свою очередь популяции географические подразделяются на более мелкие — экологические (белки в хвойных и смешанных лесах одного района), а те на еще более мелкие — элементарные или локальные (те же белки, но уже в разных частях одного леса).
По способности размножаться существует подразделение на:
Внимание! Популяция весьма сходна с живым организмом, как биосистемой, тоже имеет организованную структуру, обладающую своей целостностью, генетической программой самовоспроизводства и особыми характерными механизмами саморегуляции и адаптации. 
Популяция растений
Структура популяции
Структура преимущественного числа существующих видовых поселений обусловлена формирующими их представителями, и размещением последних на территории обитания (вспоминая белок — общее число и процент разнополых зверьков в лесу). Чтобы было понятней рассмотрим по пунктам.
Итак, структура популяции бывает
Пространственная — распределение особей по занимаемой местности сколько белок бегает и где. Оно, в свою очередь, подразделяется на:
Половая соотношение разнополых экземпляров (сколько в лесу белок-мальчиков и белок-девочек).
Половая популяция белок
Возрастная — самая понятная. Сколько особей разного возраста. У любого вида, а порой, и в каждой популяции внутри вида существуют разные соотношения возрастных групп. Как правило, выделяют следующие экологические возраста:
Для животных и растений данная структура имеет существенные различия, но это отдельная тема для рассмотрения.
Генетическая структура популяции обусловлена изменчивостью и разнообразием генотипов (грубо говоря различием белок по окраске и размерам, и их вариациях при спаривании с последующим потомством).
Экологическая структура заключается в разделении какого-либо вида на группы отдельных представителей, по-своему взаимодействующих с условиями среды обитания. Именно здесь часто проявляется локальная популяция. Всё дело в том, что различие между типом и отдельной группой представителей, существующих в особых условиях общего ареала проживания, весьма условно.
В принципе, система функционирует подобно практически любой биологической системе. Соответственно для неё характерны: рост, развитие, выживаемость в изменяющихся условиях среды. Это обуславливает наличие определенных параметров.
Популяция белок
Параметры
Для большинства существующих популяций характерны: численность, плотность, рождаемость и смертность. Все эти характеристики к тому же находятся в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.
Численность популяции — суммарное количество представителей вида, проживающих на территории. Плотность, соответственно, число особей данного вида на единицу площади ареала.
Во многих крупных группах средняя численность ежегодно изменяется не слишком сильно, в связи с тем, что:
Но, при даже при определенной стабильности, для популяционной численности характерны колебания. Главные причины указанных колебаний связаны с изменениями в условиях существования. А, именно:
Эти периодические колебания ведут к изменениям в общей численности, которые складываются из следующих явлений:
С этими факторами связаны так называемые популяционные волны.
Важно! Популяционные волны — внезапно возникающие значительные численные изменения.
Пример: сокращение в результате отстрела количества лис (абиотический фактор) ведет к популяционному увеличению полевых мышей (полевок).
Для популяций характерны численность, плотность, рождаемость и смертность.
Генофонд
Но особое значение имеет эффективная численность — количество половозрелых представителей вида, способных давать потомство. Именно ими формируется генофонд. И теперь рассмотрим это понятие конкретно.
Что такое генофонд популяции (пул генов). Это совокупность всех признаков (генов) вида и их вариаций, передающихся по наследству. Именно благодаря генам, белки из Сибири отличаются от белок из Канады. Генные вариации (аллели) обуславливают способность организмов приспосабливаться к постоянно меняющимся особенностями окружающей среды. Чем больше разнообразие генов, тем способней организм приспособиться к жизни.
Генофонд популяции
В биологии существует такое понятие как идеальная популяция. Но, оно сугубо теоретическое и используется для моделирования процессов эволюции. Идеальную популяцию можно определить, как гипотетическую панмиктическую (т.е., особи которой имеют одинаковые шансы на скрещивание), с бесконечно растущей, сохраняющейся в поколениях, и независимой от естественного отбора, внешних факторов и мутаций, численностью.
Какова же основная роль понятия для существования живых организмов на планете? В экологии она определяется, как элементарная единица процесса микроэволюции (внутривидовые малые генные изменения в нескольких поколениях, ведущие к определенным изменениям особи, как внешним, так и внутренним), реагирующая на меняющиеся факторы окружающей среды перестройкой генофонда.
Это интересно! Что такое биоценоз – это в биологии: классификация и виды
Функционирование популяции и динамика ее численности в природе
Популяция как форма существования видов в природе
Вывод
Исходя из изложенного, резюмируем. Популяция — есть совокупность представителей одного вида, обитающих на общей территории, свободно скрещивающихся, обладающая единым генофондом, имеющая свою структуру, характеристики и параметры, аналогичными существующим биосистемам, и являющаяся элементарной микроэволюционной единицей.
Понятие популяции
Популяция – это объединение живых или растительных организмов единых видов, которые долгое время обитают в одной местности. Особи способны свободно скрещиваться, размножаться, и обладают едиными генами.
Основные характеристики
Характеристика популяции заключается в качествах, которые не наблюдаются у других особей или групп. Основная общность единого генотипа выражается в следующих признаках:
Общие черты вида объединяют их в популяцию.
Численность
Различают верхнюю и нижнюю границу количества особей. Падение за низкие пределы грозит риском исчезновения вида. Активное размножение увеличивает его численность. Количество особей генофонда – важный показатель для работы ученых по сохранению вида. Численность зависит от следующих факторов:
Справка. Деятельность человека, браконьерство, вырубка лесов, распашка сельскохозяйственных земель становятся причинами, влияющими на изменение численности популяции.
Плотность
Это свойство определяется числом особей на какую-либо единицу площади. Например, количество животных, обитающих на одном гектаре леса или количество рыбы на 1 м 3 водоема.
Плотность – величина не постоянная. Миграция животных, гибель или рождаемость меняют плотность группы. Примером может служить популяция птиц, откладывающая 600 яиц из которых выводятся только 400 птенцов, а выживают 100 из них. Это число реального увеличения плотности.
Рождаемость и смертность
Активное размножение животных влияет на численность генотипа. Прирост количества молодых особей омолаживает животные экосистемы, отодвигая риск исчезновения.
Погибшие за определенный период особи отражают смертность среди группы животных. Развитие процесса зависит от внешних условий – климата, достатка пищи, хищников, антропологической деятельности человека.
Структурная классификация
Популяции представляют собой сложную структуру, которая классифицируется по видам:
На формирование половой структуры влияют генетические, физиологические, гормональные причины. Структура полов – это соотношение числа особей мужского и женского рода.
Возрастная структура различает животных разного возраста. Он оказывает влияние на рождаемость, смертность генофонда. Группа животных состоит из молодого потомства, репродуктивных членов и старых организмов, не способных к размножению.
Справка. В развивающихся популяциях преобладают первые возрастные группы. Виды, где больше старых животных, близки к вымиранию.
Структуры по генетическим признакам зависят от многообразия близких видов по генной схожести. Разнородность необходима для привыкания к условиям обитания и снижения угрозы исчезновения. Пространственные – распределяются на территориях случайно, по группам или равномерно.
Структуру экологическую определяют по тому, как она взаимодействует с окружающей средой, какую занимает среду обитания. Для одних ареалом обитания становится лесной массив, для вторых – водная среда или степи.
Виды популяции
Популяция животных состоит из нескольких видов, которые объединяются общими чертами, особенностями, способами размножения. Они приспосабливаются к жизни в определенных условиях. Виды – это основная форма жизни живых организмов.
Иногда трудно определить принадлежность к одному виду. Для этого используют следующие критерии:
Живые организмы разного вида не способны скрещиваться и не относятся к единому генофонду. Каждый вид представляет группы, которые занимают определенную территориальную единицу. Например, серебристые чайки, живущие на одном или соседних островах, считаются одним генотипом.
Популяции простейших видов более сильно зависят от экологии обитания. Это относится к неподвижным объектам (растениям). Они не могут выбирать место, где им произрастать. Птицы, которые гнездятся на деревьях, тоже образуют популяции.
Но осенью они собираются стаями и кочуют по лесам в поисках пищи. Так же не привязаны к местам обитания виды млекопитающих, рыб. Разные виды образуют группы. Это могут быть стада, стаи, табуны, косяки в зависимости от сезонов, условий среды.
Понятие о популяции в биологии
В биологическом смысле генофонды объединяют животных единого вида, которые населяют одно пространство, связаны между собой потомством. В биологии термином популяция стали пользоваться на заре XX века.
Для сохранения объединений животных путем воспроизводства необходим свободный обмен генной информацией. В биологии, места проживания животных, тропы их передвижения, укрытия, запасы корма играют важную роль для определения генотипа.
Группы, которые образуют единицы одной общности, дают им преимущество перед одиночным существованием. Проживая в сообществе, легче обнаружить хищников, обороняться от них, обучать молодое потомство. Важно общение между членами группы. Информацию они передают звуками, запахами, электрическими разрядами (рыбы). Примером общения служит сорочий гвалт в лесу, который является предупреждением сородичей о приближении чужаков.
Популяция в экологии
Научные понятия популяций представляют собой в экологии особей одной группы, которые делят общие территории. Здесь проявляются разные формы общения – между полами или поколениями.
Внутри объединения действуют определенные законы, позволяющие рациональное использование ресурсов с учетом потомства. Некоторые животные самостоятельно регулируют численность группы. Процесс в экологии получил название гомеостаза.
Дополнительная информация. Важным фактором саморегуляции количества особей являются стрессовые ситуации, которые снижают жизненные силы организма.
Экологические популяции обладают общими признаками:
Изменение этих признаков, ведет к нарушениям внутри экосистемы живых организмов, приводит к ее исчезновению.
Обособленность популяции
Совокупности живых организмов постоянно перемещаются, смешиваются на больших территориях, так они образуют крупные объединения. Слабо подвижные группы подлежат определению, как мелкие популяции.
Обособленность зависит от видов, условий среды. Разные виды рыб обитают в водоемах с разной глубиной, пресностью или соленостью воды. Долгая изоляция одного вида приводит к появлению новых подвидов.
Изменение среды, пищи, климата заставляет животных приспосабливаться к этим условиям. Меняются вкусы, пища, похолодание делает шерсть гуще. Так появляется новый подвид под влиянием обособленного образа жизни.
Заключение
Популяции состоят из одного или нескольких схожих типов. Характеристика каждой популяции включает определенную численность, плотность, показатели рождаемости и смертности.
Каждое объединение занимает общую территорию, за которую борется с чужаками. Изменение условий обитания приводит к появлению новых видов внутри популяции.