Могут ли существовать виды состоящие из одной популяции – Вопрос: 1. Существует мнение, что в жизни любого вида преобладает жесткая конкуренция и борьба особей друг с другом. Опровергните или подтвердите его. 2. Могут ли существовать виды, состоящие всего из одной популяции? 3. Применимо ли к человеку представление о том, что вид состоит из популяций? 4. Одни животные при выведении потомства образуют семьи, другие — нет. Можно ли сказать, что первые более приспособлены к среде, чем вторые? В чем приспособительное значение семьи у животных? 5. Как бы вы организовали учет численности синиц в лесу? рачков-дафний в пруду? Помогите с домашним заданием по экологии, пожалуйста!
Основные экологические характеристики популяции
1. Что такое популяция?
Ответ. Популяция — структурная единица вида, совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определённую территорию.
Население любого вида распределено в пространстве неравномерно, группами. Например, крапива двудомная встречается в пределах своего ареала только во влажных тенистых местах с плодородными почвами. Капустных белянок можно встретить там, где выращивают капусту — на огородах и полях. Поселения европейского крота, которые мы замечаем по холмикам земли (кротовинам) , встречаются на лесных опушках и лугах.
Подходящие для жизни особей вида места обитания не покрывают весь ареал, поэтому, нет смысла искать, например, крота среди болота, а капустных белянок — в лесу.
Группы особей одного вида могут быть большими или маленькими, существовать длительно (на протяжении жизни сотен поколений и более) либо недолго — всего в течение жизни двух-трех поколений. В результате весеннего разлива рек образуются временные водоемы, в которые могут отложить икру лягушки, а также развиться личинки стрекоз и комаров. Но эти небольшие группы животных обречены на гибель, если под лучами летнего солнца водоем пересохнет.
Гораздо важнее для эволюции судьба группы особей, которая устойчиво сохраняется у множества поколений. Например, население большого озера, то увеличиваясь, то сокращаясь в численности, может существовать довольно длительное время. Такие группы особей одного вида, длительно существующие на определенной части его ареала, и называют популяциями (от франц. population — население какой-либо территории) .
Популяция — надорганизменная система. В процессе совместного проживания между особями в популяции образуются закономерные связи. Особенно ярко это проявляется в популяции животных. При этом многие связи направлены на воспроизводство популяции: особи разного пола находят друг друга по запаху, звукам, вступают в брачные отношения, строят убежища, выкармливают детенышей, проявляют заботу о потомстве.
Оригинальные способы заботы о потомстве известны у некоторых амфибий. Самец жабы-повитухи наматывает икру на задние лапы и сидит с ней около двух недель в земляной ямке; затем переселяется в ближайший водоем, чтобы освободиться от икринок. Самка жабы пипы икру вынашивает на спине, в особых углублениях на коже. Яванские веслоногие лягушки, живущие на деревьях и кустарниках, во время икрометания вместе с икринками выделяют слизистую жидкость, которую взбивают ногами в густую пену; после икрометания самка ногами формирует из слизистой массы яйцевидный ком, к которому плотно прижимает расположенные рядом листья. Молодь покидает гнездо уже в виде маленьких лягушат.
2. Может ли вид состоять из одной популяции?
Ответ. Могут, и существуют. Но без охраны человеком такие виды обречены. Например, голубой песец, иранская лань или калифорнийский кондор. Это редчайшие виды, подлежащие международной охране.
3. Какова роль популяций в эволюции?
Ответ. Роль популяций велика, так как практически все мутации происходят внутри нее. Эти мутации прежде всего связаны с изолированностью популяций и генофондом, который различается из-за их обособленности друг от друга. Материалом для эволюции служит мутационная изменчивость, которая начинается в популяции и заканчивается образованием вида.
Вопрос после § 79
1. В одном озере живут окуни, ерши, караси, щуки, плотва. В соседнем, изолированном от первого водоеме обитают окуни, щуки, судаки, лещи, плотва. Сколько видов и сколько популяций населяют оба водоема?
Ответ. 10 популяций 7 видов
2. Что такое демографические показатели популяций? Как ими пользоваться в хозяйственной деятельности?
Ответ. Для понимания функционирования этой сложной системы очень важно знать не только особенности биологии тех или иных видов организмов, но главное – их популяционные характеристики, в частности плотность расселения, общую численность особей, скорость роста, продолжительность жизни, количество производимого потомства. Эти характеристики, называемые демографическими показателями популяций, крайне важны для предугадывания возможных изменений, происходящих как в отдельных популяциях, так и во всем сообществе или экосистеме.
Демографические характеристики, например рождаемость, смертность, возрастной состав (структура) и численность особей (обилие), характеризуют популяцию в целом, отражая скорость происходящих в ней процессов. Отдельный организм рождается, стареет и умирает. Применительно к особи нельзя говорить о рождаемости, смертности, возрастной структуре, численности – характеристиках, имеющих смысл только на групповом уровне.
Их используют для прогнозирования процессов дальнейшего развития, использования, восстановления.
3. В чем состоит практическое значение изучения популяций? Приведите примеры.
Ответ. Изучение популяций важно для прогнозирования происходящих в них изменений и их регулирования. Например, при заготовках древесины очень важно знать скорость восстановления леса, чтобы правильно планировать интенсивность рубок. Аналогична ситуация с популяциями животных, которые используются человеком для получения пищевого или пушного сырья. Практически значимо с медико-санитарной точки зрения изучение популяций мелких грызунов — носителей возбудителя опасного для человека заболевания — чумы.
4. Какие свойства популяции определяются особенностями ее возрастного состава?
Ответ. Возрастная структура популяции характеризуется соотношением численности или биомассы особей различного возраста. Такое соотношение называют возрастным распределением популяции, т. е. распределением численности по возрастным группам. Возрастной состав популяции зависит от интенсивности смертности организмов и от величины рождаемости.
Даже в пределах одной и той же популяции со временем могут происходить значительные изменения возрастной структуры. Такие изменения, однако, как бы автоматически включают механизмы, вновь возвращающие популяцию к некоторому нормальному, свойственному для данной популяции возрастному распределению.
Анализ возрастной структуры позволяет прогнозировать численность популяций на ряд ближайших поколений и лет, что применяется, к примеру, для оценки возможностей промысла рыбы, в охотничьем хозяйстве, в некоторых зоологических исследованиях.
5. Почему разновозрастные популяции оказываются менее чувствительными к внезапным кратковременным изменениям условий воспроизводства?
Ответ. Особенностями возрастной структуры определяются многие свойства популяции как системы. Популяция, включающая в себя много возрастных групп, в меньшей степени подвержена влиянию факторов, определяющих успешность размножения в конкретном году. Ведь даже крайне неблагоприятные условия размножения, способные приводить к полной гибели приплода того или иного года, не являются катастрофическими для популяции сложной структуры, потому что одни и те же родительские пары участвуют в воспроизводстве много раз.
►В начале сезона было помечено 1000 рыб. В ходе последующего лова в общем вылове из 5000 рыб обнаружилось 350 меченых. Какова была численность популяции перед началом промысла?
Ответ. Задача решается через пропорцию
1000 помечено — х (численность популяции)
350 помечено — 5000 выловлено
х= 1000*5000/350=14 285,7=14 286 рыб
Ответ: численность до начала промысла равна 14 286 рыб
resheba.com
Почему биологические виды существуют в виде популяций и больших групп?
Биологические виды состоят из популяций. Что обозначает данный термин? Популяция представляет собой некую группу особей одного биологического вида, населяющую определенное пространство, частично изолированную от прочих подобных сообществ. Относительно стабильная популяция может самовоспроизводиться в течение нескольких поколений.
Размеры территории, которую занимают разные популяции, неодинаковы. Они зависят от размера организма и его образа жизни. Бактерии, длиной в долю микрона, выбирают для своих популяций очень маленькие участки. Для крупных млекопитающих территория обитания измеряется квадратными километрами.
Почему биологические виды существуют в виде популяций?
Взаимоотношения между членами одной группы носят разнообразный характер. Часто они зависят друг от друга. Почему биологические виды существуют в виде популяций? Ответ прост: потому что так легче выжить.
В отдельных случаях члены популяции могут конкурировать и даже бороться за те или иные экологические факторы (свет, минеральное питание у растений, территория у животных). Но чаще они помогают друг другу. Особенно выражено это у колониально гнездящихся птиц и копытных, ведущих стадный образ жизни.
Обмен генами и передача наследственных свойств
Отвечая на вопрос, почему биологические виды существуют в виде популяций, едва ли не самым важным фактором следует признать облегченный процесс размножения. Он обеспечивает обмен генами, передачу наследственных свойств от родителей к потомкам. Несколько ослаблены эти связи в популяциях, где преобладает партеногенетическое размножение. Это свойственно некоторым насекомым, например, тлям. Для многих растений свойственно вегетативное размножение. Таковы обитающие в лиственных лесах сныть и венерин башмачок, пырей ползучий на лугах. Вегетативно размножаются некоторые виды животных — кораллы, губки.
Структура
Популяция существует в пространстве в виде определенной биологической схемы. Ее характер, отработанный механизмом естественного отбора, позволяет экономно использовать экологические ресурсы территории и поддерживать биологически необходимые контакты между особями, входящими в состав популяции. Это позволяет понять, почему биологические виды существуют в форме популяций и подвидов.
Пространственное распределение группы зависит от размеров кормовых участков у животных или от необходимой площади питания у растений. Этот процесс может сопровождаться обострением конкурентных отношений. Нередко он приводит к гибели наиболее слабых особей у растений, изгнанием таковых у животных. Многие звери метят занятые участки мочой, пахучими выделениями специальных желез, звуковыми сигналами. Последнее особенно часто встречается у птиц. Многие животные своим поведением демонстрируют право на территорию или активно защищают ее.
Имеется много причин того, почему биологические виды существуют в виде популяций, но к основным относятся: взаимопомощь, облегченный процесс размножения, более эффективное использование ресурсов.
fb.ru
Популяции. Устойчивое существование вида
Ответ. Вид представляет собой сложную систему внутривидовых групп, складывающуюся в процессе эволюции в определённых условиях. Наиболее распространённой внутривидовой структурной единицей является популяция. Внутри популяции можно выделить более мелкие подразделения: стаи, семьи, прайды, которые менее устойчивы и могут легко исчезать, сливаться и образовываться заново. Это позволяет осуществлять взаимодействие при защите территории, совместной охоте, выведении потомства, строительстве жилищ и т.д. Растения, с перекрестным опылением вынуждены жить группами, группы растений создают определенный микроклимат, выделяют фитонциды для межвидовой борьбы.
2. Почему группы одновидовых организмов (например, заросли таких растений, как лютик, крапива, осока и др.) встречаются не повсеместно, а лишь на определённых участках? Какие это участки?
Ответ. Существование каждого биологического вида в форме популяций связано, прежде всего, с неоднородностью условий окружающей среды на всей площади его ареала. Данные условия составляют экологические ниши. В указанных участках благоприятные экологические условия для конкретного вида (влажность, температура, свет и т.д.). Поэтому растения хорошо развиваются, размножаются на данной территории. Лютик крапива осока растут на почвах с нормальной кислотностью почв хвощ полевой растет на кислых почвах.
Вопросы после § 54
1. Что такое популяция?
Ответ. Популяция – это группа одновидовых организмов, занимающих определённый участок территории внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.
Существование видов в форме популяций – следствие неоднородности внешних условий.
Популяции сохраняют устойчивость во времени и пространстве, хотя их численность может изменяться год от года вследствие изменений условий размножения и развития организмов. Внутри популяций имеются еще более мелкие группы, в которые могут объединяться особи со сходным поведением или на основе родственных связей (например, стайки рыб или воробьев, прайды львов). Однако такие группы могут распадаться под влиянием внешних факторов или смешиваться с другими. Они не способны устойчиво поддерживать сами себя.
2. Почему биологические виды существуют в форме популяций?
Ответ. Популяция — элементарная структура вида — это совокупность свободно скрещивающихся особей данного вида, живущая длительно на определенной территории ареала вида. Внутри популяции частота скрещиваний особей гораздо выше, чем между популяциями.
Существование биологических видов требует соответствующих условий и необходимых для поддержания жизни ресурсов. В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы — популяции. Существование биологических видов требует соответствующих условий и необходимых для поддержания жизни ресурсов. Подходящие для того или иного вида условия формируются в пространстве как бы в виде отдельных «островков». Виды заселяют эти подходящие им «островки» и потому распространены по территории не равномерно, а отдельными группами — популяциями.
3. Какие свойства популяций способствуют устойчивому существованию вида?
Ответ. В пределах каждой популяции организмов, размножающихся половым путём, идёт постоянный обмен генетическим материалом; скрещивание особей из разных популяций происходит гораздо реже, поэтому генетический обмен между разными популяциями ограничен. В результате каждая популяция характеризуется своим специфическим набором генов с присущим только данной популяции соотношением частот встречаемости разных аллелей. Под влиянием этого в отдельных популяциях могут возникать свойства, отличающие их друг от друга. Таким образом, существование в форме популяций повышает внутреннее разнообразие вида, его устойчивость к местным изменениям условий жизни, позволяет ему закрепляться в новых для себя условиях. От свойств популяций во многом зависят направление и скорость эволюционных изменений, протекающих внутри вида. Процессы образования новых видов берут начало в изменениях свойств отдельных популяций.
resheba.com
Ekologia_Chernova_10-y_klass — Стр 10
§ 13. Рост численности
тела 70 см. Наиболее старые особи доживают до 50 лет, вес их — около 13 кг. На реке Алдан самки осетра начинают метать икру в 10—12лет при средней длине тела 58 см. Самым старым особям не более 21 года. Промысловая мера, т. е. минимальный размер особей, разрешенных к отлову, составляет 62 см. Что произойдет с алданской и ленской популяциями осетра, если в результате интенсивной добычи будут вылавливаться все особи, крупнее этих размеров?4. У буков, в зависимости от условий произрастания, состояние подроста длится от 2 до 30 лет, молодого неплодоносящего дерева — от 15 до 120 и плодоносящего — от 40 до 350 лет. Рассчитайте и сравните самый короткий и максимальный сроки прохождения деревом своего жизненного цикла.
□Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Плодовитость рыб обычно очень высока. Следует ли
беспокоиться о том, что вылавливается крупная часть популяции, ведь даже оставшиеся немногие половозрелые особи дают много икры? 2. В теории и практике лесоразведения два подхода. Первый из них — создание одновозрастных культур рядами, по типу пшеничного поля. Он требует меньше первоначальных затрат. Второй, более трудоемкий — создание разновозрастных культур со сложной пространственной мозаикой. Какой из методов выбрали бы вы и почему?
3.Какие изменения в возрастной и половой структуре популяции серой крысы желательны с точки зрения человека, старающегося сократить ее численность?
4.Стоит вопрос об охране редкого вида млекопитающих на одной из двух территорий. На одной из них живут взрослые плодовитые особи, но нет молодых. На другой — существуют молодые, но погибли взрослые. Какой из двух участков вы решили бы выбрать для заповедника?
5.У какой популяции растений больше шансов на выживание: у той, которая состоит из одних
проростков? Из проростков, молодых и взрослых растений?
вспомните __________
Продукты обмена веществ
Конкуренция Рост численности популяций любого вида в природе никогда не бывает бесконечным. Рано или поздно популяция
сталкивается с ограничениями, не позволяющими ей наращивать далее свое обилие. Ресурсы, за счет которых существуют виды (пиша, убежища, подходящие места для размножения и т. п.), на любой территории имеют пределы. Эти пределы называют емкостью среды дляконкретных популяций. Например,еловый лес — более емкая среда для белок, чем смешанный, с березами, так как основная пища белок в наших лесах — семена хвойных. В пригородных лесах и парках емкость среды для белок можно увеличить, размещая подкормку. В природных условиях численность популяций обычно колеблется
Рис. 54.
Рост численности одного из видов амбарных жуков в пшенице
studfiles.net
Основные свойства популяций. Численность, структура.
Вопросы внутри параграфа: Что представляет собой популяция и каковы ее основные свойства?
Популяции – это группы особей одного вида, территориально обособленные. Групповые свойства — численность, плотность, рождаемость, смертность, прирост, темп роста — присущи популяции как группе особей в целом. Они характеризуют ее как систему, а в случае отдельно взятых особей бессмысленны.
Cтр.158. Вопросы и задания после §
1. Объясните значение терминов «популяция», «численность популяции», «структура популяции».
Популяции – это группы особей одного вида, территориально обособленные. Численность популяции – суммарное число составляющих ее особей. Структура популяции – это возрастная, половая, пространственная, социальная, этологическая характеристики популяции.
2. Почему виды существуют в природе в виде популяций?
Между популяциями разного размера существует строгое соподчинение – небольшие местные популяции входят в состав более крупных географических популяций. Все географические популяции объединены в популяцию высшего ранга – популяцию вида. поэтому любой вид – это большая популяция. Существование биологических видов требует соответствующих условий и необ¬ходимых для поддержания жизни ресур-сов. Подходящие для того или иного вида условия формируются в пространстве как бы в виде отдельных «островков». Виды заселяют эти подходящие им «островки» и потому распространены по территории не равномерно, а отдельными группами — популяциями. Популяция — элементарная структура вида — это совокупность свободно скрещивающихся особей данного вида, живущая длительно на определенной территории ареала вида. Внутри популяции частота скрещиваний особей гораздо выше, чем между популяциями. Существование биологических видов требует соответствующих условий и необходимых для поддержания жизни ресурсов. В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы — популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.
3. Приведите примеры внутривидовых взаимоотношений.
Поиск и встреча брачных партнеров, забота родителей о потомстве и обучение молодежи навыкам добывания корма, соперничество за необходимое для жизни пространство, совместная защита от хищников или охота. Такие взаимоотношения обеспечивают смену поколений, и существование вида становится непрерывным.
4. Каким образом обеспечивается взаимосвязь между популяциями одного вида?
Связь между популяциями обеспечивается у животных расселением, сезонными миграциями, а у растений – распространением семян и спор. Чем более однородна среда и чем выше подвижность организмов, тем больше обмен особями между популяциями и тем размыты границы между ними.
5. Почему важно знать численность популяций разных видов?
Значение численности популяции важно для оценки и прогноза ее состояния. Высокая численность свидетельствует о процветании популяции. Обычно процветающие популяции птиц и млекопитающих включают десятки тысяч и более особей. Низкая численность популяции часто указывает на то, что условия для существования неблагоприятные и ему угрожает исчезновение. Все вымирающие популяции имеют низкую численность и в целях сохранения занесены в Красную книгу.
6. Какие процессы могут изменять численность популяций?
На численность популяции влияют смертность и рождаемость. Это главные процессы, от соотношения которых зависит, будет ли численность популяции расти, сокращаться или останется стабильной. Рождаемость – это число особей, которое появилось в популяции за определенный отрезок времени (месяц, год). Смертность – это число особей, которое погибло в популяции за аналогичный отрезок времени. На изменение численности популяции могут влиять такие процессы, как иммиграция (вселение) и эмиграция (выселение).
7. Правомерно ли утверждать, что популяция – надорганизменная система?
Да. Ни один организм не может существовать сам по себе, не может существовать без взаимодействий с себе подобными: это требует главное свойство любых форм жизни – стремление к размножению. Вот почему организмы всех видов в природе объединяются в определенные группировки со строго упорядоченными взаимоотношениями особей. таким путем формируются системы надорганизменого уровня организации жизни — популяции и сообщества.
resheba.com
| Обратная связь ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса — ваш вокал Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими Целительная привычка Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Тренинг уверенности в себе Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком» Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Как слышать голос Бога Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д. Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу. Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар. | Экологическое определение популяций; пространственная, половая и возрастная структура популяций; демографические характеристики популяций; колебания численности популяций и динамика популяций В природе каждый существующий вид представляет собой сложный комплекс или даже систему внутривидовых групп, которые охватывают особей со специфическими чертами строения, физиологии и поведения. Таким внутривидовым объединением особей и являетсяпопуляция. Слово «популяция» происходит от латинского «популюс» — народ, население. Следовательно,популяция — совокупность живущих на определенной территории особей одного вида, т.е. таких, которые скрещиваются только друг с другом. Термин «популяция» в настоящее время используют в узком смысле слова, когда говорят о конкретной внутривидовой группировке, населяющей определенный биогеоценоз, и широком, общем смысле — для обозначения обособленных групп вида независимо оттого, какую территорию она занимает и какую генетическую информацию несет. Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выраженымутуалистические (взаимно выгодные) иконкурентные. Популяции могут быть монолитными или состоять из группировок субпопуляционного уровня —семей, кланов, стад, стай и т.п. Объединение организмов одного вида в популяцию создает качественно новые свойства. По сравнению со временем жизни отдельного организма популяция может существовать очень долго. Вместе с тем популяция обладает сходством с организмом как биосистемой, так как имеет определенную структуру, целостность, генетическую программу самовоспроизведения, способность к авторегуляции и адаптации. Взаимодействие людей с видами организмов, находящихся в среде, в природном окружении или под хозяйственным контролем человека, опосредуется обычно через популяции. Важно, что многие закономерности популяционной экологии относятся и к популяциям человека. Популяция является генетической единицей вида, изменения которой осуществляет эволюция вида. Как группа совместно обитающих особей одного вида, популяция выступает первой надорганизменной биологической макросистемой. У популяции приспособительные возможности значительно выше, чем у составляющих ее индивидов. Популяция как биологическая единица обладает определенными структурой и функциями. Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве. Функции популяции аналогичны функциям других биологических систем. Им свойствен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т.е. популяции обладают конкретными генетическими и экологическими характеристиками. В популяциях действуют законы, позволяющие таким образом использовать ограниченные ресурсы среды, чтобы обеспечить оставление потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность. Поддержание оптимальной в данных условиях численности называютгомеостазом популяции. Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Основные характеристики популяций: численность, плотность, рождаемость, смертность, темп роста. Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражаютструктуру популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой — под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный характер. Адаптивные возможности вида в целом как системы популяций значительно шире приспособительных особенностей каждой конкретной особи. |
megapredmet.ru
Многообразие видов в пределах популяции
Мы уже указывали на то, что природная популяция состоит не из вполне сходных между собой членов, а из индивидуальных животных с разными наклонностями и что состав популяции в отношении этих животных способен меняться в пространстве и во времени. Риск для существования популяции в целом распределяется на возможно большее число отдельных популяций. В крайнем случае можно даже представить себе процессы регулирования, базирующиеся исключительно на подобных различиях, существующих в рамках одной популяции, на взаимоотношениях отдельных популяций, каждая из которых более или менее отлична от других по своим требованиям к жизни или житейским привычкам.
По определению, данному Всемирным фондом дикой природы, биологическое разнообразие – это “все многообразие форм жизни на земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу”. Таким образом, биологическое разнообразие следует рассматривать на трех уровнях. Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до царства многоклеточных растений, животных и грибов. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, образованное как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями.
Для беспрерывного выживания видов и природных сообществ необходимы все уровни биологического разнообразия, все они важны и для человека. Разнообразие видов демонстрирует богатство эволюционных и экологических адаптаций видов к различным средам. Видовое разнообразие служит для человека источником разнообразных естественных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатейшим набором видов производят замечательное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине. Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в изменяющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культивируемых растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержанию и улучшению современных сельскохозяйственных видов.
Разнообразие на уровне сообществ представляет собой коллективный отклик видов на различные условия окружающей среды. Биологические сообщества, характерные для пустынь, степей, лесов и затопляемых земель, поддерживают непрерывность нормального функционирования экосистемы, обеспечивая ее “обслуживание”, например, с помощью регулирования паводков, защиты от почвенной эрозии, фильтрации воздуха и воды.
Видовое разнообразие
На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов, обитающих на Земле. Существует два основных определения понятия вида. Первое: вид представляет собой совокупность особей, которая по тем или иным морфологическим, физиологическим или биохимическим характеристикам отличается от других групп. Это морфологическое определение вида. Сейчас для различения видов, которые внешне практически идентичны (например, бактерии), все чаще используют различия в последовательности ДНК и другие молекулярные маркеры. Второе определение вида – это совокупность особей, между которыми происходит свободное скрещивание, но при этом отсутствует скрещивание с особями других групп (биологическое определение вида).
Генетическое разнообразие
Генетическое внутривидовое разнообразие часто обеспечивается репродуктивным поведением особей внутри популяции. Популяция – это группа особей одного вида, обменивающихся генетической информацией между собой и дающих плодовитое потомство. Вид может включать одну или более отдельных популяций. Популяция может состоять как из нескольких особей, так и из миллионов.
Особи внутри популяции обычно генетически отличаются друг от друга. Генетическое разнообразие связано с тем, что особи обладают незначительно отличающимися генами – участками хромосом, которые кодируют определенные белки. Варианты гена известны как его аллели. Различия возникают при мутациях – изменениях в ДНК, которая находится в хромосомах конкретной особи. Аллели гена могут по-разному влиять на развитие и физиологию особи. Селекционеры сортов растений и пород животных, отбирая определенные генные варианты, создают высокоурожайные, устойчивые к вредителям виды, например зерновых культур (пшеницы, кукурузы), домашнего скота и птицы.
У мышевидных грызунов уменьшение средней жизнеспособности наблюдалось с увеличением плотности популяции. Иначе говоря, качество всей популяции при этом в целом ухудшалось. Удалось, однако, установить, что вполне определенные, наследственно закрепленные группы внутри популяции становятся при высокой ее плотности особенно агрессивными или первыми начинают переселение. Аналогичные явления обнаружены и среди насекомых. Так, у североамериканских родичей европейского кольчатого коконопряда (Malacosoma pluviale) различаются две группы гусениц «активный» и «пассивный» типы. Они отличаются между собой не только степенью подвижности как гусениц, так и бабочек, но и своей реакцией на световые раздражители, поведением при поисках корма и при постройке гнезда. Для нас здесь существенно то обстоятельство, что в процессе увеличения плотности популяции «активный» тип гусениц составляет большинство. И наоборот, на пике массового размножения преобладающим становится «пассивный» тип, который господствует на протяжении всей фазы уменьшения плотности популяции. Точно такое же открытие сделали швейцарские энтомологи, исследовавшие серую лиственичную листовертку (Zeiraphera griseana).У этой бабочки — опасного вредителя лиственницы — тоже имеется два типа гусениц: темный и светлый. Темный тип восприимчив к стрессу, чем бы последний ни был вызван скученностью или пищевой конкуренцией, погодными влияниями или средствам» борьбы с насекомыми. При массовом размножении темный тип все сильнее вытесняется более стойким и выносливым светлым, который затем, подобно пассивному типу гусениц американского кольчатого коконопряда, преобладает в течение всей фазы уменьшения плотности популяции. Можно привести еще целый ряд подобных примеров, свидетельствующих, что возрастание плотности популяции в большей мере благоприятствует какой-то одной отдельной популяции и тем самым способствует ее преимущественному выживанию в процессе отбора. Вопрос о том, достаточно ли одного только подобного взаимодействия разных частей популяции, имеющих наследственные отличия друг от друга, для объяснения колебаний ее численности в рамках определенною диапазона значений плотности, остается спорным. Но во всяком случае, ситуации, возникающие в процессе изменения численности какого-либо вида животных (с несколькими такими примерами мы уже ознакомились), могут способствовать формированию генетического многообразия внутри популяции. Особая роль при этом принадлежит конкуренции между особями одного вида. Она становится тем более ожесточенной, чем более соперники похожи друг на друга по своим свойствам и запросам; поэтому внутривидовая конкуренция обычно бывает сильнее, чем межвидовая.
Однако к тяжелым последствиям внутривидовая конкуренция приводит редко и лишь потому, что испытывающий конкуренцию вид животных в состоянии смягчить их, формируя отдельные популяции, у которых существуют хотя бы незначительные различия в образе жизни или требованиях к ней и которые по-разному расселяются в пространстве. Приспособление такого рода, несомненно, играет в истории развития животных более существенную роль, чем пресловутая «борьба за существование», которую большей частью рассматривают как непосредственное столкновение соперников. В этой форме в мире животных, и в первую очередь среди позвоночных, она встречается лишь изредка.
Видео: Многообразие видов.Человек.
biofile.ru