Популяции

Виды и популяции

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.

Каждый вид занимает определенную территорию – ареал. Часто он выглядит как единая территория, однако встречаются и прерывистые ареалы.

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.

  • Морфологический (греч. morphos – форма)
  • Этот критерий определяет сходство внутреннего и внешнего строения. Однако в природе существуют виды-двойники, которые сходны морфологически, но репродуктивно изолированы. Также особи одного вида могут сильно отличаться морфологически, к примеру, половой диморфизм – отличия в строении мужских и женских особей.

  • Физиологический (греч. φύσις – природа)
  • 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.

  • Биохимический
  • Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.

  • Генетический (греч. γενητως — порождающий)
  • 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 🙂

  • Экологический (греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом)
  • Каждый вид занимает в природе определенную экологическую нишу – образ жизни, который ведет данный вид в экосистеме. Понятие “экологическая ниша” – весьма широкое, и включает не только пространственное местообитание вида, но и его место в пищевых цепях, роль вида в межвидовых взаимодействиях и создании органического вещества.

  • Этологический (греч. ethos – образ жизни)
  • Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.

  • Географический
  • Распространение вида на определенном ареале (территории).

Популяция (лат. populatio — население)

Популяция – совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой, занимающих определенный ареал обитания и частично изолированных от других популяций. Популяцию можно назвать основной единицей существования, воспроизведения и эволюции вида.

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.

Эволюционный процесс следует рассматривать на двух различных уровнях: внутривидовом и надвидовом, в соответствии с которыми различают:

  • Микроэволюцию – образования новых видов
  • Макроэволюцию – образование новых надвидовых таксонов: род, семейство, отряд, класс, тип

Популяция – элементарная единица эволюции

Необходимо понимать важнейший момент: генотип – совокупность всех генов одного организма – не может играть определяющего значения в эволюции, так как временные масштабы эволюции и жизни отдельно взятой особи не сопоставимы. Различные эволюционные сдвиги могут возникать только в популяциях, которые существуют достаточно долгое время.

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).

Известным примером является необычный организм – палочник, форма тела которого с трудом позволяет его отличить от веток дерева.

Эта форма тела возникла так:

  • Когда-то произошла мутация, обеспечившая новый признак – форму тела, которая позволила слиться с внешней средой
  • Особи с такой мутацией и формой тела чаще выживали в ходе борьбы за существование
  • В результате естественного отбора признак закрепился в ряду поколений, так как особи с ним оставались несъеденными и размножались

Теперь вы поняли, что мутации и есть эволюционные материал. Они накапливаются в популяции, а естественный отбор – главный направляющий фактор эволюции: он “отбирает” тех особей, чей признак полезен, помогает им выживать и размножаться. Помните, что в природе выживает не сильнейший, а – приспособленейший!)

Источник: https://studarium.ru/article/112

Популяция

Популяции
Простейшей формой существования вида в природе является популяция. В этой статье мы разберёмся, что включает в себя данное понятие, узнаем какова роль популяции в эволюционном процессе.

В биологии популяция – это целостность всех имеющихся особей одного вида, обитающих на одной территории и обладающих общим генофондом с возможностью свободно скрещиваться.

Один вид живых организмов может в себя включать сразу несколько экосистем, которые чаще всего изолированы друг от друга.

В случае размещения в одинаковых условиях особей одного вида, взятых из разных экосистем, можно наблюдать сохранение их различий. Однако для получения плодовитого потомства такое скрещивание даёт лучшие результаты.

Рис. 1. Примеры популяций.

Популяции обеспечивают процесс микроэволюции и делятся на:

  • половую;
  • возрастную;
  • экологическую;
  • генетическую;
  • пространственную структуру.

Рис. 2. Структура популяций.

Подразумевает процентное соотношение особей разного пола. Определяется оно различием хромосомных наборов. Однако часто случается так, что некоторые самки рождают только особей женского либо только мужского пола. В таком случае соотношение полов отклоняется от показателей 1:1. Причиной тому могут стать не только генетические нарушения, но и экологические условия.

Включает соотношение особей разного возраста, которые представляют приплоды одного или разных поколений. Поколение может включать представителей одного или нескольких приплодов. Возраст влияет на интенсивность процесса размножения, быстроту смены поколения, уровень смертности.

ТОП-1 статьякоторые читают вместе с этой

  • 1. Типы популяций

Определяется разнообразием и изменчивостью генотипов. Свойством экосистем является наличие определённого уровня разнообразия признаков, которые зависят от экологии и генетического предрасположения.

Другими словами, один генотип способен дать множество вариаций фенотипов. Разнообразие зависит от численности особей и экологической ситуации. Изменение частоты генов может привести к вымиранию вида.

Определяется плотностью размещения и распределения на определённой местности членов экосистемы. Все особи имеют как индивидуальное, так и групповое пространство. Таким способом образуются стаи, колонии, стада. В зависимости от способа размещения в группе различают случайное, равномерное и скученное распределение.

Каждая особь играет свою роль в группе, при этом формируется социальная иерархия.
Она может быть:

  • линейной (подчинение по рангам, когда последующий главенствует над предыдущим);
  • параллельной (у самцов и самок отдельные вожаки).

Такая система взаимоотношений позволяет согласовывать поведение, которое будет выгодно для всех членов группы.

Экологической единицей является вид. Данная структура подразумевает распределение членов на группы в зависимости от взаимодействия с окружающими факторами природы.

Экологическая ниша включает в себя питание, места размножения и укрытия, а также другие факторы окружающей среды, которые необходимы для существования вида. Характеризуя экологическую нишу, используют два показателя: ширина и степень перекрытия другими нишами.

Динамика и рост численности экосистем зависит от внешних и внутренних факторов, таких как наличие пищи, враги, климат.

Основателем популяционной генетики является С.С. Четвериков, который назвал рост численности “волнами жизни”.

Точно определить среднее число особей можно при условии искусственной полной изоляции группы. В природе такое возможно при изучении островных экосистем. Определить численность можно соотношением рождаемости и смертности.

“Волны жизни” помогают иногда выдвигать вперёд редкие генотипы, проверяя их естественным отбором. Так, например, после холодной зимы в живых остаются более сильные, холодоустойчивые организмы.

Рис. 3. Пример динамики популяций.

С помощью функционирования популяций создаются условия необходимые для поддержания жизни на нашей планете. Своей жизнедеятельностью живые организмы влияют на окружающую среду ареала.

Именно от экосистем зависит круговорот веществ в природе, создаются определённые условия, происходит взаимообмен между живой и неживой природой.

Совместная работа популяций определяет характеристику биотических конгломераций и экологических условий.

Понятие “популяция” в биологии подразумевает количество всех особей одного вида, проживающих в одном ареале и способных свободно скрещиваться. Составляющими данного понятия являются половая, возрастная, экологическая, генетическая и пространственная структуры. Все они тесно связаны между собой, влияют на окружающую среду и обеспечивают круговорот веществ в природе.

Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 235.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/populyaciya.html

Понятие популяции. Типы популяций

Популяции
Важно! Узнайте, чем закончилась проверка учебного центра “Инфоурок”? ✖

.

Запустите файл

1. Сохраните файл

2. Кликните на скачанный файл

3. Нажмите Запустить

1. Кликните на значок ↓

2. Появится файл, дважды кликните на него

1. Нажмите Сохранить

2. Кликните на значок ↓

3. Появится файл, кликните на него

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайдОписание слайда:

Популяции

2 слайдОписание слайда:

ПЛАН: Понятие «популяция». Типы популяций. Основные характеристики популяций : демографическая структура популяций б) численность и плотность популяций 3. Структура и динамика популяций. 4. Колебания численности. 5. Экологические стратегии популяций.

3 слайдОписание слайда:

Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Популяция является первой надорганизменной биологической системой.

4 слайдОписание слайда:

Понятие «популяция» Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца. Популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.

5 слайдОписание слайда:

Понятие «популяция» Любой вид – это большая популяция, которая в свою очередь состоит из более мелких популяций, так как вид неоднородно распределён в пространстве.

6 слайдОписание слайда:

Понятие «популяция» Популяция это строительная площадка эволюции и её элементарная единица.

7 слайдОписание слайда:

Популяция – это совокупность организмов одного вида, обитающая в данном месте в данное время. Популяция характеризуется рядом признаков, причем они принадлежат группе в целом, а не отдельным её особям.

8 слайдОписание слайда:

Типы популяций

9 слайдОписание слайда:

Популяции могут занимать разные по размеру площади и условиям обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

10 слайд 11 слайдОписание слайда:

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

12 слайдОписание слайда:

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

13 слайдОписание слайда:

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область); популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

14 слайдОписание слайда:

ПРИМЕРЫ Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша в березняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

15 слайдОписание слайда:

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, выделяются подвиды.

16 слайдОписание слайда:

ПРИМЕРЫ Известны географические расы лиственницы даурской (Larix dahurica): западная (к западу от Лены (L. dahurica ssp. dahurica) и восточная (к востоку от Лены), выделяемая в L. dahurica ssp.

cajanderi), северная и южная расы лиственницы курильской. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки (Microtis gregalis).

У вида “белка обыкновенная” насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов.

17 слайдОписание слайда:

Размер популяции, Определяется ареалом. Ареал – пространство на котором популяция встречается. Ареал бывает сплошным, разорванным, мозаичным.

18 слайдОписание слайда:

2. Основные характеристики популяций

19 слайдОписание слайда:

Популяции характеризуются такими показателями: численность; плотность – численность популяции, приходящаяся на единицу площади; рождаемость; смертность; возрастная структура; распределение в пространстве; биотический потенциал; кривая роста и т.д..

20 слайдОписание слайда:

Характеристика популяций Некоторые характеристики популяций взаимосвязаны: смертность определяет структуру; рождаемость – плотность.

21 слайдОписание слайда:

Характеристика популяций С практической точки зрения наиболее важным показателем является численность популяции в данное время, а также её рост, поддержание и уменьшение в зависимости от факторов среды.

22 слайдОписание слайда:

Численность и плотность – основные параметры популяции. Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема. В природе происходит постоянные колебания численности и плотности.

23 слайдОписание слайда:

Динамика популяции – это изменения в численности, структуре и распределении популяций, как реакция на условия окружающей среды.

24 слайдОписание слайда:

Изменение уровня смертности или уровня рождаемости – основная реакция большинства видов на объём доступных ресурсов или другие изменения окружающей среды.

25 слайдОписание слайда:

Факторы, увеличивающие численность популяции Абиотические: Благоприятное освещение; Благоприятная температура; Оптимальный уровень питательных веществ; Биотические: Высокая скорость воспроизводства; Широкие параметры ниши; Необходимое питание; Соответствующее местообитание; Конкурентоспособность в борьбе за ресурсы; способность спрятаться или защититься от хищников; Способность мигрировать и жить в других местах; Способность адаптироваться к изменениям окружающей среды.

26 слайдОписание слайда:

Факторы уменьшающие численность популяции Абиотические: Недостаточное или избыточное освещение; Слишком высокая или слишком низкая температура; Слишком много или мало питательных веществ; Биотические: Низкая скорость воспроизводства Узкие параметры ниши; Недостаточное питание; Несоответствующее или нарушенное местообитание; Избыток конкурентов; Неспособность защититься или спрятаться от хищников; Неспособность противостоять болезням и вредителям; Неспособность мигрировать и жить в других местах; Неспособность адаптироваться к условиям седы.

27 слайдОписание слайда:

Благоприятные изменения вызывают увеличение популяции путем превышения рождаемости над смертностью. Неблагоприятные изменения приводят к обратному процессу.

28 слайдОписание слайда:

Особи некоторых видов животных могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция) с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами.

29 слайдОписание слайда:

Таким образом, четыре фактора – рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция определяют скорость изменения числа особей в популяции за определенный промежуток времени.

30 слайдОписание слайда:

Характеристика популяций

31 слайдОписание слайда:

Численность популяции. характеристика популяции. Она сразу говорит нам о том, хорошо или плохо чувствует себя вид в данных условиях.

32 слайдОписание слайда:

Численность популяции Число особей в нормальной популяции регулируется разными экологическими факторами (обилием корма, интенсивностью поедания хищниками и паразитами, температурой) и поэтому не выходит за определенные пределы.

33 слайдОписание слайда:

Численность популяции Пока популяции сохраняют нормальную численность, они не вредят. Но иногда регуляция нарушается, и популяция начинает бесконтрольно умножаться. Это явление называют вспышкой массового размножения (ВМР).

34 слайдОписание слайда:

На фотографии – скопление бабочек боярышницы во время ВМР на юге Красноярского края в 1980-х гг.

35 слайдОписание слайда:

Динамика численности популяции Последствия ВМР сибирского шелкопряда в средней части Красноярского края в 1994-96 гг. На площади 240 тыс. га гусеницы шелкопряда уничтожили всю хвою в тайге. В результате погибли все деревья пихты, ели и кедра.

36 слайд 37 слайдОписание слайда:

Динамика численности популяции Поскольку эти древостои содержат огромный запас сухой древесины, то очень велика опасность возгорания от молний и последующего возникновения сильных верховых пожаров.

38 слайдОписание слайда:

Динамика численности популяции При этом погибнет не только мертвый лес, но и окружающие насаждения. Деревья в лесах, которые миновали пожары, подвергаются действию стволовой гнили, ветровалу и бурелому. Поэтому в течение ближайших двух десятилетий от этих лесов останутся лишь  единичные особи.

39 слайдОписание слайда:

? 1.  Зачем нужно изучать и знать насекомых?  2. Какие насекомые считаются вредными?  3. Почему возникают вспышки массового размножения?  4. К каким последствиям они приводят?

40 слайдОписание слайда:

Минимальная численность популяции – это такая численность при которой есть угроза вымиранию вида.

41 слайдОписание слайда:

Численность популяции Не всегда легко получить характеристику численности, т.к. для этого нужно пересчитать всех особей популяции. Поэтому чаще используют показатель – плотность популяции.

42 слайдОписание слайда:

Плотность популяции – Это число особей, приходящееся на единицу пространства. Например: число растений одуванчика на один квадратный метр.

43 слайдОписание слайда:

Структура популяции – это соотношение особей разного пола и возраста. Популяции можно сравнивать по распределению особей в пространстве, т.е. по их пространственной структуре и по другим признакам. Все эти признаки – количественные. Следовательно популяция характеризуется прежде всего количеством показателей

44 слайд 45 слайдОписание слайда:

Возрастная структура популяции В нормальной популяции число молодых всегда больше, чем количество старых особей. На следующем рисунке показаны две возрастные пирамиды: самцов и самок одной из популяций чернохвостого оленя.

46 слайд 47 слайдОписание слайда:

Динамика численности популяции – это популяционные волны, колебания численности. .

48 слайдОписание слайда:

Пример: Молочай – влаголюбивое растение, поэтому места его произрастания приурочены к поймам и речным долинам.

49 слайдОписание слайда:

Карта популяций болотного молочая в Средней Европе

50 слайдОписание слайда:

? Почему живые существа (например, молочай) не распространяются по всей поверхности земли, а встречаются лишь на строго определенных участках?  Отвечая на этот вопрос, вспомните об экологической нише. 

51 слайдОписание слайда:

? Где в нашем городе можно найти засухоустойчивые растения? А где влаголюбивые?

52 слайдОписание слайда:

Рождаемость и смертность

53 слайдОписание слайда:

Фактор, влияющий на рождаемость – соотношение выжившего потомства, вылупившегося или родившегося, к числу самок в конце периода размножения. Например, самки калифорнийских кондоров откладывают только 1 или 2 яйца. Это делает данный вид более уязвимым к вымиранию, чем такие виды, как утки и куропатки, которые откладывают и высиживают от 8 до 15 яиц одновременно.

54 слайдОписание слайда:

Рождаемость видов также зависит от того, сколько раз в году самки проходят через полный цикл размножения и от продолжительности беременности.

Пример: Луговая полевка с периодом беременности всего лишь 21 день может производить большое количество детенышей за короткий период.

Африканский слон имеет период беременности почти 2 года и не рожает более до тех пор, пока его детеныш не станет достаточно взрослым. Таким образом, у слонов рождается всего 1 детеныш как минимум каждые 2,5 года.

55 слайдОписание слайда:

Факторы, влияющие на смертность Межвидовая конкуренция: конкуренция между особями двух или более различных видов за питание и другие ресурсы. Внутривидовая конкуренция: конкуренция между особями одного вида за скудные ресурсы.

56 слайдОписание слайда:

Факторы, влияющие на смертность Смертность может также повыситься из-за наличия хищников, болезней и паразитов, стресса от перенаселенности, потери или ухудшения естественной среды обитания в результате человеческой деятельности и, кроме того, из-за природных катаклизмов, таких, как засухи, землетрясения, ураганы, пожары и наводнения.

57 слайдОписание слайда:

Рождаемость и смертность Мойва – маленькая рыбка семейства корюшковых (длина тела до 22 см) – пример высокой плодовитости. Эти рыбки размножаются один раз в жизни и после нереста погибают.

58 слайдОписание слайда:

На фотографии показаны самки мойвы и выметанная ими икра.

59 слайдОписание слайда:

Высокая плодовитость Очень высокая плодовитость обычна среди рыб: колюшка мечет до 1300 икринок, плотва – 25 000, линь – 300 000, лещ – 400000, камбала – 500 000, щука и судак – один миллион, сазан – полтора миллиона, треска и угорь – до десяти миллионов.

60 слайдОписание слайда:

Высокая плодовитость Но больше всех откладывает икринок морская рыба-луна. Сама она весит полтонны, а количество икринок достигает 300 миллионов; диаметр каждой икринки 1 мм, и если их расположить в ряд, то они вытянутся на 300 километров. Однако из миллионов икринок только сотни становятся мальками и только единицы – взрослыми. Остальную икру и мальков поедают рыбы и другие водные хищники

61 слайдОписание слайда:

Низкая плодовитость Императорские пингвины – пример низкой плодовитости. Этот вид – самый крупный среди пингвинов (рост до 120 см, масса до 42 кг). Все пингвины живут в южном полушарии (Австралия, Новая Зеландия, Африка, Южная Америка, океанические острова);

62 слайдОписание слайда:

Низкая плодовитость императорские пингвины обитают в Антарктиде (вспомните правило Бергмана!), ныряют на глубину более 200 м, плавают со скоростью до 36 км/ч. Поскольку за короткое антарктическое лето птенцы не успевают вырасти, то императорские пингвины приступают к размножению в начале зимы. Поэтому их птенцы нуждаются в особом уходе и внимании, требующих усилий обоих родителей.

63 слайдОписание слайда:

Низкая плодовитость

64 слайдОписание слайда:

Низкая плодовитость Этим объясняется то, что самка откладывает лишь одно яйцо (у других пингвинов, обитающих в менее суровых условиях, самка сносит два яйца), после чего передает его самцу, который, держа яйцо на лапах и прикрывая теплой кожной брюшной складкой, насиживает его 65 суток; за это время он теряет до 40% своего веса.

65 слайдОписание слайда:

Низкая плодовитость Самки в это время кормятся у кромки льда и возвращаются к моменту вылупления птенца. После этого оба родителя по очереди ухаживают за птенцом, согревая его и принося ему корм.

66 слайдОписание слайда:

Мутационный процесс воздействует на популяцию и приводит к появлению мутационного материала. Мутации бывают вредными, полезными, нейтральными и др.

67 слайдОписание слайда:

Характеристика популяций Изоляция Чем больше водоем, тем медленнее увеличиваются линейные размеры рыбы, но зато она быстрее прибавляет в весе.

.

Запустите файл

1. Сохраните файл

2. Кликните на скачанный файл

3. Нажмите Запустить

1. Кликните на значок ↓

2. Появится файл, дважды кликните на него

1. Нажмите Сохранить

2. Кликните на значок ↓

3. Появится файл, кликните на него

Краткое описание документа:

Общая информация

.

Запустите файл

1. Сохраните файл

2. Кликните на скачанный файл

3. Нажмите Запустить

1. Кликните на значок ↓

2. Появится файл, дважды кликните на него

1. Нажмите Сохранить

2. Кликните на значок ↓

3. Появится файл, кликните на него

Источник: https://infourok.ru/ponyatie-populyacii-tipi-populyaciy-2575315.html

Популяция – это в биологии: какими параметрами характеризуются каждая популяция, примеры и виды, численность

Популяции

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:

  • общее местообитание (ареал);
  • единообразное происхождение общности организмов;
  • относительная изолированность данной общности от иных схожих групп (так называемые межпопуляционные барьеры);
  • соблюдение принципа панмиксии (свободного скрещивание) в составе группы, иначе говоря равная вероятность встречи всех существующих генотипов в пределах ареала.

! 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:

  • Постоянные, не нуждающиеся в притоке особей своего вида извне для поддержания численности на уровне необходимом для полноценного существования.
  • Полузависимые, в которых определенное количество подобных особей со стороны поступает из вне, но и без них популяция способна существовать долгое время.
  • Временные, в них смертность представителей выше видовой рождаемости, и существование находится в прямой зависимости от притока особей извне. Временные популяции часто формируются в местах с неблагоприятным климатом и нестабильной кормовой базой.

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.

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:

  • Случайное (если лес одинаков для всех белок, и они скачут в одинаковой природной обстановке). В этом случае зверьков немного, в «группы» они не сбиваются и не живут кучно водном месте.
  • Равномерное. Встречается преимущественно у животных, обитающих в условиях жесткой конкуренции за кормовые ресурсы и места обитания. Некоторые виды хищных рыб, птиц и млекопитающих (медведи, например) трепетно охраняют свои охотничьи угодья и чужаков на них не жалуют.
  • Групповое. Самое часто встречающиеся в природе. Здесь рассмотрим на примере растений. Некоторые деревья имеют большие, тяжелые плоды (орехи, желуди, орехи чинары и др.), которые падая рядом с деревом, тут же прорастают, образуя группы. И даже ландыши! Но, они обязаны этому вегетативному способу размножения (отпрыски от корневищ). Эти особенности произрастания вызваны тем, что окружающие условия среды неоднородны, места обитания ограничены, вид имеет характерные биологические качества и варианты размножения.

Половая — соотношение разнополых экземпляров (сколько в лесу белок-мальчиков и белок-девочек).

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:

  • предрепродуктивный (организмы, не достигшие половой зрелости);
  • репродуктивный (половозрелые);
  • пострепродуктивный (представители, утратившие возможность к размножению).

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.

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:

  • от естественных причин погибает примерно одинаковое число представителей;
  • интенсивность размножения организмов растет при небольшой плотности популяции, а при увеличении, соответственно, снижается;
  • постоянно меняющиеся природные условия и климатические факторы создают препятствия для высокой реализации репродуктивного потенциала.

Но, при даже при определенной стабильности, для популяционной численности характерны колебания. Главные причины указанных колебаний связаны с изменениями в условиях существования. А, именно:

  • изменяющиеся воздействие абиотических факторов;
  • резкие изменения в отношениях между видами (рост числа биологических врагов, увеличение активности паразитов);
  • существенные изменения кормовой платформы.

Эти периодические колебания ведут к изменениям в общей численности, которые складываются из следующих явлений:

  • рождаемость;
  • смертность;
  • иммиграция (вселение — приток особей со стороны);
  • эмиграции (выселения представителей вида).

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.

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.

! 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.

Источник: https://uchim.guru/biologiya/populyatsiya-eto-v-biologii.html

ПОПУЛЯЦИЯ

Популяции

ПОПУЛЯЦИЯ (позднелат. populatio, от лат. populus народ, население) — сообщество особей одного вида, способных к свободному скрещиванию и обладающих общим генофондом. В цитологии, гистологии и микробиологии понятие «популяция» используется также для объединения однородных групп клеток, имеющих общее происхождение от одной клетки или группы клеток в культуре тканей.

Неоднозначность употребления понятия «популяция» в экологии, паразитологии и популяционной генетике привела к попытке выделения элементарных, географических, экологических и других типов П. Термин «популяция» в его современном понимании впервые употребил датский генетик Иогансен (W. L. Johannsen, 1903) в работе «О наследовании в популяциях и чистых линиях».

В популяционной генетике используется термин «менделевская популяция», обозначающий свободно скрещивающуюся группу особей с общим генофондом. Понятие «менделевская популяция» подчеркивает способность П. к свободному скрещиванию — панмик-сии. В иностранной литературе получил широкое распространение термин «дем», означающий элементарную панмиктическую (т. е.

обладающую способностью к свободному скрещиванию) единицу. Для описания П. в пространстве используют термины «топодем» (группа особей из одного биотопа) и «экодем» (группа особей, обитающих в одних экол, условиях, напр. эктопаразиты, живущие на хозяевах одного вида, но способные жить в том же биотопе на другом виде хозяев).

Для фенотипически отличных демов используют термин «фенодем», при различиях в генотипах — «генодем». При описании степени панмиктичности демов для перекрестноразмножающих-ся видов говорят о гамодемах с N-процентной степенью панмиктичности за п поколений. При полной пан-миктичности П. употребляют термин «эндодем».

Для организмов с автогамией (самооплодотворением, напр, у инфузорий) применяют понятие «автодем», для видов с преобладани-ех\1 бесполого (микроорганизмы) или вегетативного (многие растения) размножения — «клонодем».

Реально панмиксия в пределах одной П. обеспечивается общностью мест обитания, синхронностью циклов размножения, совпадением брачного поведения, совместимостью гамет и т. д., а частичная генетическая обособленность соседних П.

вызвана существованием нек-рой степени репродуктивной изоляции между соседними П. Внутрипопуляционный полиморфизм по генотипу и фенотипу обеспечивает адаптируемость П. как целого к различным условиям окружающей среды (см.

Полиморфизм в генетике).

В случае перекрывания поколений П. может иметь очень сложную возрастную структуру. При этом возможны скрещивания не только внутри одного поколения, но и между разными поколениями.

В случае отсутствия перекрывания поколений П. состоит, как правило, из особей двух генераций — родительской и дочерней.

Пррг этом на одной и той же территории могут сосуществовать различные временные популяции с практически полной изоляцией между разными поколениями.

П. может иметь сложную этологическую структуру, распадаться на стада, колонии, семьи. Чем многочисленнее П. животных, тем сложнее ее иерархическая структура, определяемая в значительной степени своеобразием этологических взаимоотношений особей в П.

Положение особи в этологической структуре П. может быть не постоянным, оно может меняться в зависимости от возраста, физического и психического состояния особи, а также от того окружения, в к-ром она находится.

Исчезновение доминантной особи (вожака) ведет к занятию ее места одним из субдоминантов или к полной перестройке иерархических взаимоотношений всех особей в П.

, при к-ром место доминанта может оказаться занятым особью, ранее находившейся на довольно низких уровнях поведенческой иерархии. Перестройка иерархической структуры П. может сопровождаться явлениями стресса (см.) у многих членов П.

П. характеризуется динамикой численности особей, в годы пиков численности ареал П. может расширяться, границы между соседними П. могут стираться, а в годы депрессии численности ареал П. сужается до стаций переживания; при этом происходит обеднение генофонда П.

Выявление географических границ отдельной П.

при отсутствии четко выраженных пространственных барьеров во многих случаях затруднено и требует применения разнообразных методов популяционной биологии, в первую очередь популяционной генетики (см. ниже Генетика популяций).

Популяции разных видов являются членами различных биоценозов (см.), в т. ч. паразитоценозов (см.), и образуют вместе с так наз. косными (неживыми) элементами биогеоценоз (см.).

Неоднозначное определение границ П. приводит к тому, что в пределах вида (см.) нередко приходится выделять иерархическую систему популяций.

Популяционные системы классифицируют на основе анализа их фенотипической изменчивости, географического распространения и характера изоляции и разделяют на три большие группы: неограниченно скрещивающиеся с постепенной интерградацией фенотипических признаков (в этой группе выделяют аллопатрические П.— т. е.

контактирующие, но не перекрывающиеся географические формы, или расы, и симпатрические П.— пространственно неразделенные экологические формы, или расы); ограниченно скрещивающиеся с большей или меньшей степенью нарушения интерградации фенотипических признаков (аллопатрические П.

с физиол, или морфол, различиями в средних величинах — отдельные географические расы; аллопатрические П. с физиол, или морфол. различиями не только по средним величинам какого-то признака, но и по пределам его изменчивости — аллопатрические полувиды; симпатрические П. без репродуктивной изоляции — экологические расы; симпатрические П.

с частичной репродуктивной изоляцией — симпатрические полувиды); популяционные системы, разделяемые характером их морфологической или физиологической изменчивости и, как правило, не скрещивающиеся друг с другом (аллопатрические популяционные системы с нарушением потока генов между ними за счет пространственной изоляции, но не выработавшие физиол, репродуктивной изоляции — аллопатрические полувиды; аллопатрические популяционные системы без потока генов между ними за счет физиол, репродуктивной изоляции — аллопатрические виды; симпатрические популяционные системы, обитающие на одной и той же территории, и репродуктивно изолированные П.— симпатрические виды). Т. о., понятие популяционных систем простирается от уровня групп элементарных П. до уровня вида.

Генетика популяций

Генетика популяций изучает структуру и динамику генотипического состава П. Начало теоретическому изучению генетики П. положили работы Харди (G. Н. Hardy) и Вейнберга (W. Weinberg), которые в 1908 г. дали математическое описание соотношения аллелей в популяции.

Поскольку сумма частот доминантного (А) и рецессивного (а) аллелей в П. равна 1, при наличии панмиксии (т. е. при свободном скрещивании) происходит свободное перекомбинирование этих аллелей (см.), в результате чего распределение генотипов в популяции может быть описано формулой:

р2АА + 2pqAa + q2aa,

где р — частота аллеля А, q — частота аллеля a (q = 1 — р).

В идеальной П. частоты генов (см. Ген) и генотипов (см.) находятся в равновесии и не меняются в ряду поколений. Закон Харди — Вейнберга позволяет обосновать стабильность генотипического состава П., что является одним из необходимых условий ее эволюционной значимости.

Хотя этот закон значительно упрощает природные ситуации, предполагая наличие панмиксии, существование бесконечно большой П.

, отсутствие мутационного процесса, перекрывания поколений во времени, давления отбора,— он с известным ограничением используется для оценки частот гена, гетерозигот и гомозигот, частот скрещиваний или браков между особями определенного* генотипа и др.

Закон Харди — Вейнберга в дальнейшем стали распространять на случаи множественного аллелизма, для генов, сцепленных с X-хромосомой, для двух генов с несколькими аллелями в каждом. Особый интерес представляет анализ равновесных состояний генов группы крови системы AB0 (три аллеля) и генов группы крови системы MNS (четыре основных аллеля в двух парах тесно сцепленных генов).

Принципы изучения генетического разнообразия обоснованы С. С. Четвериковым в 1926 г. Он предположил, что в силу мутационного процесса и рецессивности большинства вновь появляющихся мутаций (см. Мутация) в П. должно накапливаться значительное число рецессивных мутаций в гетерозиготном состоянии (так наз.

мутационное давление) при наличии панмиксии и выполнении закона Харди — Вейнберга. Экспериментальные работы, проведенные в разных странах и на разных объектах, подтвердили широкую генетическую гетерогенность природных П. Так, популяционно-статистический анализ отдельных П.

человека по генам, определяющим группы крови, белки сывороток крови, ферменты эритроцитов и другие белки, показал, что ок. 30% всех изученных генов представлены в П. двумя и более аллелями, при этом вероятность гетерозиготности по этим генам для каждого индивидуума достигает весьма заметной величины (Р = 0,16). Из природных П.

выделены все типы мутаций: генные, хромосомные и геномные. Предполагают, что широкая генетическая гетерогенность природных П. обеспечивает мобилизационный резерв и пластичность П. в постоянно меняющейся во времени среде обитания. Т. о., наличие в природных П.

генетической изменчивости и существование популяционных механизмов поддержания и сохранения генетического полиморфизма являются необходимыми и достаточными условиями для проявления факторов, обеспечивающих генетическую дифференциацию П. как основы микроэволюционного процесса (см. Эволюционное учение).

К факторам популяционной динамики относят: мутационный процесс, межпопуляционные миграции, изоляцию и отклонения от панмиксии в популяциях (различные типы ассор-тативности браков), ограниченную численность П.

, естественный отбор. Все эти факторы могут изменять частоты генов и генотипов и, следовательно, влиять на генотипический состав П. и обусловливать возникновение генетических различий между П.

, относящимися к одному виду.

Естественный мутационный процесс является по своему характеру спонтанным и ненаправленным. Это означает, что выделение конкретных причин возникновения новых мутаций практически невозможно и что для каждого гена существует определенная вероятность его изменения в любую возможную структурную форму.

Наиболее существенной характеристикой спонтанного мутационного процесса служит его скорость (темп), т. е. частота возникновения мутаций. Определена, напр., частота мутаций генов, ответственных за проявление ахондроплазии, нейрофиброматоза, миопатии Дюшенна и других болезней человека.

Эта частота в расчете на один локус за одно поколение лежит в пределах 10-4—10-6.

Существенно также определение частоты мутаций на гамету. Эта величина зависит от числа локусов в генотипе, к-рое, по данным разных ученых, составляет у высших организмов, включая человека, величину порядка 10б. Следовательно, значительная часть гамет должна нести новые мутации.

Абсолютное большинство вновь возникших мутаций обнаруживает вредное проявление. Мутационный процесс обеспечивает возникновение в П. широкой генетической изменчивости (см.

), значительная часть к-рой, представленная рецессивными мутациями, скрыта от действия естественного отбора и поэтому может сохраняться в ряду поколений.

Изоляция (см. Изоляты) является фактором популяционной динамики в том случае, когда она проявляется нарушением панмиксии. Изоляция непосредственно не влияет на частоты генов, но приводит к изменениям частот генотипов. Выделяют несколько типов нарушения панмиксии: ассортативность, инбридинг и селективные скрещивания.

Ассорта-тивным называют такое скрещивание, когда образование брачных пар зависит от генотипа особей.

Различают положительную ассортативность (образование брачных пар особями определенного генотипа более частое, чем при панмиксии) и отрицательную ассортативность (образование брачных пар особями определенного генотипа более редкое, чем при панмиксии). Наиболее важное значение по своим последствиям в П.

человека имеет такое отклонение от панмиксии, как неслучайный инбридинг (см.), т. е. более частое по сравнению с ожидаемым заключение браков между особями, имеющими общих предков. Средний коэффициент инбридинга в большинстве П. человека составляет 0,001. В то же время обнаружены изолированные П.

различного размера (Южная Индия, некоторые арабские страны), коэффициент инбридинга в к-рых существенно выше. Основным следствием кровнородственных браков является более частая гомозиготизация редких рецессивных генов, обусловливающих наследственную патологию.

Если в условиях панмиксии частота гомозигот по рецессивному гену есть р2, то в популяции с распространенным кровным родством частота гомозигот возрастет до p2 + Fpq, где F — средний коэффициент инбридинга в П. Отсюда следует, что чем меньше в П. частота гена и выше значение коэффициента инбридинга, тем большая доля гомозигот происходит от кровнородственных браков.

Исследование связи между коэффициентом инбридинга брачных пар и нек-рыми демографическими показателями (спонтанные аборты, мертворожденность, ранняя детская смертность и т. д.) позволяет оценить величину груза рецессивных мутаций с вредным эффектом в П. человека.

К изменению частот генов в П. приводит селективное скрещивание, к-рое означает большую вероятность для особей определенного генотипа скрещиваться с особями любых других генотипов.

Еще одним фактором популяционной динамики, действующим в противоположном изоляции направлении, является миграция, к-рая сопровождается уравниванием частот генов в П., обменивающихся мигрантами. Для изучения эффектов давления миграций предложен ряд математических моделей. Из них наиболее употребительна так наз.

островная модель изоляции. В соответствии с этой моделью П. подразделяется на множество изолированных групп, между к-рыми существует обмен мигрантами. В основе модели изоляции расстоянием лежит предположение о непрерывном распределении особей П.

на большой территории, где вероятность скрещивания индивидуумов зависит от степени их рассредоточения.

К важным факторам популяционной динамики относится дрейф генов. Случайный генетический дрейф, или генетико-автоматический процесс, есть флюктуация частот генов в популяции, обусловленная ее ограниченной численностью. Дрейф генов реализуется через так наз. эффект бутылочного горлышка, т. е. сокращение размеров П.

с последующим резким возрастанием; через эффект родоначальника, т. е. происхождение П. от относительно небольшого числа родоначальников, один из к-рых дает непропорционально большой вклад гамет в последующие поколения, через так наз. популяционные волны.

Роль дрейфа генов продемонстрирована для случаев высокой частоты мутантных генов, вызывающих наследственную патологию во многих П. человека. Т. о., при небольшой численности П. достаточно высока вероятность случайного изменения в частотах аллелей отдельных генов и генотипов при переходе к каждому следующему поколению.

Это изменение носит ненаправленный характер и ведет в конечном счете к элиминации или фиксации определенных аллелей.

В отличие от отклонения от панмиксии и действия других факторов естественный отбор определяет направленное изменение частот генов в П. и рассматривается как ведущий фактор видообразования на основе наследственной изменчивости, широко распространенной в П. живых организмов (см. Естественный отбор).

Действие отбора на П. оценивают коэффициентами адаптивной ценности генотипа и отбора. Под адаптивной ценностью генотипа понимают относительную приспособленность, т. е. вероятность достижения особью данного генотипа репродуктивного возраста и оставление потомства.

Упрощенно, если особи генотипа аа дают 60% потомков от количества потомков особей генотипа А А, к-рое принимают за 100%, то адаптивная ценность генотипа аа составит 0,6, т. е. чем меньше значение коэффициента адаптивной ценности генотипа особи, тем меньше у нее вероятность оставить потомство.

Коэффициент отбора также варьирует от 0 до 1. Однако в этом случае чем меньше значение коэффициента, тем меньше вероятность, что этот генотип будет элиминирован отбором, и тем больше у особи вероятность достичь репродуктивного возраста и дать потомство. Отбор по-разному воздействует на доминантные и рецессивные аллели.

Если доминантные аллели сразу же подвергаются отбору, то рецессивные, скрытые в гетерозиготном состоянии, ускользают от него. В современных П. человека, в к-рых резко снижена дисперсия размера семьи, эффективность давления отбора должна уменьшиться.

Интенсивность нек-рых направлений действия естественного отбора снизилась также благодаря достижениям современной медицины, ликвидировавшей ряд инф.

болезней, предложившей эффективные методы лечения многих инфекционных и неинфекционных заболеваний, которые прежде могли выступать в качестве достаточно мощных факторов отбора. В то же время у человека легко обнаруживается выраженное давление отбора на стадии образования гамет (гаметный отбор), зигот и на ранних стадиях онтогенеза.

Разработана математическая теория действия естественного отбора. На ее основе исследованы действие отбора в системе одного гена с двумя аллелями (3 аллелотипа), условия возникновения предельных (элиминация одного из аллелей) и стационарных (сохранение в популяции всех трех аллелотипов) состояний и т. д.

Наибольший интерес представляет действие отбора в пользу гетерозигот, т. е. когда относительная приспособленность гетерозигот выше приспособленности особей, гомозиготных по доминантному (АА) или рецессивному (аа) аллелю.

В этом случае возникает устойчивое стационарное состояние, при к-ром равновесные частоты обоих аллелей определяются значениями адаптивной ценности гомозигот по сравнению с гетерозиготами. В результате в П. формируется система сбалансированного полиморфизма.

Примером такой системы у человека является система гена гемоглобина S, а также, вероятно, система гена бета-талассемии. Частоты названных мутантных генов в П., разных по этническому происхождению и значительных по численности, достигли полиморфного уровня (т. е.

1% и выше), и ряд исследователей предполагают, что гетерозиготы по этим генам имеют преимущества даже по сравнению с нормальными гомозиготами (гомозиготы по гену гемоглобина S и гену бета-талассемии погибают в детском возрасте) в условиях действия такого фактора естественного отбора, как малярия.

В реальных природных П.

постоянно действуют и взаимодействуют все основные факторы популяционной стабильности и популяционной динамики: мутационный процесс, изоляция, дрейф генов, миграция и естественный отбор.

Из этого следует, что в разных П. динамика даже одной и той же генетической системы может быть разной в зависимости от того, какой фактор популяционной структуры является определяющим.

Библиография: Бочков Н. П. Генетика человека, М., 1978; Дубинин Н. П. Эволюция популяций и радиация, М., 1966, библиогр.; Дубинин Н. П. и Глембоцкий Я. Л. Генетика популяций и селекция, М., 1967, библиогр.; Иоганнсен В. Л. О наследовании в популяциях и чистых линиях, пер. с нем., М.— Л., 1935, библиогр.; Ли Ч.

Введение в популяционную генетику, пер. с англ., М., 1978, библиогр.; Меттлер Л. Ю. и Грегг Т. Г. Генетика популяций и эволюция, пер. с англ., М., 1972, библиогр.; Тимофеев-Ресовский Н. В. Микроэволюция, Элементарные явления, материал и факторы микроэволюционного процесса, Ботаническ. журн., т. 43, JVs 3, с. 317, 1958; Тимофеев-Ресовский Н. В.

, Яблоков А. В. и Глотов Н. В. Очерк учения о популяции, М., 1973, библиогр.; Четвериков С. С. О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики, Журн. Эксперим, биол., сер. А, т. 2, в. 1, с. 3, 1926; Шмальгаузен И. И. Факторы эволюции, М., 1968; Bernstein Г. tiber die Erblichkeit der Blutgruppen, Z. indukt.

Abstamm.- u. Vererb.-L., Bd 54, S. 400, 1930; Boyd W. C. Shortened maximum lihood estimation of Rh gene frequencies, Amer. J. hum. Genet., v. 6, p. 303, 1954; Cavalli-SforzaL. L. a. Bodmer W. F. The genetics of human populations, San Francisco, 1977; Current developments in anthropological genetics, ed. by J. H. Mielke а. М. H. Crawford, v.

1, p. 135, N. Y.— L., 1980.

H. H. Воронцов; E. К. Гинтер (ген.).

Источник: https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%9F%D0%9E%D0%9F%D0%A3%D0%9B%D0%AF%D0%A6%D0%98%D0%AF

Что такое популяция в биологии, определение

Популяции

Популяция – это совокупность представителей одной видовой категории живых организмов, которые занимают определённый территориальный участок на протяжении многих лет, и отделены от особей схожих по определенным признакам.

Общее представление

Данный термин применяется во многих областях науки, например – экология, медицина, демография и т.д.

С точки зрения экологии, популяция – это сообщество живых организмов, которые имеют общий генофонд. Популяция в биологии означает группы организмов, находящихся в составе одного вида.

Популяция имеет следующие характеристики:

  • общий ареал обитания;
  • единое происхождение представителей;
  • изолированность определенной группы от других представителей;
  • возможность свободного скрещивания в пределах группы.

Виды популяции

В мире существует бесконечное количество живых организмов. Их подразделяют на две глобальные популяции – растения и животные. А затем уже классифицируют на группы, классы и виды.

В биологии выделяют географически группы, которые занимают определенный ареал обитания. Они, в свою очередь, подразделяются на – экологические и локальные.

По способу размножения подразделяют на:

  • постоянные (в данном случае особи не нуждаются в дополнительном притоке других представителей для размножения);
  • полузависимые (их размножение на половину происходит с особями из вне, но не завит от них всецело);
  • временные (смертность в данном случае выше рождаемости; дальнейшее выживание прямо зависит от представителей их вне).

Понятие популяции

Популяции

  • Станислав Семенович Шварц – известный зоолог. Основные научные работы посвящены учению о популяциях.

    Что называется популяцией?

  • Приведите основные характеристики популяции.

Популяцией называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой и совместно населяющих определенную территорию. Согласно определению С. С. Шварца, популяция – это элементарная группировка организмов определенного вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.

Слово “популяция” происходит от латинского populus – народ, население. Популяциям свойственен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т. е. популяции обладают определенными генетическими и экологическими характеристиками.

Популяции карасей

Основные характеристики популяции

  • Пространственное распределение особей.

Особи, составляющие популяцию, могут иметь различные типы пространственного распределения, выражающие их реакции на благоприятные и неблагоприятные физические условия или конкурентные отношения.

Знание типа распределения организмов очень важно при оценке плотности популяции методом выборки.

Состояние и функционирование популяции зависит как от общей численности популяции, так и от пространственного размещения особей. Различают

случайное, равномерное и групповое распределение особей и их групп. Рассмотрим пример, в котором с помощью математической обработки результатов экспериментов можно определить характер распределения особей в популяции.

Под выборкой мы будем понимать серию экспериментов по оценке плотности популяции. Обозначим количество выборок n.

Если через m обозначить среднее число особей в каждой выборке, то дисперсию s2, с помощью которой можно судить о характере пространственного распределения особей, определяют по формуле

,

где s2 – мера рассеяния, или отклонения, значений x от среднего m (дисперсия); х – число особей в каждом эксперименте.

Предположим, мы провели 3 серии экспериментов (n = 3), данные этих экспериментов приведены в таблице.

nx(m-x) (m-x)2 (m-x)2 s2
15000
24050-10100200100
36010100

В случае равномерного распределения s2 равна нулю, поскольку число особей в каждом выборе постоянно и равно среднему. При случайном распределении среднее m и дисперсия s2 равны (при достаточном количестве выборок n). При групповом распределении дисперсия s2 выше среднего, и разница между ними тем больше, чем сильнее тенденция организмов к образованию скоплений.

Групповое распределение в популяции морских котиков

В нашем случае s2>m, значит мы имеем групповое распределение особей.

Равномерное распределение особей встречается в природе крайне редко.

Оно чаще связано с острой конкуренцией между разными особями. Такой тип распределения характерен, например, для хищных рыб и колюшек с их территориальным инстинктом.

Пример равномерного распределения дает также пластинчатожаберный моллюск, живущий на песчаных пляжах по берегам Ла-Манша.

Случайное распределение встречается только в однородной среде и у видов, не обнаруживающих склонности к скоплению. Первоначально распределение мучного хрущака в муке совершенно случайное.

Распределение группами – гораздо более распространенное. Группы в свою очередь могут распределяться случайно или образовывать скопления. Особенно хорошо изучено пространственное размещение деревьев в лесу.

Если деревья в лесу состоят из одной породы, то вначале они обычно распределяются скоплениями, и только со временем их размещение становится более равномерным, а густота в результате внутривидовой конкуренции уменьшается. Таким равномерным пространственным распределением отличаются, например, сосновые и буковые леса.

В смешанных растительных сообществах подавляемые виды обычно образуют “букеты” (групповое распределение), а доминирующие виды имеют равномерное распределение.

  • Численность популяции – это общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Оно никогда не бывает постоянно и зависит от соотношения интенсивности размножения (плодовитости) и смертности. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность же приводит к сокращению ее численности.
  • Плотность популяции определяется количеством особей (либо биомассой) на единице площади или в единице объема, занимаемого популяцией. Например, 150 растений сосны на 1 га или 0,5 г циклопов в 1 м3 воды характеризуют плотность популяции этих видов.
Пустынная саранча (Schistocerca gregaria) в западной части Индии в полете просто заслоняет солнце
  • Рождаемость как показатель популяции

    Рождаемость – число новых особей, появившихся в единицу времени в результате размножения. В живых организмах заложена огромная возможность к размножению. Подсчитано, что бактерии делятся каждые 20 мин. При таком темпе одна клетка за 36 часов может дать потомство, которое покроет сплошным слоем всю нашу планету. Один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут. В действительности же такая громадная плодовитость организмов никогда не реализуется.

  • Смертность – это количество особей, погибших за определенный период. Различают три типа смертности. Первый тип характеризуется смертностью, одинаковой во всех возрастах; второй тип отличается повышенной гибелью особей на ранних стадиях развития; третий тип характеризуется повышенной гибелью взрослых (старых) особей.

Кривые выживаемости (смертности) (по Э. Макфедьену)

Прирост популяции – разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным. Прирост населения в Санкт-Петербурге в 1990 г.

составил -1,4 (рождаемость 10,8; смертность 12,2 чел. на 1000 человек), в 1993 г. он составил -10,8 (рождаемость 6,6; смертность 17,4), а в 1996 г.

величина прироста составила -7,5 (рождаемость осталась 6,6; а смертность уменьшилась до 14,2).

Темп роста – средний прирост за единицу времени.
Если обозначить через R0 среднее число потомков, достигших репродуктивного возраста, производимых одной особью данного вида за всю жизнь (чистая скорость размножения), то при

    R0>1 популяция растущая; R0=1 популяция стабильная;R0

Источник: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0aa16c08-ad07-4cf2-b53b-047d0bf26d18/Metod_mat/help/dem_eco/str2.htm

Конспект

Популяции

Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Вид — совокупность особей, имеющих наследственное сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал и одинаково изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.

Чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают по критериям — эволюционно устойчивым диагностическим признакам, характерным для одного вида, но отсутствующим у других.

Основные критерии видов:

  • Морфологический. Комплекс морфологических признаков, отличающих один вид от другого. Исключение — виды-двойники.
  • Физиологический. Сходство всех процессов жизнедеятельности у особей, прежде всего — сходство размножения.
  • Географический. Территориальные различия. Каждый вид занимает определённую территорию или акваторию (ареал). Ареалы разных видов могут перекрываться.
  • Экологический. Каждый вид характеризуется своим собственным отношением со средой обитания.
  • Генетический. Для каждого характерен определённый набор хромосом, сходных по размерам, форме и составу.
  • Этологический. Особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности организма.

Подвид — географически или экологически обособленная часть вида, особи которой под влиянием факторов среды приобрели устойчивые особенности, отличающие ее от других особей того же вида; особи разных подвидов могут свободно скрещиваться в природе.

Развитие представлений о виде

Карл ЛиннейВиды реально существуют. Виды не изменяются.
Ж.-Б. ЛамаркВ природе реально существуют лишь группы особей. Вид — категория не существующая, а введенная человеком. Любое изменение условий приводит к изменению особей.
Ч. ДарвинВиды реально существуют как совокупности особей. Виды изменяются вследствие эволюции.

Экологическая ниша — пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе (экосистеме), комплекс его связей с другими видами и требований к физической среде обитания.

Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определённой части ареала и относительно обособленных от других совокупностей. Термин «популяция» ввёл датский биолог В. Иогансен в 1903 г.

Каждая популяция характеризуется плотностью (количество особей на единицу площади), численностью (общее количество особей популяции), возрастным составом (соотношение молодых, зрелых и старых особей), половой структурой (соотношение самок и самцов), пространственной структурой (характер размещения особей).

Типы пространственного распределения особей:

  • Пятнистое (групповое) распределение встречается чаще всего, Связано с неоднородностью среды или склонностью организмов образовывать группы.
  • Случайное (диффузное) распределение характерно для однородной среды при отсутствии сильного взаимодействия особей.
  • Регулярное (равномерное) распределение связано с острой конкуренцией между разными особями.

Популяции (по характеру использования территории):

  • оседлые — длительное время занимают одну и ту же территорию,
  • кочевые — недалеко перемещаются в поисках корма и во время зимовки (это способ избегания неблагоприятных условий и лучшего приспособления к сезонным явлениям)
  • мигрирующие — закономерная смена местообитания по определенным маршрутам.

Численность популяции, ее плотность могут периодически и не периодически изменяться под влиянием разнообразных факторов. Такие колебания численности популяции называются популяционными волнами, или «волнами жизни». Это понятие ввел русский биолог С. С. Четвериков.

«Волны жизни» могут резко изменить генофонд популяции за счет дрейфа генов.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Вид, критерии видов. Популяция». Выберите дальнейшее действие:

Источник: https://uchitel.pro/%D0%B2%D0%B8%D0%B4-%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8-%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2-%D0%BF%D0%BE%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F/

Book for ucheba
Добавить комментарий