Tipovi stanovništva u biologiji. Populacija je... Karakteristike i tipovi populacija. Tri vrste preživljavanja

Reci mi, znaš li ti šta je ekologija? Ako je vaš odgovor otprilike ovakav: „Ekologija je nešto što ima veze sa čistoćom životne sredine“, završićete u mleku. Ekologija ima prilično indirektan odnos prema ovom pitanju.


Najviše me dirne kada kažu: „Tu i tamo je loša okolina“. Jasno je šta tačno ta osoba želi da kaže, ali ipak su ove reči apsurdne kao da je neko rekao: „Trigonometrija je loša u ovoj oblasti“.

Ekologija nije fenomen, to je nauka. Kako nauka može biti loša? Da, može biti nesavršena, nerazvijena, može biti čak i pseudonauka, ali ne može biti „loša“.

Drugi aspekt zablude je da se ekologija ne bavi pitanjima čistoće životne sredine, već proučava interakciju različitih živih organizama jedni s drugima i sa neživom prirodom koja ih okružuje. Ekologija proučava strukturu sistema na supraorganizmskom nivou, od kojih je jedan stanovništva- koncept čije je proučavanje uključeno u ciljeve ovog članka.

Šta je populacija?

Stanovništvo... Šta je ovo? Svi smo čuli ovu reč, ali da li svi zaista razumemo njeno značenje?

Naziv ovog koncepta dolazi od latinske riječi stanovništva, što u prijevodu znači "populacija". Dakle, populacija je populacija? Da, naravno, ali... može li se svaka populacija nazvati populacijom? Hajde da to shvatimo.


Prvo, kada govorimo o populaciji, uvijek mislimo samo na predstavnike (pojedince). jedan vrsta. Ako govorimo o predstavnicima različitih vrsta, to više nije populacija, već zajednica, koja se naziva naučnim jezikom.

Drugo, pod populacijom mislimo dugoročno stanište ovih istih vrsta na istoj teritoriji.

Treće, za populaciju je preduslov relativna izolacija njeni predstavnici iz grupa sa kojima je moguća genetska razmena. Ova izolacija može biti teritorijalne ili neke druge prirode. Drugim riječima, populacija uključuje jedinke kod kojih je mogućnost ukrštanja mnogo veća od mogućnosti ukrštanja s predstavnicima drugih grupa.

Podjela stanovništva

Populacija se može podijeliti na manje elemente.

Dem je mala populacija jedinki koje žive na ograničenom području, unutar kojeg se ne dešavaju značajne promjene u genskom fondu. Obično se prostire na nekoliko generacija i sastoji se od nekoliko desetina jedinki.

Parcel je grupa živih organizama koji žive u neposrednoj blizini jedni drugih i stalno su u kontaktu jedni s drugima.

Porodica- ona je porodica. Ovdje objašnjenja vjerovatno neće biti potrebna. Ovo je najmanja ćelija populacije.

Karakteristike stanovništva

Stanovništvo ima sledeće karakteristike:

— ukupan broj pojedinaca;

— gustina, koja odražava prosječan broj jedinki po jedinici površine;

— priroda distribucije jedinki u prostoru;

— urednost strukture.

Struktura stanovništva

Sa strukturne tačke gledišta, stanovništvo se posmatra u sledećim aspektima:

— genetska struktura;

— starosna struktura;

- seksualna struktura;

- morfološka (unutrašnja i vanjska struktura) struktura.

Postoje i drugi parametri po kojima se određuje struktura određene populacije.

Dinamika stanovništva

Postoji takva stvar kao što je logistička jednačina ili Verhulstova jednačina, koja odražava proces rasta populacije. Ova jednadžba odražava dvije premise:

1. Stopa rasta stanovništva je proporcionalna njegovoj trenutnoj veličini;

2. Stopa rasta stanovništva je proporcionalna količini raspoloživih resursa.


Prema ovoj jednadžbi, broj individua u populaciji u početku raste približno eksponencijalno, ali kada dostigne tačku u kojoj počinje nadmetanje za resurse, rast počinje usporavati i na kraju se potpuno zaustavlja. Kako se rast usporava, broj jedinki se stabilizuje opadajućom eksponencijalnom stopom.

Termin „populacija“ se danas koristi u različitim oblastima i oblastima nauke. Najveći uticaj ima u biologiji, demografiji, ekologiji, medicini, psihometriji i citologiji. Ali šta je populacija i kako se karakteriše?

Uvod. Definicije

Do danas su populacijske studije prvenstveno sprovedene da bi se identifikovale genetske sekvence ili sekvence životne sredine. To omogućava određivanje okruženja preživljavanja vrsta i njihovog naslijeđa. Trenutno postoji još jedan koncept - "populacija ćelija". Ovo je izolirano potomstvo određenog broja grupa stanica. Ovu oblast proučavaju stručnjaci u okviru citologije.

Sa stanovišta genetike, populacija je heterogena nasljedna kolekcija oblika jedne vrste, koja je suprotna takozvanoj čistoj liniji. Činjenica je da svaka porodica jedinki ima specifične karakteristike i predstavlja određeni fenotip i genotip.

Glavne karakteristike

Prije nego što počnete detaljnije razumjeti šta je populacija, morate znati i razumjeti njene glavne komponente. Ukupno ima 5 glavnih karakteristika:

1. Distribucija. Može biti prostorna i kvantitativna. Prvi tip je pak podijeljen na slučajnu i jednoliku distribuciju. Kvantitativni indikator je odgovoran za veličinu populacije ili njene pojedinačne grupe. Rasprostranjenost jedinki direktno zavisi od klimatskih uslova, genoma, lanca ishrane i stepena adaptacije.

2. Broj. Ovo je posebna karakteristika populacije i ne treba je miješati s podtipom distribucije. Ovdje obilje predstavlja ukupan broj organizama u određenoj jedinici prostora. Najčešće je dinamičan. Zavisi od omjera mortaliteta i plodnosti pojedinaca.

3. Gustina. Određuje se biomasom ili brojem organizama po jedinici površine (volumen).

4. Plodnost. Određuje se brojem jedinki koje su se pojavile kao rezultat reprodukcije u jedinici vremena.

5. Mortalitet. Podijeljeno prema starosnim kriterijima. Predstavlja broj ubijenih oblika života u jedinici vremena.

Strukturna klasifikacija

Trenutno se razlikuju sljedeće vrste populacija: starosna, spolna, genetska, ekološka i prostorna. Svaka od ovih varijacija ima svoju specifičnu strukturu. Dakle, starosna populacija određena je omjerom pojedinaca različitih generacija. Predstavnici iste vrste mogu imati i pretke i potomstvo.

Polna populacija zavisi od vrste reprodukcije porodice i skupa utvrđenih morfofunkcionalnih i anatomskih karakteristika organizama. Genetska struktura je određena varijacijama u alelima i načinom na koji se razmjenjuju. Ekološka populacija je podjela porodice na grupe u odnosu na faktore okoline. Prostorna struktura ovisi o rasprostranjenosti i smještaju pojedinih jedinki vrste na tom području.

Izolacija populacija

U različitim porodicama ovo svojstvo zavisi od sredine i oblika suživota. Ako se predstavnici jedne vrste kreću na velikim područjima, onda se takva populacija može nazvati velikom. U slučaju slabog razvoja distributivnih sposobnosti, porodica je određena malim agregatima, što može odražavati, na primjer, mozaičnost pejzaža. Populacija sjedilačkih životinja i biljaka ovisi o heterogenosti okoliša.

Nivo izolacije susjednih porodica iste vrste varira. U tom slučaju populacije mogu biti oštro raspoređene u prostoru ili biti jasno lokalizirane na određenom području. Postoji i potpuna kolonizacija ogromnog područja od strane jedne vrste. Zauzvrat, granice između populacija mogu biti zamagljene i prepoznatljive.

Dinamika populacije može biti 3 tipa:

Većina pojedinaca preživi do maksimalnog praga starosti (ljudi i sisari),

Smrt može nastupiti bilo kada (gmizavci i ptice),

Stopa mortaliteta je visoka već u ranim fazama razvoja (ribe, biljke, beskičmenjaci).

Populacija se sastoji od skupa jedinki koje su međusobno slične po morfofiziološkim osobinama, području, vrsti križanja i porijeklu. Takva grupa organizama naziva se vrsta. To je jedinica strukture stanovništva.

Vrste zavise od sledećih kriterijuma: morfološki, genetski, fiziološki, biohemijski. Prema dodatnoj klasifikaciji, karakteristike uticaja su geografske i ekološke.

Svaka vrsta nastaje, zatim se razvija i prilagođava. S oštrom promjenom uslova okoline, može nestati.

U biologiji postoji mnogo koncepata i mnogo definicija vrsta. Jedna od najjednostavnijih definicija vrste kaže: vrsta je skup organizama (pojedinaca) sličnih jedni drugima po nizu bitnih karakteristika, koji nastanjuju određeno područje, sposobni da se međusobno križaju i daju plodno potomstvo slično svojim roditeljima. .

Stanište je dio zemljine površine (teritorija ili vodeno područje) na kojem postoji i razmnožava se određena vrsta organizma. U većini slučajeva, područje staništa je toliko veliko da se organizmi iste vrste moraju prilagoditi uticaju faktora okoline u različitim uslovima. Dakle, vrsta ima određenu ekološku strukturu.

Populacija je minimalna samoreprodukujuća grupa jedinki iste vrste, koja nastanjuju određeno područje dugim nizom generacija, formiraju sopstveni genetski sistem, formiraju sopstvenu ekološku nišu i manje ili više izoluju od drugih sličnih grupa ove vrste. .

Populacija je oblik postojanja vrste i elementarna jedinica evolucije.

Glavno svojstvo populacija, kao i drugih bioloških sistema, jeste da su u stalnom kretanju i da se stalno mijenjaju. To se ogleda u svim parametrima: produktivnosti, stabilnosti, strukturi, distribuciji u prostoru. Populacije se odlikuju specifičnim genetskim i ekološkim karakteristikama koje odražavaju sposobnost sistema da održavaju egzistenciju u uslovima koji se stalno mijenjaju: rast, razvoj, stabilnost. Nauka koja kombinuje genetske, ekološke i evolucione pristupe proučavanju populacija poznata je kao populaciona biologija.

Tipovi populacija. Populacije mogu zauzimati područja različite veličine, a uslovi života unutar staništa jedne populacije također ne moraju biti isti. Na osnovu ove karakteristike razlikuju se tri tipa populacija: elementarna, ekološka i geografska.

1. Elementarna (lokalna) populacija je skup jedinki iste vrste koje zauzimaju malu površinu homogenog područja. Između njih postoji stalna razmjena genetskih informacija.

PRIMJERI. Jedna od nekoliko jata riba iste vrste u jezeru; mikrogrupe đurđevka Keiske u šumama bijele breze, koje rastu u podnožju drveća i na otvorenim mjestima; gomile drveća iste vrste (mongolski hrast, ariš, itd.), odvojene livadama, nakupinama drugog drveća ili grmlja, ili močvarama.

2. Ekološka populacija - skup elementarnih populacija, intraspecifičnih grupa, ograničenih na specifične biocenoze. Biljke iste vrste u cenozi nazivaju se cenopopulacijom. Razmjena genetskih informacija između njih događa se prilično često.

PRIMJERI. Ribe iste vrste u svim jatama zajedničkog rezervoara; populacije vjeverica u šumama bora, smrče i jele na jednom području.

3. Geografska populacija – skup ekoloških populacija koje naseljavaju geografski slična područja. Geografske populacije postoje autonomno, njihova staništa su relativno izolovana, razmjena gena se događa rijetko - kod životinja i ptica - tokom seobe, kod biljaka - tokom širenja polena, sjemena i plodova. Na ovom nivou dolazi do formiranja geografskih rasa i sorti, a razlikuju se podvrste.

PRIMJERI. Poznate su geografske rase dahurskog ariša (Larix dahurica): zapadna (zapadno od Lene (L. dahurica ssp. dahurica) i istočna (istočno od Lene, izdvaja se u L. dahurica ssp. cajanderi), sjeverna i južna rasa Kurilski ariš. Slično identificiranje od strane M. A. Shemberga (1986) kamene breze dvije podvrste: Ermanove breze (Betula ermanii) i vunaste breze (B. lanata). U donjem toku rijeke Yama nalazi se središte norveške smrče Picea obovata), odvojena od kontinuiranog masiva smrekovih šuma na istoku 1000 km, na sjeveru - 500 km Zoolozi razlikuju tundre i stepske populacije uskolubaste voluharice (Microtis gregalis). Vrsta "obična vjeverica" ​​ima oko 20 geografskih populacija, ili podvrsta.

Populacija su jedinke koje pripadaju istoj biološkoj vrsti, sposobne su za slobodno ukrštanje i imaju zajednički genski fond. ima brojke, mortalitet, natalitet, dinamiku, raspon, gustinu. Struktura stanovništva također uključuje omjer žena i muškaraca, starost i sistem prostorne distribucije.

Veličina raspona je postavljena u skladu sa radijusom jedne (individualne) aktivnosti i predstavlja udaljenost između tačke smrti i tačke rođenja većine pojedinaca. Tako, na primjer, za guštera ovaj radijus je trideset metara, za muskrata je oko četiri stotine, za zeca i vrapca tri kilometra. Kod biljaka, veličina njihovog raspona je određena prema udaljenosti koju polen prijeđe. Tako, na primjer, radijus aktivnosti bora je oko sto dvadeset, a kukuruza oko petnaest metara.

Područje i oblik staništa u svakom pojedinačnom slučaju utvrđuje se u skladu sa pejzažnim karakteristikama teritorije. Bitne su i unutarpopulacijske distinktivnosti, kao i geografske (teritorijalne) povezanosti pojedinaca.

Najčešće se razlikuju sljedeće vrste populacija: geografske, ekološke i lokalne.

Ekološki je skup jedinki koje žive unutar jednog sistema. Štaviše, granice se poklapaju sa granicama samog ekosistema, određenim vegetacijom i fitocenozom.

Lokalna populacija je lokalna zbirka populacija određene vrste. Pojedinci žive u različitim ekosistemima određenog područja. Dakle, lokalna populacija kućnog vrapca je skup populacija jedinki iz naselja koja se nalaze na udaljenosti manjoj od tri kilometra jedno od drugog.

Geografski je skup pojedinaca koji zauzimaju područje sa geografski homogenim uslovima. Od Kamčatke do Bresta, na primjer, identificirano je dvadeset i devet populacija običnih vjeverica. Geografska populacija je teritorijalna rasa, podvrsta. Jedinke su fenotipski slične.

Populacija (populacija) je, prije svega, elementarna jedinica evolucijskog procesa. Zajedno s njim, on je i glavna prostorna jedinica određenog tipa. Dakle, populacija se može okarakterisati kao skup jedinki koje ne samo da zauzimaju određenu teritoriju (prostor), već su i sposobne da se razmnožavaju tokom dužeg vremenskog perioda. Integritet populacije sa stajališta evolucije povezan je uglavnom s panmiksijom (slobodnim križanjem), koja je, u jednom ili drugom stepenu, unutar jednog skupa vrsta veća nego između susjednih naroda. Istovremeno, uprkos svom integritetu, populacija je heterogena u pogledu genetskih karakteristika. Glavne karakteristike vrste su fiksirane nasljedno.

Postoji klasifikacija stanovništva sa medicinske tačke gledišta.

Tako je, na primjer, izolirana zatvorena zbirka pojedinaca. U ovom slučaju, jedna populacija je izolirana od drugih prema spolu.

Postoji i idealan skup pojedinaca. U ovom slučaju, razmatramo hipotetičku panmiktičku (sposobnu za ukrštanje) populaciju s velikom populacijom koja opstaje kroz generacije. Na takav skup vrsta ne utječu mutacijski pritisak ili vanjski faktori.Koncept idealne populacije se koristi u modeliranju evolucijskog procesa.

Jedinke iste vrste mogu biti genetski identične. U ovom slučaju govorimo o izogenoj populaciji.

Zbirka može biti otvorena. U ovom slučaju, migrirajuće jedinke unose u njega nove gene.

Mikrobna populacija je skup ćelija određenog soja.