مقدمه

افراد در طبیعت به طور مطلق از یکدیگر جدا نیستند، بلکه توسط یک رتبه بالاتر از سازمان بیولوژیکی متحد می شوند. این سطح جمعیت-گونه است. در جایی و زمانی که افراد در جمعیت ها و جمعیت ها به گونه ها متحد می شوند، به وجود می آید. جمعیت ها مجموعه ای از افراد یک گونه هستند که در یک منطقه خاص ساکن هستند و کم و بیش از جمعیت های همسایه همان گونه جدا شده اند. چنین انجمن هایی با ظهور ویژگی ها و ویژگی های جدید در طبیعت زنده، متفاوت از خواص سطوح ژنتیکی و انتوژنتیکی مولکولی مشخص می شوند.

هدف از مطالعه، فرمول بندی وظایف مرتبط زیر را از پیش تعیین کرد:

ویژگی های اشکال تعامل بین موجودات در جمعیت را آشکار کنید.

جمعیت ها و گونه ها، علیرغم این واقعیت که از افراد زیادی تشکیل شده اند، یکپارچه هستند. اما یکپارچگی آنها بر اساس دلایل دیگری غیر از یکپارچگی در سطوح ژنتیکی و انتوژنتیکی مولکولی است. یکپارچگی جمعیت ها و گونه ها با تعامل افراد در جمعیت ها تضمین می شود و از طریق تبادل مواد ژنتیکی در فرآیند تولید مثل جنسی بازآفرینی می شود. جمعیت‌ها و گونه‌ها به‌عنوان تشکل‌های فرافردی قادر به وجود برای مدت طولانی و توسعه تکاملی مستقل هستند. زندگی یک فرد بستگی به فرآیندهایی دارد که در جمعیت ها اتفاق می افتد.

جمعیت‌ها به‌عنوان واحدهای تکاملی ابتدایی و غیرقابل تجزیه عمل می‌کنند که از نظر ژنتیکی سیستم‌های باز هستند (افراد از جمعیت‌های مختلف گاهی اوقات با هم ترکیب می‌شوند و جمعیت‌ها اطلاعات ژنتیکی را مبادله می‌کنند). در سطح جمعیت-گونه، فرآیندهای پانمیکسیا (تقاطع آزاد) و روابط بین افراد در جمعیت یک گونه نقش ویژه ای پیدا می کند. گونه هایی که همیشه به عنوان سیستمی از جمعیت عمل می کنند، کوچکترین سیستم های ژنتیکی بسته در شرایط طبیعی هستند (تلاقی افراد گونه های مختلف در طبیعت در اکثر موارد منجر به ظهور فرزندان بارور نمی شود). همه اینها به این واقعیت منجر می شود که جمعیت ها واحدهای ابتدایی هستند و گونه ها - مراحل کیفی فرآیند تکامل.

جمعیت ساختار اولیه پایه در سطح جمعیت-گونه است و یک پدیده ابتدایی در این سطح تغییر در ترکیب ژنوتیپی جمعیت است. مواد اولیه در این سطح - جهش ها. تئوری ترکیبی تکامل عوامل اولیه ای را که در این سطح عمل می کنند شناسایی می کند: فرآیند جهش، امواج جمعیتی، انزوا و انتخاب طبیعی. هر یک از این عوامل می تواند یک "فشار" را اعمال کند، به عنوان مثال. میزان تأثیر کمی بر جمعیت و بر این اساس باعث تغییر در ترکیب ژنوتیپی جمعیت می شود.

جمعیت ها و گونه ها همیشه در یک محیط طبیعی سازمان یافته سیستمی خاص وجود دارند که شامل عوامل زنده و غیرزیست می شود. چنین سیستم های طبیعی خارج از جمعیت ها و گونه ها سطح دیگری از سازماندهی موجودات زنده را تشکیل می دهند - بیوژئوسنوتیک.

جمعیت گونه های مختلف با یکدیگر تعامل دارند. در طول تعامل، آنها به سیستم های پیچیده - بیوسنوزها متحد می شوند.

بیوسنوز مجموعه‌ای از گیاهان، جانوران، قارچ‌ها و میکروارگانیسم‌هایی است که در ناحیه‌ای از محیط با شرایط زندگی کم و بیش همگن زندگی می‌کنند و با روابط خاصی بین خود و محیط زندگی مشخص می‌شوند. اجزای تشکیل دهنده بیوسنوز به یکدیگر وابسته هستند. تغییراتی که تنها یک گونه را تحت تأثیر قرار می دهد می تواند کل بیوسنوز را تحت تأثیر قرار دهد و حتی باعث فروپاشی آن شود. بیوسنوزها به عنوان اجزایی در سیستم‌های پیچیده‌تر (جوامع) - بیوژئوسنوزها - گنجانده شده‌اند.

بیوژئوسنوز (اکوسیستم، سیستم اکولوژیکی) یک مجموعه وابسته به هم متشکل از اجزای زنده و غیرزیست است که توسط متابولیسم و ​​انرژی به هم مرتبط هستند. بیوژئوسنوز یکی از پیچیده ترین سیستم های طبیعی است. Biogeocenoses محصول توسعه تاریخی مشترک گونه هایی هستند که در موقعیت سیستماتیک متفاوت هستند. گونه ها با یکدیگر سازگار می شوند. بیوژئوسنوزها محیطی برای تکامل جمعیت های تشکیل دهنده خود هستند.

Biogeocenosis یک سیستم یکپارچه است. از دست دادن یک یا چند جزء از بیوژئوسنوز می تواند منجر به تخریب یکپارچگی بیوژئوسنوز در چرخه مواد شود که اغلب منجر به عدم تعادل برگشت ناپذیر و مرگ بیوژئوسنوز به عنوان یک سیستم می شود. ساختار بیوژئوسنوز در طول تکامل گونه‌ها تغییر می‌کند: گونه‌ها در یک بیوژئوسنوز نه تنها بر اساس اصل مستقیم، بلکه بر اساس بازخورد (از جمله از طریق تغییرات آنها در شرایط غیرزیست) روی یکدیگر عمل می‌کنند. به طور کلی، زندگی یک بیوژئوسنوز عمدتاً توسط نیروهایی که در خود سیستم عمل می کنند تنظیم می شود. ما می توانیم در مورد خود تنظیمی بیوژئوسنوز صحبت کنیم. Biogeocenosis یک سیستم باز است که دارای "ورودی" و "خروجی" انرژی است که بیوژئوسنوزهای همسایه را به هم متصل می کند. تبادل مواد بین بیوژئوسنوزهای همسایه می تواند در فازهای گازی، مایع و جامد و همچنین به شکل مهاجرت حیوانات صورت گیرد.

Biogeocenosis یک سیستم متعادل، به هم پیوسته و پایدار در زمان است که نتیجه سازگاری طولانی مدت و عمیق اجزای تشکیل دهنده آن است. این یک جامعه بسیار پویا و در عین حال پایدار است. پایداری یک بیوژئوسنوز متناسب با تنوع اجزای آن است. هر چه بیوژئوسنوز متنوع تر باشد، معمولاً در زمان و مکان پایدارتر است. برای مثال، ژئوسنوزهای زیستی که توسط جنگل‌های استوایی نشان داده می‌شوند، بسیار پایدارتر از بیوژئوسنوزها در مناطق معتدل یا قطبی هستند، زیرا بیوژئوسنوزهای استوایی از گونه‌های گیاهی و جانوری بسیار بیشتری نسبت به بیوژئوسنوزهای معتدل و به‌ویژه قطبی تشکیل شده‌اند.

موجودات بسیار سازمان یافته برای وجود خود به موجودات ساده تری نیاز دارند. هر اکوسیستمی همواره شامل اجزای ساده و پیچیده است. بیوژئوسنوز متشکل از باکتری ها یا درختان هرگز نمی تواند وجود داشته باشد، همانطور که تصور اکوسیستمی که فقط مهره داران یا پستانداران در آن زندگی می کنند غیرممکن است. بنابراین، ارگانیسم‌های پایین‌تر در یک اکوسیستم، یادگاری تصادفی از دوران گذشته نیستند، بلکه جزء ضروری بیوژئوسنوز، یک سیستم جدایی ناپذیر از جهان ارگانیک، اساس وجود و توسعه آن هستند، که بدون آن تبادل ماده و انرژی بین اجزاء تشکیل می‌شود. بیوژئوسنوز غیرممکن است. اساس اولیه برای تشکیل بیوژئوسنوزها، گیاهان و میکروارگانیسم‌ها، تولیدکنندگان مواد آلی (اتوتروف) هستند. در جریان تکامل، تا زمانی که فضای خاصی از بیوسفر توسط گیاهان و میکروارگانیسم ها پر نشده باشد، نمی توان آن را با حیوانات پر کرد. گیاهان و میکروارگانیسم ها یک محیط زندگی برای حیوانات - هتروتروف ها - فراهم می کنند. بنابراین، مرزهای بیوژئوسنوزها اغلب با مرزهای جوامع گیاهی (فیتوسنوزها) منطبق است. پس از آن، حیوانات نقش مهمی در زندگی و تکامل گیاهان، شرکت در چرخه مواد، گرده افشانی، توزیع میوه ها و غیره دارند.

کل مجموعه بیوژئوسنوزها که توسط گردش مواد و انرژی در سطح سیاره ما به هم پیوسته اند، یک سیستم قدرتمند از بیوسفر زمین را تشکیل می دهند. حد بالایی زندگی در جو به 30 کیلومتر می رسد، بیشترین تعداد موجودات در ارتفاع تا 100 متر در اعماق زمین (لیتوسفر) وجود دارد، بخش عمده ای از موجودات در لایه بالایی متمرکز شده اند. - تا 10 متر، اگرچه انواع خاصی از میکروارگانیسم ها در لایه های حاوی روغن در عمق تا 3 کیلومتر یافت می شوند. در اقیانوس ها و دریاها (هیدروسفر)، یک منطقه غنی از موجودات زنده لایه ای از آب را تا 100 تا 200 متر اشغال می کند، اما برخی از موجودات نیز در عمق حداکثر تا 11 کیلومتری یافت می شوند. مقیاس فعالیت موجودات زنده با وجود سنگ های ضخیم بیوژنیک، لایه های ضخیم هزار متری سنگ آهک، ذخایر عظیم زغال سنگ و غیره مشهود است. با در نظر گرفتن بیوسفر زمین به عنوان یک سیستم اکولوژیکی واحد، می توان متقاعد شد که ماده زنده زمین به طور قابل توجهی کاهش یا افزایش جرم ندارد، بلکه فقط از حالتی به حالت دیگر منتقل می شود.

شاخه ای از زیست شناسی که به مطالعه سیستم های اکولوژیکی (بیوسنوز، بیوسنوز، بیوسفر) می پردازد، بیوژئوسنولوژی نامیده می شود. بنیانگذار آن دانشمند برجسته داخلی ما V.N. سوکاچف

جمعیت مجموعه ای از افراد یک گونه است که قادر به تولید مثل هستند و کم و بیش در مکان و زمان از سایر جمعیت های همان گونه جدا شده اند. جمعیت ها متشکل از ارگانیسم های تک گونه ای هستند که به طور مشترک در مناطق خاصی زندگی می کنند و با روابط مختلفی به هم مرتبط هستند که وجود پایدار آنها را در یک محیط طبیعی مشخص تضمین می کند.

جمعیت ها عناصر اصلی سیستم های اکولوژیکی هستند که مجموعه ای از موجودات زنده گونه های مختلف و شرایط وجود آنها را نشان می دهند. موجوداتی که یک جمعیت را تشکیل می دهند با روابط مختلف به یکدیگر متصل هستند: آنها به طور مشترک در تولید مثل شرکت می کنند، می توانند برای انواع خاصی از منابع با یکدیگر رقابت کنند، می توانند یکدیگر را بخورند یا با هم از خود در برابر یک شکارچی دفاع کنند.

جمعیت - مجموعه ای از افراد یک گونه، قادر به تولید مثل، کم و بیش جدا شده در مکان و زمان از سایر جمعیت های مشابه همان گونه..

یک جمعیت دارای خواص بیولوژیکی ذاتی در موجودات تشکیل دهنده آن و ویژگی های گروهی تنها در کل جمعیت ذاتی است. مانند یک موجود زنده، یک جمعیت رشد می کند، متمایز می شود و خود را حفظ می کند. اما ویژگی هایی مانند باروری، مرگ و میر و ساختار سنی فقط برای کل جمعیت مشخص است.

هنگام توصیف جمعیت، از دو گروه از شاخص های کمی استفاده می شود: ایستا، مشخص کننده وضعیت جمعیت در یک نقطه خاص از زمان، و پویا، که مشخص کننده فرآیندهایی است که در یک دوره زمانی خاص در جمعیت رخ می دهد. تعداد کلیک جمعیت توسط تعداد معینی از افراد بیان می شود. روش های مختلفی برای ارزیابی آن استفاده می شود. اگر در مورد موجودات بزرگ و به وضوح قابل مشاهده صحبت می کنیم، از عکاسی هوایی استفاده می شود. در موارد دیگر از روش برچسب گذاری استفاده می شود. حیوانات صید می شوند، علامت گذاری می شوند و دوباره به طبیعت رها می شوند. پس از مدتی، یک صید جدید انجام می شود و اندازه جمعیت با توجه به نسبت حیوانات برچسب گذاری شده تعیین می شود.

در جوامع زیستی، هر جمعیت نقش تعیین شده خود را ایفا می کند و همراه با جمعیت گونه های دیگر، نوعی وحدت طبیعی را تشکیل می دهد که توسعه می یابد و طبق قوانین خود عمل می کند. به لطف عملکرد جمعیت ها است که شرایطی ایجاد می شود که باعث حفظ حیات در سیاره ما می شود. اشغال این یا آن فضا، ساختن سرپناه، جابجایی، استفاده از انواع خاصی از غذا، جمعیت هر گونه به شیوه ای خاص بر طبیعت اطراف تأثیر می گذارد. گردش مواد و تبادل انرژی بین طبیعت زنده و بی جان به جمعیت بستگی دارد. فعالیت مشترک جمعیت ها بسیاری از ویژگی های مهم جوامع زیستی و سیستم های اکولوژیکی را تعیین می کند.

در طبیعت، هر گونه موجود مجموعه ای پیچیده یا حتی سیستمی از گروه های درون گونه ای است که شامل افراد با ویژگی های ساختاری، فیزیولوژی و رفتار خاص می شود. این انجمن درون گونه ای افراد است جمعیت

کلمه "جمعیت" از کلمه لاتین "populus" گرفته شده است - مردم، جمعیت. از این رو، جمعیت- مجموعه ای از افراد از همان گونه که در یک قلمرو خاص زندگی می کنند، یعنی. آنهایی که فقط با یکدیگر آمیخته می شوند. اصطلاح "جمعیت" در حال حاضر به معنای محدود کلمه، زمانی که در مورد یک گروه درون گونه ای خاص ساکن در یک بیوژئوسنوز خاص صحبت می شود، و به معنای گسترده و کلی - برای تعیین گروه های جدا شده از یک گونه، صرف نظر از قلمرویی که آن را اشغال می کند، استفاده می شود. و حاوی چه اطلاعات ژنتیکی است.

اعضای یک جمعیت تأثیری کمتر از عوامل محیطی فیزیکی یا دیگر گونه‌های موجودات زنده بر یکدیگر ندارند. در جمعیت ها، همه اشکال اتصالات مشخصه روابط بین گونه ای به یک درجه یا دیگری آشکار می شود، اما به وضوح بیان می شود. متقابل(مفید متقابل) و رقابتیجمعیت ها می توانند یکپارچه باشند یا از گروه های زیرجمعیتی تشکیل شده باشند - خانواده ها، قبیله ها، گله ها، دسته هاو غیره ترکیب ارگانیسم های یک گونه در یک جمعیت، ویژگی های کیفی جدیدی ایجاد می کند. در مقایسه با طول عمر یک موجود زنده، یک جمعیت می تواند برای مدت بسیار طولانی وجود داشته باشد.

در عین حال، یک جمعیت شبیه یک موجود زنده به عنوان یک بیوسیستم است، زیرا دارای ساختار مشخص، یکپارچگی، یک برنامه ژنتیکی برای تولید مثل خود و توانایی تولید مثل و سازگاری است. تعامل افراد با گونه‌های موجودات موجود در محیط، در محیط طبیعی یا تحت کنترل اقتصادی انسان، معمولاً از طریق جمعیت انجام می‌شود. مهم است که بسیاری از الگوهای اکولوژی جمعیت در مورد جمعیت انسانی نیز اعمال شود.

جمعیتواحد ژنتیکی یک گونه است که تغییرات در آن با تکامل گونه انجام می شود. به عنوان گروهی از افراد هم‌زمان از یک گونه، یک جمعیت به عنوان اولین ماکروسیستم بیولوژیکی فوق ارگانیسمی عمل می‌کند. قابلیت های سازگاری یک جمعیت به طور قابل توجهی بالاتر از افراد تشکیل دهنده آن است. یک جمعیت به عنوان یک واحد بیولوژیکی ساختار و کارکرد خاصی دارد.

ساختار جمعیتبا افراد تشکیل دهنده آن و توزیع آنها در فضا مشخص می شود.

توابع جمعیتمشابه عملکرد سایر سیستم های بیولوژیکی است. آنها با رشد، توسعه، و توانایی حفظ موجودیت در شرایط دائما در حال تغییر مشخص می شوند، یعنی. جمعیت ها ویژگی های ژنتیکی و محیطی خاصی دارند.

جمعیت ها قوانینی دارند که اجازه می دهد از منابع محدود زیست محیطی در این راه برای اطمینان از حفظ فرزندان استفاده شود. جمعیت بسیاری از گونه ها دارای ویژگی هایی هستند که به آنها اجازه می دهد تعداد خود را تنظیم کنند. حفظ اعداد بهینه در شرایط داده شده نامیده می شود هموستاز جمعیت

بنابراین، جمعیت ها، به عنوان انجمن های گروهی، دارای تعدادی ویژگی خاص هستند که ذاتی هر فردی نیست. ویژگی های اصلی جمعیت: تعداد، تراکم، نرخ تولد، نرخ مرگ و میر، نرخ رشد.

یک جمعیت توسط یک سازمان مشخص مشخص می شود. توزیع افراد در سراسر قلمرو، نسبت گروه ها بر اساس جنس، سن، ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، رفتاری و ژنتیکی منعکس کننده است. ساختار جمعیتاز یک سو بر اساس خصوصیات زیستی عمومی گونه و از سوی دیگر تحت تأثیر عوامل محیطی غیرزیست و جمعیت گونه های دیگر تشکیل می شود. بنابراین ساختار جمعیت ها دارای ویژگی تطبیقی ​​است.

قابلیت های سازگاری یک گونه به عنوان یک کل به عنوان یک سیستم از جمعیت بسیار گسترده تر از ویژگی های سازگاری هر فرد است.

ساختار جمعیتی گونه

فضا یا زیستگاه اشغال شده توسط یک جمعیت ممکن است بین گونه ها و در همان گونه متفاوت باشد. اندازه محدوده یک جمعیت تا حد زیادی توسط تحرک افراد یا شعاع فعالیت فردی تعیین می شود. اگر شعاع فعالیت فردی کوچک باشد، اندازه محدوده جمعیت نیز معمولاً کوچک است. بسته به وسعت سرزمین اشغالی، می توانیم تشخیص دهیم سه نوع جمعیت: ابتدایی، محیطی و جغرافیایی (شکل 1).

برنج. 1. تقسیم فضایی جمعیت: 1 - محدوده گونه; 2-4 - به ترتیب جمعیت های جغرافیایی، اکولوژیکی و ابتدایی

جنس، سن، ساختار ژنتیکی، فضایی و اکولوژیکی جمعیت ها وجود دارد.

ساختار جنسی جمعیتنشان دهنده نسبت افراد از جنس های مختلف در آن است.

ساختار سنی جمعیت- نسبت جمعیت افراد در سنین مختلف که نماینده یک یا فرزندان متفاوت از یک یا چند نسل است.

ساختار ژنتیکی جمعیتبا تنوع و تنوع ژنوتیپ ها، فراوانی تغییرات ژن های فردی - آلل ها، و همچنین تقسیم جمعیت به گروه هایی از افراد از نظر ژنتیکی مشابه تعیین می شود، که بین آنها، هنگام تلاقی، تبادل دائمی آلل ها وجود دارد.

ساختار فضایی جمعیت -ماهیت استقرار و توزیع تک تک اعضای جمعیت و گروه های آنها در منطقه. ساختار فضایی جمعیت ها به طور قابل توجهی بین حیوانات ساکن و کوچ نشین یا مهاجر متفاوت است.

ساختار جمعیت اکولوژیکینشان دهنده تقسیم هر جمعیت به گروه هایی از افراد است که با عوامل محیطی تعامل متفاوتی دارند.

هر گونه، که قلمرو خاصی را اشغال می کند ( محدوده) روی آن با سیستمی از جمعیت ها نشان داده شده است. هر چه قلمرو اشغال شده توسط یک گونه پیچیده تر باشد، فرصت های بیشتری برای انزوای جمعیت های فردی وجود دارد. با این حال، تا حدی کمتر، ساختار جمعیت یک گونه با ویژگی های بیولوژیکی آن، مانند تحرک افراد تشکیل دهنده آن، میزان دلبستگی آنها به قلمرو، و توانایی غلبه بر موانع طبیعی تعیین می شود.

جداسازی جمعیت ها

اگر اعضای یک گونه دائماً در مناطق وسیعی در هم آمیخته و در هم آمیخته شوند، آن گونه با تعداد کمی از جمعیت های بزرگ مشخص می شود. با توانایی ضعیف برای حرکت، جمعیت های کوچک زیادی در درون گونه تشکیل می شوند که منعکس کننده ماهیت موزاییکی منظره است. در گیاهان و حیوانات کم تحرک، تعداد جمعیت ها مستقیماً به میزان ناهمگونی محیط بستگی دارد.

درجه جداسازی جمعیت های همسایه گونه متفاوت است. در برخی موارد، آنها به شدت توسط قلمروی نامناسب برای سکونت از هم جدا می شوند و به وضوح در فضا قرار می گیرند، به عنوان مثال، جمعیت های سوف و چادر در دریاچه های جدا شده از یکدیگر.

گزینه مقابل، اسکان کامل سرزمین های وسیع توسط گونه است. در یک گونه می‌توان جمعیت‌هایی با مرزهای کاملاً قابل تشخیص و مبهم وجود داشت، و در درون گونه، جمعیت‌ها را می‌توان با گروه‌هایی با اندازه‌های مختلف نشان داد.

ارتباطات بین جمعیت ها از گونه به عنوان یک کل پشتیبانی می کند. جداسازی بیش از حد طولانی و کامل جمعیت ها می تواند منجر به تشکیل گونه های جدید شود.

تفاوت بین جمعیت های فردی به درجات مختلفی بیان می شود. آنها می توانند نه تنها بر ویژگی های گروهی خود، بلکه بر ویژگی های کیفی فیزیولوژی، مورفولوژی و رفتار افراد تأثیر بگذارند. این تفاوت ها عمدتاً تحت تأثیر انتخاب طبیعی ایجاد می شوند که هر جمعیت را با شرایط خاص وجود خود تطبیق می دهد.

طبقه بندی و ساختار جمعیت ها

ویژگی اجباری یک جمعیت، توانایی آن برای وجود مستقل در یک قلمرو معین برای مدت نامحدود به دلیل تولید مثل، و نه هجوم افراد از خارج است. سکونتگاه های موقت در مقیاس های مختلف جزو دسته جمعیت ها نیستند، بلکه واحدهای درون جمعیتی محسوب می شوند. از این موقعیت‌ها، گونه نه با تبعیت سلسله مراتبی، بلکه توسط یک سیستم فضایی از جمعیت‌های همسایه در مقیاس‌های مختلف و با درجات مختلفی از اتصالات و انزوا بین آنها نشان داده می‌شود.

جمعیت ها را می توان بر اساس ساختار فضایی و سنی، تراکم، سینتیک، ثبات یا تغییر زیستگاه و سایر معیارهای محیطی طبقه بندی کرد.

مرزهای سرزمینی جمعیت گونه های مختلف منطبق نیست. تنوع جمعیت های طبیعی در انواع ساختار داخلی آنها نیز بیان می شود.

شاخص های اصلی ساختار جمعیت، تعداد، توزیع موجودات در فضا و نسبت افراد با کیفیت های مختلف است.

ویژگی های فردی هر موجود زنده به ویژگی های برنامه ارثی آن (ژنوتیپ) و نحوه اجرای این برنامه در طول انتوژنز بستگی دارد. هر فرد دارای اندازه، جنس، ویژگی‌های مورفولوژیکی متمایز، ویژگی‌های رفتاری، محدودیت‌های استقامت و سازگاری با تغییرات محیطی است. توزیع این ویژگی ها در یک جمعیت نیز ساختار آن را مشخص می کند.

ساختار جمعیت پایدار نیست. رشد و توسعه موجودات، تولد موجودات جدید، مرگ به دلایل مختلف، تغییر در شرایط محیطی، افزایش یا کاهش تعداد دشمنان - همه اینها منجر به تغییر در روابط مختلف در بین جمعیت می شود. جهت تغییرات بیشتر آن تا حد زیادی به ساختار جمعیت در یک دوره زمانی معین بستگی دارد.

ساختار جنسی جمعیت ها

مکانیسم ژنتیکی برای تعیین جنسیت تضمین می کند که فرزندان بر اساس جنسیت در نسبت 1:1 از هم جدا می شوند که اصطلاحاً به آن نسبت جنسی می گویند. اما از این نتیجه نمی شود که همین نسبت برای کل جمعیت مشخص است. ویژگی های مرتبط با جنسیت اغلب تفاوت های قابل توجهی را در فیزیولوژی، اکولوژی و رفتار زنان و مردان تعیین می کند. با توجه به زنده ماندن متفاوت موجودات نر و ماده، این نسبت اولیه اغلب با ثانویه و به ویژه با درجه سوم - مشخصه افراد بالغ متفاوت است. بنابراین، در انسان، نسبت جنسی ثانویه 100 دختر به 106 پسر در سن 16-18 سال است که این نسبت به دلیل افزایش مرگ و میر مردان کاهش می یابد و در سن 50 سالگی به 85 مرد در هر 100 زن می رسد. از 80، 50 مرد در هر 100 زن است.

نسبت جنسی در یک جمعیت نه تنها بر اساس قوانین ژنتیکی، بلکه تا حدودی تحت تأثیر محیط ایجاد می شود.

ساختار سنی جمعیت ها

باروری و مرگ و میر، پویایی جمعیت ارتباط مستقیمی با ساختار سنی جمعیت دارد. جمعیت را افراد در سنین و جنس های مختلف تشکیل می دهند. هر گونه، و گاهی هر جمعیت در یک گونه، نسبت های گروه سنی خاص خود را دارد. در رابطه با جمعیت معمولاً متمایز می شود سه عصر اکولوژیکی: قبل از تولید مثل، تولید مثل و پس از تولید مثل.

با افزایش سن، نیازهای فرد به محیط و مقاومت در برابر عوامل فردی آن به طور طبیعی و بسیار قابل توجه تغییر می کند. در مراحل مختلف انتوژنز، تغییر در زیستگاه، تغییر در نوع غذا، ماهیت حرکت و فعالیت کلی موجودات می تواند رخ دهد.

تفاوت سنی در یک جمعیت به طور قابل توجهی باعث افزایش ناهمگونی اکولوژیکی و در نتیجه مقاومت آن در برابر محیط می شود. این احتمال افزایش می یابد که در صورت انحراف شدید شرایط از هنجار، حداقل برخی از افراد قابل دوام در جمعیت باقی بمانند و بتواند به حیات خود ادامه دهد.

ساختار سنی جمعیت ها ماهیت تطبیقی ​​دارد. این بر اساس ویژگی های بیولوژیکی گونه ها شکل می گیرد، اما همیشه نشان دهنده قدرت تأثیر عوامل محیطی است.

ساختار سنی جمعیت های گیاهی

در گیاهان، ساختار سنی جمعیت، یعنی. جمعیت یک فیتوسنوز خاص با نسبت گروه های سنی تعیین می شود. سن مطلق یا تقویم یک گیاه و وضعیت سنی آن مفاهیمی یکسان نیستند. گیاهان هم سن می توانند در حالت های سنی مختلف باشند. وضعیت مربوط به سن، یا وضعیت انتوژنتیکی یک فرد، مرحله انتوژنز آن است که در آن با روابط خاصی با محیط مشخص می شود.

ساختار سنی جمعیت مشترک تا حد زیادی توسط ویژگی های بیولوژیکی گونه تعیین می شود: فراوانی باردهی، تعداد دانه های تولید شده و پایه های رویشی، توانایی پایه های رویشی برای جوان سازی، میزان انتقال افراد از یک حالت سنی به سن. دیگر، توانایی تشکیل کلون، و غیره. تجلی همه این ویژگی های بیولوژیکی، به نوبه خود به شرایط محیطی بستگی دارد. سیر انتوژنز نیز تغییر می کند، که می تواند در یک گونه به طرق مختلف رخ دهد.

اندازه های مختلف گیاه متفاوت را نشان می دهد سرزندگیافراد در هر گروه سنی سرزندگی یک فرد در قدرت اندام های رویشی و مولد آن، که مربوط به مقدار انرژی انباشته شده است، و در مقاومت در برابر تأثیرات نامطلوب، که با توانایی بازسازی تعیین می شود، آشکار می شود. سرزندگی هر فرد در انتوژنز در امتداد یک منحنی تک قله تغییر می کند، در شاخه صعودی آنتوژنز افزایش و در شاخه نزولی کاهش می یابد.

بسیاری از گونه های علفزار، جنگلی، استپی، زمانی که در نهالستان ها یا محصولات زراعی رشد می کنند، به عنوان مثال. در بهترین پس زمینه کشاورزی، انتوژنز خود را کوتاه می کنند.

توانایی تغییر مسیر انتوژنز، سازگاری با شرایط محیطی متغیر را تضمین می کند و جایگاه اکولوژیکی گونه را گسترش می دهد.

ساختار سنی جمعیت ها در حیوانات

بسته به ویژگی های تولید مثل، اعضای یک جمعیت ممکن است به یک نسل یا به نسل های مختلف تعلق داشته باشند. در حالت اول، همه افراد از نظر سنی نزدیک هستند و تقریباً همزمان مراحل بعدی چرخه زندگی را طی می کنند. زمان تولید مثل و گذر از مراحل سنی فردی معمولاً به فصل خاصی از سال محدود می شود. اندازه چنین جمعیت هایی معمولاً ناپایدار است: انحراف شدید شرایط از حالت مطلوب در هر مرحله از چرخه زندگی بلافاصله کل جمعیت را تحت تأثیر قرار می دهد و باعث مرگ و میر قابل توجهی می شود.

در گونه هایی با تکثیر و چرخه زندگی کوتاه، چندین نسل در طول سال رخ می دهد.

هنگامی که انسان از جمعیت حیوانات طبیعی بهره برداری می کند، در نظر گرفتن ساختار سنی آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در گونه‌هایی با جذب سالانه زیاد، بخش‌های بزرگ‌تری از جمعیت را می‌توان بدون تهدید کاهش تعداد آن حذف کرد. به عنوان مثال، در ماهی قزل آلا صورتی که در سال دوم زندگی بالغ می شود، می توان تا 50-60٪ از افراد تخم ریزی را بدون تهدید کاهش بیشتر در اندازه جمعیت صید کرد. برای ماهی قزل آلا که دیرتر بالغ می‌شوند و ساختار سنی پیچیده‌تری دارند، نرخ حذف از ماهی بالغ باید کمتر باشد.

تجزیه و تحلیل ساختار سنی به پیش بینی اندازه جمعیت در طول زندگی تعدادی از نسل های بعدی کمک می کند.

فضای اشغال شده توسط یک جمعیت، وسایل زندگی را برای آن فراهم می کند. هر قلمرو فقط می تواند تعداد معینی از افراد را پشتیبانی کند. طبیعتاً استفاده کامل از منابع موجود نه تنها به اندازه کل جمعیت، بلکه به توزیع افراد در فضا نیز بستگی دارد. این به وضوح در گیاهان آشکار می شود، منطقه تغذیه که نمی تواند کمتر از یک مقدار محدود کننده خاص باشد.

در طبیعت، توزیع تقریباً یکنواخت و منظم افراد در یک سرزمین اشغالی به ندرت دیده می شود. با این حال، اغلب اعضای یک جمعیت به طور نابرابر در فضا توزیع می شوند.

در هر مورد خاص، نوع توزیع در فضای اشغال شده تطبیقی ​​است، یعنی. امکان استفاده بهینه از منابع موجود را فراهم می کند. گیاهان در یک جمعیت غالباً بسیار نابرابر توزیع می شوند. اغلب مرکز متراکم تر تجمع توسط افرادی احاطه شده است که تراکم کمتری دارند.

ناهمگونی فضایی جمعیت جمعیتی با ماهیت توسعه خوشه ها در طول زمان همراه است.

در جانوران به دلیل تحرک، راه های تنظیم روابط سرزمینی در مقایسه با گیاهان متنوع تر است.

در حیوانات بالاتر، توزیع درون جمعیتی توسط سیستمی از غرایز تنظیم می شود. آنها با رفتار سرزمینی خاص مشخص می شوند - واکنشی به مکان سایر اعضای جمعیت. با این حال، اگر تراکم جمعیت بیش از حد افزایش یابد، سبک زندگی بی تحرک خطر تخلیه سریع منابع را به همراه دارد. کل مساحت اشغال شده توسط جمعیت به مناطق جداگانه فردی یا گروهی تقسیم می شود و از این طریق به استفاده منظم از منابع غذایی، پناهگاه های طبیعی، مکان های پرورش و غیره دست می یابد.

علیرغم انزوای ارضی اعضای جمعیت، ارتباط بین آنها با استفاده از سیستمی از سیگنال های مختلف و تماس های مستقیم در مرزهای دارایی آنها حفظ می شود.

"ایمن سازی یک منطقه" به روش های مختلف انجام می شود: 1) حفاظت از مرزهای فضای اشغال شده و تهاجم مستقیم به یک غریبه. 2) رفتار تشریفاتی خاص که تهدید را نشان می دهد. 3) سیستمی از علائم و علائم خاص که نشان دهنده اشغال قلمرو است.

واکنش معمول به علائم سرزمینی - اجتناب - در حیوانات به ارث می رسد. فایده بیولوژیکی این نوع رفتار آشکار است. اگر تسلط بر یک قلمرو فقط با نتیجه یک مبارزه فیزیکی تعیین می شد، ظاهر هر بیگانه قوی تر مالک را با از دست دادن سایت و محرومیت از تولید مثل تهدید می کرد.

همپوشانی جزئی قلمروهای فردی به عنوان راهی برای حفظ تماس بین اعضای جمعیت عمل می کند. افراد همسایه اغلب یک سیستم ارتباطی پایدار و سودمند برای دو طرف دارند: هشدار متقابل در مورد خطر، محافظت مشترک از دشمنان. رفتار طبیعی حیوانات شامل جستجوی فعال برای تماس با اعضای گونه خود است که اغلب در دوره های کاهش جمعیت تشدید می شود.

برخی از گونه‌ها گروه‌های سرگردانی را تشکیل می‌دهند که به قلمرو خاصی وابسته نیستند. این رفتار بسیاری از گونه های ماهی در هنگام مهاجرت تغذیه است.

هیچ تمایز مطلقی بین روش های مختلف استفاده از قلمرو وجود ندارد. ساختار فضایی جمعیت بسیار پویا است. در معرض تغییرات فصلی و سایر تغییرات تطبیقی ​​متناسب با مکان و زمان است.

الگوهای رفتار حیوانات موضوع علم خاصی را تشکیل می دهد - اخلاق شناسیبنابراین سیستم روابط بین اعضای یک جمعیت را ساختار اخلاقی یا رفتاری جمعیت می نامند.

رفتار حیوانات در رابطه با سایر اعضای جمعیت، قبل از هر چیز به این بستگی دارد که آیا سبک زندگی انفرادی یا گروهی مشخصه گونه است.

سبک زندگی انفرادی، که در آن افراد یک جمعیت مستقل و منزوی از یکدیگر هستند، ویژگی بسیاری از گونه ها است، اما فقط در مراحل خاصی از چرخه زندگی. وجود کاملاً منفرد موجودات در طبیعت رخ نمی دهد ، زیرا در این حالت انجام عملکرد اصلی حیاتی آنها - تولید مثل غیرممکن خواهد بود.

با سبک زندگی خانوادگی، پیوند بین والدین و فرزندان آنها نیز تقویت می شود. ساده ترین نوع چنین اتصال مراقبت یکی از والدین برای تخم گذاری است: محافظت از کلاچ، جوجه کشی، هوادهی اضافی و غیره. با یک سبک زندگی خانوادگی، رفتار سرزمینی حیوانات بیشتر برجسته است: سیگنال های مختلف، علائم، اشکال آیینی تهدید و تهاجم مستقیم مالکیت منطقه ای را که برای تغذیه فرزندان کافی است تضمین می کند.

انجمن های حیوانات بزرگتر - گله، گلهو مستعمراتشکل گیری آنها بر اساس پیچیدگی بیشتر ارتباطات رفتاری در جمعیت ها است.

زندگی در یک گروه از طریق سیستم عصبی و هورمونی بر روند بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی در بدن حیوان تأثیر می گذارد. در افراد منزوی، سطح متابولیسم به طور قابل توجهی تغییر می کند، مواد ذخیره سریعتر مصرف می شوند، تعدادی از غرایز خود را نشان نمی دهند و سرزندگی کلی بدتر می شود.

اثر مثبت گروهخود را فقط تا سطح بهینه معینی از تراکم جمعیت نشان می دهد. اگر حیوانات بیش از حد وجود داشته باشد، این همه را با کمبود منابع زیست محیطی تهدید می کند. سپس مکانیسم های دیگری وارد عمل می شوند که منجر به کاهش تعداد افراد در گروه از طریق تقسیم، پراکندگی یا کاهش نرخ تولد می شود.

من جمعیت گونه های مختلف به طور جداگانه در طبیعت وجود ندارند، اما با روابط مختلف به هم مرتبط هستند. به لطف این، آنها شکل می گیرند جوامع - مجموعه خاصی از جمعیت های گونه های مختلف که به هم مرتبط هستند. هر گونه فقط از طریق ارتباط با جمعیت گونه های دیگر می تواند در قالب جمعیت وجود داشته باشد. در نتیجه این روابط بین گونه های ساکن در یک مکان با شرایط زندگی همگن، بیوسنوزها تشکیل می شوند.

بیوسنوز- جامعه ای از جمعیت های به هم پیوسته ارگانیسم های گونه های مختلف که در منطقه ای از زمین با شرایط زندگی همگن ساکن هستند. اساس بیوسنوزها موجودات فتوسنتزی (عمدتاً گیاهان سبز) هستند. جزء گیاهی بیوسنوز جامعه - فیتوسنوز - تعیین مرزهای بیوسنوز (به عنوان مثال، بیوسنوز یک جنگل کاج، استپ چمن پر). بیوسنوزهای آبزی در نواحی همگن بدنه های آبی قرار دارند (به عنوان مثال، بیوسنوزهای ناحیه جزر و مدی). هر بیوسنوز با تنوع گونه ای خاص، زیست توده، بهره وری، تراکم جمعیت گونه ها، مساحت یا حجمی که اشغال می کند مشخص می شود.

تنوع گونه ای بیوسنوزتعیین شده است غنای گونه ای - تعداد گونه هایی که جمعیت آنها در ترکیب آن گنجانده شده است و یکنواختی - نسبت بین اندازه جمعیت هر یک از آنها. بیوسنوزها با تنوع گونه‌ای کم (بیابان‌ها، تندرا) و غنی (جنگل‌های استوایی، صخره‌های مرجانی) وجود دارند. گونه های موجود در بیوسنوز دارای تعداد متفاوتی هستند. گونه های متعدد نامیده می شوند غالب . آنها ماهیت بیوسنوز را به طور کلی تعیین می کنند (به عنوان مثال، گونه های علف پر در استپ علف پر، بلوط و ممرز در جنگل بلوط-ممرز).

زیست توده بیوسنوز- مجموع جرم افراد از گونه های مختلف در واحد سطح یا حجم بیان می شود. هر بیوسنوز با ویژگی خاصی مشخص می شود بهره وری - زیست توده ایجاد شده در واحد زمان. بهره وری اولیه و ثانویه وجود دارد. بهره وری اولیه - این زیست توده ای است که در واحد زمان توسط ارگانیسم های اتوتروف ایجاد می شود. ثانویه - هتروتروف

II. هر بیوسنوز ساختار خاصی دارد: گونه ای، فضایی، اکولوژیکی.

1. ساختار گونهبه دلیل تنوع هر دو گونه

2. ساختار فضاییتعیین شده، اول از همه، با آرایش فضایی گونه های مختلف گیاهی - طبقه بندی شده . متمایز کردن بالای زمین و طبقات زیرزمینی . طبقات بالای زمین رقابت گیاهان برای نور را کاهش می دهد: طبقات بالایی معمولاً توسط گونه های نور دوست و سطوح پایین توسط گونه های سایه مقاوم و سایه دوست اشغال می شود. به همین ترتیب، طبقه بندی زیرزمینی رقابت برای آب و مواد معدنی را کاهش می دهد. چینش لایه ای گیاهان همچنین بر آرایش فضایی جمعیت های جانوری که از نظر استوایی یا فضایی با پوشش گیاهی مرتبط هستند تأثیر می گذارد.

3. ساختار اکولوژیکیبا نسبت معینی از جمعیت گروه های مختلف زیست محیطی موجودات (شکل های زندگی آنها) تعیین می شود. همانطور که قبلاً به یاد دارید ، با توجه به نوع تغذیه ، همه موجودات به اتوتروف ، هتروتروف و میکسوتروف تقسیم می شوند. Mixotprofs - ارگانیسم هایی که قادر به سنتز ترکیبات آلی از غیر آلی و مصرف مواد آلی آماده (اوگلنا سبز، کلامیدوموناس و غیره) هستند.

به نوبه خود، در میان هتروتروف ها، با توجه به ماهیت تغذیه، گروه های زیر متمایز می شوند:

- ساپروتروف ها - ارگانیسم هایی که از بقایای موجودات دیگر یا محصولات متابولیکی آنها تغذیه می کنند.

- شکارچیان - حیوانات (گاهی گیاهان) که حیوانات دیگر را می گیرند، می کشند و می خورند.

- فیتوفاژها - موجوداتی که از گیاهان تغذیه می کنند.

ارگانیسم‌های هتروتروف که می‌توانند از غذاهای با منشاء مختلف تغذیه کنند نامیده می‌شوند پلی فاژها . به عنوان مثال، یک خرس قهوه ای هم به عنوان شکارچی و هم به عنوان فیتوفاژ تغذیه می کند. طیف گسترده ای از غذا برای حیواناتی مانند گراز وحشی، موش خاکستری، سوسک قرمز و غیره.

III. همه جمعیت های موجودات که بخشی از یک بیوژئوسنوز خاص هستند به هم مرتبط هستند. روابط بین جمعیت های گونه های مختلف در یک بیوسنوز را می توان به متضاد، متقابل و خنثی تقسیم کرد.

به عنوان مثال، در قرن بیستم در اوکراین، خرچنگ پنجه پهن با خرچنگ پنجه باریک جایگزین شد. اولین آنها که در آغاز قرن بر مخازن تسلط داشت، اکنون فقط در رودخانه های شمال کشور یافت می شود و در کتاب قرمز اوکراین ذکر شده است. پس از مرگ دسته جمعی خرچنگ پنجه پهن در اثر یک بیماری ویروسی (طاعون خرچنگ) در آب های شیرین، جای آن را خرچنگ چنگال باریک گرفت. معلوم شد که این گونه در برابر نفوذ فزاینده انسان‌زایی مقاوم‌تر است: نسبت به خلوص آب، محتوای اکسیژن موجود در آن کمتر نیاز دارد و پربارتر است.

در روابط خنثی وجود جمعیت دو گونه در یک قلمرو مشترک که هر یک از آنها تأثیر مستقیم منفی یا مثبت دیگری را احساس نمی کنند. به عنوان مثال، شکارچیانی که از انواع مختلف طعمه تغذیه می کنند، با یکدیگر رقابت نمی کنند.

در روابط متقابل (دوجانبه سودمند). هر یک از گونه های متقابل سود می برد. نمونه هایی از متقابل گرایی (ندول های باکتریایی روی ریشه حبوبات، میکوریزا و غیره) در سخنرانی مقدماتی به تفصیل مورد بحث قرار گرفت.

در نتیجه، روابط پیچیده و متنوعی بین جمعیت‌های گونه‌های مختلف که بخشی از یک بیوسنوز خاص هستند، ایجاد می‌شود که می‌تواند کم و بیش نزدیک باشد. ترکیب آنها عملکرد بیوسنوز را به عنوان یک سیستم منفرد و خود تنظیمی آن تضمین می کند.

IV. جمعیت گونه هایی که یک بیوسنوز را تشکیل می دهند نه تنها به یکدیگر، بلکه با شرایط محیط فیزیکی (یعنی طبیعت بی جان) نیز مرتبط هستند. به ویژه، آنها مواد لازم برای اطمینان از عملکرد حیاتی خود را از محیط دریافت می کنند و محصولات نهایی متابولیسم را در آنجا ترشح می کنند. بنابراین، جوامع موجودات زنده یک سیستم عملکردی واحد را با زیستگاه فیزیکی تشکیل می دهند - یک اکوسیستم.

مفهوم "اکوسیستم" در سال 1935 توسط بوم شناس انگلیسی آرتور جورج تانسلی (1871-1955) پیشنهاد شد. او اکوسیستم ها را واحدهای عملکردی طبیعت سیاره ما دانست که می توانند هر بخشی از بیوسفر را پوشش دهند. اکوسیستم - مجموعه ای از جمعیت های موجودات مختلف از گونه های مختلف که با یکدیگر و با طبیعت بی جان تعامل دارند به گونه ای که انرژی جریان می یابد و گردش مواد در داخل سیستم ایجاد می شود. این امر عملکرد آن را به عنوان یک سیستم چند جزئی منفرد تضمین می کند.

در سال 1940، ولادیمیر نیکولاویچ سوکاچف، بوم‌شناس روسی، مفهوم «بیوژئوسنوز» را پیشنهاد کرد. بیوژئوسنوز - یک قلمرو خاص با شرایط زندگی کم و بیش همگن، ساکنان جمعیت های به هم پیوسته گونه های مختلف، متحد شده توسط یکدیگر و زیستگاه فیزیکی توسط چرخه مواد و جریان انرژی. اساس هر بیوژئوسنوز، موجودات فتوسنتزی هستند.

بنابراین، مفاهیم "اکوسیستم" و "biogeocoenosis" بسیار نزدیک هستند، اما یکسان نیستند. بیوژئوسنوز، بر خلاف اکوسیستم، مفهوم خاص تری است، زیرا منطقه ای از زمین را با شرایط زندگی همگن و یک جامعه گیاهی خاص اشغال می کند.

V. از آنجایی که بیوژئوسنوز مجموعه ای از جمعیت های موجودات زنده است که با یکدیگر و محیط فیزیکی تعامل دارند، متمایز می شود. زیستی (کل جمعیت موجودات - بیوسنوز ) و غیر زنده (شرایط زیستگاه فیزیکی – بیوتوپ ) قطعات.

گنجانده شده است بخش غیر زنده شامل اجزای زیر است:

مواد معدنی (دی اکسید کربن، اکسیژن، آب و غیره) که به دلیل فعالیت موجودات زنده در چرخه قرار می گیرند.

مواد آلی (بقایای موجودات زنده یا فرآورده های فعالیت حیاتی آنها) که بخش های غیرزیستی و زیستی بیوژئوسنوز را به هم مرتبط می کند.

رژیم اقلیمی یا میکرو اقلیم (میانگین دمای سالانه، میزان بارندگی و غیره) که شرایط وجود موجودات را تعیین می کند.

بخش زیستی بیوژئوسنوزگروه های اکولوژیکی مختلفی از موجودات را تشکیل می دهند که با اتصالات فضایی و تغذیه ای متحد شده اند:

- تولید کنندگان - جمعیت ارگانیسم های اتوتروف که قادر به سنتز مواد آلی از غیر آلی (جانداران فوتوتروف یا کموتروف) هستند.

-
تجزیه کننده ها - جمعیت موجوداتی که از مواد آلی مرده تغذیه می کنند و آن را به ترکیبات معدنی (باکتری ها، قارچ ها مختلف) تجزیه می کنند.

VI . موجودات زنده در یک اکوسیستم توسط انرژی و مواد مغذی مشترکی که برای حفظ حیات ضروری هستند به هم متصل می شوند. در اکثریت قریب به اتفاق موارد (به استثنای برخی از جوامع دریایی در اعماق دریا)، منبع اصلی انرژی وارد شده به بیوژئوسنوز نور خورشید است. موجودات فتوسنتزی (گیاهان سبز، سیانوباکتری ها، برخی باکتری ها) مستقیماً از انرژی نور خورشید استفاده می کنند. در این حالت مواد آلی پیچیده ای از دی اکسید کربن و آب تشکیل می شود که بخشی از انرژی خورشیدی در آنها به صورت انرژی شیمیایی انباشته می شود. مواد آلی نه تنها برای خود گیاه بلکه برای سایر موجودات در اکوسیستم به عنوان منبع انرژی عمل می کنند. بخشی از انرژی جذب شده توسط گیاهان برای پشتیبانی از فرآیندهای حیاتی خود استفاده می شود و بخشی به شکل ترکیبات آلی سنتز شده توسط آنها ذخیره می شود. موجوداتی که از گیاهان سبز تغذیه می کنند نیز تنها بخشی از انرژی دریافتی از غذا را ذخیره می کنند و مابقی به صورت گرما دفع می شود و صرف فرآیندهای حیاتی می شود. مشابه این اتفاق می افتد زمانی که گونه های گیاهخوار توسط شکارچیان خورده می شوند و غیره.

آزاد شدن انرژی موجود در غذا در طی فرآیند تنفس اتفاق می افتد. محصولات تنفسی - دی اکسید کربن، آب و مواد معدنی - می توانند توسط گیاهان سبز مورد استفاده مجدد قرار گیرند. در نتیجه مواد موجود در این اکوسیستم چرخه بی پایانی را پشت سر می گذارند. در عین حال، انرژی موجود در غذا چرخه نمی زند، بلکه به تدریج به انرژی حرارتی تبدیل می شود و اکوسیستم را ترک می کند. بنابراین، شرط لازم برای وجود یک اکوسیستم، جریان دائمی انرژی از خارج است.

ما می توانیم مجموعه ای از موجودات را تصور کنیم که در آن افراد یک گونه، بقایای آنها یا مواد زائد آنها به عنوان غذا برای موجودات دیگر استفاده می شود. چنین سری از موجودات نامیده می شود مدارهای قدرت . هر زنجیره غذایی از تعداد مشخصی حلقه (یعنی تعداد معینی از گونه ها) تشکیل شده است. علاوه بر این، هر یک از این گونه‌ها موقعیت خاصی یا سطح تغذیه‌ای را در زنجیره غذایی اشغال می‌کنند. دو نوع مدار قدرت وجود دارد: مرتع و آواری .

در آغاز زنجیره های غذایی از نوع مرتع تولید کنندگان (یعنی موجودات اتوتروف) وجود دارد. سطح تغذیه ای مصرف کنندگان (جانداران هتروتروف) با تعداد پیوندهایی که از طریق آنها انرژی را از تولید کنندگان دریافت می کنند تعیین می شود. سطح تروفیک یا سفارش مصرف کنندگان معمولاً با اعداد رومی نشان داده می شود.

بخشی از زیست توده تولیدکنندگان مرده که توسط مصرف کنندگان استفاده نشده است (به عنوان مثال، بستر برگ)، و همچنین بقایای یا مواد زائد خود مصرف کنندگان (به عنوان مثال، اجساد، فضولات حیوانات) تامین مواد غذایی تجزیه کننده ها را تشکیل می دهند. کاهنده ها انرژی مورد نیاز خود را با تجزیه ترکیبات آلی به غیر آلی در چند مرحله به دست می آورند. با این حال، خود تجزیه کننده ها می توانند به عنوان غذا برای مصرف کنندگان مرتبه اول، که به نوبه خود می توانند توسط مصرف کنندگان درجه دوم و غیره خورده شوند. این در حال حاضر یک زنجیره غذایی است. نوع آواری ، که نه از تولید کنندگان، بلکه از بقایای ارگانیک مرده - ریزه شروع می شود.

از آنجایی که وقتی انرژی از سطح تغذیه ای پایین تر به سطح بالاتر منتقل می شود، بیشتر آن به صورت گرما پراکنده می شود، تعداد حلقه های زنجیره غذایی محدود می شود (معمولاً از 4-6 تجاوز نمی کند) و گردش انرژی در بیوژئوسنوز، بر خلاف گردش مواد، غیرممکن است. برای عملکرد طبیعی بیوژئوسنوز، تأمین مداوم مقدار معینی انرژی از خارج ضروری است که تلفات آن توسط موجودات زنده را جبران می کند. در نتیجه، اساس هر زیست ژئوسنوزی باید ارگانیسم‌های اتوتروف باشد که قادر به جذب انرژی نور خورشید (یا انرژی داخل زمین از طریق مواد آزاد شده از آنها در مورد موجودات شیمیایی شیمی‌گردان) و تبدیل آن به انرژی پیوندهای شیمیایی ترکیبات آلی باشند. توسط آنها سنتز شده است.

در هر بیوژئوسنوز، زنجیره های غذایی مختلف جدا از یکدیگر وجود ندارند، بلکه در هم تنیده شده اند. این به این دلیل اتفاق می افتد که ارگانیسم های یک گونه می توانند حلقه هایی در زنجیره های غذایی مختلف باشند. به عنوان مثال، افراد یک گونه از پرندگان می توانند هم از گونه های گیاهخوار (مصرف کنندگان درجه دوم) و هم از گونه های شکارچی حشرات (مصرف کنندگان ردیف سوم و غیره) تغذیه کنند. در هم تنیده، زنجیره های قدرت مختلف تشکیل می شود شبکه تغذیه ای بیوژئوسنوزیس . شبکه‌های تغذیه‌ای پایداری بیوژئوسنوزها را تضمین می‌کنند، زیرا وقتی تعداد برخی از گونه‌ها کاهش می‌یابد (یا حتی زمانی که به طور کامل از بیوژنوسنوز ناپدید می‌شوند)، گونه‌هایی که از آنها تغذیه می‌کنند می‌توانند به مواد غذایی دیگر منتقل شوند، در نتیجه بهره‌وری کل بیوژئوسنوز پایدار می ماند.

برای تمام زنجیره های غذایی، نسبت های مشخصی از محصولات مصرف شده و ذخیره شده (یعنی زیست توده با انرژی موجود در آن) در هر سطح تغذیه ای وجود دارد. این الگوها نامیده می شوند قوانین هرم زیست محیطی : در هر سطح تغذیه ای قبلی، مقدار زیست توده و انرژی ذخیره شده توسط موجودات در واحد زمان به طور قابل توجهی بیشتر از سطح بعدی است (به طور متوسط ​​10-5 برابر).

از نظر گرافیکی، این قاعده را می توان به صورت یک هرم متشکل از بلوک های منفرد به تصویر کشید. هر بلوک از چنین هرمی با بهره وری موجودات در هر یک از سطوح تغذیه ای زنجیره غذایی مطابقت دارد. یعنی هرم اکولوژیکی یک نمایش گرافیکی از ساختار تغذیه ای زنجیره غذایی است. بسته به اینکه چه شاخصی به عنوان پایه آن استفاده می شود، انواع مختلفی از اهرام زیست محیطی وجود دارد. بنابراین، هرم زیست توده الگوهای کمی انتقال جرم مواد آلی را در طول زنجیره غذایی نشان می دهد. هرم انرژی - الگوهای متناظر انتقال انرژی از یک حلقه زنجیره قدرت به حلقه بعدی. توسعه یافته و هرم اعداد ، نمایش تعداد افراد در هر سطح تغذیه ای زنجیره غذایی.

خواص موجودات زنده

1. متابولیسمو انرژی با محیط (نشانه اصلی موجودات زنده).

2. تحریک پذیری(توانایی پاسخگویی به تأثیرات).

3. تولید مثل(بازتولید خود).

سطوح سازماندهی ماده زنده

1. مولکولی- این سطح مواد آلی پیچیده است - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک. در این سطح وجود دارد واکنش های متابولیک شیمیایی(گلیکولیز، عبور و مرور و غیره)، اما خود مولکول ها را هنوز نمی توان زنده در نظر گرفت.

2. سلولی. در این سطح وجود دارد زندگی، زیرا سلول حداقل واحدی است که تمام خصوصیات یک موجود زنده را دارد.

3. اندام-بافت- مشخصه فقط موجودات چند سلولی.

4. ارگانیک- به دلیل تنظیم عصبی-هومورال و متابولیسم در این سطح انجام می شود هموستاز، یعنی حفظ ثبات محیط داخلی بدن.

5. جمعیت-گونه. در این سطح اتفاق می افتد تکامل، یعنی تغییرات در موجودات مرتبط با سازگاری آنها با محیط خود تحت تأثیر انتخاب طبیعی. کوچکترین واحد تکامل جمعیت است.

6. بیوژئوسنوتیک(مجموعه ای از جمعیت گونه های مختلف مرتبط با یکدیگر و طبیعت بی جان اطراف). در این سطح اتفاق می افتد

• گردش مواد و تبدیل انرژی، و همچنین
• خود تنظیمیبه همین دلیل پایداری اکوسیستم ها و بیوژئوسنوزها حفظ می شود.

7. بیوسفر. در این سطح اتفاق می افتد

• چرخه جهانی تبدیل مواد و انرژی، و همچنین
• تعامل بین ماده زنده و غیر زندهسیارات

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. آنها در چه سطوحی از سازمان زنده اهمیت فتوسنتز در طبیعت را مطالعه می کنند؟
1) زیست کره
2) سلولی
3) بیوژئوسنوتیک
4) مولکولی
5) بافت- اندام

پاسخ دهید

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. چه سطحی از سازماندهی طبیعت زنده مجموعه ای از جمعیت های گونه های مختلف است که با یکدیگر و طبیعت بی جان اطراف آن مرتبط هستند.
1) ارگانیسمی
2) جمعیت-گونه
3) بیوژئوسنوتیک
4) زیست کره

پاسخ دهید

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. جهش های ژنی در سطح سازماندهی موجودات زنده رخ می دهد
1) ارگانیسمی
2) سلولی
3) گونه ها
4) مولکولی

پاسخ دهید

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. ساختار ابتدایی که در سطح آن عمل انتخاب طبیعی در طبیعت خود را نشان می دهد
1) ارگانیسم
2) بیوسنوز
3) مشاهده
4) جمعیت

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. چه علائمی برای اشیاء زنده و غیر زنده طبیعت مشابه است؟
1) ساختار سلولی
2) تغییر دمای بدن
3) وراثت
4) تحریک پذیری
5) حرکت در فضا

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. ویژگی های واکنش های فتوسنتز در گیاهان عالی در چه سطوحی از سازماندهی موجودات زنده مورد مطالعه قرار می گیرد؟
1) زیست کره
2) سلولی
3) جمعیت-گونه
4) مولکولی
5) اکوسیستم

پاسخ دهید

در زیر لیستی از مفاهیم آمده است. همه آنها، به جز دو، سطوح سازماندهی موجودات زنده هستند. دو مفهوم را پیدا کنید که از سری کلی "خارج می شوند" و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید.
1) زیست کره
2) ژنتیکی
3) جمعیت-گونه
4) بیوژئوسنوتیک
5) بیوژنیک

پاسخ دهید

1. ترتیبی را که در آن سطوح سازماندهی موجودات زنده قرار دارد، تعیین کنید. دنباله اعداد مربوطه را بنویسید.
1) جمعیت
2) سلولی
3) گونه ها
4) بیوژئوسنوتیک
5) ژنتیک مولکولی
6) ارگانیسمی

پاسخ دهید

2. ترتیبی از پیچیدگی فزاینده سطوح سازماندهی موجودات زنده را ایجاد کنید. دنباله اعداد مربوطه را بنویسید.
1) زیست کره
2) سلولی
3) بیوژئوسنوتیک
4) ارگانیسمی
5) جمعیت-گونه

پاسخ دهید

1. از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. سطح سلولی سازمان با سطح ارگانیسم منطبق است
1) باکتریوفاژها
2) آمیب اسهال خونی
3) ویروس فلج اطفال
4) خرگوش وحشی
5) اوگلنا سبز

پاسخ دهید

2. دو پاسخ صحیح از پنج پاسخ را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها در جدول مشخص شده اند یادداشت کنید. آنها به طور همزمان با سطوح سلولی و ارگانیسمی سازمان زندگی مطابقت دارند.
1) هیدرا آب شیرین
2) اسپیروژیرا
3) اولوتریکس
4) آمیب اسهال خونی
5) سیانوباکتریوم

پاسخ دهید

3. دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید. کدام موجودات دارای سطح زندگی سلولی و جاندار یکسان هستند؟
1) باکتری های گوگردی
2) پنی سیلیوم
3) کلامیدوموناس
4) گندم
5) هیدرا

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. یک آمیب معمولی به طور همزمان در موارد زیر قرار دارد:
1) سطح مولکولی سازمان زندگی
2) سطح سازمان زندگی جمعیت-گونه
3) سطح سلولی سازمان زندگی
4) سطح بافت سازمان زندگی
5) سطح ارگانیسمی سازمان زندگی

پاسخ دهید

1. از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. موجودات زنده با موجودات غیر زنده تفاوت دارند
1) توانایی تغییر خصوصیات یک شی تحت تأثیر محیط
2) توانایی شرکت در چرخه مواد
3) توانایی بازتولید نوع خود
4) تغییر اندازه یک جسم تحت تأثیر محیط
5) توانایی تغییر خصوصیات اشیاء دیگر

پاسخ دهید

2. از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. چه ویژگی هایی برای ماده زنده منحصر به فرد است؟
1) ارتفاع
2) حرکت
3) بازتولید خود
4) ریتمیک بودن
5) وراثت

پاسخ دهید

3. از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. ویژگی همه موجودات زنده
1) تشکیل مواد آلی از غیر آلی
2) جذب مواد معدنی محلول در آب از خاک
3) حرکت فعال در فضا
4) تنفس، تغذیه، تولید مثل
5) تحریک پذیری

پاسخ دهید

4. از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. چه ویژگی هایی فقط برای سیستم های زنده مشخص است؟
1) توانایی حرکت
2) متابولیسم و ​​انرژی
3) وابستگی به نوسانات دما
4) رشد، توسعه و توانایی تولید مثل
5) ثبات و تنوع نسبتا ضعیف

پاسخ دهید

5. از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. موجودات زنده، بر خلاف اشیاء طبیعت بی جان، با
1) تغییر دهید
2) حرکت
3) هموستاز
4) تکامل
5) ترکیب شیمیایی

پاسخ دهید

بین سطوح سازماندهی موجودات زنده و ویژگی ها و پدیده های آنها مطابقت ایجاد کنید: 1) بیوسنوتیک، 2) زیست کره. اعداد 1 و 2 را به ترتیب حروف بنویسید.
الف) فرآیندها کل سیاره را در بر می گیرند
ب) همزیستی
ب) مبارزه بین گونه ای برای هستی
د) انتقال انرژی از تولیدکننده به مصرف کننده
د) تبخیر آب
ه) جانشینی (تغییر جوامع طبیعی)

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. آنتوژنز، متابولیسم، هموستاز، تولید مثل در ... سطوح سازمان رخ می دهد.
1) سلولی
2) مولکولی
3) ارگانیسمی
4) اندام
5) پارچه

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها در جدول نشان داده شده اند، یادداشت کنید. در سطح جمعیت-گونه، سازمان زندگی است
1) ماهی دریاچه بایکال
2) پرندگان قطب شمال
3) ببرهای آمور منطقه پریمورسکی روسیه
4) گنجشک های شهرستانی پارک فرهنگ و تفریح
5) جوانان اروپا

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که زیر آنها در جدول نشان داده شده اند، یادداشت کنید. کدام سطوح سازمان زندگی فوق خاص هستند؟
1) جمعیت-گونه
2) ارگانوئید سلولی
3) بیوژئوسنوتیک
4) زیست کره
5) ژنتیک مولکولی

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. مربوط به سطح سلولی سازمان زندگی است
1) کلامیدوموناس
2) باکتری های گوگرد
3) باکتریوفاژ
4) کلپ
5) گلسنگ

پاسخ دهید

دو گزینه را انتخاب کنید. تبادل انرژی در آمیب معمولی در سطح سازماندهی موجودات زنده اتفاق می افتد.
1) سلولی
2) زیست کره
3) ارگانیسمی
4) بیوژئوسنوتیک
5) جمعیت-گونه

پاسخ دهید

از بین پنج پاسخ، دو پاسخ صحیح را انتخاب کنید و اعدادی را که در زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید. فرآیندهایی مانند تحریک پذیری و متابولیسم در چه سطحی از سازمان رخ می دهد؟
1) جمعیت-گونه
2) ارگانیسمی
3) ژنتیک مولکولی
4) بیوژئوسنوتیک
5) سلولی

پاسخ دهید

© D.V Pozdnyakov، 2009-2019