Tipi di popolazione in biologia. Una popolazione è... Caratteristiche e tipologie delle popolazioni. Tre tipi di sopravvivenza

Dimmi, sai cos'è l'ecologia? Se la tua risposta è più o meno questa: “L’ecologia è qualcosa che ha a che fare con la pulizia dell’ambiente”, finirai nel latte. L’ecologia ha una relazione piuttosto indiretta con questo problema.


Ciò che mi tocca di più è quando dicono: “Là e là l’ambiente è pessimo”. È chiaro cosa esattamente la persona vuole dire, ma comunque queste parole sono assurde come se qualcuno dicesse: “La trigonometria è pessima in questo campo”.

L’ecologia non è un fenomeno, è una scienza. Come può la scienza essere cattiva? Sì, può essere imperfetto, non sviluppato, può anche essere pseudoscienza, ma non può essere “cattivo”.

Il secondo aspetto dell'equivoco è che l'ecologia non si occupa di questioni di purezza ambientale, ma studia l'interazione dei vari organismi viventi tra loro e con la natura inanimata che li circonda. L'ecologia studia la struttura dei sistemi a livello sopraorganismo, uno dei quali è popolazione- un concetto il cui studio rientra negli obiettivi di questo articolo.

Cos'è una popolazione?

Popolazione... Cos'è questa cosa? Tutti abbiamo sentito questa parola, ma ne comprendiamo davvero il significato?

Il nome di questo concetto deriva dalla parola latina popolazione, che tradotto significa “popolazione”. Quindi una popolazione è una popolazione? Sì, certo, ma... ogni popolo può dirsi popolo? Scopriamolo.


In primo luogo, quando parliamo di popolazione, intendiamo sempre e solo i rappresentanti (individui). uno Tipo. Se parliamo di rappresentanti di specie diverse, questa non è più una popolazione, ma una comunità, chiamata in linguaggio scientifico.

In secondo luogo, per popolazione intendiamo lungo termine l'habitat di queste stesse specie nello stesso territorio.

In terzo luogo, per una popolazione, un prerequisito è relativo isolamento i suoi rappresentanti di gruppi con i quali è possibile lo scambio genetico. Questo isolamento può essere di natura territoriale o di altro tipo. In altre parole, una popolazione comprende individui per i quali la possibilità di incrociarsi è molto più elevata rispetto alla possibilità di incrociarsi con rappresentanti di altri gruppi.

Divisione della popolazione

Una popolazione può essere suddivisa in elementi più piccoli.

Demè una piccola popolazione di individui che vive in un'area limitata, all'interno della quale non si verificano cambiamenti significativi nel pool genetico. Di solito si estende su diverse generazioni ed è composto da diverse dozzine di individui.

Paccoè un gruppo di organismi viventi che vivono vicini gli uni agli altri e sono costantemente in contatto tra loro.

Famiglia- lei è una famiglia. Qui probabilmente le spiegazioni non saranno necessarie. Questa è la cellula più piccola della popolazione.

Caratteristiche della popolazione

La popolazione ha le seguenti caratteristiche:

— numero totale di individui;

— densità, che riflette il numero medio di individui per unità di superficie;

— la natura della distribuzione degli individui nello spazio;

— ordine della struttura.

Struttura della popolazione

Dal punto di vista strutturale la popolazione viene considerata nei seguenti aspetti:

— struttura genetica;

— struttura per età;

- struttura sessuale;

- struttura morfologica (struttura interna ed esterna).

Esistono anche altri parametri in base ai quali viene determinata la struttura di una particolare popolazione.

Dinamiche della popolazione

Esiste un'equazione logistica o equazione di Verhulst, che riflette il processo di crescita della popolazione. Questa equazione riflette due premesse:

1. Il tasso di crescita della popolazione è proporzionale alla sua dimensione attuale;

2. Il tasso di crescita della popolazione è proporzionale alla quantità di risorse disponibili.


Secondo questa equazione, il numero di individui in una popolazione cresce inizialmente in modo approssimativamente esponenziale, ma una volta raggiunto il punto in cui inizia la competizione per le risorse, la crescita comincia a rallentare e alla fine si ferma del tutto. Quando la crescita rallenta, il numero di individui si stabilizza a un tasso esponenziale decrescente.

Il termine “popolazione” è oggi utilizzato in vari campi e aree della scienza. Ha la maggiore influenza in biologia, demografia, ecologia, medicina, psicometria e citologia. Ma cos’è una popolazione e come è caratterizzata?

Introduzione. Definizioni

Ad oggi, gli studi sulla popolazione sono stati condotti principalmente per identificare sequenze genetiche o ambientali. Ciò consente di determinare l'ambiente di sopravvivenza delle specie e la loro eredità. Al momento esiste un altro concetto: "popolazione cellulare". Questo è il figlio isolato di un numero specifico di gruppi di cellule. Quest'area è studiata da specialisti nell'ambito della citologia.

Dal punto di vista della genetica, una popolazione è un insieme ereditario eterogeneo di forme di una specie, che si oppone alla cosiddetta linea pura. Il fatto è che ogni famiglia di individui soddisfa caratteristiche specifiche e rappresenta un certo fenotipo e genotipo.

Caratteristiche principali

Prima di iniziare a capire più in dettaglio cos'è una popolazione, è necessario conoscere e comprendere le sue componenti principali. Ci sono 5 caratteristiche principali in totale:

1. Distribuzione. Può essere spaziale e quantitativo. La prima tipologia, a sua volta, si divide in distribuzione casuale e uniforme. L'indicatore quantitativo è responsabile della dimensione della popolazione o del suo singolo gruppo. La distribuzione degli individui dipende direttamente dalle condizioni climatiche, dal genoma, dalla catena alimentare e dal grado di adattamento.

2. Numero. Questa è una caratteristica separata di una popolazione e non deve essere confusa con un sottotipo di distribuzione. Qui, l'abbondanza rappresenta il numero totale di organismi in una particolare unità di spazio. Molto spesso è dinamico. Dipende dal rapporto tra mortalità e fertilità degli individui.

3. Densità. Determinato dalla biomassa o dal numero di organismi per unità di area (volume).

4. Fertilità. È determinato dal numero di individui apparsi come risultato della riproduzione per unità di tempo.

5. Mortalità. Divisi secondo criteri di età. Rappresenta il numero di forme di vita uccise per unità di tempo.

Classificazione strutturale

Al momento si distinguono i seguenti tipi di popolazioni: età, sesso, genetica, ambientale e spaziale. Ognuna di queste variazioni ha una sua struttura specifica. Pertanto, l'età della popolazione è determinata dal rapporto tra individui di diverse generazioni. I rappresentanti della stessa specie possono avere sia antenati che prole.

La popolazione sessuale dipende dal tipo di riproduzione della famiglia e dall'insieme di determinate caratteristiche morfofunzionali e anatomiche degli organismi. La struttura genetica è determinata dalle variazioni degli alleli e dal modo in cui vengono scambiati. Una popolazione ecologica è una divisione di una famiglia in gruppi rispetto a fattori ambientali. La struttura spaziale dipende dalla distribuzione e dalla collocazione dei singoli individui della specie nell'area.

Isolamento delle popolazioni

In diverse famiglie, questa proprietà dipende dall'ambiente e dalla forma di convivenza. Se i rappresentanti di una specie si spostano su vaste aree, tale popolazione può essere definita grande. In caso di debole sviluppo delle capacità distributive, la famiglia è determinata da piccoli aggregati, che possono riflettere, ad esempio, la natura mosaicata del paesaggio. La popolazione di animali e piante sedentari dipende dall'eterogeneità dell'ambiente.

Il livello di isolamento delle famiglie vicine della stessa specie varia. In questo caso, le popolazioni possono essere nettamente distribuite nello spazio o essere chiaramente localizzate in una determinata area. C'è anche una colonizzazione completa di una vasta area da parte di una specie. A loro volta, i confini tra le popolazioni possono essere sfumati e distinguibili.

La dinamica della popolazione può essere di 3 tipi:

La maggior parte degli individui sopravvive fino alla soglia massima di età (esseri umani e mammiferi),

La morte può avvenire in qualsiasi momento (rettili e uccelli),

Il tasso di mortalità è elevato già nelle prime fasi di sviluppo (pesci, piante, invertebrati).

Una popolazione è costituita da un insieme di individui simili tra loro per proprietà morfofisiologiche, area, tipo di incrocio e origine. Un tale gruppo di organismi è chiamato specie. È un'unità di struttura della popolazione.

I tipi dipendono dai seguenti criteri: morfologico, genetico, fisiologico, biochimico. Secondo un'ulteriore classificazione, le caratteristiche di influenza sono geografiche e ambientali.

Ogni specie nasce, poi si sviluppa e si adatta. Con un brusco cambiamento delle condizioni ambientali, potrebbe scomparire.

In biologia esistono molti concetti e molte definizioni di specie. Una delle definizioni più semplici di specie dice: una specie è un insieme di organismi (individui) simili tra loro in un certo numero di caratteristiche essenziali, che abitano una certa area, capaci di incrociarsi tra loro e di produrre una prole fertile simile ai loro genitori .

Un habitat è una sezione della superficie terrestre (territorio o zona acquatica) sulla quale esiste e si riproduce un determinato tipo di organismo. Nella maggior parte dei casi, l'area dell'habitat è così ampia che gli organismi della stessa specie devono adattarsi agli effetti dei fattori ambientali in condizioni diverse. Pertanto, la specie ha una certa struttura ecologica.

Una popolazione è un gruppo minimo di individui della stessa specie che si autoriproduce e che abita una determinata area per una lunga serie di generazioni, formando un proprio sistema genetico, formando una propria nicchia ecologica e più o meno isolato da altri gruppi simili di questa specie .

Una popolazione è una forma di esistenza di una specie e un'unità elementare dell'evoluzione.

La proprietà principale delle popolazioni, come di altri sistemi biologici, è che sono in continuo movimento e in costante cambiamento. Ciò si riflette in tutti i parametri: produttività, stabilità, struttura, distribuzione nello spazio. Le popolazioni sono caratterizzate da specifiche caratteristiche genetiche e ambientali che riflettono la capacità dei sistemi di mantenere l'esistenza in condizioni in costante cambiamento: crescita, sviluppo, stabilità. La scienza che combina approcci genetici, ecologici ed evoluzionistici allo studio delle popolazioni è nota come biologia delle popolazioni.

Tipi di popolazioni. Le popolazioni possono occupare aree di dimensioni diverse e anche le condizioni di vita all'interno dell'habitat di una popolazione potrebbero non essere le stesse. In base a questa caratteristica si distinguono tre tipi di popolazioni: elementare, ecologica e geografica.

1. Una popolazione elementare (locale) è un insieme di individui della stessa specie che occupano una piccola area di area omogenea. Tra di loro c'è un costante scambio di informazioni genetiche.

ESEMPI. Uno dei numerosi banchi di pesci della stessa specie presenti nel lago; microgruppi di mughetto Keiske nei boschi di betulle bianche, che crescono alla base degli alberi e nelle aree aperte; gruppi di alberi della stessa specie (quercia della Mongolia, larice, ecc.), separati da prati, gruppi di altri alberi o arbusti, o paludi.

2. Popolazione ecologica: un insieme di popolazioni elementari, gruppi intraspecifici, confinati in biocenosi specifiche. Le piante della stessa specie presenti in una cenosi sono chiamate cenopopolazione. Lo scambio di informazioni genetiche tra loro avviene abbastanza spesso.

ESEMPI. Pesci della stessa specie in tutti i banchi di un bacino comune; popolazioni di scoiattoli nelle foreste di pini, abeti rossi e latifoglie in un'area.

3. Popolazione geografica: un insieme di popolazioni ecologiche che abitano aree geograficamente simili. Le popolazioni geografiche esistono in modo autonomo, i loro habitat sono relativamente isolati, lo scambio genetico avviene raramente - negli animali e negli uccelli - durante la migrazione, nelle piante - durante la diffusione di polline, semi e frutti. A questo livello avviene la formazione di razze e varietà geografiche e si distinguono le sottospecie.

ESEMPI. Si conoscono le razze geografiche del larice dahuriano (Larix dahurica): occidentale (ad ovest della Lena (L. dahurica ssp. dahurica) ed orientale (ad est della Lena, distinto in L. dahurica ssp. cajanderi), settentrionale e meridionale di Shemberg (1986) della betulla di pietra di due sottospecie: la betulla di Erman (Betula ermanii) e la betulla lanosa (B. lanata). Nel corso inferiore del fiume Yama c'è un centro di abete rosso norvegese ( Picea obovata), separato dal massiccio continuo delle foreste di abete rosso a est 1000 km, a nord - 500 km. Gli zoologi distinguono le popolazioni della tundra e della steppa dell'arvicola dal cranio stretto (Microtis gregalis). La specie "scoiattolo comune" ha circa 20 popolazioni geografiche o sottospecie.

Una popolazione è costituita da individui appartenenti alla stessa specie biologica, capaci di liberi incroci e aventi un patrimonio genetico comune. ha numeri, mortalità, natalità, dinamica, ampiezza, densità. La struttura della popolazione comprende anche il rapporto tra femmine e maschi, l'età e il sistema di distribuzione spaziale.

La dimensione dell'intervallo è impostata in base al raggio di una singola attività (individuale) e rappresenta la distanza tra il punto di morte e il punto di nascita della maggior parte degli individui. Quindi, ad esempio, per una lucertola questo raggio è di trenta metri, per un topo muschiato è di circa quattrocento, per un coniglio e un passero è di tre chilometri. Nelle piante, la dimensione del loro raggio d'azione è impostata in base alla distanza percorsa dal polline. Quindi, ad esempio, il raggio di attività di un pino è di circa centoventi, e quello del mais è di circa quindici metri.

L'area e la forma dell'habitat in ogni singolo caso sono stabilite in conformità con le caratteristiche paesaggistiche del territorio. Sono importanti anche le caratteristiche distintive intrapopolazione, nonché le connessioni geografiche (territoriali) degli individui.

Molto spesso si distinguono i seguenti tipi di popolazioni: geografica, ecologica e locale.

Ecologico è un insieme di individui che vivono all'interno di un sistema. Inoltre i confini coincidono con i confini dell'ecosistema stesso, determinati dalla vegetazione e dalla fitocenosi.

Una popolazione locale è un insieme locale di popolazioni di una particolare specie. Gli individui vivono in vari ecosistemi di una particolare area. Pertanto, la popolazione locale di un passero domestico è una raccolta di popolazioni di individui provenienti da insediamenti situati a una distanza inferiore a tre chilometri l'uno dall'altro.

Geografico è un insieme di individui che occupano un'area con condizioni geograficamente omogenee. Dalla Kamchatka a Brest, ad esempio, sono state identificate ventinove popolazioni di scoiattoli comuni. Una popolazione geografica è una razza territoriale, sottospecie. Gli individui sono fenotipicamente simili.

La popolazione (popolazione) è, prima di tutto, un'unità elementare del processo evolutivo. Insieme ad esso, è anche la principale unità spaziale di un certo tipo. Pertanto, una popolazione può essere caratterizzata come un insieme di individui che non solo occupano un determinato territorio (spazio), ma sono anche capaci di riprodursi per un lungo periodo di tempo. L'integrità della popolazione dal punto di vista dell'evoluzione è associata principalmente alla panmixia (attraversamento libero), che, in un modo o nell'altro, all'interno di un insieme di specie è maggiore che tra i popoli vicini. Allo stesso tempo, nonostante la sua integrità, la popolazione è eterogenea in termini di caratteristiche genetiche. Le principali caratteristiche della specie sono fissate ereditariamente.

Esiste una classificazione della popolazione dal punto di vista medico.

Quindi, ad esempio, un insieme chiuso di individui è isolato. In questo caso, una popolazione è isolata dalle altre per genere.

Esiste anche un insieme ideale di individui. In questo caso, consideriamo un'ipotetica popolazione panmittica (capace di incrociarsi) con una popolazione numerosa che persiste attraverso le generazioni. Un tale insieme di specie non è influenzato dalla pressione della mutazione o da fattori esterni.Il concetto di popolazione ideale viene utilizzato nella modellizzazione del processo evolutivo.

Gli individui della stessa specie possono essere geneticamente identici. In questo caso parliamo di una popolazione isogenica.

La collezione potrebbe essere aperta. In questo caso, gli individui migratori introducono nuovi geni in esso.

Una popolazione microbica è un insieme di cellule di un particolare ceppo.