Která populace se nazývá elementární? Charakteristika populací
Strana 34. Pamatujte
1. Co je to populace?
Populace je skupina jednodruhových organismů, které zabírají určitou oblast území v rámci druhu, volně se kříží a částečně nebo úplně izolují od ostatních populací.
2. Proč organismy většiny druhů žijí v přírodě ve skupinách?
Nejčastější vnitrodruhovou strukturní jednotkou je populace. V rámci populace lze rozlišit menší jednotky: smečky, rodiny, pýchy, které jsou méně stabilní a mohou snadno zanikat, splývat a nově se formovat. To umožňuje interakci při ochraně území, společném lovu, chovu potomků, stavbě obydlí atd. Rostliny s křížovým opylením jsou nuceny žít ve skupinách rostlin vytvářejí určité mikroklima a vylučují fytoncidy pro mezidruhový boj.
Strana 38 – 39. Otázky k opakování a zadání.
1. Jaké parametry charakterizují jednotlivé populace?
Rozlišují se následující hlavní parametry populace:
Populační oblast;
Velikost a dynamika populace;
Složení populace.
Populace se tvoří po dlouhou dobu (historicky) za určitých podmínek prostředí. Populace jsou charakterizovány environmentálními parametry: jejich vlastním stanovištěm v rámci rozsahu druhu; určitý počet jedinců; pohlaví a věková struktura; populační dynamika. Populace se tvoří po dlouhou dobu (historicky) za určitých podmínek prostředí. Populace jsou charakterizovány environmentálními parametry: jejich vlastním stanovištěm v rámci rozsahu druhu; určitý počet jedinců; pohlaví a věková struktura; populační dynamika. Území (vodní plocha), na kterém populace druhu žije, může mít různý rozsah v závislosti na biologii druhu. Populace velkých živočišných druhů mají tedy větší rozsah než populace relativně sedavých malých zvířat, například hlodavců.
Rozsah populace se může v průběhu času měnit – rozšiřovat nebo zmenšovat, někdy dokonce podle ročních období. Rozšíření areálu je pozorováno při migracích jedinců, které závisí na různých důvodech – intenzitě reprodukce, hojnosti potravy atd. V důsledku migrací si jedinci druhu osvojují nový prostor a přizpůsobují se vlastnostem prostředí, což vede k vytváření nových populací druhu.
Populace různých druhů organismů se vyznačují určitým počtem jedinců a vlastní charakteristikou jeho kolísání. V každém konkrétním případě je velikost populace ovlivněna velikostí oblasti, potravní nabídkou, přítomností příznivých míst pro reprodukci atd. Populace jako skupina organismů je charakterizována takovým ukazatelem, jako je abundance. Mírou abundance je celkový počet organismů v populaci. Protože měření celkového počtu je zatíženo velkými obtížemi, v ekologii se používá indikátor, jako je hustota obyvatelstva. Hustota obyvatelstva je počet nebo biomasa jedinců na jednotku plochy nebo objemu obytného prostoru. Mírou hojnosti mohou být ukazatele za jednotku času, například počet ptáků migrujících za hodinu, počet ryb ulovených za den atd. Takové relativní ukazatele se nazývají populační indexy.
Každá populace je tvořena jedinci lišícími se pohlavím a věkem. Věková struktura je poměr jedinců různého věku v populaci. Pohlavní struktura je poměr jedinců různého pohlaví, který vzhledem k rozdílné míře přežití samců a samic není vždy 1:1.
2. Vysvětlete, proč není možné studovat všechny charakteristiky a vlastnosti populace nebo druhu na příkladu jednoho jedince.
Charakteristiky a vlastnosti populace nebo druhu jsou vlastnostmi a vlastnostmi skupiny jedinců, a nikoli jednotlivce, tzn. jsou charakteristické pro většinu jedinců v populaci. Jedinec nemusí mít některé vlastnosti nebo naopak může mít vlastnosti pro populaci (druhy) netypické. Králík albín má například necharakteristické zbarvení a jedinec narozený s vadou sítnice ztrácí některé vlastnosti, které jsou tomuto druhu vlastní (například schopnost rozlišovat barvy).
Je také zřejmé, že při studiu samčího jedince nebudeme vždy schopni předvídat vlastnosti samice a ze stavby larvy je často obtížné usuzovat na dospělý organismus. A konečně, mnoho druhově specifických charakteristik (především rysů chování) se objevuje pouze během interakce několika jedinců.
3. Za jakých podmínek může populace rychle dosáhnout maximální možné velikosti?
Velikost populace může rychle dosáhnout maximální možné hodnoty v následujících příznivých situacích:
S velkou sklizní potravy (populace zajíců, myší) nebo jednoduše výskytem značného množství potravy (sklenice mléka pro bakterie mléčného kvašení);
Při vstupu do nových regionů, kde nejsou nepřátelé a konkurenti (králíci v Austrálii);
S vymizením druhů, které omezují růst populace (hmyz v Číně po vyhubení vrabců, kopytníci po vyhubení vlků);
Za zvláště příjemných povětrnostních podmínek (vodní květy);
S lidskou podporou.
Ve všech těchto případech může populace pouze aktivně se rozmnožujícího druhu (jednobuněčných, drobných živočichů, rostlin a hub, které produkují velké množství semen nebo spor) rychle dosáhnout maximální hodnoty.
4. Na čem závisí věková struktura populace? Proč jsou populace různého věku méně citlivé na náhlé změny podmínek?
Věková struktura obyvatelstva. Tento aspekt populační struktury je určen poměrem různých věkových skupin (kohort) organismů v rámci populace. Věk odráží jednak dobu existence dané kohorty v populaci a v tomto aspektu je důležité absolutní (kalendářní) stáří organismů. Na druhé straně je věk odrazem ontogeneze; v tomto ohledu není důležitější věk kalendářní, ale věk biologický, který určuje stádiový stav organismů a zároveň jejich roli v populačních procesech (produkce biomasy, účast na reprodukci atd.) .
Věková struktura populace závisí na délce života a reprodukční frekvenci jednotlivých jedinců. U jednoletých rostlin jsou všichni jedinci v populaci stejně staří. Na druhé straně populace skládající se z více generací může mít velmi složitou strukturu, která je ovlivněna klimatickými procesy, přírodními katastrofami, epidemiemi apod. Někdy je věková struktura populace dána fyziologickými vlastnostmi druhu, např. například reprodukce a následná smrt v přesně definovaném bodě ontogeneze.
5. U kterých populací není pohlavní struktura určena?
O sexuální struktuře populace lze mluvit pouze ve vztahu k druhům s úplnou bisexualitou; Týká se to především vyšších skupin zvířat. U rostlin není pohlavní diferenciace jedinců tak důležitá: za prvé je u nich velký význam vegetativního rozmnožování a za druhé se pro většinu druhů vyznačuje buď bisexualita květů, nebo jednokřídlí; Dvoudomé (dvoudomé) kvetoucí rostliny tvoří více než 5 % z celkového počtu moderních druhů. U takových druhů se dvoudomí jedinci mohou lišit nejen stavbou květů, ale také morfologií vegetativního těla a načasováním nástupu generativního období (u samčích rostlin - o 1-2 roky dříve). Z tohoto důvodu v ontogenezi populace v mladém generativním stavu převažují samci a mezi generativními rostlinami středního a staršího věku se poměr pohlaví vyrovnává a dokonce se poněkud posouvá k převaze samic. U některých druhů někteří jedinci na začátku generativního období produkují pouze samičí generativní orgány a ve věku maximální plodnosti se stávají bisexuálními. Obecně se v populační ekologii rostlin nepřikládá pohlavní struktuře žádný významný význam. Pohlavní struktura není určena v populacích hermafroditních zvířat, jako jsou měkkýši a žížaly.
Přemýšlejte a udělejte to.
1. Uveďte příklady rostlinných a živočišných populací, se kterými jste se setkali v přírodě. Co určuje počet jedinců v těchto populacích?
Například populace borovic v parku Sosnovka.
Nebo populace drozdů běločelých na geostanici Zhelezo (u Lugy).
Počet závisí na vlivu abiotických, biotických a antropogenních faktorů.
2. Vysvětlete, proč úhyn většiny dospělých rejsků na jaře povede k prudkému a dlouhodobému poklesu populace, zatímco úplné zničení objevujících se chroustů na jaře k podobnému výsledku nepovede.
Populace rejska na jaře je zastoupena výhradně dospělými zvířaty předchozího roku narození. Chroust obecný, jehož larvy se v půdě vyvíjejí 3–4 roky, mají složitou věkovou strukturu populace. Pokud dospělí jedinci jednoho jara zemřou, nahradí je příští rok brouci, kteří se vyvinuli z jiné generace larev.
3. V teorii a praxi zalesňování existují dva přístupy. Ohodnoťte je. Prvním je vytváření stejnoměrných plodin v řadách, jako je pšeničné pole. Druhým je vytváření plodin různého stáří se složitým prostorovým uspořádáním. První metoda je méně pracná. Kterou byste si vybrali a proč?
Pokud potřebujete větrolam nebo školku na průmyslové dřevo určitého druhu, pak první.
Pokud bude les využíván jako honitba nebo v krajinářské úpravě, pak ten druhý.
4. Vyřešte problém. V jedné ze stepních rezervací na ploše 200 hektarů žilo 296 jedinců svišťů: 95 novorozenců, 39 jednoletých, 40 dvouletých, 122 tříletých a starších. O dva roky později bylo na místě 390 jedinců a mezi nimi bylo 98 novorozenců, 66 jednoletých, 62 dvouletých a zbytek byl starší. Změnila se věková struktura populace?
Podíl ročních mláďat se oproti zbytku zvýšil.
Pojem populace v ekologii
PŘEDNÁŠKA č. 4
TÉMA: EKOLOGIE OBYVATELSTVA
PLÁN:
1. Pojem populace v ekologii.
2. Základní charakteristika populace.
3. Struktura populace.
3.1. Prostorová a etologická struktura populací.
3.2. Pohlavní a věková struktura populace.
4. Populační dynamika.
4.1. Křivky přežití.
4.2. Populační růst a růstové křivky.
4.3. Kolísání populace.
Plodnost- (plodnost) je určena počet nových jedinců objevujících se za jednotku času v důsledku reprodukce. Nízká plodnost je typická pro ty druhy, které se o své potomky velmi starají. Kromě toho je plodnost závislá na rychlosti dospívání, počtu generací za rok, poměru samců a samic v populaci, dostupnosti potravy, vlivu povětrnostních podmínek a dalších faktorech.
Úmrtnost obyvatelstva- Tohle počet jedinců, kteří zemřeli během určitého období. Existují tři typy úmrtnosti. První se vyznačuje stejností ve všech věkových kategoriích; druhým je zvýšená úmrtnost jedinců v raných fázích vývoje; třetí typ se vyznačuje zvýšenou úmrtností dospělých (starých) jedinců.
Různé faktory úmrtnosti. Jsou to především: fyzikální podmínky (nízké a vysoké teploty, srážky, sucho atd.), biologické faktory (nedostatek potravy, nemoci atd.) a antropogenní (znečištění, odlesňování, lov atd.).
Co je to populace?
Definice 1
Populace je soubor organismů stejného druhu, žijících na daném území po dlouhou dobu, majících společný genofond, jakož i schopnost snadného křížení, izolovaných v různé míře od ostatních populací tohoto druhu.
Organismy každého druhu jsou zastoupeny několika populacemi obývajícími různá území. Existuje celá řada spojení mezi populacemi stejného druhu, které podporují druh jako celek. Pokud se však populace z nějakého důvodu izoluje od ostatních populací svého druhu, může to vést k vytvoření nového druhu živých organismů. Pod vlivem podmínek prostředí se utvářejí fyziologické, morfologické a behaviorální charakteristiky organismů. Navíc vlastnosti organismů patřících do různých populací se od sebe budou lišit tím silněji, čím odlišnější jsou jejich životní podmínky a čím slabší je výměna jedinců mezi nimi.
Charakteristika populací
Populace není náhodné nahromadění jedinců stejného druhu na společném území. Jedná se o komplexně organizovanou komunitu s vlastní strukturou, složením a složitou hierarchií vazeb.
Vlastnosti charakterizující populaci lze rozdělit do dvou typů:
- biologické vlastnosti - vlastnosti vlastní každému organismu obsaženému v populaci;
- skupinové (emergentní) vlastnosti – vlastnosti vlastní nikoli jednotlivým jedincům, ale populaci jako celku.
Jinými slovy, sdružování organismů stejného druhu do populace (skupiny) se provádí na základě jejích kvalitativně nových, emergentních vlastností. Mezi tyto vlastnosti patří:
- číslo;
- hustota obyvatel;
- porodnost organismů v populaci;
- úmrtnost organismů v populaci.
Definice 2
Velikost populace je celkový počet jedinců jednoho druhu obývající konkrétní území.
Velikost populace se v čase (rok od roku, roční období, z generace na generaci) mění a závisí na vnějších a vnitřních faktorech.
Poznámka 1
Kolísání počtu jedinců v populaci nazval ruský biolog S.S. Chetverikov „vlny života“.
Území (oblasti) obsazené různými populacemi se od sebe mohou rozlohou výrazně lišit, proto není vždy vhodné porovnávat populace podle absolutního počtu jedinců. V takových případech je velikost populace vyjádřena jako hustota.
Definice 3
Hustota populace je poměr počtu zástupců jednoho druhu (nebo jeho odpovídající biomasy) a objemu nebo plochy prostoru obsazeného populací (biomasy).
Plodnost– počet nově vzniklých jedinců, kteří se objevili za jednotku času v důsledku rozmnožování. Porodnost v populaci je dána především biologickými charakteristikami druhu, dále průměrnou délkou života jedince, poměrem pohlaví v populaci, dostupností potravy, povětrnostními podmínkami a řadou dalších faktorů. Existují dva typy plodnosti:
- maximální (absolutní, resp. fyziologická) plodnost - teoreticky přípustný počet jedinců, kteří se mohou narodit v ideálních podmínkách prostředí bez jakýchkoli omezujících faktorů, určovaných pouze fyziologickými potenciály organismů;
- ekologická (realizovatelná) plodnost - počet jedinců narozených za určité období ve specifických podmínkách prostředí.
Úmrtnost je počet jedinců v populaci, kteří zemřeli za určité časové období. Závisí především na faktorech životního prostředí a může být velmi vysoká během přírodních katastrof, období nepříznivých klimatických podmínek nebo epidemií. Existují:
- fyziologická mortalita (smrt jedince za ideálních podmínek v důsledku fyziologického stáří);
- environmentální úmrtnost (smrt jedince v reálných podmínkách z různých důvodů).
Nejjednodušší formou existence druhu v přírodě je populace. V tomto článku pochopíme, co tento pojem zahrnuje, a zjistíme, jaká je role populace v evolučním procesu.
Struktura populace
V biologii je populace integritou všech existujících jedinců stejného druhu, kteří žijí na stejném území a mají společný genofond se schopností se volně křížit. Jeden typ živého organismu může zahrnovat několik ekosystémů, které jsou od sebe nejčastěji izolované.
Pokud jsou jedinci stejného druhu odebraní z různých ekosystémů umístěni do stejných podmínek, lze pozorovat zachování jejich odlišností. Pro získání plodných potomků však takové křížení dává nejlepší výsledky.
Rýže. 1. Příklady populací.
Populace zajišťují proces mikroevoluce a dělí se na:
- sexuální;
- stáří;
- environmentální;
- genetický;
- prostorová struktura.
Rýže. 2. Struktura populace.
Sexuální struktura
Udává procento jedinců různého pohlaví. Je určen rozdílem v sadách chromozomů. Často se však stává, že některé samice porodí pouze samice nebo pouze samce. V tomto případě se poměr pohlaví odchyluje od 1:1.
Důvodem mohou být nejen genetické poruchy, ale také podmínky prostředí.
Věková struktura obyvatelstva
Zahrnuje poměr jedinců různého věku, kteří představují potomky stejné nebo různých generací. Generace může zahrnovat zástupce jednoho nebo více potomků. Věk ovlivňuje intenzitu reprodukčního procesu, rychlost generační výměny a úmrtnost.
TOP 1 článekkteří spolu s tím čtou
Genetická struktura
Určeno diverzitou a variabilitou genotypů. Vlastností ekosystémů je přítomnost určité úrovně rozmanitosti znaků, které závisí na ekologii a genetické predispozici. Jinými slovy, jeden genotyp je schopen produkovat mnoho variací fenotypů. Rozmanitost závisí na počtu jedinců a ekologické situaci. Změna frekvence genů může vést k vyhynutí druhu.
Prostorová struktura
Je určena hustotou umístění a distribuce členů ekosystému v určité oblasti. Všichni jednotlivci mají individuální i skupinový prostor. Tímto způsobem se tvoří hejna, kolonie a stáda. Podle způsobu umístění ve skupině se rozlišuje náhodné, rovnoměrné a přeplněné rozdělení.
Každý jedinec hraje ve skupině svou roli a vytváří se sociální hierarchie.
Může to být:
- lineární (podřízenost podle hodnosti, když následující dominuje nad předchozím);
- paralelní (samci a samice mají samostatné vůdce).
Tento systém vztahů umožňuje koordinaci chování, která bude přínosná pro všechny členy skupiny.
Environmentální složka
Ekologickou jednotkou je druh. Tato struktura implikuje rozdělení členů do skupin v závislosti na interakci s okolními přírodními faktory.
Ekologická nika zahrnuje potravu, místa rozmnožování a úkrytů a další faktory prostředí, které jsou nezbytné pro existenci druhu. Při charakterizaci ekologické niky se používají dva ukazatele: šířka a míra překrytí s jinými niky.
Populační dynamika
Dynamika a růst ekosystémů závisí na vnějších a vnitřních faktorech, jako je dostupnost potravy, nepřátelé a klima.
Zakladatelem populační genetiky je S.S. Chetverikov, který nazval nárůst počtu „vlnami života“.
Je možné přesně určit průměrný počet jedinců za podmínky umělé úplné izolace skupiny. V přírodě je to možné při studiu ostrovních ekosystémů. Počet lze určit podle poměru porodnosti a úmrtí.
„Vlny života“ někdy pomáhají předložit vzácné genotypy a testují je přirozeným výběrem. Například po chladné zimě zůstávají naživu silnější, chladu odolné organismy.
Rýže. 3. Příklad populační dynamiky.
Význam
Pomocí fungování populací se vytvářejí podmínky nezbytné pro podporu života na naší planetě. Živé organismy svou vitální činností ovlivňují prostředí svého území. Oběh látek v přírodě závisí na ekosystémech, jsou vytvářeny určité podmínky a dochází k výměně mezi živou a neživou přírodou. Spolupráce populací určuje charakteristiky biotických konglomerací a ekologických podmínek.3.9. Celkem obdržených hodnocení: 155.
Populace jsou jedinci patřící ke stejnému biologickému druhu, schopní volného křížení a mající společný genofond. má počty, úmrtnost, porodnost, dynamiku, rozsah, hustotu. Struktura populace také zahrnuje poměr žen a mužů, věk a prostorový distribuční systém.
Velikost dosahu je stanovena v souladu s poloměrem jedné (jednotlivé) aktivity a představuje vzdálenost mezi místem úmrtí a místem narození většiny jedinců. Takže například pro ještěra je tento poloměr třicet metrů, pro ondatru asi čtyři sta, pro králíka a vrabce tři kilometry. U rostlin je velikost jejich dosahu nastavena podle vzdálenosti, kterou pyl urazí. Takže například poloměr aktivity borovice je asi sto dvacet a kukuřice asi patnáct metrů.
Plocha a tvar biotopu jsou v každém jednotlivém případě stanoveny v souladu s krajinnými vlastnostmi území. Důležité jsou také vnitropopulační odlišnosti a také geografické (teritoriální) vazby jedinců.
Nejčastěji se rozlišují tyto typy populací: geografické, ekologické a místní.
Ekologický je soubor jedinců, kteří žijí v rámci jednoho systému. Hranice se navíc shodují s hranicemi samotného ekosystému, určenými vegetací a fytocenózou.
Místní populace je místní sbírka populací určitého druhu. Jednotlivci žijí v různých ekosystémech určité oblasti. Místní populace vrabce domácího je tedy souborem populací jedinců z obydlených oblastí nacházejících se ve vzdálenosti méně než tři kilometry od sebe.
Geographic je soubor jedinců obývajících oblast s geograficky homogenními podmínkami. Od Kamčatky po Brest bylo například identifikováno dvacet devět populací veverek obecných. Geografická populace je teritoriální rasa, poddruh. Jedinci jsou si fenotypově podobní.
Populace (populace) je především elementární jednotkou evolučního procesu. Spolu s ním je také hlavní prostorovou jednotkou určitého typu. Populaci lze tedy charakterizovat jako soubor jedinců, kteří nejen zabírají určité území (prostor), ale jsou schopni se i dlouhodobě rozmnožovat. Integrita populace z hlediska evoluce je spojena především s panmixií (volné křížení), které je v té či oné míře v rámci jednoho souboru druhů vyšší než mezi sousedními národy. Populace je přitom navzdory své celistvosti heterogenní z hlediska genetických vlastností. Hlavní vlastnosti druhu jsou dědičně fixovány.
Existuje klasifikace populace z lékařského hlediska.
Takže například uzavřená sbírka jedinců je izolovaná. V tomto případě je jedna populace izolována od ostatních podle pohlaví.
Existuje také ideální soubor jednotlivců. V tomto případě uvažujeme o hypotetické panmiktické (schopné křížení) populace s velkou populací, která přetrvává po generace. Takový soubor druhů není ovlivněn mutačním tlakem ani vnějšími faktory Při modelování evolučního procesu se používá koncept ideální populace.
Jedinci stejného druhu mohou být geneticky identičtí. V tomto případě mluvíme o izogenní populaci.
Sbírka může být otevřená. V tomto případě do něj migrující jedinci zavádějí nové geny.
Mikrobiální populace je soubor buněk určitého kmene.