Экологические стратегии выживания популяций

 

Комплекс свойств популяции, направленных на повышение вероятности выживания и оставление потомства, называется экологической стратегией выживания (это способы реагирования организмов на изменение экологических условий, это стремление организмов к выживанию). Это общая характеристика роста и размножения. Сюда входят темпы роста особей, время достижения половозрелости, плодовитость, периодичность размножения и т.д.

Экологических стратегий выживания множество. Так, российский эколог Л.Г Раменский (1938) выделил три основные типа стратегий выживания среди растений: виоленты, патиенты и эксплеренты.

Виоленты (львы или силовики) – распространены в стабильных условиях среды, богатой ресурсами; они отличаются высокой конкурентной способностью, но плохо приспосабливаются к засухе, засолению, затенению и могут погибнуть при ухудшении условий. Виоленты подавляют всех конкурентов, например деревья, образующие коренные леса – дуб, кедр.

Патиенты (верблюды) – виды, способные выживать в неблагоприятных условиях (при остром дефиците воды, на кислых или засоленных почвах, при низких температурах), имеют специальные приспособления. Клюква, багульник, одуванчик, подорожник.

Эксплеренты (шакалы) – виды, приспособленные к быстрому усвоению обильных ресурсов при слабой конкуренции (способны появляться там, где нарушены коренные сообщества – на вырубках и гарях, например). Это однолетние и малолетние растения рудеральных (мусорных) сообществ нарушенных местообитаний, где не могут обитать виоленты. Они играют роль «ремонтной» бригады, т.к. быстро покрывают обнажившуюся почву. Но эксплеренты-сорняки могут снижать урожай на полях и поэтому их плотность контролируется человеком.

Экологические стратегии популяций отличаются большим разнообразием. Но при этом все их многообразие заключено между двумя типами эволюционного отбора, которые обозначаются константами логистического уравнения: r - стратегия и К - стратегия.

r – стратегии (r – виды, r – популяции) - популяции из быстро размножающихся, но менее конкурентноспособных особей. Имеют J – образную кривую роста численности, не зависящую от плотности популяции. Такие популяции быстро расселяются, но они малоустойчивы. Селятся на открытом грунте. Малые размеры особей, малая продолжительность жизни. Местообитание не долго сохраняется (фрукты для дрозофилл). Слабо развиты приспособительные, защитные механизмы. Слабые конкуренты, не становятся доминантами. Лучше приспособлены к изменениям среды. К ним относятся бактерии, тля, однолетние растения и др. (табл.).

K – стратегии (К – виды, К – популяции) – популяции из медленно размножающихся, но более конкурентноспособных особей. Имеют S – образную кривую роста численности, зависящую от плотности популяции. Характерны для поздних стадий сукцессий. Размножаются медленно. Скорость размножения зависит от плотности популяции. Родители заботятся о потомстве. Размеры популяции близки к равновесному. Вид устойчив. Расселяется медленно. Крупные размеры. Большая продолжительность жизни. Местообитание устойчиво, сохраняется долго. Сильные конкуренты. Хорошие защитные механизмы. Могут становиться доминантами. Высокая специализация для жизни, менее устойчивы к изменениям условий среды. К ним относятся человек, деревья, альбатрос, крупные тропические бабочки и др. (табл.).

Таблица

Характерные особенности r – и К – видов

 

Следует отметить, что одну и ту же среду обитания разные популяции могут использовать по-разному, поэтому в одном и том же местообитании могут сосуществовать виды с r – и К – стратегиями. Между этими крайними стратегиями существуют переходы. Ни один из видов не подвержен только r – или К – отбору.

Другие виды стратегий:

Маклиод (80-е годы XIX в) разделил все растения на «пролетариев», которые выживают благодаря большому количеству семян и не имеют многолетних тканей, и «капиталистов», которые имеют невысокую семенную продуктивность и затрачивают основную массу продуктов фотосинтеза на накопление «капитала» многолетних тканей. «Пролетарии» – однолетние травы, «капиталисты» – деревья.

Р.Макартур и Е.Уилсон выделили аналогичные типы стратегий для животных. Животные-«пролетарии» отличаются большой плодовитостью, но небольшой массой тела (кролики, муравьи, тля, воробьи). Животные-«капиталисты» – крупные и имеют невысокую плодовитость (рысь, буйвол, орел).