Регуляція чисельності та механізми, що її визначають

Досить цікаве і не до кінця зрозуміле явище – зміни чисельності та щільності, не пов’язані ані з сезонними, ані з будь якими видними річними змінами,. При цьому, маючи чітку періодичність осциляцій з досить чіткими спалахами, падіннями через кожні кілька років, нерідко виявляється можливим заздалегідь прогнозувати величину популяції. Такі випадки відомі у ссавців, птахів, комах, риб та рослин (продукція насіння в лісах північних районів). Добре відомі 9-10 річні та 3-4 річні цикли у ссавців.

Класичний приклад 9-10 річний цикл зайця-біляка і рисі: Спалах чисельності зайця випереджає на рік або більше цикл рисі. Але такі цикли відзначаються у зайця там, де рисі й не буває. Матеріали проф. Кейта. Більш короткі, 3-4-річні цикли характерні для лемінгів, мишей, нориць, буває у песця. Сови-лемінги. Дисперсія сов до штату Джорджія. Загибель тощо.

Регулярний характер циклів змін чисельності парадоксальний тому, що зміни природних факторів не постійні. Осциляції характеризується 2 особливостями:

§ чіткіше виражені в менш складних екосистемах північних районів;

§ хоча максимальна чисельність може одночасно відрізнятися на більш ширшій території; її піки аж ніяк не співпадають у часі.

Теорії, якими намагаються пояснити причини:

§ метеорологічні;

§ випадкових флуктуацій;

§ взаємодії популяцій;

§ взаємодії трофічних рівнів тощо.

Метеорологічні – безуспішні намагання зв’язати цикли рисі, біляка та інших тварин з 10-річним ритмом, з циклічністю сонячних плям, тому що з ними зв’язані основні зміни погоди. Але виявлено кліматичні циклічності з періодом у 3-4 роки. Навіть якщо б кореляція була знайдена, як пояснити дію сонячних плям на народжуваність, смертність. Проф. Кейт провів детальний статистичний аналіз циклів у північних птахів і ссавців, і дійшов висновку, що 10-річний цикл це існує реально, а не випадково. Цікаво, що на величезних просторах Канади разом з ним змінюється синхронно чисельність ондатри, тетерука лучного, лисиці і інтродукованої куріпки. Однак для європейської півночі циклічність у деяких з цих тварин не виявлена, але має місце 7-10 річний цикл у лісових комах.

Вплив багатьох факторів середовища на швидкість росту популяцій і біотичних факторів можна поділити на дві групи:

§ незалежні від щільності (не залежить від величини популяції – вплив пилової бурі, приморозків, паводків, снігу – куріпки, бобри, комахи, гризуни тощо);

§ залежні від щільності (вплив посилюється при наближені до верхньої її межі), але може зі збільшенням щільності – зменшуватися.

4. Стратегії популяції. Зазвичай регуляція здійснюється за більш низької щільності, ніж біля верхньої межі ємності угідь, досягнутої лише тоді, коли повністю використовуються їжа, простір тощо. Саморегуляція (міжвидові відносини вовк-карібу)– генетичний зворотній зв'язок. Регуляція чисельності – K та R-стратегії.

Дія механізмів стабілізації щільності при величинах, які менші рівня насичення:

§ територіальна поведінка – форма внутрішньовидової конкуренції лімітує безпосередньо регулюванням "землекористування",

§ гуртова поведінка – "порядок клювання", статеве домінування. Система тварина-рослина – щільність тварин грає для рослин роль фактору відбору, цей відбір впливає на генетичну конституцію, а вона відповідно на щільність.

Накопичено усе більше фактів, що осциляції щільності популяції, супроводжуються фізіологічними та генетичними змінами. Питання стоїть так, чи слугують ці зміни причиною осциляцій чи є адаптацією до них. Суспільний адаптаційний синдром (теорія стресу Сельє) – при перенаселеності вищих хребетних, збільшення маси наднирників – це симптом зсуву нейрон-ендокринної рівноваги, що відображається на поведінці, репродуктивному потенціалі, стійкості до захворювань. Наприклад: сірий та білий зайці часто гинуть від шоку внаслідок надмірної щільності.

Література

Основна [13, 15, 19, 21]; додаткова [35, 39, 48, 50].

Контрольні питання

1. Дайте визначення термінам «народжуваність та смертність» та розкажіть, що вони характеризують?

2. Що таке «екологічні віки» та як виглядають «криві виживання»?

3. Розповісти про методи обліку чисельності і розрахунку щільності тварин чи рослин та їх практичне використання?

4. Розкрийте сутність динаміки чисельності та її залежну чи незалежну від щільності регуляцію?

5. Які стратегії популяцій Вам відомі і чи використовуємо ми їх у практичній діяльності?

Лекція № 5