Смертность. Вселение (иммиграция).

Выселение  (эмиграция).

Г"» С\

• Примеры и дополнительная информация

1. Наземные улитки из рода цепея всю жизнь проводят на участке в несколько десятков квадратных метров. Для них труднопреодо- лимы сухие пространства даже небольшой протяженности. Вид распадается на множество мелких популяций, которые развива- ются только в достаточно влажных местообитаниях.

Волки, лоси, северные олени — подвижные крупные животные, активно передвигающиеся по территории с разнородными усло- виями. В пределах таких видов вычленяется меньшее число популяций, каждая из которых обычно связана с обширным пространством  между  какими-либо  географическими  грани- цами.

У перелетных птиц и других мигрирующих животных популяции выделяются по местам их размножения. На зимовках могут скап- ливаться представители различных популяций.

2. Зайцы-беляки, обитающие в районе Верхоянска, отличаются от своих собратьев из популяций, населяющих районы Средней Вол- ги, целым рядом особенностей. Например, у них разный состав пищи: южные грызут преимущественно лиственные породы, се- верные — больше хвойные, ягодные кустарнички и травы. Из-за более грубых кормов у них вдвое больше длина слепой кишки. В северных популяциях сокращен период размножения, самки дают только один приплод за лето, а приволжские зайцы — два- три. Возрастной состав популяций разный.

3. Скорость расселения вида можно характеризовать средним рас- стоянием между местом рождения и местом размножения боль- шинства членов популяции. Для ежа обыкновенного оно составля- ет в разных условиях от 200 до 1000 м, для крота — 170 м, зайца беляка— 400м, зайца-русака— Зкм, белки обыкновенной — 7 км, соболя — 19 км. Некоторые перелетные птицы могут размно- жаться за 1—1,5 тыс. км от места рождения.

У растений распространяются семена, пыльца, споры.

За счет постоянно протекающего расселения молодых, а у некото- рых видов — взрослых особей осуществляется связь различных по- пуляций и освоение новых территорий.

4. Отношения особей внутри популяций могут быть очень разнооб- разными, от полной нейтральности до тесного семейного и группо- вого образа жизни у разных видов.

Среди рыб глубоководных удильщиков существуют необычайные для позвоночных животных связи между самцами и самками по типу паразит — хозяин (рис. 50). Маленький самец сначала при-

<   их поведения? 4. Приведите примеры использования животными разных органов

, чувств в передаче и восприятии информации друг о друге. Как развит обмен этой информацией в популяциях птиц? лягушек? рыб? кузнечиков?

 

 

крепляется к телу взрослой самки зубами, а затем полностью при- растает к ней. Его челюсти, зубы, глаза и кишечник редуцируют- ся, кровеносные сосуды соединяются с кровеносными сосудами самки, и он превращается в ее придаток. Сохраняются лишь собст- венные жабры и половая система. Карликовые самцы, паразити- рующие на самках, встречаются также у некоторых донных беспо- звоночных животных.

5. Шимпанзе живут в тропических лесах Африки группами до 28 осо- бей и связаны сложными родственными отношениями. Один из самцов, обычно наиболее сильный и опытный, является вожаком, его слушаются все остальные. Положение особи в группе обыч- но определяется ее полом и возрастом. Устанавливается сложная система отношений соподчинения. Она проявляется в основном в распределении пищи. Шимпанзе — очень шумные, но мирные обезьяны. Проявления агрессии у них сравнительно редки. Мать долго заботится о детеныше, ей помогают его старшие братья и се- стры. Взрослые часто проявляют устойчивые дружеские привязан- ности к кому-нибудь из группы, не обязательно того же положе- ния. Шимпанзе стремится к обществу других. Он может покинуть свою группу и присоединиться к соседней.

Иногда шимпанзе охотятся поодиночке на животных среднего раз- мера: мартышек, молодых антилоп и других. На дележ добычи со- бираются все, и практически каждый получает свою часть по эста- фете от старших к младшим в соответствии со своим положением в группе.

• Вопросы. 1. По каким показателям сравнивают между собой разные популя- ции9 2. Какие формы внутривидовых связей могут возникать между растениями клевера на одном лугу? 3. Как проявляются отношения между особями в поведе- нии домашних собак? Какие типы экологических связей выражают разные формы

Р  Задания. 1. Рассчитайте смертность во время спячки в двух популяциях мало- го суслика. В первой из них плотность популяции перед впадением в спячку со- ставляла 160 зверьков на 1 га, выжило 80, во второй — соответственно 90 и 56. На

% л ' каком участке смертность оказалась выше и чем можно это объяснить, если при- нять во внимание, что запас кормов, приходящихся на гектар, на обоих участках был одинаков? 2. В пахотной почве число дождевых червей, обнаруженных на восьми учетных площадках размером 50 х 50 см каждая, составляло 80 экземпля- ров. После применения гербицида — химического средства борьбы с сорняками — сделали учеты на десяти таких же площадках и обнаружили в сумме 25 червей. Какова плотность популяции в расчете на квадратный метр до и после использо- вания гербицида?

 

• Тем ы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Существует мнение, что в жизни любого вида преобладает жесткая конкуренция и борьба особей друг с другом. Опровергните или подтвердите его. 2. Могут ли существовать виды, состоящие всего из одной популяции? 3. Применимо ли к человеку представление о том, что вид состоит из популяций? 4. Одни животные при выведении потомства образуют семьи, другие — нет. Можно ли сказать, что первые более приспособлены к среде, чем вторые? В чем приспособительное значение семьи у животных? 5. Как бы вы ор- ганизовали учет численности синиц в лесу? рачков-дафний в пруду?

 

 

ВСПОМНИТЕ                       §  12.  Демографическая

Метаморфоз                                           Структура ПОПУЛЯЦИЙ

а о  т  а                                                      Описание полового  и  возрастного  состава  по- о потомстве                          пуляций называют демографией («демос» — народ, население, «графо» — пишу, описываю).

Популяции состоят из особей разного пола и возраста. Соотношение возрастных и половых групп определяет многое в общей жизнеспособ- ности и темпах роста популяции и является важной характеристикой ее структуры.

У любой особи с возрастом закономерно изменяются характер связей со средой и устойчивость к действию отдельных факторов. У не- которых видов эти возрастные различия выражены очень резко, про- исходит даже смена сред обитания, характера питания, способов пере- движения. Личинки стрекозы-коромысла — типично водные жители с реактивным типом движения в воде, а взрослые наземно-воздушные, с машущим полетом. Бабочки после метаморфоза переходят от гры- зущего типа питания к сосущему, от ползания к полету и т. п. У всех видов в ходе развития особей есть более уязвимые стадии и более ус-

84

тойчивые. Известно, что проростки растений, детеныши животных бо- лее чувствительны к неблагоприятным условиям, чем взрослые сфор- мировавшиеся организмы. Самцы и самки также могут различаться по экологическим особенностям. Например, самцы кровососущих комаров вовсе не нуждаются в крови позвоночных животных, а сосут нектар цветов.

Возрастная структура популяции, т. е. соотношение в ней разных возрастных групп, зависит от двух причин: от особенностей жизненного цикла вида и от внешних условий.

Есть виды с очень простой возрастной структурой популяций, кото- рые состоят практически из представителей одного возраста. Например, все однолетние растения весной находятся в проростках, затем пример- но одновременно зацветают, дают семена и к осени отмирают. Среди жи- вотных также есть виды с однородными по возрасту популяциями, на- пример, многие виды саранчи весной представлены личинками, ранним летом — бескрылыми неполовозрелыми особями, затем — крылатыми формами, а глубокой осенью — только яйцами, запрятанными в почве в кубышки.

У таких видов представители разных поколений никогда не встре- чаются друг с другом. Численность их очень изменчива в зависимости от внешних условий. Если в уязвимый период развития наступают за- морозки или засуха, происходит массовая гибель. В благоприятной же ситуации популяция может дать взрыв численности. Для видов с про-

 

стой возрастной структурой изменения плотности популяции в сотни и тысячи раз — нормальное экологическое явление.

Сложная возрастная структура популяций возникает тогда, когда в ней представлены все возрастные группы, одновременно живут несколько поколений, взрослые особи размножаются многократно и имеют достаточно большую продолжительность жизни. В стадах сло- нов или обезьян-павианов, например, есть и новорожденные, и подрост- ки, и молодые крепнущие животные, и размножающиеся самки и сам- цы, и старые особи. Такие популяции не подвержены резким колебани- ям численности. Критические внешние условия могут изменить их возрастной состав за счет гибели наиболее слабых, но самые устойчивые возрастные группы выживают и затем восстанавливают структуру по- пуляции.

Человек как биологический вид имеет сложную структуру популя- ций. Соотношение возрастных групп в популяциях можно наглядно вы- разить через пирамиду возрастов (рис. 51). Характер этой пирамиды может предсказать нам ближайшую судьбу конкретной популяции. Если в ней широкое основание, т. е. много молодых особей, узкая вершина — мало старых и достаточно представлена средняя часть, т. е. взрослые размножающиеся особи, то общая конфигурация такой пира- миды характеризует растущую популяцию. Если же основание зауже- но, а вершина расширена, то ждать в ближайшее время увеличения чис- ленности такой популяции не следует, в ней смертность превышает ро- ждаемость (рис. 52). Естественно, что для каждого вида конфигурация возрастной пирамиды при устойчивой численности своя, поэтому нуж- но хорошо знать особенности его развития и взаимоотношений со сре- Дой. Например, у тех животных, у которых отсутствует забота о потом- стве и в связи с этим очень высока плодовитость, основание пирамиды Должно быть очень широким. Некоторые виды откладывают яиц и про- изводят личинок в тысячи раз больше, чем их доживает до размноже- н ия. Если же забота о потомстве сильно развита, то плодовитость и доля Молодых в популяциях значительно меньше.

87

• Демография. •                                    На основании демографии, т. е. описа- Возрастная структура                    ния соотношения возрастных и половых популяции.          групп популяции, можно делать прогноз Пирамида возрастов.           ее  численности.

 

 

Анализ возрастного и полового состава популяций — необходи- мое условие для прогноза численности тех видов, которые мы используем в дикой природе, разводим или с которыми боремся: в сельском и лесном хозяйстве, в рыбном промысле, в биологиче- ских технологиях (рис. 53).

Например, если в уловах трески или сельди исчезают крупные взрослые рыбы и возрастной состав сдвигается в сторону молодых неполовозре- лых особей, это свидетельствует о перевылове. Такой промысловой по- пуляции надо дать отдых, чтобы молодь подросла и смогла за счет раз- множения пополнить популяцию. Если на лугах ценное кормовое мно- голетнее растение начинает встречаться только в старом возрасте, когда оно уже не способно к семенному возобновлению, следует принимать ме- ры для омоложения состава популяции, чтобы получить в будущем ус- тойчивый урожай этого вида.

Анализ возрастной структуры популяций человека — населения городов, поселков, деревень — крайне необходим, потому что с этим связано планирование строительства школ, детских садов,  больниц, домов для престарелых и других социальных учреждений, а также расчет рабочих мест и составление общих перспектив развития данного района.

88

• Примеры и дополнительная информация

1. У ряда степных и луговых злаков, таких, как ковыль, типчак или щучка, в устойчивых популяциях преобладают зрелые и старые особи. Молодые стадии растения проходят быстро и формируют мощные дерновины, которые живут очень долго, до ста лет, каж- дую весну давая новые побеги. Семена ежегодно попадают в почву, но прорастают только те, для которых освободится место от ста- рых растений.

2. В популяциях мышевидных грызунов сложность возрастной структуры закономерно возрастает от весны к осени. Весной обыч- но представлены перезимовавшие, еще не размножавшиеся особи. Они дают два-три приплода за лето и к осени отмирают. Особи пер- вого приплода размножаются этим же летом и также отмирают к зиме, а их потомство и потомство от второго-третьего приплода родителей перезимовывают и размножаются только на второй год. Таким образом, популяция гораздо более разнородна в конце лета, чем весной или поздней осенью.

3. У растений календарный возраст и стадия их развития (возрастное состояние) могут очень сильно не совпадать. Отдельные этапы жиз- ненного цикла растения способны проходить с разной скоростью и, в зависимости от условий, подолгу на них задерживаться или даже проскакивать их. Если, например, о конкретном экземпляре дуба известно, что ему 30 лет, нельзя заранее сказать, что он собой представляет: уже мощное плодоносящее дерево или еще тонкий побег. Некоторые деревья в неблагоприятных условиях роста состариваются, так и не перейдя в зрелое состояние. Поэтому воз- растная структура популяций у растений оценивается не по их аб- солютному возрасту, а по соотношению особей на разных фазах развития. Это соотношение дает нам гораздо больше информации об условиях жизни популяции.

4. У зябликов в период от весеннего прилета до вылупления птенцов около 50% популяции составляют годовалые птицы, впервые начинающие размножение. На двухлетних приходится 22%, трехлетних — 12%, четырехлетних — 8%, пятилетних — 4%.

На каждую тысячу птиц насчитывается только 8 особей стар- ше 7 лет. Максимальная продолжительность жизни зяблика — 11 лет.

5. Соотношение полов в популяциях определяется у некоторых ви- дов условиями жизни или возрастом особей. У тлей, например, летом сменяют друг друга поколения, состоящие из одних самок. При неблагоприятных условиях появляются самцы. Перезимовы- вают оплодотворенные яйца. У ряда брюхоногих моллюсков, мно- гощетинковых червей, рыб, ракообразных особи меняют пол с воз- растом. Чаще в начале взрослой жизни животное функционирует как самец, а с увеличением размеров — как самка, но бывает и на- оборот. В разных популяциях одного вида половая и возрастная структура может быть различной.

01 Вопросы. 1. Приведите примеры видов с простой и сложной возрастной струк- турой популяций. 2. Сравните возрастную структуру популяций трески в Барен- цевом море по вылову рыб в конце 50-х и конце 80-х гг. (см. таблицу). Сделайте вывод о состоянии популяции в тот и другой периоды. 3. На одном из участков растения кормового злака — полевицы тонкой — распределялись по возрастному состоянию следующим образом: проростки — 73, молодые — 9, взрослые плодо- носящие — 16, старые— 2. Через четыре года возрастной состав полевицы на этом же участке был соответственно 0, 3, 30 и 60. Как изменилась популяция за этот период? Что можно сказать о длительности жизни этого растения?