Ο πρώτος νόμος της οικολογίας λέει ότι όλα είναι αλληλένδετα, και όχι μόνο μεταξύ τους, αλλά με απολύτως τα πάντα. Δεν μπορείς να κάνεις ένα βήμα χωρίς να χτυπήσεις κάτι. Ο άνθρωπος διαταράσσει συνεχώς την ισορροπία στο περιβάλλον. Κάθε ανθρώπινο βήμα καταστρέφει δεκάδες μικροοργανισμούς ακόμη και σε μια συνηθισμένη λακκούβα, για να μην αναφέρουμε τρομαγμένα έντομα που αναγκάζονται να αλλάξουν τους δρόμους μετανάστευσης και να μειώσουν την παραγωγικότητά τους. Το περιβάλλον είναι μολυσμένο, οι φυσικοί πόροι εξαντλούνται, οι σύνδεσμοι στα οικοσυστήματα έχουν σπάσει. Όλα αυτά έχουν εξελιχθεί σε παγκόσμια προβλήματα. Πολλοί πληθυσμοί βρίσκονται στα πρόθυρα της επιβίωσης. Εάν ένα άτομο δεν αλλάξει, τότε ο πληθυσμός του διατρέχει τον κίνδυνο να εξαφανιστεί σε μερικές γενιές. Τι είναι ένας πληθυσμός και πώς ανιχνεύεται ο αριθμός του, θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.
Ορισμός πληθυσμού
Οργανισμοί που ανήκουν στο ίδιο είδος με δυνατότητα ανταλλαγήςγενετικές πληροφορίες εντός αυτής της ομάδας, που καταλαμβάνουν έναν συγκεκριμένο χώρο, είναι μέρος της βιοτικής κοινότητας και λειτουργούν μέσα σε αυτήν - αυτός είναι ένας πληθυσμός. Έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά, ο μόνος φορέας των οποίων είναι η ομάδα, και όχι μεμονωμένα άτομα που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα.
Πώς εξαρτάται η δυναμική από την πυκνότητα;
Ένας παράγοντας όπως η δυναμική του πληθυσμού εξαρτάται από την πυκνότητά του. Υπάρχουν τρεις τύποι τέτοιας εξάρτησης:
- Ο ρυθμός αύξησης του πληθυσμού μειώνεται με την αύξηση της πυκνότητας. Το φαινόμενο αυτό είναι ευρέως διαδεδομένο και δείχνει τον λόγο επιμονής ορισμένων πληθυσμών. Με την αύξηση της πυκνότητας, το ποσοστό γεννήσεων μειώνεται. Για παράδειγμα, εάν η πυκνότητα του μεγάλου βυτίου είναι μικρότερη από 1 ζεύγος ανά 1 εκτάριο γης, τότε περίπου δεκατέσσερις εκκολαφθέντες νεοσσοί μπορούν να μετρηθούν σε μία φωλιά, με πυκνότητα έως και 18 ζεύγη, έως και 8 νεοσσοί εκκολάπτονται σε μία φωλιά. Είναι ενδιαφέρον ότι η δυναμική του πληθυσμού εξαρτάται από το γεγονός ότι η πυκνότητα επηρεάζει τη σεξουαλική ωριμότητα των ατόμων. Αυτό φαίνεται ξεκάθαρα στους ελέφαντες, η ικανότητα αναπαραγωγής στην οποία μπορεί να συμβεί στην ηλικία των 12 έως 18 ετών. Εάν η πυκνότητα είναι χαμηλή, τότε μπορούμε να μιλάμε για τη γέννηση ενός μωρού ελέφαντα κάθε τέσσερα χρόνια, με υψηλή πυκνότητα - ένα μωρό ελέφαντα σε επτά χρόνια.
- Οι ρυθμοί αύξησης του πληθυσμού κορυφώνονται σε μέτρια πυκνότητα. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για είδη που παρουσιάζουν ομαδικό αποτέλεσμα.
- Στον τρίτο τύπο, από τον οποίο εξαρτάται η δυναμική του πληθυσμού, ο ρυθμός ανάπτυξης παραμένει αμετάβλητος μέχριυψηλή πυκνότητα, μετά την οποία αρχίζει να μειώνεται απότομα. Αυτή η εξάρτηση φαίνεται ξεκάθαρα στον πληθυσμό των λέμινγκ. Αρχίζει να μεταναστεύει στην κορυφή της πυκνότητας.
Βιοτικοί παράγοντες
Σε πληθυσμούς ισορροπίας, η ρύθμιση της αφθονίας καθορίζεται κυρίως από βιοτικούς παράγοντες. Το κυριότερο σε αυτή την περίπτωση είναι ο ανταγωνισμός εντός του είδους. Ένα ζωντανό παράδειγμα: ο αγώνας για τη φωλιά (τον τόπο του). Ένας τέτοιος ανταγωνισμός μπορεί να προκαλέσει την επίδραση της ασθένειας σοκ (φυσιολογική επίδραση). Αυτή η δυναμική του μεγέθους του πληθυσμού εντοπίζεται τέλεια στα τρωκτικά. Εάν η πυκνότητα είναι πολύ υψηλή, το φυσιολογικό αποτέλεσμα οδηγεί σε μείωση της γονιμότητας και αύξηση της θνησιμότητας. Έτσι ο πληθυσμός επιστρέφει στα φυσικά φυσιολογικά επίπεδα.
Παράγοντες που επηρεάζουν τους αριθμούς
Υπάρχουν ορισμένα είδη ζώων των οποίων οι ενήλικες τρώνε τους δικούς τους απογόνους. Αυτή η λειτουργία του πληθυσμού και η δυναμική των αριθμών του ονομάζεται κανιβαλισμός. Ρυθμίζει το μέγεθος του πληθυσμού προς την κατεύθυνση της μείωσης. Η πέρκα στις λίμνες της Δυτικής Σιβηρίας μπορεί να χρησιμεύσει ως παράδειγμα ενός τέτοιου φαινομένου. Η τροφή των ενηλίκων αποτελείται από το 80% των νέων του είδους τους. Οι ίδιοι οι νεαροί τρώνε πλαγκτόν.
Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ειδών είναι επίσης σημαντικές για τον έλεγχο της πυκνότητας του πληθυσμού. Τα αρπακτικά και τα θηράματα, τα παράσιτα και οι ξενιστές τους είναι σημαντικοί παράγοντες στη δυναμική του πληθυσμού σε πολλά είδη ζωντανών οργανισμών. Από τέτοια γεγονότασυχνά επηρεάζεται από την πυκνότητα πληθυσμού.
Άλλοι παράγοντες περιλαμβάνουν την ασθένεια. Διάφορα είδη ιών είναι σε θέση να μειώσουν τον πληθυσμό ορισμένων ατόμων σε εκείνους τους δείκτες που είναι πιθανότατα σχετικοί εκείνη τη στιγμή. Αυτό ισχύει για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Οι λοιμώξεις εξαπλώνονται ταχύτερα σε πυκνούς πληθυσμούς.
Τύποι δυναμικής
Δεδομένου ότι η δυναμική του πληθυσμού είναι αλλαγές στον αριθμό των ατόμων σε αυτόν ακριβώς τον πληθυσμό, αν και είναι δύσκολο να βρεθούν δύο όμοιοι (όμοιοι στη δυναμική) πληθυσμοί, είναι ακόμα δυνατό να μειωθούν κατά προσέγγιση, με μικρά σφάλματα, σε τρία τύποι δυναμικής πληθυσμού:
- Σταθερό.
- fluctuating.
- Εκρηκτικό.
Περιγραφή σταθερού και κυμαινόμενου τύπου
Στάβλος τύπος - τυπικός για τα περισσότερα μεγάλα πτηνά και θηλαστικά. Οι αποτελεσματικοί ρυθμιστικοί μηχανισμοί, σε συνδυασμό με το βιοτικό δυναμικό εντός του πληθυσμού και στις εξωτερικές σχέσεις μεταξύ άλλων πληθυσμών, μπορούν να δώσουν κάποιες διακυμάνσεις στους αριθμούς, αλλά ασήμαντες, πολλές φορές, αλλά όχι τάξεις μεγέθους. Ο κύριος ρόλος στο σύστημα ρύθμισης αποδίδεται στη σχέση μεταξύ πληθυσμών αρπακτικών και θηραμάτων και εσωτερικούς πληθυσμιακούς μηχανισμούς συμπεριφοράς, όπως η ιεραρχία, η εδαφικότητα και τα παρόμοια.
Κυμαινόμενος τύπος - τυπικός για πληθυσμούς, ο αριθμός και η πυκνότητα των οποίων κυμαίνεται από δύο έωςτρεις παραγγελίες. Οι αδύναμοι αδρανειακόι μηχανισμοί και ο ενδοπληθυσμιακός ανταγωνισμός στο σύστημα ρύθμισης του πληθυσμού σε τέτοιους οργανισμούς έχουν μεγάλη σημασία. Αυτός ο τύπος είναι τυπικός, για παράδειγμα, για πολλά ξυλοφάγα έντομα.
Τα επιμήκη σκαθάρια φλοιού είναι επίσης κυμαινόμενοι τύποι δυναμικής πληθυσμού που ροκανίζουν μέσα από τις διόδους της μήτρας και γεννούν τα αυγά τους σε ξύλο πεύκου Σιβηρίας.
Αυτός ο τύπος ηχείων περνά από τρία στάδια:
- Τα έντομα επιτίθενται σε δέντρα που έχουν αδύναμο διαμέρισμα ρητίνης. Εκκρίνουν φερομόνες, προσελκύοντας άλλα άτομα. Σημαδεύουν την περιοχή και το δέντρο εξασθενεί περαιτέρω. Καθώς αυξάνεται η πυκνότητα, αρχίζει η μετανάστευση σε γειτονικά δέντρα.
- Οι πυκνότητες των εντόμων συνεχίζουν να αυξάνονται και ο αριθμός των αυγών που γεννούν μειώνεται στα θηλυκά. Οι προνύμφες αρχίζουν να πεθαίνουν σε μεγαλύτερους αριθμούς.
- Η πυκνότητα του πληθυσμού μειώνεται και ο πληθυσμός σταθεροποιείται στο βέλτιστο επίπεδο.
Τα αρπακτικά σκαθάρια έχουν τρομερή επίδραση στον πληθυσμό των σκαθαριών του φλοιού. Αλλά είναι παράδοξο: όταν ο αριθμός των σκαθαριών διατηρείται σε χαμηλά και μεσαία επίπεδα, η ανάπτυξη του πληθυσμού των σκαθαριών του φλοιού περιορίζεται. Μόνο ο αριθμός των σκαθαριών γίνεται μεγάλος - μειώνουν τον ενδοειδικό ανταγωνισμό, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση υψηλού επιπέδου αφθονίας.
Εκρηκτικό τύπο και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του
Εκρηκτικός τύπος - χαρακτηριστικό πληθυσμών με εστίες μαζικής αναπαραγωγής, όταν ο αριθμός αυξάνεται κατά πολλές τάξεις μεγέθους. Αυτά τα άτομα έχουν ένα αρκετά υψηλό επίπεδο βιοτικού δυναμικού. Πυκνότητα ανάμπορεί να υπερβεί τη χωρητικότητα του οικοτόπου για μικρό χρονικό διάστημα. Τότε αρχίζει η μαζική μετανάστευση. Αυτό ισχύει κυρίως για ακρίδες, τρωκτικά που μοιάζουν με ποντίκια και παρόμοιους πληθυσμούς.
Είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί η σημασία της μελέτης της δυναμικής του πληθυσμού για το μέλλον ολόκληρου του πλανήτη.
Αν παρατηρηθεί μαζική αναπαραγωγή, σημαίνει ότι οι σχέσεις μεταξύ των ειδών είναι εκτός ελέγχου. Στη συνέχεια η επιστροφή σε σταθερή κατάσταση, η ρύθμιση του αριθμού επέρχεται κυρίως λόγω μηχανισμών ενδοπληθυσμού. Εξαίρεση αποτελούν οι μαζικές ασθένειες, όταν υπάρχει υπερπληθυσμός του πληθυσμού.
Το δυναμικό χαρακτηριστικό ενός πληθυσμού είναι η ομοιόσταση. Αυτό είναι ένα σύνολο γεγονότων και παραγόντων που εξαρτώνται από την πυκνότητα και προκαλούν τροποποιήσεις. Η ομοιόσταση παρέχει διακυμάνσεις στον αριθμό των ατόμων στον πληθυσμό εντός του φυσιολογικού εύρους (δεν επιτρέπει την εξάντληση των περιβαλλοντικών πόρων). Αυτό εξασφαλίζει μια οικολογική ισορροπία, ένα βιοτικό και αβιοτικό περιβάλλον.
Πρακτική σημασία της δυναμικής του πληθυσμού
Σε κάθε πληθυσμό, ο αριθμός αλλάζει συνεχώς. Όταν υπάρχει απόκλιση από τους τυπικούς δείκτες αφθονίας (μέσο επίπεδο) υπό την επίδραση του περιβάλλοντος, μιλάμε για διαδικασία τροποποίησης. Η επιστροφή στο μέσο επίπεδο αφθονίας ονομάζεται ρύθμιση. Η πυκνότητα αλλάζει πάντα την τιμή της όταν πρόκειται για αλλαγές πληθυσμού.
Μπορεί να ειπωθεί ότι η δυναμική του πληθυσμού είναι μια έννοια που καθορίζεται από το μέγεθος του βιοτικού δυναμικού.
Ο αντίκτυπος των περιβαλλοντικών παραγόντων στους οργανισμούς που σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε το μέγεθος του πληθυσμού εξαρτάται από την πυκνότητά του. Αυτά περιλαμβάνουν βιοτικές σχέσεις και παράγοντες πόρων του αβιοτικού περιβάλλοντος. Υπό την επίδραση τέτοιων παραγόντων, δημιουργείται ομοιόσταση πληθυσμού.
Μοτίβα ομοιόστασης
- Η βάση της ομοιόστασης είναι το σύστημα τροποποίησης-ρύθμισης, δηλαδή το σύστημα διόρθωσης σφαλμάτων.
- Οι περισσότεροι από τους παράγοντες έχουν ρυθμιστική μονομερή επίδραση με στόχο τον ενεργό περιορισμό της αύξησης του πληθυσμού.
- Ο αριθμός αυξάνεται λόγω μείωσης της πίεσης των ρυθμιστικών παραγόντων.
- Ο ρόλος των διαφόρων ρυθμιστικών παραγόντων αλλάζει με διαφορετικές τιμές πυκνότητας στον πληθυσμό.
Ο τύπος της δυναμικής του πληθυσμού σε κάθε πληθυσμό εξαρτάται από το πόσο αποτελεσματικοί είναι οι ομοιοστατικοί μηχανισμοί. Θεωρητικά, κάθε πληθυσμός είναι ικανός για απεριόριστη αριθμητική αύξηση, εάν δεν περιορίζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Στη συνέχεια, ο ρυθμός αύξησης του πληθυσμού καθορίζεται από το μέγεθος του βιοτικού δυναμικού.
