Коливання чисельності популяцій

У різних видів частка особин, що дожили до репродуктивного віку, різна: у бактерій вона становить мільйонну частину відсотка, у ссавців – десятки відсотків. Співвідношення між народжуваністю і смертністю може бути представлено у вигляді кривих виживання.
Існує три основних типи цих кривих.

Крива I типу характеризує популяцію, в якій смертність особин дуже мала аж до досягнення ними якогось критичного віку. Такий тип розподілу властивий багатьом комахою, а також більш-менш крупним ссавцем. Крива II типу відповідає постійній, незалежної від віку, смертності. Це типово для бактерій, багатьох риб, плазунів, птахів, багаторічних трав. Крива III типу відображає масову загибель особин в початковий період їх життя і відносно низьку смертність зрілих особин. Такий тип розподілу характерний для морських організмів з дуже дрібними личинками, а також для ряду комах.

Значний відбиток на характер динаміки популяції накладає середня тривалість життя особин в популяції і то, скільки разів вони здатні розмножуватися протягом свого життя. Останнє, зокрема, визначає, перекриваються чи різні покоління цього виду. Наприклад, у більшості комах вони не накладаються, а у більшості ссавців і дерев – завжди перекриваються. У регуляції динаміки зазвичай беруть участь і складні фізіолого-поведінкові механізми. Наприклад, в періоди найбільшої чисельності половозрелость у полівок-економок може наступати на 9-11-й місяці, а в період наростання чисельності – на 20-25-й день!

Динаміка популяцій кожного виду багато в чому визначається і випадковими процесами, такими як демографічна невизначеність (пов’язана з випадковими змінами в картині виживання і відтворення), средовая невизначеність (яка визначається існуванням непередбачуваних змін погоди, інших абіотичних і біотичних факторів), генетична невизначеність (породжувана випадковими ненаправленими змінами генетичного складу популяцій).

В якості одного з регуляторів динаміки популяції може виступати внутріпопуляціонной конкуренція. Її значення різко зростає, коли який-небудь ресурс (особливо їжа) обмежений, а чисельність претендують на нього особин велика. В результаті одна частина популяції виживає і дає потомство, а інша – гине. Динаміка таких популяцій добре описується так званої логістичної (сігмоідной, S-образної) кривої. В цьому випадку характер росту популяції залежить від її чисельності. З її збільшенням швидкість росту падає, а крива наближається до величини К – підтримуючої ємності середовища, і виходить на плато. Це стабільні популяції.

Існують види, у яких зміна чисельності популяцій відображає J-подібна крива. Чисельність таких популяцій спочатку визначається величиною народжуваності і швидко збільшується, перевищуючи значення підтримуючої ємності середовища. Потім смертність починає переважати над народжуваністю, і чисельність популяції різко знижується. У таких видів періоди наростання і падіння чисельності чергуються (нестабільні популяції). В результаті можна спостерігати дуже характерні циклічні зміни чисельності.

Ці коливання чисельності популяцій С. С. Четвериков назвав “хвилями життя”. Хвилі життя, або популяційні хвилі, можуть призводити до генетичного дрейфу. Часто різкі коливання чисельності супроводжуються зміною меж популяцій. Двом типам популяційної динаміки відповідають дві протилежні життєві стратегії: К (від К – підтримуючої ємності середовища) і r (від r – вродженої швидкості росту). Стабільні популяції властиві К-стратегам, а нестабільні – пана стратегам.

Якщо число особин нижче будь-якого певної межі (різного для різних груп), то їх генетичну різноманітність може виявитися недостатнім для успішного існування популяції. Тому оцінка чисельності широко використовується в розробці заходів з охорони природи, зокрема для того, щоб визначити необхідність включення виду в число охоронюваних. Наприклад, для багатьох ссавців критичної вважається чисельність приблизно в 200 особин репродуктивного віку.

Посилання на основну публікацію