Популяционная экология. Популяция и ее характеристики (статические, динамические, генетические и экологические).

Популяционная экология – изучает жизнь отдельных популяций, определяет причины их изменений.
Под влиянием различных факторов число особей популяции, её возрастной состав и область распространения могут значительно изменяться во времени. Эти изменения могут привести к неблагоприятным последствиям (вспышка численности насекомых-вредителей – урон сельскому хозяйству).

Популяция - это совокупность разновозрастных особей одного вида, обменивающихся генетичесой информацией (панмиксия), объединенных общими условиями существования, необходимыми для поддерживания численности в течении длительного времени.

Впервые термин “популяция” использовал в 1903 г. датский генетик В.Л.Иогансен, чтобы обозначить группу сходных по набору генов особей.

Основные характеристики популяций:
Статические характеристики популяции:
Численность популяции
Плотность популяции
Динамические характеристики популяции:
Рождаемость популяции
Смертность популяции
Прирост популяции
Темп роста популяции.

Плотность популяции — среднее число особей, на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства.
Для нормального существования ряски или хлореллы достаточно площади, равной их размерам, а слону требуется площадь, определяемая десятками квадратных километров.

Рождаемость — это число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения.Характеризует частоту появления новых особей в популяции. Рождаемость может быть абсолютной и уникальной

Смертность-это показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени.

Прирост популяции-это разница между рождаемостью и смертностью; прирост может быть как положительным, так и отрицательным.

Темп роста популяции-это средний прирост за единицу времени.

Основные экологические характеристики популяции (и вида): ареал, плотность популяции, численность и ее динамика, возрастной и половой состав.
Территория (ареал), занимаемая популяцией, зависит от степени подвижности особей. Чем подвижнее организмы (птицы, млекопитающие), тем больше их ареал. При малой подвижности (наземные брюхоногие молюски и др.) ареал будет малым.
Численность — характерный и специфичный признак для каждого вида и популяции. Но численность популяции может существенно меняться по сезонам года, в зависимости от выедания другими видами, от болезней и т. д. Такая динамика численности особей (С. С. Четвериков образно называл «волны жизни») — одно из характерных свойств популяции. В настоящее время этот процесс принимается за элементарный фактор эволюции, который обеспечивает изменение генофонда популяции и расценивается как фактор-поставщик материала для действия естественного отбора. Численность измеряется в экз/м или экз/м (для водных организмов). При этом значимой величиной является численность эффективная (№ эфф.) — такое соотношение особей мужского
и женского пола, которое может поддерживать нормальное воспроизведение популяции, и при этом численность остается устойчивой относительно длительное время.
Для каждой популяции характерен определенный возрастной состав. Соотношение различных возрастных групп зависит от сроков наступления половой зрелости, от темпов размножения, от плодовитости и др. У долгоживущих видов популяции имеют сложный возрастной состав (напр. в популяции дуба скального есть особи, живущие до сотен лет и особи всех остальных возрастов, включая молодые всходы). У короткоживу-щих видов возрастной состав очень обеднен (например, в популяциях короткоживущих насекомых, бактерий и др.).
Половой состав популяции подчиняется генетическому расщеплению в отношении 1:1. Однако у большинства природных популяцию наблюдается вторичное, третичное распределение полов, зависящее от многочисленных внутренних особенностей вида и внешней среды.

Генетически популяция характеризуется ее генофондом (аллелофондом). Он представлен совокупностью аллелей, образующих генотипы организмов данной популяции. Генофонды природных популяций отличает наследственное разнообразие (генетическая гетерогенность, или полиморфизм), генетическое единство, динамическое равновесие доли особей с разными генотипами.

Наследственное разнообразие заключается в присутствии в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. Первично оно создается мутационным процессом. Мутации, будучи обычно рецессивными и не влияя на фенотипы гетерозиготных организмов, сохраняются в генофондах популяций в скрытом от естественного отбора состоянии. Накапливаясь, они образуют резерв наследственной изменчивости. Благодаря комбинативной изменчивости этот резерв используется для создания в каждом поколении новых комбинаций аллелей. Объем такого резерва огромен. Так, при скрещивании организмов, различающихся по 1000 локусов, каждый из которых представлен десятью аллелями, количество вариантов генотипов достигает 101000, что превосходит число электронов во Вселенной.

Генетическое единство популяции обусловливается достаточным уровнем панмиксии. В условиях случайного подбора скрещивающихся особей источником аллелей для генотипов организмов последовательных поколений является весь генофонд популяции. Генетическое единство проявляется также в общей генотипической изменчивости популяции при изменении условий существования, что обусловливает как выживание вида, так и образование новых видов.