популяции. Реферат по теме Структура популяций и внутрипопуляционные отношения

Название	Реферат по теме Структура популяций и внутрипопуляционные отношения
Анкор	популяции
Дата	01.11.2021
Размер	38.83 Kb.
Формат файла
Имя файла	ref_zoopsikhologia.docx
Тип	Реферат #260926

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

КАФЕДРА ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИОЛОГИИ

РЕФЕРАТ

по теме: «Структура популяций и внутрипопуляционные отношения»

Выполнила:

Студентка 3 курса ФВМ, группа №14

Орлова Майя Алексеевна

Проверил:

Ассистент, к.в.н.

Анисимова Ксения Алексеевна

Дата сдачи: 31.10.2021

Санкт-Петербург, 2021

Содержание

Введение 3

Понятие о популяции. Типы популяций 4

Характеристики популяций 5

Структура популяций 8

Возрастная структура 9

Половая структура 9

Пространственная структура 10

По интенсивности использования пространства 12

Этологическая структура 13

Внутрипопуляционные отношения 14

Заключение 17

Список литературы 18

Введение

Социальное, или общественное, поведение животных составляет обширный раздел науки о поведении. Его трудно рассматривать в качестве отдельной биологической формы поведения, поскольку социальные элементы отмечаются и в пищедобывательном, и в половом, и в оборонительном, и даже в комфортном поведении. Изучение характера иерархических взаимоотношений животных и развитие социального поведения в онтогенезе играет важную роль для понимания поведения животных и человека.

Необходимо знать элементарные законы формирования популяций и принципы внутрипопуляционных отношений, чтобы гармонично сосуществовать с животным миром и иметь возможность помочь восполнить численность видов, находящихся на грани вымирания.

Однако нужно разобраться: что такое популяция? Какая она бывает и как формируется? Чем популяция характеризуется и из каких звеньев состоит? Что такое внутрипопуляционные отношения и как они проявляются?

Данные вопросы я рассмотрю в своем реферате.

Понятие о популяции. Типы популяций

Популяция - элементарная группировка особей одного вида, занимающая определенную территорию и обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей стабильности длительное время в меняющихся условиях среды. Это - определение С.С. Шварца, он определял популяцию с эвлоюционно-экологических позиций. В то же время есть немало определений понятия "популяция" с точки зрения генетики, экологии. Например, определение Николая Федеровича Реймерса: Популяция - это совокупность особей одного вида, имеющих общий генофонд и населяющих определенное пространство, с относительно однородными условиями обитания. [1,8]

Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую.

Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.

ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша в березняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.), разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, представляющих одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников; популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических разновидностей, выделяются подвиды.

ПРИМЕРЫ. Известны географические расы лиственницы даурской: западная (к западу от Лены) и восточная, северная и южная расы лиственницы курильской. Аналогично у березы каменной выделение двух подвидов: березы Эрмана и шерстистой. У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов. [1]

Характеристики популяций

Являясь структурным элементом вида, популяция отличается определенными особенностями и характеристиками:

Численность популяции. Под численностью понимают количество особей растений и животных, принадлежащих одному виду, которые включены в состав популяции и населяют определенную территорию в биогеоценозе. Ее величина никогда не бывает постоянной и зависит от двух противоположных явлений - рождаемости и смертности.
Плотность популяции. За плотностью скрывается среднее число особей, которые живут на единице площади или объема территории. Величина плотности популяции непостоянна и зависит от численности. [1,6]
Биомасса. Под ней понимают общую массу особей отдельной популяции, которая приходится на единицу площади или объема.
Прирост популяции. Его рассчитывают исходя из разности между количеством родившихся в течение определенного времени особей и количеством погибших особей за этот же промежуток времени. Это разница между рождаемостью и смертностью.
темп роста – средний прирост за единицу времени. [2,6]

Численность и плотность – основные параметры популяции. Динамика численности и плотности определяется в основном рождаемостью, смертностью и процессами миграции. Это показатели, характеризующие изменение популяции в течение определенного периода: месяца, сезона, года и т.д. Изучение этих процессов и причин, их обусловливающих, очень важно для прогнозов состояния популяций.

Рождаемость различают абсолютную и удельную. Абсолютная рождаемость – это количество новых особей, появившихся за единицу времени, а удельная – то же самое количество, но отнесенное к определенному числу особей. Например, показателем рождаемости человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года. Рождаемость определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции).

Согласно правилу максимальной рождаемости (воспроизводства) в идеальных условиях в популяциях появляется максимально возможное количество новых особей; рождаемость ограничивается физиологическими особенностями вида. [1]

Смертность, как и рождаемость, бывает абсолютной (количество особей, погибших за определенное время), так и удельной. Она характеризует скорость снижения численности популяции от гибели из-за болезней, старости, хищников, недостатка корма, и играет главную роль в динамике численности популяции.

Различают три типа смертности:

- одинаковый на всех стадиях развития; встречается редко, в оптимальных условиях;

- повышенная смертность в раннем возрасте; характерна для большинства видов растений и животных (у деревьев к возрасту зрелости доживает менее 1% всходов, у рыб – 1-2% мальков, у насекомых – менее 0,5% личинок);

- высокая смерть в старости; обычно наблюдается у животных, чьи личиночные стадии проходят в благоприятных мало изменяющихся условиях: почве, древесине, живых организмах.

Стабильные, растущие и сокращающиеся популяции. Популяция приспосабливается к изменению условий среды путем обновления и замещения особей, т.е. процессами рождения (возобновления) и убывания (отмирания), дополняемыми процессами миграции. В стабильной популяции темпы рождаемости и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность популяции незначительно отличается от какой-то средней величины. Ареал вида при этом ни увеличивается, ни уменьшается.

В растущей популяции рождаемость превышает смертность. Для растущих популяций характерны вспышки массового размножения, особенно у мелких животных (саранча, 28-точечная картофельная коровка, колорадский жук, грызуны, вороны, воробьи; из растений – амброзия, борщевик Сосновского в северной республике Коми, одуванчик, прилипало гималайское, отчасти – дуб монгольский). Нередко растущими становятся популяции крупных животных в условиях заповедного режима (лоси в Магаданском заповеднике, на Аляске, олень пятнистый в Уссурийском заповеднике, слоны в национальном парке Кении) или интродукции (лось в Ленинградской области, ондатра в Восточной Европе, домашние кошки в отдельных семьях). При переуплотнении у растений (обычно совпадает с началом сомкнутости покрова, кронового полога) начинается дифференциация особей по размерам и жизненному состоянию, самоизреживание популяций, а у животных (обычно совпадает с достижением половой зрелости молодняка) начинается миграция на сопредельные свободные участки.

Если смертность превышает рождаемость, то такая популяция считается сокращающейся. В естественной среде она сокращается до определенного предела, а затем рождаемость (плодовитость) вновь повышается, и популяция из сокращающейся становится растущей. Чаще всего неумеренно растущими бывают популяции нежелательных видов, сокращающимися – редких, реликтовых, ценных, как в экономическом, так и в эстетическом отношении. [1]

Структура популяций

Популяционная структура вида — важный элемент определенного биогеоценоза. Популяции формируются по простой причине: потому что оптимальные условия существования вида, к примеру, освещенность и наличие корма, распределяются на территории неравномерно. Вид может включать небольшое количество популяций, занимающих внушительную территорию: это касается животных, которые активно перемещаются. Виды, которые отличаются малоподвижным образом жизни, обычно имеют большое количество популяций — они обитают на небольших площадях. [6]

Как биологическая единица, популяция обладает определенной структурой и функциями.

Функции популяции тождественны функциям других биотических систем: рост, развитие, способность к самовоспроизведению, способность поддерживать существование в постоянно изменяющихся внешних условиях и т.д.

Структура популяции - определенное количественное соотношение особей разного возраста, пола, размера, разных генотипов и их распределение в пространстве. [8]

Возрастная структура

Возрастная структура популяции определяет общую рождаемость и смертность популяции.

Возрастная структура популяций растений описана очень подробно. В ней выделяют (по Т.А. Роботнову) следующие возрасты (возрастные группы организмов):

латентный период - состояние семени;
прегенеративный период (включает состояния проростка, ювенильного растения, имматурного растения и виргинильного растения);
генеративный период (обычно подразделяется на три подпериода - молодых, зрелых и старых генеративных особей);
постгенеративный период (включает состояния субсенильного растения, сенильного растения и фазу отмирания).

В популяциях животных также можно выделить различные возрастные стадии. Например, насекомые, развивающиеся с полным метаморфозом, проходят стадии яйца, личинки, куколки, имаго (взрослого насекомого). У других животных (развивающихся без метаморфоза) также можно выделить различные возрастные состояния, хотя границы между ними могут быть и не настолько четкими. [1]

Половая структура

Половая структура популяции отражает соотношение полов в популяции. В большинстве популяций соотношение самцов и самок примерно 1:1. [8] Принято выделять первичное, вторичное и третичное соотношение полов в популяции. Первичное соотношение полов определяется генетическими механизмами - равномерностью расхождения половых хромосом. Например, у человека XY-хромосомы определяют развитие мужского пола, а XX - женского. В этом случае первичное соотношение полов 1:1, то есть равновероятно.

Вторичное соотношение полов - это соотношение полов на момент рождения (среди новорожденных). Оно может существенно отличаться от первичного по целому ряду причин: избирательность яйцеклеток к сперматозоидам, несущим X- или Y-хромосому, неодинаковой способностью таких сперматозоидов к оплодотворению, различными внешними факторами. Например, зоологами описано влияние температуры на вторичное соотношение полов у рептилий. Аналогичная закономерность характерна и для некоторых насекомых. Так, у муравьев оплодотворение обеспечивается при температуре выше 20 С, а при более низких температурах откладываются неоплодотворенные яйца. Из последних вылупляются самцы, а из оплодотворенных - преимущественно, самки.

Третичное соотношение полов - это соотношение полов среди взрослых животных. [1]

Пространственная структура

У любой популяции есть структура, которая отличается адаптивным или приспособительным характером. Это объясняется тем, что структура — результат взаимодействия особей и условий среды. Также структура является динамичной: изменение условий ведет к изменениям в популяции. [6]

Кроме того, принято говорить о пространственной структуре популяции - то есть об особенностях размещения особей популяции в пространстве.

Выделяют три основных типа распределения особей в пространстве:

Равномерное (особи размещены в пространстве равномерно, на одинаковых расстояниях друг от друга), тип также носит название равномерного распределения;

Конгрегационное или мозаичное (то есть "пятнистое", особи размещаются в обособленных скоплениях);

Случайное или диффузное (особи распределены в пространстве случайным образом).

Равномерное распределение встречается в природе редко и чаще всего вызвано острой внутривидовой конкуренцией (как, например, у хищных рыб).

Случайное распределение можно наблюдать только в однородной среде и только у видов, которые не обнаруживают никакого стремление к объединению в группы. Как хрестоматийный пример равномерного распределения, обычно приводят распределение жука Tribolium в муке.

Распределение группами встречается намного чаще. Оно связано с особенностями микросреды или с особенностями поведения животных. [1]

Пространственная структура имеет важное экологическое значение. Прежде всего, определенный тип использования территории позволяет популяции эффективно использовать ресурсы среды и снизить внутривидовую конкуренцию. Эффективность использования среды и снижение конкуренции между представителями популяции позволяют ей укрепить свои позиции по отношению к другим видам, населяющим данную экосистему.

Другое важное значение пространственной структуры популяции состоит в том, что она обеспечивает взаимодействие особей внутри популяции. Без определенного уровня внутрипопуляционных контактов популяция не сможет выполнять как свои видовые функции (размножение, расселение), так и функции, связанные с участием в экосистеме (участие в круговоротах веществ, создание биологической продукции и так далее). [1,4,7]

По интенсивности использования пространства

По типу использования пространства все подвижные животные делятся на две основные группы: оседлых и кочевых.

При оседлом существовании животное в течение всей или большей части жизни использует довольно ограниченный участок среды. Такие животные отличаются инстинктами привязанности к своему участку, а в случае вынужденного переселения – стремлением вернуться на хорошо знакомую территорию. Это «чувство дома» получило в экологии название «хоминг» (от англ. home– дом). Многие виды возвращаются к месту размножения даже после длительных и дальних миграций.

Оседлый образ жизни имеет значительные биологические преимущества. На хорошо знакомой территории животное свободно ориентируется, тратит меньше времени на поиски корма, кратчайшим путем спасается в известные ему укрытия. Кроме того, многие оседлые виды создают систему запасов, прокладывают тропинки, строят дополнительные гнезда, норы, что помогает им выжить. Длительное использование определенной территории помогает более полному ее освоению. [5,6]

На чужом участке поведение животного меняется. Наблюдения за сусликами показали, например, что такие зверьки отличаются суетливостью, неуверенностью передвижения, часто осматриваются, убежища находят лишь случайно и поэтому чаще гибнут, чем хозяева территории.

Уменьшение вероятности гибели от хищников на знакомой территории доказано и в экспериментах. Однако оседлый образ жизни таит в себе угрозу быстрого истощения ресурсов, если плотность популяции окажется слишком высокой. У оседлых видов выработались такие приспособительные особенности поведения, которые обеспечивают разграничение мест обитания между отдельными особями, семьями или другими внутрипопуляционными группировками. Общая площадь, занимаемая популяцией, оказывается поделена на отдельные индивидуальные или групповые участки, чем достигается упорядоченное использование запасов пищи, естественных укрытий, мест для размножения и т. п. [5]

Этологическая структура

Под этологической структурой популяций понимают систему взаимосвязей между ее особями, которые проявляются в поведенческих реакциях.

Есть два способа жизни, которого придерживаются особи разных видов: одиночный и групповой. Групповой связан с созданием постоянных семей, стад, колоний и табунов. Стада и табуны характеризуются сложной системой взаимосвязей, проявляющаяся в виде иерархии.

Иерархия — определенная система поведенческих реакций между особями, определяющая очередность доступа к корму, спариванию и т. д.

В стае и табуне есть лидеры: вожаки, которые могут управлять сообществом и подчинять себе других особей. Это позволяет стаям и табунам функционировать как одно целое. Кроме того, в группах животные вырабатывают необходимые для выживания [5,6]

Нарушение этологической структуры популяции может быть вызвано неблагоприятной погодой, изменениями среды обитания, но чаще связано с изменениями самой популяции, особенно ростом и падением численности животных. Физиологические механизмы таких нарушений чаще всего бывают связаны с эндокринной регуляцией. [3]

Внутрипопуляционные отношения

Любая природная популяция характеризуется своим оптимальным значением плотности, при отклонении от которого в большую или меньшую сторону начинают работать механизмы ее внутренней регуляции. Основным механизмом является действие биотических факторов, зависящих от плотности популяции. Абиотические факторы влияют на смертность особей, но самостоятельно не создают равновесие в популяции.

К важнейшим биотическим факторам, определяющим регуляцию численности равновесных популяций, относят:

1. Внутривидовая конкуренция.

2. Межвидовая конкуренция.

3. Сложные поведенческие и физиологические механизмы.

4. Перестройка генетической структуры популяции.

Конкуренция - совокупность взаимоотношений между особями одного и того же вида или разных видов, соревнующихся за одни и те же ресурсы среды при недостатке последних.

Наиболее острая внутривидовая конкуренция проявляется между наиболее сходными особями вида. Благодаря ей происходит сохранение в каждом поколении особей, наиболее отличающихся друг от друга. []

Характерной особенностью внутрипопуляционных отношений является их направленность на повышение устойчивости системы, оптимизацию ее взаимодействия со средой, повышение маневренности и эффективности использования жизненных ресурсов. Некоторые формы внутрипопуляционных отношений внешне напоминают межвидовые. Однако они имеют другой биологический смысл, поскольку направлены на развитие вида. Все формы внутрипопуляционных отношений базируются на коммуникации особей — химической, вибротактильной, визуальной. [7]

Причинами возникновения внутривидовой конкуренции являются:

Неблагоприятные условия среды.
Переуплотнение популяции, обуславливающее недостаток какого-либо ресурса.

Регулирующая роль внутривидовой конкуренции проявляется следующими способами:

· эмиграция особей

· высокая смертность особей в раннем возрасте

· изменение плодовитости особей

· внутривидовое хищничество (каннибализм) - поедание особей своего вида.

К каннибализму наиболее склонны самки, его объектами могут быть как родственные, так и неродственные особи. [8]

Несмотря на территориальное обособление членов популяции, между ними поддерживается связь с помощью системы различных сигналов и непосредственных контактов на границах владений.

«Закрепление участка» достигается разными способами: 1) охраной границ занимаемого пространства и прямой агрессией по отношению к чужаку; 2) особым ритуальным поведением, демонстрирующим угрозу; 3) системой специальных сигналов и меток, свидетельствующих о занятости территории. [9]

Межвидовая конкуренция возникает между особями экологически близких видов. Может быть пассивной и проявляться в потреблении ресурсов внешней среды, необходимых обоим видам, и активной, связанной с подавлением одного вида другим.

Хищничество также является фактором, ограничивающим численность популяции. Высокая численность популяции жертвы способствует росту популяции хищника. С другой стороны, влияние хищника на популяцию жертвы проявляется также в уничтожении больных животных и улучшении среднего качественного состава популяции жертвы. Если биотический потенциал хищника выше биотического потенциала жертвы, то хищник способен регулировать численность популяции жертвы. В противном случае хищник не может регулировать численность жертвы. [4,8]

Некоторые поведенческие механизмы регуляции численности популяции направлены на предотвращение межвидовой и внутривидовой конкуренции. Изменение плотности популяции может иметь сигнальное или рефлекторное действие. Такая сигнализация имеет химическую природу (например, у земноводных крыс) и в случае высокой численности популяции приводит к ее снижению, при малой - к увеличению.

Эффект массы возникает при чрезмерном увеличении численности популяции и заключается в явлениях социального стресса, действующего на эндокринную систему и приводящего к снижению рождаемости, увеличению смертности и эмиграции особей.

Эффект группы возникает при объединении особей в группы внутри популяции, что обеспечивает ее нормальное функционирование и развитие. Группам присущи все черты популяции, но они характеризуются более высокой степенью объединения и способностью к саморегуляции численности. [8]

Заключение

Популяция - совокупность особей одного вида, способная обмениваться генетической информацией, занимающая определенную территорию и более или менее изолированная в пространстве и времени от других особей этого же вида.

Как биологическая единица, популяция обладает определенной структурой и функциями.

Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные.

Пространственная структура популяций может существенно отличаться у разных видов. Однако основные ее закономерности характерны для всех животных.

Характер внутривидовых взаимоотношений особей тесно связан со структурой популяций, в которых они сосуществуют, и их распределением в пространстве. У высших животных внутрипопуляционное распределение регулируется системой инстинктов.

Список литературы

Беспалая Э.А. Популяция. Типы и структура популяций / МОУ ДОД ЦНТТ., лекция. – 01.04.2020. – 2016. – Текст: электронный. – URL: http://grinsut.ru/index.php/ob-edineniya/estestvennonauchnaya-napravlennost/bespalaya-e-a/218-populyatsiya-tipy-i-struktura-populyatsij, дата обращения: 28.10.2021.
Былова А.М. Общая экология. Глава 8. Популяции / Былова АМ., Чернова Н.М. // Онлайн библиотека PLAM.RU., учебник. – Текст: электронный. – URL: http://www.plam.ru/ekolog/obshaja_yekologija/p9.php, дата обращения: 26.10.2021.
Сотская М.Н. Зоопсихология и сравнительная психология. Т. 2. Структура популяций и внутрипопуляционные отношения / Студми., Учебные материалы для студентов. – © 2013 – 2021. – Текст: электронный. – URL: https://studme.org/68790/psihologiya/struktura_populyatsiy_vnutripopulyatsionnye_otnosheniya_shilovu_1977#148, дата обращения: 26.10.2021.
Сотская М.Н. Зоопсихология. Тема 11. Социальное поведение / Портал ЗООпроблем.NET., ©2021. – Текст: электронный. – URL: http://www.zooproblem.net/povedenie/part1/zoopsixologiy/untitled10.php, дата обращения: 27.10.2021.
Энери Валеро. Структура популяций и внутрипопуляционные отношения / Онлайн-дневник., 25.11.2013. – Текст: электронный. – URL: https://www.liveinternet.ru/users/5149328/post300901632/, дата обращения: 27.10.2021.
Янкевич С.И. Определение популяции и ее основные характеристики: общая структура и этологическая структура популяций: статья. – Образовательный сервис Zaochnik., © 2000 — 2021. – URL: https://zaochnik.com/spravochnik/biologija/obschaja-biologija/populjatsionnaja-struktura-vida/, дата обращения: 28.10.2021.
Реф.рф. Внутрипопуляционные отношения в гидробиоценозе / 2009-2021 ©., Банк учебных материалов. – URL: https://referatwork.ru/morskaya_ecologiya/section-41.html, дата обращения: 28.10.2021.
Студопедия. Внутрипопуляционная регуляция численности: статья. – 14.01.2020. – URL: https://studopedia.ru/21_41979_vnutripopulyatsionnaya-regulyatsiya-chislennosti.html, дата обращения: 28.10.2021.
Vuzlit.ru. Структура популяций и внутрипопуляционных отношений / Архив студенческих работ., © 2017 – 2021. – URL: https://vuzlit.ru/474818/struktura_populyatsiy_i_vnutripopulyatsionnyh_otnosheniy, дата обращения: 28.10.2021.