Биологическая популяция и ее основные характеристики

Что такое популяция в биологии — определение

Термин «популяция» применим в различных науках естествознания. Он актуален в медицине, эпидемиологии, демографии, экологии, психометрии, биологии, генетике и др. Его использование позволяет устанавливать закономерности природы, изучать особенности существования живых организмов.

Когда на определенной территории на протяжении определенного периода времени проживают особи одного вида, отличающиеся определенным образом от схожих представителей, говорят о существовании популяции. Понятие получило название от латинского слова «populatio», в переводе – население.

Экология рассматривается это понятие, как сообщество живых особей, характеризующееся аналогичным генофондом. Биология в разделе «популяция» изучает группы организмов, которые относятся к одному виду.

Основные характеристики, главные составляющие

Несмотря на то, что в каждой популяции существуют свои особенности, для них характерен и ряд общих признаков. Наиболее актуальными из них являются:

• общая территория жизни (ареал обитания);
• аналогичное происхождение индивидов;
• отдельное существование конкретных групп от прочих;
• вероятность скрещивания представителей внутри группы.

Когда необходимо охарактеризовать какую-либо популяцию, используют еще ряд критериев, например:

• численность населения, проживающего на конкретной территории;
• плотность проживания на единице территории;
• рождаемость;
• общая смертность;
• младенческая смертность (для человека);
• прирост населения;
• показатель заболеваемости отдельными формами болезней;
• пораженность, например, какими-либо бактериями и др.

Изучение численности населения сталкивается с некоторыми проблемами, к примеру, естественной гибелью представителей популяции, изменениями в интенсивности размножения и т.п. Известно, что даже в периоды стабильности не исключены колебания.

Не все члены популяции имеют эффективную репродуктивную способность. Те, которые имеют, формируют определенный генофонд.

Популяционный генофонд – совокупность вариаций генов одного вида, которая способна передаваться по наследству. Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней среды происходит благодаря генной вариабельности. Чем она выше, тем легче живой организм приспосабливается к новым условиям проживания.

На членов популяции воздействует не только окружающая действительность, но и прочие члены. В ходе таких отношений формируются следующие виды связей:

• мутуалистические – проявляются взаимовыгодные отношения;
• конкурентные.

В природе существуют монолитные популяции либо включающие в себя несколько групп (семьи, стада, стаи). Благодаря слиянию таких групп популяция получает новые групповые свойства, например, устойчивость к болезням, удлинение срока жизни и т.п.

В целом, популяция имеет ряд характерных качественных признаков, в т.ч. генетического происхождения. Она представляет собой целостную систему, которая соответствующим образом структурирована. В популяции присутствуют определенные механизмы воспроизведения ее членов, авторегуляции (саморегулирования) и приспособляемости.

Обособленность популяций, классификация

Живых существ на нашей планете бесчисленное множество. Условно их разделяют на две большие популяции – представителей растительного и животного мира. Каждая из них подразделяется на более мелкие группы, например, классы, виды, роды и т.д.

Для биологов важна территория обитания (ареал) группы особей. Такие географические группы бывают экологическими и локальными.

Существует еще одна классификация – по способу размножения. Популяции бывают:

1. Постоянные – те, которым не нужен дополнительный приток особей для размножения.
2. Полузависимые – включают параллельное существование «собственного» размножения, а также процессов с привлечением особей извне.
3. Временные – популяции, где смертность превышает рождаемость. Сохранение популяции зависит от участия представителей извне.

Зачастую представители различных популяций перемещаются на соседние территории. Для таких видов характерны некрупные популяции, а их число зависит от разнородности окружающей среды. Характеризуя это явление, говорят о мозаичности ландшафта. Соседние популяции, хоть и размещаются на недалеких друг от друга территориях, отделены необитаемыми участками. Они локализованы на конкретной территории.

Вариант, противоположный описанному, включает случаи, когда популяцией заселена большая территория. При этом вид организмов может включать популяции, живущие на четко обозначенных участках либо имеющих смазанные границы. Такие группы особей могут значительно различаться по своему количеству.

Разнообразие взаимоотношений формируется за счет внешних и внутренних участников. Бывают индивидуальные контакты или связи между популяциями. Второй вариант часто ведет к изменениям свойств, характерных для всей группы, например, общей численности, миграции, смертности, демографических показателей и т.д. Если популяция длительное время изолирована, образуется новая единица – вид.

Ее отличия формируются за счет естественного отбора.

В качестве образца сплошного распространения стоит рассмотреть семиточечную божью коровку. Для этих жуков характерно обитание в различных природных зонах, они присутствуют во многих биотопах. Совершают миграции в период года, предшествующий зимнему похолоданию, поэтому границы популяции стираются. В то же время контакты между представителями, живущими рядом, прочнее и чаще. Поэтому удаленные популяционные группы не считаются единым целым.

Кроме популяций с четко очерченными границами, биологи изучают «смытые» ограничения. Например, клоп-черепашка способен отлетать от места своего появления на свет на сотни километров. Происходит это уже через 2,5-3 месяца после вылупливания из яиц. Чем сильнее особь, тем большее расстояние она может преодолеть. В то же время, поселившись на определенной территории, черепашка начинает вести оседлый образ жизни, образовывая обособленную популяцию.

Существует еще один вариант обмена особями между популяциями. Когда происходит сезонная кочевка, молодые птицы могут частично оставаться для зимовки на месте своего постоянного проживания. Тогда они образуют пары с прибывшими на зимовку особями. Такие связи могут зависеть от погодных условий. Их наблюдается меньше, если, например, происходят сильные паводки.

 Популяционная структура вида

В понятие «вид» включается не просто совокупность скрещивающихся особей. В нем содержатся группировки (популяции) – представители, занимающие небольшие участки ареала.

Каждая популяция характеризуется панмиксией. Это означает, что обмен генетической информацией между представителями различных популяций происходит редко. По этой причине генетическая информация особей одной популяции остается «закрытой».

Генофонд конкретной популяции сохраняет свои особенности и формы проявления изменчивости. В то же время различия популяций на генетическом уровне, кроме случайного свойства, могут быть закономерными. Тогда формируются крупные популяции, занимающие территорию длительный период времени.

Структуру популяции можно представить следующими пунктами:

1. Пространственная. Вариант, характеризующий распределение представителей по территории. Бывает случайной, равномерной, групповой. Пример случайной: белки живут в лесу не группами, а по всей его территории. Равномерная характеризует особей, конкурирующих за еду на одной территории. Групповая, чаще встречающаяся в природе, – система, когда живые организмы размножаются различными путями, в зависимости от условий окружающей среды.
2. Половая. Отражает соотношение особей различного пола.
3. Возрастная. Характеризует возрастной состав вида. В зависимости от способности к размножению, подразделяется на предпродуктивную, репродуктивную и пострепродуктивную.

Территория (ареал), на которой обитает популяция, для различных видов может отличаться. Ее размеры зависят от подвижности вида, его активности и прочих параметров, в т.ч. эволюционного свойства.