*§ 38—1. Прасторавая і палавая структуры папуляцый
- Успомніце, якія ўласцівасці характарызуюць папуляцыі як структурныя адзінкі віду, якое значэнне яны маюць для прагназавання будучага існавання папуляцый.
- Як вы думаеце? Ці дастаткова ведаць толькі ўласцівасці папуляцый, каб прагназаваць іх далейшае змяненне колькасці? Чаму экалогію папуляцый нельга звесці да экалогіі асобін?
- Вы даведаецеся пра асаблівасці прасторавай і палавой структур папуляцый, пра тыпы палавой структуры і яе ролю ў фарміраванні колькасці папуляцый.
| Сайт: | Профильное обучение |
| Курс: | Біялогія. 10 клас |
| Падручнік: | *§ 38—1. Прасторавая і палавая структуры папуляцый |
| Надрукаваны: | Гость |
| Дата: | Нядзеля 19 Травень 2024 |
Структура папуляцыі
Структура папуляцыі — гэта суадносіны асобін па якой-небудзь прымеце ці па характары іх размеркавання ў асяроддзі пражывання. Адрозніваюць прасторавую, палавую, узроставую і эталагічную (паводзінскую) структуры папуляцый. Разгледзім асаблівасці прасторавай і палавой структур папуляцый.
Прасторавая структура
Прасторавая структура — гэта характар размеркавання асобін папуляцый на займаемай тэрыторыі. У прыродзе папуляцыям уласцівыя тры тыпы прасторавага размеркавання асобін: выпадковае, раўнамернае, групавое. Яны фарміруюцца ў залежнасці ад ступені неаднароднасці асяроддзя пасялення, біялагічных асаблівасцей віду і паводзін асобін.
Выпадковае размеркаванне адзначаецца тады, калі ў размеркаванні асобін у межах папуляцыйнага арэала нельга выявіць якой-небудзь выразнай заканамернасці. Яно назіраецца, калі асяроддзе пражывання дастаткова спрыяльнае і аднароднае па экалагічных умовах. Пры гэтым шчыльнасць папуляцыі невялікая, і біялагічныя асаблівасці віду не дазваляюць асобінам утвараць групы. Напрыклад, у планарыі белай, гідры, павукоў, двухстворкавых малюскаў, дробных жывёл стэпаў і пустынь адзначаецца выпадковае размеркаванне. Такі тып размеркавання назіраецца ў папуляцый у пачатковы перыяд рассялення. Гэта могуць быць усходы піянерных відаў раслін — вярбы, лістоўніцы — на парушаных тэрыторыях (палігоны, кар’еры); папуляцыі жывёл, у якіх сацыяльная сувязь выяўлена слаба; насякомыя-шкоднікі ў пасевах сельскагаспадарчых раслін. Так на першую пару размяркоўваецца тля на полі.
Раўнамернае размеркаванне назіраецца, калі на кожным з участкаў папуляцыйнага арэала прыблізна роўнай плошчы жыве больш-менш аднолькавая колькасць асобін. Яно назіраецца ў відаў, якія цвёрда канкурыруюць за харчовыя рэсурсы і тэрыторыю. Тэндэнцыя да раўнамернага размеркавання асобін у некаторых жывёл можа быць абумоўлена мечаннем і аховай месцаў жыцця. У прыродзе раўнамернае размеркаванне сустракаецца даволі рэдка. Напрыклад, хмызнякі ў пустыні, канкурыруючы за вільгаць, размеркаваны даволі раўнамерна. Падтрымліваюць паміж сабой пэўную дыстанцыю некаторыя віды драпежных рыб, птушак і млекакормячых, якія ахоўваюць свае кармавыя тэрыторыі. Такі тып размеркавання адзначаюць у колюшак з іх тэрытарыяльным інстынктам і асабліва індывідуальным характарам.
Групавое размеркаванне найбольш распаўсюджана ў прыродзе. Неаднароднасць асяроддзя, абмежаванасць месцаў жыцця, біялагічныя асаблівасці віду, спосабы размнажэння могуць прыводзіць да аб’яднання асобін у пастаянныя ці часовыя групы. Групавое размеркаванне ў раслін абумоўлена іх спосабамі размнажэння і распаўсюджвання насення і пладоў. Напрыклад, некаторыя расліны ўтвараюць буйныя, цяжкія плады (арэх ляшчыны, жолуд дуба), якія падаюць побач з дрэвам і тут жа прарастаюць, утвараючы групы. Пры вегетатыўным размнажэнні карэнішчамі ў раслін таксама фарміруюцца групы (пырнік паўзучы, ландыш майскі, канюшына паўзучая).
Шмат у якіх млекакормячых і птушак назіраюцца сацыяльныя паводзіны, якія прыводзяць да ўтварэння груп з сацыяльнай іерархіяй (чароды, статкі, калоніі, табуны, сем’і, гарэмы).
Групавое размеркаванне забяспечвае папуляцыям больш высокую ўстойлівасць у адносінах да неспрыяльных умоў у параўнанні з асобнай асобінай. Выжывальнасць асобін у групе павялічваецца дзякуючы лепшым магчымасцям для аховы ад ворагаў, выяўлення корму, супрацьстаяння неспрыяльным фактарам асяроддзя, фарміравання мікраклімату. Напрыклад, зграі ваўкоў лягчэй паляваць, а табуну коней — абараняцца ад ваўкоў. Чарадзе шпакоў прасцей выратавацца ад ястраба, чарадзе дробных рыб — ад буйных драпежных рыб. Пінгвіны ў калоніі, утвараючы шчыльную сукупнасць і ўвесь час мяняючыся месцамі, лягчэй пераносяць холад. У сем’ях птушак і млекакормячых дзякуючы клопату бацькоў павялічваецца выжывальнасць патомства. Група раслін здольная лепш супрацьстаяць ветру, эфектыўней выкарыстоўваць ваду.
Пражыванне ў групе сабе падобных адлюстроўваецца на працяканні шмат якіх фізіялагічных працэсаў у арганізме жывёлы. У штучна ізаляваных асобін прыметна змяняецца ўзровень абмену рэчываў, хутчэй расходуюцца рэзервовыя рэчывы, не выяўляецца цэлы шэраг інстынктаў і пагаршаецца агульная жыццяздольнасць. Аптымізацыя фізіялагічных працэсаў, якая вядзе да павышэння жыццяздольнасці асобін пры іх сумесным існаванні, называецца эфектам групы. Эфект групы выяўляецца як рэакцыя асобнай асобіны на прысутнасць іншых асобін свайго віду. Яна заключаецца ў паскарэнні тэмпаў росту жывёл, павышэнні пладавітасці, больш хуткім утварэнні ўмоўных рэфлексаў, павышэнні сярэдняй працягласці жыцця індывіда. Шмат у якіх жывёл па-за групай не рэалізуецца пладавітасць.
Так, у авечак па-за статкам рэзка пачашчаюцца пульс і дыханне, а калі бачаць статак, які набліжаецца, гэтыя працэсы нармалізуюцца, і авечка супакойваецца. Вядома таксама, што для выжывання афрыканскіх сланоў статак павінен складацца па меншай меры з 25 асобін. Галубы некаторых парод не адкладаюць яйкі, калі не бачаць іншых птушак. Дастаткова паставіць перад самкай люстэрка, каб яна прыступіла да яйцакладкі.
Самае моцнае праяўленне эфекту групы ўласціва грамадскім насякомым (пчолам, мурашкам, тэрмітам). Не валодаючы здольнасцю працягла існаваць у адзіночку, гэтыя насякомыя выпрацавалі складаную сістэму сігналізацыі, якая спрыяе захаванню іх груп у часе і прасторы.
Палавая структура
Палавая структура — гэта суадносіны колькасці асобін рознага полу ў папуляцыі. Палавая структура ўласцівая толькі папуляцыям раздзельнаполых арганізмаў. Тэарэтычна суадносіны палоў павінны быць прыкладна аднолькавымі: 50 % агульнай колькасці павінны складаць мужчынскія асобіны, а 50 % — жаночыя. Фактычныя суадносіны палоў залежаць ад дзеяння розных фактараў асяроддзя, генетычных і фізіялагічных асаблівасцей віду.
У прыродных папуляцыях адрозніваюць першасныя, другасныя і трацічныя суадносіны палоў. Першасныя суадносіны палоў — суадносіны зігот па палавой прыналежнасці, якія назіраюцца пры палавым размнажэнні ў момант апладнення. Яны вызначаюцца генетычнымі механізмамі, якія забяспечваюць раўнамернасць разыходжання палавых храмасом пры ўтварэнні гамет і роўнаверагоднае іх спалучэнне пры апладненні. Як правіла, першасныя суадносіны палоў роўны 1 : 1. У далейшым гэтыя суадносіны могуць змяняцца ў залежнасці ад розных фактараў асяроддзя.
Другасныя суадносіны палоў — гэта суадносіны палоў на момант нараджэння (сярод нованароджаных). Яно фарміруецца на працягу эмбрыянальнага перыяду, калі на генетычную абумоўленасць полу накладваецца ўплыў фактараў асяроддзя. У выніку пры нараджэнні асобін назіраецца адхіленне ад першапачаткова раўнамерных суадносін палоў.
Змяненне суадносін палоў на эмбрыянальным этапе развіцця адзначаецца ў шаўкапрада тутавага. Пол асобіны ў яго залежыць ад тэмпературы навакольнага асяроддзя. Гэту асаблівасць выкарыстоўвае ў шаўкаводстве чалавек. Паколькі ў коканах, якія завіваюць самцы, шоўку на 25 % больш, то для атрымання большай колькасці самцоў яйкі вытрымліваюць пры тэмпературы, спрыяльнай для іх развіцця. У мурашак рыжых лясных з яек, адкладзеных пры тэмпературы ніжэй за +20 °С, развіваюцца самцы, пры больш высокай — амаль выключна самкі. Дафніі пры аптымальнай тэмпературы размнажаюцца партэнагенетычна, а пры павышанай ці паніжанай тэмпературы ў папуляцыях з’яўляюцца самцы. На з’яўленне двухполага пакалення ў тлей могуць уплываць змяненні даўжыні светлавога дня, тэмпературы, павелічэнне шчыльнасці насельніцтва і іншыя фактары.
Да моманту палавога выспявання суадносіны палоў таксама змяняюцца ў выніку шэрага знешніх прычын. Суадносіны палоў сярод дарослых палаваспелых асобін — гэта трацічныя суадносіны палоў. Яны залежаць ад устойлівасці асобін рознага полу да фактараў асяроддзя, што звязана з фізіялагічнымі, экалагічнымі, паводзінскімі і іншымі асаблівасцямі самцоў і самак. Так, у папуляцыях фазанаў, вялікіх сініц, крыжанак адзначаецца перавага колькасці самак, а ў папуляцыях пінгвінаў, наадварот, пераважаюць самцы.
У чалавека ў сярэднім на 100 дзяўчынак нараджаецца 106 хлопчыкаў, да 16—18 гадоў гэтыя суадносіны практычна выраўноўваюцца. Але на працягу жыцця з прычыны павышанай смяротнасці мужчынскага полу гэтыя суадносіны змяняюцца і да 50 гадоў складаюць 85 мужчын на 100 жанчын, а да 80 гадоў — 50 мужчын на 100 жанчын.
Суадносіны асобін рознага полу і асабліва доля самак, якія размнажаюцца, значна ўплываюць на колькасць, шчыльнасць і нараджальнасць папуляцыі. Таму вызначэнне палавой структуры прыродных папуляцый дазваляе чалавеку правільна планаваць мерапрыемствы па ўзаемадзеянні з імі: выкарыстоўваць папуляцыі для сваіх мэт ці прымаць меры па іх ахове.
Паўторым галоўнае. Для папуляцыі характэрна пэўная прасторавая і палавая структура. Прасторавая структура характарызуе размеркаванне асобін папуляцый на займаемай тэрыторыі. У залежнасці ад ступені неаднароднасці асяроддзя пражывання, біялагічных асаблівасцей віду і паводзін асобін у папуляцыях можа назірацца выпадковае, раўнамернае ці групавое размеркаванне. Палавая структура ўласцівая толькі папуляцыям раздзельнаполых асобін. Яна адлюстроўвае суадносіны колькасці асобін рознага полу. У прыродных папуляцыях адрозніваюць першасныя, другасныя і трацічныя суадносіны палоў.
Праверым веды
Ключавыя пытанні
1. Назавіце тыпы прасторавай структуры папуляцый і прычыны іх фарміравання.
2. Прывядзіце прыклады відаў арганізмаў з рознымі тыпамі прасторавай структуры папуляцый. У чым перавага групавога размеркавання жывёл у параўнанні з адзіночным ладам жыцця?
3. Што такое «эфект групы»? У якіх сітуацыях яго можна назіраць у чалавечых папуляцыях?
4. Дайце азначэнне палавой структуры папуляцыі. Падумайце, для папуляцый якіх відаў арганізмаў нельга вызначыць палавую структуру. З чым гэта звязана?
5. Чаму змяняюцца суадносіны палоў у папуляцыях на розных стадыях жыццёвага цыкла асобін? Якія фактары пры гэтым робяць набольшы ўплыў?
Складаныя пытанні
1. Якое значэнне для гаспадарчай і прыродаахоўнай дзейнасці чалавека мае вывучэнне палавой структуры папуляцый? Прывядзіце прыклады для пацверджання.
2. Дзве папуляцыі казуль жывуць у прыкладна роўных па плошчы лясных масівах і адрозніваюцца па палавой структуры: у адной папуляцыі 75 % самак і 25 % самцоў, а ў іншай — 75 % самцоў і 25 % самак. Складзіце прагноз для папуляцый і план мерапрыемстваў па нармалізацыі палавой структуры дадзеных папуляцый.
Індывідуальнае дамашняе заданне. У парку і найбліжэйшым лесе закладзіце па 2—3 пробныя пляцоўкі памерам 10 м х 10 м. У цэнтры кожнай пляцоўкі выберыце дрэва пэўнага віду ў якасці пункту адліку. З дапамогай рулеткі вымерайце адлегласць ад дадзенага дрэва да ўсіх дрэў гэтага ж віду, размешчаных у межах пляцоўкі. У рабочым сшытку намалюйце план пробнай пляцоўкі (маштаб: 1 см = 1 м), пастаўце ў цэнтры кропку (дрэва ў цэнтры пробнай пляцоўкі) і кропкамі адзначце становішча астатніх дрэў на дадзенай пляцоўцы, прытрымліваючыся маштабу. Па атрыманых схемах вызначыце тыпы прасторавай структуры папуляцый дрэў, якія растуць у парку і лесе. Параўнайце іх паміж сабой, растлумачце атрыманыя вынікі.