Популяционная динамика и её причины. Волны жизни

Главной характеристикой любой популяции является её численность, то есть количество составля­ющих её особей. Это очень динамичный показатель, который постоянно меняется по сезонам и годам.

Сезонные изменения численности имеют место в популяциях животных, обитающих в тех частях Земного шара, в которых происходит смена времён года и имеет место периодизация жизненных явлений, вызванная тем, что одни сезоны благоприятны для размножения, а другие нет. Именно здесь, прежде все­го у организмов, жизненный цикл которых составляет несколько месяцев (мелких ракообразных, многих видов насекомых, мышевидных грызунов), происходит сезонная динамика численности. В течение благоприятного сезона происходит один или несколько циклов размножения, после каждо­го из которых популяция резко увеличивает свою численность. Зачастую, когда в пределах одной популяции не находится места молодым особям, они начинают мигрировать в соседние или даже образуют новые популя­ции. В неблагоприятный для жизни и размножения зимний период проис­ходит падение численности популяции и к весне она возвращается в те же пределы численности, которые имела весной прошлого года. Этот цикли­ческий процесс изменения структуры популяций повторяется ежегодно.

Не только сезоны года, но и разные года отличаются своими условия­ми. Год с ранней холодной весной и дождливым летом благоприятен для жизни влаголюбивых организмов, а поздняя дружная весна и жаркое лето подходят для засухоустойчивых и теплолюбивых. В результате в разные годы активно размножаются те или иные виды организмов. Если условия складываются очень удачно, происходят вспышки численности популя­ции, при которых количество особей может возрастать в сотни и тысячи раз. Очевидно, благоприятные для вида годы сменяются неблагоприятными, и за подъёмом следует падение численности. Эта особенность популяций периодически из года в год изменять свою численность названа много­летней динамикой численности. Её можно изобразить графически в виде синусоиды, периоды которой отвечают периодам подъёма и падения чис­ленности популяции (рис. 122).

Представим себе: год активного солнца, повышенная солнечная радиа­ция стимулирует фотосинтез и высокую продуктивность травы на лугах, которая является лучшей пищей полёвок. При избытке еды полёвки быстрее растут и созревают, чаще размножаются, причём в каждой генерации самки дают больше потомства, чем обычно. Если к этому ещё прибавится мягкая снежная зима, в условиях которой они не прекращают размножаться, то к весне произойдёт вспышка численности этого вида. Посколь­ку полёвки — главный объект питания хищных птиц (сов, луней, канюков) и зверей (ласок, горностаев, лисиц), то обяза­тельно произойдёт подъём численности этих видов. Обычно подъёмы численности следуют с определённой периодичнос­тью. У полёвок, например, они чередуются каждые 3—5 лет. Соответственно поднимается и падает численность хищных (рис. 123).

Рис. 122. Колебания численности хозяев жука-долгоносика (синий фон) и паразита — наездника (чёрная линия) на протяжении 60 лет

Рис. 123. Динамика численности популяций зайца беляка и хищников (рыси, волка и лисицы), добычей которых он является, на протяжении 30 лет

Ещё в начале прошлого столетия биофизик А. В. Чижевский установил, что вспышки инфекционных болезней имеют чёткую 33-летнюю и 11-летнюю периодичность. По его наблюдениям, уменьшение солнечной активности совпадает со спадами заболеваемости. Он объяснял меха­низм действия солнечной активности на популяции микроорганизмов влиянием потока ионизирующего излучения.

Самой очевидной причиной изменений численности популяций являются периодические изменения факторов среды обитания. Тем не менее, как показало моделирование на лабораторных популяциях, периодические изменения их численности обязательно происходят даже в стабильных усло­виях среды. В огромную клетку помещали несколько десят­ков мышей, которым каждый день давали строго постоянное, и на первое время более чем достаточное, количество корма и воды. Они начинали размножаться и уже через несколько поколений, когда их количество переваливало за сотню, им уже не хватало ни воды, ни пищи. Кроме того, при высокой плотности популяции начали развиваться инфек­ции. В результате часть популяции вымирала. Сохранялись самые сильные и выносливые особи, которым теперь уже вполне хватало жизненных ресурсов. Они снова начинали интенсивно размно­жаться, и популяция увеличивалась до тех пор, пока хватало ресурсов. Материал с сайта http://worldof.school

Рис. 124. Саранча перелётная во время массового раз­множения

В соответствии с изменением численности популяции преобразуется и её структура. В по­пуляции на подъёме численности большую часть составляют молодые особи; в ней обычно больше самцов. И наоборот, в состоянии депрессии популяция содержит больше самок и в ней преобладают взрослые и старые особи.

Периодические изменения численности по­пуляций и их структуры получили название волн жизни. Особенно заметны они у быстро созрева­ющих и плодовитых организмов, таких как насекомые или грызуны. Печальную известность, благодаря своей особенности давать вспышки численности, получила перелётная саранча (рис. 124), описания опустошительных набегов которой можно найти даже в Библии. Большую опасность для людей представляют и резкие подъёмы численности мышевидных грызунов, за которыми обычно следуют вспышки опасных инфекционных заболеваний, прежде всего туляремии и лептоспироза.

На этой странице материал по темам:

• Популяционные волны краткий докоад

• Популяционной динамики горностая

• 1. какие задачи стоят перед общей, а какие перед прикладной экологией?

• Можно ли называть сезонные изменения численности популяций волнами жизни

• Каким образом закон толерантности дополняет закон минимума

Вопросы по этому материалу:

• Можно ли называть сезонные изменения численности популяций волнами жизни?