POPULACJA I JEJ WŁASNOŚCI GRUPOWE

Gatunek: przy wyodrębnieniu kryteriów morfologicznych, ekologicznych, ewolucyjnych.

• grupa osobników podobnych morfologicznie, mogących dowolnie się krzyżować i zajmujących tą samą niszę ekologiczną.

• pula genowa odizolowana od innych pul zawierająca program realizacji pewnej strategii przeżycia -> pobieranie zasobów środowiska i przetwarzanie ich na własne kopie.

• pula genów gatunku podzielona tak, że każdy osobnik ma zestaw genów (genotyp) złożony z tych samych jednostek, z których część występuje w różnych allelach (odmianach),

• u części gatunków genotyp występuje zawsze w dwóch formach nieznacznie różniących się zestawem genów i realizujących odmienne strategie życiowe zwane płciami;

• pomimo tej zmienności osobniki należące do dwóch gatunków są genetycznie do siebie bardziej podobne niż do wszystkich innych żywych organizmów.

• liczba osobników (nosicieli różnych alleli) jest zmienna w czasie, a wraz z nią zmienia się częstość występowania genów.

• u znacznej liczby gatunków żyjących obecnie granice pul genowych są nieszczelne, dlatego dość łatwo dochodzi do wymiany, z tego względu klasyczne pojęcie gatunku trudno odnieść do Procariotae

• u Eucariotae (szczególnie tych rozmnażających się płciowo) izolacja pomiędzy pulami genowymi jest bardziej skuteczna.

Populacja:

• w ekologii oznacza grupę osobników danego gatunku zamieszkujących określony obszar.

• w genetyce oznacza zbiór osobników u których w każdym pokoleniu dochodzi do przetasowania puli genowej

• obszar, na którym występuje dany gatunek stanowi jego obszar geograficzny.

• ogólnie ujmując to światowo pula genów jednego gatunku jest podizelona na populacje lokalne między którymi istnieje przepływ osobnikówi genów.

• właściowości którymi charakteryzują się populacje (wyłącznie właściwości grupy, a nie należących do niej osobników):

• zagęszczenie

• rozrodczość

• śmiertelność

• typ krzywej wzrostu

• rozkład wiekowy

• potencjał biotyczny (rozrodczy)

• rozkład przestrzenny (skupiskowy, równomierny, pośredni- losowy)

ZAGĘSZCZENIE

Zagęszczenie: stosunek liczebności populacji do przestrzeni podanej w określonych jednostkach, zwykle liczba osobników populacji lub ich biomasa / jednostka powierzchni lub objętości,

• globalne - liczebność lub biomasa / jednostka całej powierzchni (huba w całym lesie)

• ekologiczne - liczebność / biomasa na jednostkę przestrzeni siedliska, czyli powierzchni/objętości która może być zasiedlona przez populację (huba na brzozach)

• bardzo zmienna cecha, istnieją dolne i górne granice populacji gatunku występującego w przyrodzie, np. w dużym lesie może być 10 ptaków/ha i stawonogów glebowych ok. 20tys/1m² gleby, jednak nigdy nie będzie na odwrót (regulują to pewne czynniki)

• górne granice zagęszczenia określają:

• przepływ energii przez ekosystem

• poziom troficzny do którego należy organizm

• szybkość przemiany materii

• dolna granica może byc nie określona

• do oceny zagęszczenia stosuje się wskaźniki:

• liczebność (wzrasta znaczenie małych organizmów)

• biomasa (wzrasta znaczenie dużych organizmów)

• oszacowanie przepływu energii (najlepsza do porównania populacji)

• metody pomiaru zagęszczenia populacji:

• liczenie wszystkich osobników gdy duże lub kolonijne

• liczenie lub ważenie organizmów występujących na poletkach lub wybranych przekrojach, w odpowiedniej wielkości i liczbie

• znakowanie, wypuszczanie i ponowne chwytanie wypuszczonych osobników, gdy ruchliwe zwierzęta

ROZRODCZOŚĆ

Rozrodczość: zdolność populacji do zwiększania liczebności

• tempo rozrodu odpowiada wskaźnikowi urodzeń używanego w demografii

• w odniesieniu do roślin i zwierząt jest to termin szerszy, bo obejmuje wytwarzanie nowych osobników bez względu na sposób w jaki powstają (narodziny, wylęganie, kiełkowanie, wykluwanie, przez podział)

• maksymalna rozrodczość populacji - teoretyczna maksymalna liczba osobników powstających w lokalnych warunkach tj. bez uwzględnienia ekologicznych czynników ograniczających / ograniczają tylko czynniki fizjologiczne

• ekologiczna rozrodczość populacji (rzeczywista) - odnosi się do wzrostu populacji zachodzącego w ściśle określonych warunkach środowiska; waha się w zależności od liczebności populacji, jej składu i czynników ograniczających środowiska

• przedstawiane jako ułamek <- liczba nowych osobników / czas w jakim powstały

ŚMIERTELNOŚĆ

Śmiertelność: umieranie osobników w populacji, pojęcie w przybliżeniu odwrotne do rozrodczości

• wskaźnik śmiertelności: wskaźnik zgonów w populacji ludzkiej

• wyraża się liczbą osobników umierających w danym czasie lub jego specyficzne tempo w odniesieniu do całej populacji lub jej części

• śmiertelność ekologiczna/rzeczywista: ubytek osobników w danych warunkach środowiska, wartość niestała zależna od zmian populacji i środowiska

• teoretyczna minimalna śmiertelność: wielkość stała dla danej populacji określająca ubytek osobników w warunkach idealnych.

• śmiertelność specyficzna: liczba osobników umierających w ciągu ściśle określonego czasu, wyrażana w % początku liczebności populacji.

• w większości populacji w przyrodzie średnia długość życia jest znacznie krótsza niż fizjologiczna długość życia, stąd rzeczywista śmiertelność jest zawsze wyższa niż minimalna.

ROZKŁAD WIEKOWY

• ma wpływ na rozrodczość i śmiertelność

• od udziału grup wiekowych zależy aktualny potencjał rozrodczy i przyszłe losy populacji

• w gwałtownie wzrastającej populacji udział młodych osobników jest bardzo duży, w ustabilizowanej udział grup wiekowych bardziej równomierny, w wygasającej duży jest odsetek starych osobników

• struktura wiekowa populacji podlega zmianie mimo iż nie zachodzą zmiany w liczebności wydaje się że populacje mają normalny - stały skład wiekowy do którego dążą

• kiedy populacja osiągnie stały rozkład wiekowy następuje sporadyczne zwiększenie rozrodczości lub śmiertelności - powoduje zmiany okresowe, po których populacja wraca samorzutnie do stanu pierwotnego

• w rozkładzie wiekowym populacji rozróżnia się trzy okresy ekologiczne:

• wiek przedrozrodczy

• rozrodczy

• porozrodczy

• stosunek trwania tych okresów do całej długości życia różnych organizmów jest bardzo różny: współczesny człowiek ma równe; człowiek pierwotny miał znacznie krótszy rozwój porozrodczy; u roślin i zwierząt okres przedrozrodczy niekiedy bardzo długi (np. jętki)

• gdy następują trwałe zmiany w środowisku populacja dąży no „nowego” stałego rozkładu wiekowego

TYP KRZYWEJ WZROSTU

• wielkość i skład w danym momencie, szybkość z jaką się zmienia

• tempo wzrostu populacji: liczba organizmów, o którą zwiększa się populacja w ciągu jednostki czasu;

• uzyskuje się poprzez podzielenie przyrostu liczebności populacji przez czas w którym przyrost nastąpił

• zależnie od szczególnych właściwości oraz od cech środowiska krzywe te mogą ieć różny kształt

• jeśli wzrost populacji przbiegpo w kształcie litery J, to zagęszczenie wzrasta szybko w sposób wykładniczy i zatrzymuje je

• jeśli wzrost populacji przebiega w kształcie litery S to na początku przebiega bardzo powoli następnie szybko wzrasta i stopniowo spada

---