POPULACJA

1. Co to jest populacja?

Populacja to jednogatunkowy zbiór swobodnie krzyżujących się osobników (organizmów) [kryterium

genetyczne], zajmujący określoną przestrzeń, żyjący w określonym czasie [kryteria ekologiczne]

2. Rozmnażanie wegetatywne powoduje problemy z jasną definicją osobnika. Wskaż różnice między osobnikiem w sensie genetycznym i osobnikiem w sensie fizycznym, który rozmnaża się wegetatywnie.

Osobnik to pojęcie względne; widoczny na powierzchni pęd rośliny lub owocnik grzyba nie musi wcale oznaczać jednego osobnika, mo e być bowiem jego fragmentem. Wiedząc np. polanę leśną pokrytą kobiercem kwitnącego gatunku, trzeba pamiętać, e mo e to być jeden osobnik w sensie genetycznym. W USA znaleziono pojedynczy osobnik grzyba, którego grzybnia osiągnęła masę 15 ton i rozrosła się na powierzchni 15 ha.

3. Wymień podstawowe cechy populacji.

Podstawowe cechy populacji

• Liczebność i zagęszczenie

• Struktura przestrzenna

• Struktura wiekowa i płciowa

4. Wymień i narysuj na diagramie 4 czynniki regulujące liczebność populacji. Uwaga na kierunek strzałki i oznaczenia + i -.

Liczebność (ilość osobników) i zagęszczenie populacji (ilość osobników na jednostkę powierzchni) regulowane są na drodze rozrodczości i imigracji (dodatnie) oraz śmiertelności i emigracji (ujemne)

5. Wskaż różnice między płodnością i rozrodczością.

• Płodność - pojęcie fizjologiczne oznaczające zdolność osobnika do wydawania potomstwa, zdolność ssaków do rozrodu

• Przykład potencjalnej płodności - mucha 7 razy w roku składa 120 jaj, co daje ponad 6 bln jaj na rok

• Rozrodczość - pojęcie ekologiczne, oznaczające rzeczywistą liczbę potomstwa

produkowanego w określonym czasie

• Współczynnik reprodukcji netto (R0) - liczba potomstwa wydana przez jednego

osobnika z populacji podczas jego życia

6. Co to jest krzywa przeżywania?

Krzywa przeżywania pokazują odsetek osobników przeżywających w poszczególnych fazach cyklu życiowego. W przyrodzie nie istnieją tak idealne krzywe, liczne są równie pośrednie warianty.

7. Narysuj dwie podstawowe krzywe przeżywania osobników w populacji i podaj przykłady dla każdej z nich.

8. Wymień 4 grupy przyczyn śmiertelności organizmów i podaj dla każdej przykłady.

• Przyczyny śmiertelności organizmów

- środowiskowe (zmiany warunków środowiskowych w skali uniemożliwiającej dalsze bytowanie, równie antropogeniczne)

- osobnicze (starzenie się, choroby: prowadzące do śmierci albo uniemożliwiające rozród)

- wewnątrz populacyjne (konkurencja, np. spowodowana przegęszczeniem)

- biocenotyczne (konkurencja, drapieżnictwo)

9. Gdzie występują gatunki, które utraciły zdolności migracyjne?

Zdarzają się gatunki, które utraciły zdolność migracji, ale jest to zjawisko rzadkie i dotyczy wysp ekologicznych (wyspy oceaniczne, izolowane masywy górskie w tropikach)

10. Wymień i objaśnij 5 sposobów rozprzestrzeniania się nasion

• Autochoria (samosiewność) - proces samoczynnego rozsiewania diaspor przez roślinę, przy wykorzystaniu własnych sił i mechanizmów rośliny macierzystej.

• Anemochoria (wiatrosiewność) - jeden ze sposobów rozprzestrzeniania zarodników grzybów oraz zarodników, nasion i owoców u roślin, polegający na roznoszeniu ich przez ruchy powietrza.

• Barochoria - jeden ze sposobów rozprzestrzeniania diaspor roślin, polegający na ich spadaniu na ziemię pod wpływem siły grawitacji.

• Endochoria - sposób rozsiewania się roślin poprzez przenoszenie ich diaspor (przede wszystkim nasion) wewnątrz swojego organizmu przez zwierzęta lub ludzi.

• Myrmekochoria, mrówkosiewność - roznoszenie nasion roślin przez mrówki, jeden z rodzajów zoochorii.

11. Wymień trzy przyczyny ograniczenia zasięgu gatunków.

12. Wymień dwie dowolne ekokliny, podając kolejne zbiorowiska roślinę je tworzące. Jaki czynnik ekologiczny jest przyczyną ich istnienia?

13. Zdefiniuj zasięg gatunku?

• Zasięgi gatunków to areał, obszar występowania na Ziemi określonej jednostki taksonomicznej, najczęściej gatunku.

• Zasięgi przedstawia się kartograficznie w postaci map. Wyróżniamy mapy zasięgowe o konstrukcji punktowej, liniowej (zarysowe) i kartogramy (mapy siatkowe, rastrowe). Zależnie od skali mapy uzyskujemy różną precyzję.

14. Wskaż różnicę między zasięgiem ciągłym i nieciągłym.

Zasięg ciągły to taki, w którym dany takson występuje tylko na obszarze nie oddzielonym przestrzenią przekraczającą jego możliwości rozprzestrzenienia się.

Jeśli dany takson występuje w obszarach oddzielonych od siebie przestrzenią niemo liwą do pokonania dostępnymi środkami dyspersji mówimy o zasięgu nieciągłym (rozerwanym, dysjunktywnym). Kornaś wyróżnia trzy typy takich

zasięgów:

•zasięgi ciągłe z wyspami na obwodzie (jeden właściwy obszar występowania)

•zasięgu rozerwane czyli dysjunkcje właściwe (dwa lub więcej obszarów

występowania)

•zasięgi rozproszone (brak wyraźnego obszaru występowania)

15. Zdefiniuj dysjunkcje.

Dysjunkcja to przerwa w zasięgu określonego gatunku lub grupy gatunków. Zależnie od rozległości wyróżnia się:

• dysjunkcje wewnątrz kontynentalne, np. dysjunkcja arktyczno-górska w

Europie, charakterystyczna m.in. dla dębika ośmiopłatkowego, wierzby żyłkowanej

• dysjunkcje międzykontynentalne, które zaznaczają się w zasięgach np. niektórych wokół biegunowych gatunków turzyc

16. Zdefiniuj zasięg kosmopolityczny. Jakie grupy roślin posiadają ten typ zasięgu. Podaj konkretne przykłady wraz z ich lokalizacją.

Gatunek kosmopolityczny - gatunek, którego zasięg geograficzny obejmuje cały świat. Wiele gatunków uzyskało ten status w wyniku działalności człowieka - zostały przezeń zawleczone w miejsca, w których w innym przypadku by nie występowały. Naturalnie kosmopolityczne gatunki to często bezkręgowce i rośliny, często o biernym sposobie rozprzestrzeniania, np. mniszek lekarski (Taraxacum officinale). Gatunek eurazjatycki, okołobiegunowy, występuje na obszarach o klimacie suboceanicznym.

Orlica pospolita, orlica zgasiewka (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn) - gatunek paproci z rodziny Dennstaedtiaceae Lotsy. Występuje w strefie klimatów umiarkowanych i subtropikalnych. Wiechlina roczna, wyklina roczna (Poa annua L.) - gatunek rośliny należący do rodziny wiechlinowatych. Wraz z człowiekiem rozprzestrzenił się po całym niemal świecie. Babka zwyczajna, babka większa (Plantago maior L.) - gatunek byliny należący do rodziny babkowatych. Występuje w stanie dzikim w całej Europie oraz w północnej i centralnej Azji.

17. Zdefiniuj endemit. Podaj trzy przykład gatunków endemicznych.

Endemity to gatunki występujące wyłącznie na małym obszarze w jednym miejscu. Liczba endemitów i reliktów jest jednym z przejawów bogactwa flory i fauny.

Przykładami fauny endemicznej są żółwie słoniowe, a także legwan morski z Galapagos, australijski koala czy rogoząb australijski, a także hatteria (Nowa Zelandia) i dront dodo (Maskareny).

18. Co to jest relikt?

Relikt (przeżytek kulturowy), termin biogeograficzny służący na określenie współczesnych organizmów, zarówno roślinnych jak i zwierzęcych, mających w przeszłości szerszy zasięg geograficzny, lecz obecnie żyjących na terenie znacznie mniejszym. Zmniejszenie zasięgu może świadczyć o tendencji gatunku do wymierania.

Bardzo często są to formy, które znaczne zmiany klimatyczne przetrwały w jakiś szczególnych warunkach lokalnych lub które przybyły na tereny bardziej południowe z lodowcem i mimo jego cofania udało im się przetrwać w enklawach oddzielonych od obszaru obecnego występowania (relikt glacjalny).

19. Co to jest żywa skamieniałość? Podaj dwa przykłady.

Żywa skamieniałość (niepoprawnie: żywa skamielina) - pojęcie używane w stosunku do żyjących gatunków czy też grup roślin oraz zwierząt znanych poza tym jedynie ze skamieniałości i nie mających bliskich żyjących krewnych. Gatunki określane tym terminem przeżyły masowe wymieranie w przeszłości i z reguły ograniczają się do jednego czy kilku gatunków. Wynika to z samej definicji - gatunki, które przeszły radiację gatunkową (czyli były przodkami wielu współcześnie nam występujących gatunków) odniosły zbyt wyraźny sukces ewolucyjny, aby być nazwane żywymi skamieniałościami.

20. Wymień dwa endemity z obszaru Polski.

• skalnica tatrzańska Saxifraga wahlenbergii = S. perdurans (paleoendemit),

• ostróżka tatrzańska Delphinium oxysepalum (paleoendemit),

• kostrzewa tatrzańska Festuca tatrae,

• warzucha tatrzańska Colchearia tatrae (tylko w Tatrach),

• warzucha polska Cochlearia polonica (tylko na stanowiskach wtórnych),

• mniszek pieniński Taraxacum pieninicum (tylko w jednym miejscu na Trzech Koronach),

• pszonak pieniński Erisymum pieninicum,

• urdzik karpacki Soldanella carpatica (endemit karpacki)

21. Wymień dwa relikty z obszaru Polski.

Brzoza niska (Betula humilis Schrank) - gatunek rośliny wieloletniej należący do rodziny brzozowatych. Występuje w Europie i Azji. W Polsce roślina bardzo rzadka, występująca na rozproszonych stanowiskach na niżu. Najliczniej występuje na Pojezierzu Pomorskim i Mazurskim, oraz na Lubelszczyźnie i Podlasiu.

Dębik ośmiopłatkowy (Dryas octopetala) - gatunek roślin z rodziny różowatych. Występuje w północnej Europie i w górach Europy, w Ameryce Północnej, na Grenlandii i na Kaukazie. W Polsce występuje wyłącznie w Tatrach i na nielicznych stanowiskach w Pieninach.

22. Jak wzrasta liczebność populacji przy nieograniczonych zasobach środowiska?

23. Podaj przykłady czynników regulujących liczebność populacji zależnych i niezależnych od zagęszczenia.

Dynamika populacji a czynniki niezależne od zagęszczenia

• Działają przypadkowo, np. anomalie El-Nino, zakwity glonów, zanieczyszczenie środowiska, zmiana temperatury

• Są odpowiedzialne za wielkie wymierania w dziejach życia, np. upadek komety, zlodowacenia

• Wg tej teorii populacja mo e rozwijać się wykładniczo, ale w wyniku działania czynników zewnętrznych nie dochodzi w niej do osiągnięcia liczebności bliskiej pojemności środowiska

Dynamika populacji a czynniki zależne od zagęszczenia

• Wśród czynników zależnych od zagęszczenia wymienić należy konkurencję o zasoby (pokarm, przestrzeń życiową, partnera do

rozrodu etc.)

• Czynnikami zależnymi od zagęszczenia mogą być równie drapieżnictwo i pasożytnictwo, np. przegęszczona populacja łatwiej pada ofiarą pasożyta, vide dżuma w miastach i na wsi w średniowiecznej Europie

24. Wymień 3 podstawowe sposoby rozmieszczenia przestrzennego populacji i podaj po jednym przykładzie dla każdego.

---