Populacja i jej właściwości

– ćwiczenie I, część 2

Parametry grupowe populacji:
a)Pula genowa populacji;
b)Struktura przestrzenna opisywana przez:

•

Granice populacji lub ich brak,

•

Liczebność populacji oraz czynniki określające
wahania liczebności i jej regulację (rozrodczość,
śmiertelność, migracje),

•

Rozkład przestrzenny osobników (zagęszczenie);

•

Struktura wiekowa i płciowa;

•

Mechanizmy scalające i wyróżniające populację.

Pula genowa populacji:

Suma genotypów wszystkich osobników
tworzących

populację.

Przechodzi

z

pokolenia na pokolenie , podlega zmianą
związanym z między innymi
z krzyżowaniem, mutacjami, doborem
naturalnym.

Pula genowa populacji = struktura
genetyczna , określa przystosowanie,
tolerancję i zmienność wszystkich
osobników. Od tego zależy funkcjonowanie
populacji na danym terenie, w określonym
czasie.

Ochrona pul genowych większości populacji
dużych ssaków występujących w Polsce wymaga
zachowania populacji o liczbie minimum 3 000
osobników.

Obecnie zwraca się uwagę na potrzebę
ochrony

zróżnicowania

genetycznego

wszystkich gatunków, między innymi w
konwencji

o

ochronie

różnorodności

biologicznej

Np. odstrzał osobników słabych w populacji
zwierzyny łownej, dokonywanej wg oceny
stanu

ich

poroża

–

osobniki

z

niewykształconym porożem przeznacza się
do odstrzału – nie jest przejawem ochrony
puli genowej ale jej ubożenia. Selekcja w
łowiectwie nie zawsze ma pozytywne aspekty.
Niewykształcone poroże jest
z reguły skutkiem słabej kondycji fizycznej,
zdrowotnej, a nie mało
wartościowego genotypu osobnika.

Struktura przestrzenna populacji:

Pokazuje umiejscowienie osobników tworzących
populację w przestrzeni, jaką ta
populacja zajmuje w danym przedziale czasowym.
Należy pamiętać o tym, że granice populacji mogą
być trudne do określenia, np. w przypadku populacji
zwierzęcych. Płynność lub brak granic wynika z
ruchliwości osobników – elementów składowych
populacji lub dynamiki ekosystemu jako całości.

Liczebność populacji:

Liczba tworzących daną populację osobników w
danym czasie. Zależy od biologii gatunku,
zajmowanego

poziomu

troficznego

w

ekosystemie, od warunków środowiskowych.

Rozrodczość:

Przyrost liczby młodych osobników w stosunku
do liczebności populacji.
U różnych gatunków wyróżniamy dwie
podstawowe strategie rozrodcze: typu „r”,
typu „k”.

Cecha / strategia

Typ „r”
dynamiczny

Typ „ k”
stabilizujący

Wymiary

Zwykle małe

Zwykle duże

Czas życia

Krótki

Długi

Osiągnięcie
dojrzałości płciowej

Wcześnie

Późno

Intensywność
rozrodcza

Duża

Mała

Liczba potomstwa

Duża

Mała

Śmiertelność
młodych osobników

Duża

Mała

Odporność na
skrajne warunki
klimatyczne

Duża

Mała

Zdolność
konkurencji

Niewielka

Znaczna

Typ środowiska

Nieustabilizowane

Ustabilizowane

Odniesienie do
sukcesji

Stadia pionierskie

Stadia dojrzałe

Wytwarzanie
biomasy

Szybkie

Stabilne

Gospodarka energią

Szybkie wiązanie

Oszczędna

Charakter

Ilościowy

Jakościowy

Rozrodczość rzeczywista (ekologiczna) – rzeczywisty
przyrost młodych osobników. Jest efektem sumarycznej
rozrodczości fizjologicznej populacji pomniejszonej o
efekt tzw. oporu środowiska.

Opór środowiska to suma (oznaczana symbolem ∑)
czynników biotycznych, fizykochemicznych
wpływających na zwiększenie śmiertelności populacji.
Czynnikami oporu są:
a)Czynniki osobnicze: śmierć ze starości, brak
zapłodnienia, mutacje;
b)Czynniki populacyjne: konkurencja
wewnątrzgatunkowa, kanibalizm, presja czynników
grupowych;
c)Biocenotyczne: oddziaływania antagonistyczne;
d)Ekosystemowe – oddziaływania skrajnych wartości
parametrów abiotycznych, problemy pokarmowe.

opór środowiska

∑ rozrodczości fizjologicznej

↓

∑ rozrodczości

rzeczywistej
osobników populacji

→ osobników populacji
(-)

Śmiertelność - określona liczba osobników populacji
ginących w danej jednostce czasu.

Śmiertelność rzeczywistą (ekologiczną) określa
śmiertelność fizjologiczna (wynikająca z procesów
starzenia się osobników) powiększona o efekty
oddziaływania oporu środowiska

opór środowiska

∑ śmiertelności fizjologicznej ↓ ∑ śmiertelności
rzeczywistej
osobników populacji → osobników
populacji

(+)

Krzywe przeżywania (przeżywalności) – opisują
śmiertelność rzeczywistą .
Pokazują liczbę osobników populacji w danym czasie.

Krzywa a „wypukła” – słoń, człowiek, bocian
Krzywa b „wklęsła” – szarańczaki, żaby
Krzywa c „esowata” – mrówki, wróble
Krzywa d „schodkowa” – przeżywalność różna w różnych
stadiach rozwojowych, np. owady o przeobrażeniu
zupełnym (motyle)
Krzywa e „jednostajnie nachylona” - teoretyczna

Migracje – przemieszczanie się osobników poza areał
przestrzenny zajęty przez osobniki danej populacji
(emigracja) lub przybywanie osobników z innych populacji (
imigracja)

Skutki migracji:
1)Zmiana zasięgu –
Zasiedlanie nowych dla gatunku obszarów
(kolonizacja) – rozszerzanie zasięgu. Opuszczanie terenów
zajętych przez dany gatunek – kurczenie się zasięgu.
1)Powiększanie puli genowej różnych populacji tego
samego gatunku w wyniku adaptacji osobników spoza ich
areału.

Zagęszczenie – gęstość wyrażona liczbą osobników
danej populacji przypadającą na jednostkę powierzchni.

Zasada (reguła) Alleego - zarówno przegęszczenie,
jak i niedogęszczenie wpływa
niekorzystnie , czyli ograniczająco na daną populację.

Przegęszczenie wywołuje wiele niekorzystnych dla
populacji zjawisk, np. brak pokarmu, kanibalizm,
niedobór światła, ograniczenie przestrzeni życiowej.

Niedogęszczenie zagraża procesom krzyżowania i
rozmnażania, może pojawić się niebezpieczeństwo
wymarcia.

Rozmieszczenie populacji określa jej zasięg, czyli areał.
W ramach areału populacji osobniki rozmieszczone są:
1)Losowo: rzadko spotykane, w środowisku jednorodnym,
np. larwy mączników w słoju z mąką;
2)Równomiernie: osobniki w przestrzeni są od siebie mniej
więcej jednakowo oddalone, spotykane w układach
kształtowanych przez człowieka, w populacjach naturalnych
m.in. wtedy, gdy między osobnikami panuje silna
konkurencja, gdy prowadza ze sobą „wojnę chemiczną” na
drodze allelopatii (produkowania substancji toksycznych
hamujących wzrost roślin w bezpośrednim sąsiedztwie) –
rośliny pustynne: krzewy Larrea mexicana oraz
Chenopodium lub, gdy organizmy przejawiają tzw.
zachowania terytorialne;
3)Skupiskowo: koncentracja osobników w pewnych
fragmentach przestrzeni, np. zwierzęta żyjące w parach,
rodzinach, zwierzęta społeczne, u roślin wynika z charakteru
rozrodu ( kępy drzew pochodzące z jednego nasiona, mchy,
paprotniki)

Struktura wiekowa populacji

Pokazuje udział różnych grup wiekowych w populacji. Grupy
wiekowe można wyróżnić w sposób opisowy lub
matematyczny. System opisowy określa grupy wiekowe na
podstawie kryteriów rozwojowych, na przykład:
a)Osobniki: młodociane, dojrzałe, starzejące się;
b)Okres: przedrozrodczy, rozrodczy, porozrodczy;
c)Stadia rozwojowe: jajo, larwa, poczwarka, imago.
Podział matematyczny to podział na klasy wieku na
podstawie kryteriów liczbowych.

Dla jakich populacji stosuje się najczęściej sposoby
opisowe?

Po zaliczeniu osobników danej populacji do
określonych klas (stadiów rozwojowych) powstaje piramida
wieku.

Typy populacji ze względu na piramidy wieku:

a)Rozwijająca się (progresywna)
b)Ustabilizowana
c)Wymierająca (regresywna).

Struktura płciowa:

Pokazuje procentowy udział samców i samic w
poszczególnych klasach (stadiach).

Mechanizmy scalające populację:

Czynniki, dzięki którym zachowuje ona odrębność
wobec innych populacji. Są to głównie mechanizmy zawarte
w procesach rozmnażania i zachowania.