Виды популяций биология. Что такое популяция в биологии, определение. Смотреть что такое "Популяция" в других словарях

Скажите, вы знаете, что такое экология? Если ваш ответ будет примерно таким: «Экология - это то, что связано с чистотой окружающей среды», вы попадёте в молоко. Экология к этому вопросу имеет довольно опосредованное отношение.


Больше всего умиляет, когда говорят: «Там-то и там-то плохая экология». Понятно, что именно человек хочет сказать, но, всё-таки, эти слова столь же абсурдны, как если бы кто-то сказал: «В этом районе плохая тригонометрия».

Экология - это не явление, это наука. Как может быть наука плохой? Да, она может быть несовершенной, неразвитой, она может быть даже псевдонаукой, но «плохой» она быть не может.

Второй аспект заблуждения заключается в том, что экология занимается не вопросами чистоты окружающей среды, а изучает взаимодействие различных живых организмов между собой и с окружающей их неживой природой. Экология исследует структуру систем надорганизменного уровня, одной из которых является популяция - понятие, изучение которого входит в задачи данной статьи.

Что такое популяция?

Популяция… Что это за штука такая? Мы все слышали это слово, но все ли мы как следует понимаем его значение?

Название этого понятия происходит от латинского слова populatio , что в переводе означает «население». Значит, популяция - это население? Да, конечно, но… всякое ли население можно назвать популяцией? Давайте разбираться.


Во-первых, когда речь идёт о популяции, всегда имеются в виду представители (особи) только одного вида. Если речь идёт о представителях разных видов, это уже не популяция, а сообщество, именуемое на научном наречии .

Во-вторых, под популяцией подразумевается длительное обитание этих самых видов на одной территории.

В-третьих, для популяции обязательным условием является относительная обособленность её представителей от групп, с которыми возможен генетический обмен. Эта обособленность может носить как территориальный, так и какой-либо иной характер. Иными словами, в популяцию входят особи, для которых возможность взаимного скрещивания намного выше, чем возможность скрещивания с представителями других групп.

Подразделение популяций

Популяция может подразделяться на более мелкие элементы.

Дем - это небольшая популяция живущих на ограниченной территории особей, в пределах которой не происходит каких-либо существенных изменений в генофонде. Обычно она распространяется на несколько поколений и имеет в своём составе несколько десятков особей.

Парцелла - это группа живых организмов, обитающих в непосредственной близости друг от друга и постоянно контактирующих между собой.

Семья - она и есть семья. Здесь объяснения, пожалуй, будут уже излишни. Это самая мелкая ячейка популяции.

Характеристики популяции

Популяция имеет следующие характеристики:

— общая численность особей;

— плотность, отражающая среднее количество особей на единицу площади;

— характер распределения особей в пространстве;

— упорядоченность структуры.

Структура популяции

Со структурной точки зрения популяция рассматриваться в следующих аспектах:

— генетическая структура;

— возрастная структура;

— половая структура;

— морфологическая (внутреннее и внешнее строение) структура.

Возможны и другие параметры, по которым определяется структура той или иной популяции.

Динамика численности популяции

Есть такое понятие как логистическое уравнение или уравнение Ферхюльста, которое отражает процесс роста популяции. В этом уравнении отражены две посылки:

1. Скорость роста популяции пропорциональная её текущей численности;

2. Скорость роста популяции пропорциональная количеству доступных ресурсов.


Согласно этому уравнению, количество особей в популяции сначала растёт приблизительно по экспоненте, но при достижении количества, при котором начинается конкурентная борьба за ресурсы, рост начинает замедляться и в конце концов прекращается вообще. Количество особей при замедлении роста стабилизируется по убывающей экспоненте.

Популяция - это особи, относящиеся к одному биологическому виду, способные к свободному скрещиванию и обладающие общим генофондом. обладает численностью, смертностью, рождаемостью, динамикой, ареалом, плотностью. Структура популяции включает в себя также соотношение самок и самцов, возрастов, пространственную систему распределения.

Размер ареала устанавливается в соответствии с радиусом единичной (индивидуальной) активности и представляет собой расстояние между точкой смерти и точкой рождения большинства особей. Так, например, у ящерицы этот радиус составляет тридцать метров, у ондатры - порядка четырехсот, у кролика и воробья - три километра. У растений размер ареала устанавливается в соответствии с расстоянием, которое пролетает пыльца. Так, например, у сосны радиус активности порядка ста двадцати, а у кукурузы - около пятнадцати метров.

Площадь и форма ареала в каждом отдельном случае устанавливается в соответствии с ландшафтными особенностями территории. Немаловажное значение имеют и внутрипопуляционные отличительные черты, а также географические (территориальные) связи особей.

Чаще всего выделяют такие виды популяций, как географические, экологические, локальные.

Экологической называют такую совокупность особей, которая обитает в рамках одной системы. При этом границы совпадают с границами самой экосистемы, определяемыми растительностью, фитоценозом.

Локальная популяция - это местная совокупность популяций определенного вида. Особи обитают на различных экосистемах конкретной местности. Так, локальная популяция домового воробья - это совокупность популяций особей из населенных пунктов, расположенных на расстоянии менее трех километров друг от друга.

Географической называют совокупность особей, занимающих территорию с однородными в географическом плане условиями. От Камчатки до Бреста, например, выявлено двадцать девять совокупностей обыкновенной белки. Географическая популяция - это территориальная раса, подвид. Особи при этом обладают фенотипическим сходством.

Население (популяция) - это, в первую очередь, элементарная единица процесса эволюции. Вместе с еще и главная пространственная единица определенного вида. Таким образом, популяцию можно охарактеризовать как совокупность особей не только занимающих определенную территорию (пространство), но и способных к воспроизведению на протяжении продолжительного времени. Целостность населения с точки зрения эволюции связана, главным образом, с панмиксией (свободным скрещиванием), которая в той или другой степени в пределах одной совокупности видов выше, нежели между соседними народами. Вместе с этим, несмотря на целостность, популяция неоднородна по генетическим признакам. Основные характеристики вида закрепляются наследственно.

Существует классификация популяции и с медицинской точки зрения.

Так, например, выделяют замкнутую совокупность особей. В этом случае одна популяция изолирована от других по половому признаку.

Есть также идеальная совокупность особей. В данном случае рассматривают гипотетическую панмиктическую (способную к скрещиванию) популяцию, обладающую большой численностью, сохраняющейся в поколениях. Такая совокупность видов не подвержена воздействию мутационного давления, внешних факторов, Понятие идеальной популяции применяется при моделировании процесса эволюции.

Особи одного вида могут быть генетически идентичны. В этом случае речь идет об изогенной популяции.

Совокупность может быть открытой. В этом случае мигрирующие особи привносят в нее новые гены.

Микробной популяцией называют совокупность клеток определенного штамма.

Простейшей формой существования вида в природе является популяция. В этой статье мы разберёмся, что включает в себя данное понятие, узнаем какова роль популяции в эволюционном процессе.

Структура популяции

В биологии популяция – это целостность всех имеющихся особей одного вида, обитающих на одной территории и обладающих общим генофондом с возможностью свободно скрещиваться. Один вид живых организмов может в себя включать сразу несколько экосистем, которые чаще всего изолированы друг от друга.

В случае размещения в одинаковых условиях особей одного вида, взятых из разных экосистем, можно наблюдать сохранение их различий. Однако для получения плодовитого потомства такое скрещивание даёт лучшие результаты.

Рис. 1. Примеры популяций.

Популяции обеспечивают процесс микроэволюции и делятся на:

• половую;
• возрастную;
• экологическую;
• генетическую;
• пространственную структуру.

Рис. 2. Структура популяций.

Половая структура

Подразумевает процентное соотношение особей разного пола. Определяется оно различием хромосомных наборов. Однако часто случается так, что некоторые самки рождают только особей женского либо только мужского пола. В таком случае соотношение полов отклоняется от показателей 1:1. Причиной тому могут стать не только генетические нарушения, но и экологические условия.

Возрастная структура популяции

Включает соотношение особей разного возраста, которые представляют приплоды одного или разных поколений. Поколение может включать представителей одного или нескольких приплодов. Возраст влияет на интенсивность процесса размножения, быстроту смены поколения, уровень смертности.

ТОП-1 статья которые читают вместе с этой

Генетическая структура

Определяется разнообразием и изменчивостью генотипов. Свойством экосистем является наличие определённого уровня разнообразия признаков, которые зависят от экологии и генетического предрасположения. Другими словами, один генотип способен дать множество вариаций фенотипов. Разнообразие зависит от численности особей и экологической ситуации. Изменение частоты генов может привести к вымиранию вида.

Пространственная структура

Определяется плотностью размещения и распределения на определённой местности членов экосистемы. Все особи имеют как индивидуальное, так и групповое пространство. Таким способом образуются стаи, колонии, стада. В зависимости от способа размещения в группе различают случайное, равномерное и скученное распределение.

Каждая особь играет свою роль в группе, при этом формируется социальная иерархия.
Она может быть:

• линейной (подчинение по рангам, когда последующий главенствует над предыдущим);
• параллельной (у самцов и самок отдельные вожаки).

Такая система взаимоотношений позволяет согласовывать поведение, которое будет выгодно для всех членов группы.

Экологическая составляющая

Экологической единицей является вид. Данная структура подразумевает распределение членов на группы в зависимости от взаимодействия с окружающими факторами природы.

Экологическая ниша включает в себя питание, места размножения и укрытия, а также другие факторы окружающей среды, которые необходимы для существования вида. Характеризуя экологическую нишу, используют два показателя: ширина и степень перекрытия другими нишами.

Динамика популяций

Динамика и рост численности экосистем зависит от внешних и внутренних факторов, таких как наличие пищи, враги, климат.

Основателем популяционной генетики является С.С. Четвериков, который назвал рост численности “волнами жизни”.

Точно определить среднее число особей можно при условии искусственной полной изоляции группы. В природе такое возможно при изучении островных экосистем. Определить численность можно соотношением рождаемости и смертности.

“Волны жизни” помогают иногда выдвигать вперёд редкие генотипы, проверяя их естественным отбором. Так, например, после холодной зимы в живых остаются более сильные, холодоустойчивые организмы.

Рис. 3. Пример динамики популяций.

Значение

С помощью функционирования популяций создаются условия необходимые для поддержания жизни на нашей планете. Своей жизнедеятельностью живые организмы влияют на окружающую среду ареала. Именно от экосистем зависит круговорот веществ в природе, создаются определённые условия, происходит взаимообмен между живой и неживой природой. Совместная работа популяций определяет характеристику биотических конгломераций и экологических условий.

Что мы узнали?

Понятие “популяция” в биологии подразумевает количество всех особей одного вида, проживающих в одном ареале и способных свободно скрещиваться. Составляющими данного понятия являются половая, возрастная, экологическая, генетическая и пространственная структуры. Все они тесно связаны между собой, влияют на окружающую среду и обеспечивают круговорот веществ в природе.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.9 . Всего получено оценок: 158.

Популяция – это совокупность представителей одной видовой категории живых организмов, которые занимают определённый территориальный участок на протяжении многих лет, и отделены от особей схожих по определенным признакам.

Общее представление

Данный термин применяется во многих областях науки, например – экология, медицина, демография и т.д.

С точки зрения экологии, популяция – это сообщество живых организмов, которые имеют общий генофонд. Популяция в биологии означает группы организмов, находящихся в составе одного вида.

Популяция имеет следующие характеристики:

• общий ареал обитания;
• единое происхождение представителей;
• изолированность определенной группы от других представителей;
• возможность свободного скрещивания в пределах группы.

Виды популяции

В мире существует бесконечное количество живых организмов. Их подразделяют на две глобальные популяции – растения и животные. А затем уже классифицируют на группы, классы и виды.

В биологии выделяют географически группы , которые занимают определенный ареал обитания. Они, в свою очередь, подразделяются на – экологические и локальные.

По способу размножения подразделяют на:

• постоянные (в данном случае особи не нуждаются в дополнительном притоке других представителей для размножения);
• полузависимые (их размножение на половину происходит с особями из вне, но не завит от них всецело);
• временные (смертность в данном случае выше рождаемости; дальнейшее выживание прямо зависит от представителей их вне).

Структура популяции

Чтобы представление о структуре было более понятным, разберем ее по пунктам.

Выделяют следующую структуру популяции.

Пространственная – означает распределение живых организмов по занимаемой территории. Она делится на:

• Случайное (например, лес для белок одинаковый, и они обитают в равных природных условиях). В данном случае зверьки не живут группами, а равномерно распределены по всему лесу.
• Равномерное – характерно для животных, которые конкурируют за получение еды и территории. Например, некоторые птицы, млекопитающие и рыбы охраняют свою местность от других животных.
• Групповое – наиболее распространенное в природе. Например, деревья, которые имеют тяжелые плоды, после падения на землю прорастают, образовывая группы. Особенности такого произрастание обусловлены различными вариантами размножения из-за неоднородности окружающей среды.

Половая – представляет количественное соотношение разнополых особей.

Возрастная – показывает количество особей разных возрастов одного вида. Каждый вид, в зависимости от возраста, классифицируют следующим образом:

• предпродуктивные (те особи, которые не достигли зрелого возраста);
• репродуктивные (готовые к размножению);
• пострепродуктивные (особи, которые уже не могут размножаться).

Вся генетическая структура популяции зависит от возможных изменения и разнообразии генотипа. Как и в любой системе, популяции также присущи определённые параметры, которые дают ей полную характеристику.

Параметры

Практически все существующие популяции имеют характерные показатели: численность, плотность, рождаемость и смертность – данные параметры тесно связны между собой.

Численность популяции – общее количество особей одного вида, которые проживают на территории. Плотность означает, сколько особей приходится на единицу площади.

Многие группы не имеют сильных скачков в средней численности особей за год, так как:

• по естественным причинам гибнет одинаковая сумма представителей;
• при небольшой плотности, интенсивность размножения в разы увеличивается, и соответственно, наоборот;
• регулярное изменение окружающей среды создают барьеры для высокого показателя репродуктивности.

Даже имея стабильность, в численности популяции периодически происходят колебания. Основная причина их возникновения лежит в изменениях условий обитания, например:

• изменяющееся воздействие неорганической среды;
• резкие межвидовые перемены в отношениях;
• изменчивость в питании.

Перечисленные временные колебания влекут за собой изменения общего числа особей. Они формируются из таких процессов:

• рождаемость;
• смертность;
• эмиграция (отток особей из ареала обитания);
• иммиграция (приток новых представителей из вне).

Генофонд

Но одну из важнейших ролей играет количество особей, имеющие репродуктивную способность. Именно они формируют генофонд.

Генофонд популяции – представляет собой совокупность всех вариаций генов одного вида, передающиеся наследственным путем. Благодаря генным вариациям виды могут адаптироваться к окружающим условиям. Чем разнообразнее гены, тем лучше особи способны подстроиться под окружение.

Исходя из представленной информации, можно обобщить, что популяция – это совокупность представителей одной видовой категории, которые обитают на одно территории, имеют возможность свободно скрещиваться, а также обладают единым генофондом.

Термин «популяция» сегодня используется в различных сферах и областях науки. Наибольшее влияние он оказывает в биологии, демографии, экологии, медицине, психометрике, цитологии. Но что такое популяция, и чем она характеризуется?

Введение. Определения

На сегодняшний день изучение популяции в основном проводится для выявления генетических или экологических последовательностей. Это позволяет определить среду выживания видов и их наследственность. На данный момент существует еще одно понятие - «клеточная популяция». Это изолированное потомство конкретной по числу группы клеток. Изучением этой сферы занимаются специалисты в рамках цитологии.

С точки зрения генетики, популяция - это неоднородная наследственная совокупность форм одного вида, которой противополагается так называемая чистая линия. Дело в том, что каждое семейство особей отвечает конкретным признакам и представляет собой определенный фено- и генотип.

Основные характеристики

Перед тем как начать подробнее разбираться, что такое популяция, необходимо знать и понимать ее главные составляющие. Всего насчитывается 5 основных характеристик:

1. Распределение. Оно может быть пространственным и количественным. Первый вид, в свою очередь, делится на случайное и равномерное распределение. Количественный показатель отвечает за численность популяции или ее отдельной группы. Распределение особей напрямую зависит от климатических условий, генома, цепи питания и степени адаптации.

2. Численность. Это отдельная характеристика популяции, которую не следует путать с подвидом распределения. Здесь численность представляет собой общее количество организмов в определенной единице пространства. Чаще всего оно бывает динамичным. Зависит от соотношения смертности и плодовитости особей.

3. Плотность. Определяется биомассой или количеством организмов на единице площади (объема).

4. Рождаемость. Обуславливается количеством особей, которые появились в результате размножения в единицу времени.

5. Смертность. Разделяется по возрастным критериям. Представляет собой количество форм жизни, погибших за единицу времени.

Структурная классификация

На данный момент различают следующие виды популяций: возрастную, половую, генетическую, экологическую и пространственную. Каждая из этих вариаций имеет свою конкретную структуру. Так, возрастная популяция определяется соотношением особей разных поколений. Представители одного вида могут иметь как прародителей, так и приплоды.

Половая популяция зависит от типа размножения семейства и совокупности детерминированных морфофункциональных и анатомических характеристик организмов. Генетическая структура определяется вариациями аллелей и способом их обмена. Экологическая популяция представляет собой деление семейства на группы относительно факторов среды. Пространственная структура зависит от распределения и размещения отдельных особей вида в ареале.

Обособленность популяций

В разных семействах это свойство зависит от окружающей среды и формы сосуществования. Если представители одного вида перемещается на больших пространствах, то такую популяцию можно назваться крупной. В случае слабого развития способностей к распределению, семейство определяется мелкими совокупностями, которые могут отражать, к примеру, мозаичность ландшафта. Популяция животных с малоподвижным образом жизни и растений зависит от разнородности среды.

Уровень обособленности соседних семейств одного вида различен. В таком случае популяции могут резко распределяться в пространстве или быть четко локализованы на определенной территории. Имеет место и сплошное заселение огромной площади одним видом. В свою очередь, границы между популяциями могут быть смазанными и различимыми.

Динамика численности может быть 3 видов:

Большая часть особей доживает до максимального возрастного порога (люди и млекопитающие),

Гибель может наступить в любой момент (пресмыкающиеся и птицы),

Уровень смертности высок уже на ранних стадиях развития (рыбы, растения, беспозвоночные).

Популяция состоит из совокупности особей, которые схожи между собой по морфофизиологическим свойствам, ареалу, типу скрещивания, происхождению. Такая группа организмов называется видом. Это единица структуры популяции.

Виды зависят от следующих критериев: морфологического, генетического, физиологического, биохимического. По дополнительной классификации характеристики влияния бывают географическими и экологическими.

Каждый вид возникает, затем развивается и приспосабливается. При резком изменении условий среды существования он может исчезнуть.