Популяция, как форма существования вида

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра радиационной химии  и химико-фармацевтических технологий

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Популяция, как форма существования  вида

 

 

 

 

Исполнитель:

___________________                                          студентка 1 курса 6  группы,                                                                                                            djfhgbvdsjfh

Руководитель:

__________________                                                                   fiufgisurdgf,                                                              доцент кафедры радиационной  химии                                                                               и химико-фармацевтических                                                                                                            технологий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2012 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В курсовой работе раскрывается тема популяции, как формы существовани вида. Работа содержит восемь глав. В первой главе приводятся разные трактовки термина популяция, а так же рассматривается происхождение термина.

Во второй гдаве приводятся типы пространственного подразделения популяций. В третьей - рассматривается структура популяций. В четвертой - анализируется численность и рост популяции. В пятой - рассматривается динамика численности популяции. В шестой - рассматривается плотность популяций. В седьмой -анализируются внутривидовые и межвидовые взаимоотношения в популяциях. В восьмой- рассматривается устойчивость, жизнеспособность и экологические стратегии популяций.                                       

 Работа содержит 6 рисунков, 2 таблицы и 8 литературных источников. 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                           Содержание

Введение 4

1.Термин  „популяция“ 5

2. Пространственные подразделения популяций 7

3.Структура популяции 9

4.Численность и рост популяции 12

5.Динамика численности популяции 15

6. Плотность популяции 17

7. Внутривидовые и межвидовые взаимоотношения в популяциях 19

8. Устойчивость, жизнеспособность и экологические стратегии популяций 22

Заключение 25

Литература 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     Введение                                                                                                                                                 Темой настоящего исследования явилось изучение популяции, как формы существования вида. Актуальность данной темы состоит в обобщении данных об популяции, как формы существования вида.

 Важнейшей целью работы было изучение популяции, как формы существования вида. Исходя из поставленной цели, основными задачами при написании курсовой работы являлись: 
- показать сложность при определении термина популяция; 
- сформулировать специфику  пространственного подразделения популяций; 
- показать структурированность, динамичность, численность и плотность популяций; 
- показать взаимоотношения в популяциях, как внутривидовые , так и межвидовые; 
- сформулировать представления об устойчивости и жизнеспособности популяций;

Теоретическая и практическая значимость моего исследования состоит  в том, что данный материал будет  полезен для  подготовки семинаров  по теме «Популяция, как форма существования вида».

Материалы исследования основаны на : книге американских ученых О. и Д. Солбригов „Попуяционная биология и эволюция“, книге А.С. Степановских „Общая экология“, учебнике для вузов Т.А. Акимовой и В.В. Хаскина „Экология“, на учебном пособии А.А. Горелова  „Экология“ . Также в своей работе я использовала и другую литературу (см. литература).

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Термин  „популяция“

Чисто интуитивно мы считаем, что вид – это группа очень  сходных между собой организмов, например людей, лощадей или морковок.  Научное определение вида с течением времени неоднократно  изменялось, и в настоящее время наиболее широко распостранено следующее определение: „ Вид – это группа морфологически сходных организмов, имеющих общее происхождение и потенциально способных к скрещиванию между собой в естественных условиях“[1]. Это определение порождает ряд практических проблем, таких, как установление общего происхождения и разъяснение смысла, вкладываемого в выражения „сходные“ и „потенциально способные к скрещиванию“. Особи, из которых слагается данный вид, не всегда живут в непосредственном соседстве друг с другом. Обычно они образуют более или менее изолированные группы, называемые популяциями.

Термин „популяция “  впервые появился в генетике для обозначения некоторой группы гетерозиготных особей, способных к свободному скрещиванию, и был введен Иогансеном (Johansen) в 1903 г.(Популяция, 1986). Его использование в экологии получило широкое распространение после выхода в свет работы Олли с соавтрами (Alle et al., 1949), в которой популяция рассматривалась как население, одновременно обитающее на определенной территории. В отечественной экологической школе термин „популяция“ использовался для обозначения структурной единицы живого вещества на соответствующем уровне организации материи (Шварц, 1980; Наумов,1972; Шилов, 1981). [2] По определению С. С. Шварца (1980), популяция — это элементарная группировка организмов определенного вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды [3]. Т. А. Акимова и В. В. Хаскин дают такое определение «популяции», как популяция - это совокупность особей одного биологического вида, населяющих одну территорию, имеющих общий генофонд и возможность свободно скрещиваться [4].  (Генофонд - совокупность генотипов всех особей популяции. Генотип - совокупность всех генов организма). Чем шире значение какого-нибудь понятия, тем сложнее дать ему точное определение. Поэтому существуют сотни формулировок определения „популяция“  и сотни подходов к рассмотрения этого определения. Так, например, термин „популяция“ (от лат. Populus - нород), первоначально применялся в социологии для описания народонаселения, а в экологии имеет другой, более широкрий смысл, обозначая совокупность особей любого биологического вида. Раздел экологии, изучающий популяции, называется демэкология (от греч.demos - народ). Этот раздел изучает наиболее общие черты популяции, как системной единицы, независимо, к каким биологическим видам относятся особи популяции ( растениям, животным и т.д.). В настоящее время термин „популяция“ рассматривается с точки зрения генетики и экологии.

Термин „популяция“ длительное время вырабатывался независимо в генетике и экологии, поэтому есть расхождения в формулировках термина.С точки зрения генетики, основным признаком популяции считают свободную скрещиваемость и как следствие – единый генофонд, а экологии – функциональное единство и как следствие – сходный фенотип и одинаковую реакцию на внешнее воздействие.

В настоящее время популяция  обычно рассматривается как свободно скрещивающаяся группа особей, обладающая общим генофондом, и может быть проанализирована на основе случайно взятой выборки (Пианка,1981; Smith, 1990) [2]. В современной литературе термин „популяция“ также используют для обозначения изучаемой группы особей одного вида. При этом то , что подразумевается под популяцией, варьирует в зависимости от объекта и характера исследования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Пространственные подразделения популяций

В учебнике для вузов А.С. Степановских „Общая экология“  описываются  типы популяций в зависимоти от размеров занимаемой территории , предложенные Н.П. Наумовым (1963). Выделяют 3 типа популяций: элементарные, экологические и географические. [3]

Рис. 1 Пространственное подразделение  популяций (по Н. П. Наумову, 1963) 
1 – ареал вида, 2 – 4 – соответственно географическая, экологическая и элементарная популяции

К элементарным популяциям (микропопуляциям) относят совокупность особей вида, занимающих какой-то небольшой  участок однородной площади. В состав их обычно входят генетические однородные особи. Количество элементарных популяций, на которые распадается вид, зависит от разнородности условий среды обитания, чем они однообразнее, тем меньше элементарных популяций, и наоборот. Между элементарными популяциями всегда существуют отличия (генетическое своеобразие, фенологические особенности, способность к накоплению питательных веществ, интенсивность обмена и т.д.).Однако четкой границы нет, так как происходит нередкое смешание особей элементарных популяций.

Экологическая популяция  – совокупность элементарный популяций, слабо изолированных от других экологических популяций вида, поэтому обмен генетической информацией происходит часто,но реже, чем между элементарными популяциями. Экологическая популяция имеет свои особые черты и свойства. Выявление свойств отдельных экологических популяций является важной задачей в познании свойств вида и в определении его роли в том или ином местообитании.

В состав географической популяции  входят группы особей, населяющие территории с географически однородными  условиями существования. Такие  популяции занимают большую территорию и относительно изолированы. Они  отличаются плодовитостью и рядом  экологических, физиологических, поведенческих и других особенностей. Генетический обмен может быть редким, но возможен. При перекрестном скрещивании  особей таких популяций, популяции приобретают общий морфологический тип, в чем-то отличающийся от соседней географической популяции, с которой регулярного контакта нет. Несмотря на четко выраженные отличия, особи принадлежат к одному виду.

Изоляция между популяциями  существует, но не бывает полной изоляции. Популяции - это относительно независимые системы, но в любой из них происходят связи (смешания) генетической информации, т.е. генетический обмен.

Границы и размеры популяций  в природе определяются особенностями  не только заселяемой территории, но в  первую очередь свойствами самой  популяции. Здесь всегда лежит степень  ее генетического и экологического единства. Раздробление вида на множество  мелких территориальных группировок  носит приспособительный характер к большому разнообразию местных  условий, что увеличивает генетическое многообразие вида и обогащает его  генофонд. Таким образом, наиболее общим  правилом является то, что индивиды любого живого вида всегда представлены не изолированными отдельностями, а  их определенным образом организованными  совокупностями. Это правило было сформулировано в 1903 году С. С. Четвериковым и получило название правила объединения  в популяции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Структура популяции

Под структурой популяций  понимают любые подразделения популяций, как единого целого, на связанные в определенном порядке, части . Различают такие виды популяций: половая, возрастная, генетическая, пространственная и экологическая структурах популяций.                      

Половая структура популяции — соотношение в ней особей разного пола. У многих организмов, соотношение полов определяется различием хромосомных наборов мужских и женских особей. Такое двухфакторное хромосомное определение пола обеспечивает равную численность полов. Но у некоторых растений и животных наблюдается не двухфакторное, а трех- и более факторное генетическое определение пола. Это приводит к тому, что в определенных условиях , наряду с нормальными , появляются и такие женские особи, которые приносят только самок или (реже) только самцов. В результате через какое-то время соотношение полов в популяции может отклониться от 1:1. Так возникают партеногенетические (состоящие только из самок) популяции у многих видов насекомых. Соотношение полов не всегда определяется генетическими факторами, а физиологическими, гормональными и даже экологическими факторами. Это приводит к колебаниям их соотношения от года к году и к тому, что в разных популяциях одного вида соотношение самцов и самок может оказаться различным.

Под половой структурой популяции  надо понимать не только численное  соотношение полов, а долю разного  типа самцов и самок в разных возрастных группах, долю стерильных интерсексов, а также особей с различными наборами хромосом. Половая структура для  каждой популяции разнообразна и  имеет свой специфические особенности. Наглядно можно проследить влияние условий среды на половую структуру популяций у видов с чередованием половых и партеногенетических поколений. Так , при оптимальной температуре дафнии (Daphnia magna) размножаются партеногенетически, а при повышенной или пониженной температурах , в популяциях появляются самцы.

Возрастная структура выражается в соотношении в составе популяции , особей разного возраста (разных поколений). Поколение может состоять из особей одного приплода и из особей разных приплодов (например у мелких млекопитающих). Но и приплод может состоять из особей разных поколений: упавший с 1000-летнего дуба желудь прорастет, и через 20 лет пыльца молодого дубка может опылить цветы родительского дерева, которое на 50 поколений старше [4].

По отношению к популяции  , обычно, выделяют три экологических возраста: предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. Жизненный цикл растений включает все этапы развития особи – от возникновения зародыша до ее смерти или до полного отмирания всех поколений ее вегетативновозникшего потомства. В жизненном цикле растений выделяют периоды и возрастные состояния, которые приведены в таблице 1 и на рис. 2 [3].