Популяція та її основні характеристики
Основи сучасної екології — Корсак К.В., Плахотнік О.В., 2004 рік
Популяція — одне з основних понять екології — означає сукупність особин певного виду, які тривалий час (багато поколінь) живуть на певній території і вільно схрещуються між собою. Водночас певна популяція під впливом якихось чинників (зазвичай це природні бар’єри) відокремлена від територій інших аналогічних популяцій. Популяція сама по собі може підтримувати свою чисельність необмежений час.
З визначення випливає, що можна запропонувати певну ієрархію популяцій:
елементарна, або локальна — означає найменшу сукупність, яка живе на невеликій однорідній ділянці (у певному лісі, ставку тощо);
екологічна — складається з елементарних популяцій і займає вже значно більшу територію;
географічна — охоплює велику сукупність особин одного виду на великій території з приблизно однаковими умовами. У межах такої популяції відмінність особин невелика, але вона помітна, якщо їх порівнювати з представниками іншої географічної популяції.
Особливе значення має популяція в біології, бо, змінюючись як ціле, саме вона є найпростішим елементом еволюційного процесу змін форм життя на Землі. Причиною є тісна кооперація, взаємодія і навіть взаємодопомога членів популяції у боротьбі з ворогами чи конкурентами. У природі одна особина, як правило, не виживає і не може в умовах конкуренції та боротьби за виживання забезпечити продовження свого виду. Популяція ж набагато стійкіша до ударів долі.
Як кожна складна система популяція має чимало характеристик. Перелічимо найголовніші з них:
повна чисельність;
густота розселення;
генетична структура;
дані про імовірність виживання;
тип просторового розподілу особин;
розподіл особин за віком (демографічна піраміда);
спосіб розмноження і плодючість;
соціальна організація.
Найточніші дані людина має стосовно власної популяції (за винятком країн, де ніколи не було перепису населення). Можна також знайти інформацію про свійських тварин.
Порівняно легко підрахувати чисельність популяції великих тварин на відкритих просторах (оленів у тундрі, дельфінів у морі тощо), але складніше це зробити для невеликих чи мікроскопічних істот, які до того ж можуть вести нічне чи підземне (підводне) життя. В цих умовах бажано виміряти середню густоту заселення і визначити тип і величину площі розселення. Розрізняють кілька типів організації розташування особин у популяції: випадкове (хаотичне) і впорядковане, рівномірне і групове (нерівномірне) тощо.
Найчастіше живі істоти, які люблять «своїх», розташовуються групами (плямами). Відомо, що те саме стосується й людей. Потяг до компактування у них такий сильний, що є вже чимало міст з населенням понад 10 млн осіб, а населення міст-«рекордсменів» досягає 20 млн.
Численні дані про популяцію вчені збирають не для розваги. Ці дані допомагають передбачити майбутнє популяції. А тому треба знати все (не менше ніж повну чисельність), що так чи інакше впливає на темпи розмноження, насамперед — розподіл особин за віком (демографічну «піраміду»).
На рис. 7 показано такий розподіл для французької колонії на острові Реюньйон (1960 р.) у період дуже швидкого збільшення її населення внаслідок високої народжуваності. Порівняйте його з віковим розподілом громадян Швеції (1975 р.), населення якої майже перестало збільшуватися, та сучасної України, наведеним на рис. 21.
Рис. 7. Демографічні піраміди о. Реюньйон і Швеції
Окрім кількості особин жіночої статі важливим параметром є плодючість, яку вимірюють коефіцієнтом народжуваності (кількістю нащадків). У деяких країнах він досягає 4,5. Це означає, що щороку на 1000 громадян народжується 45 дітей. Часто плодючість характеризується кількістю дітей, яких у середньому народжує кожна жінка.
У деяких країнах Західної Європи ця кількість менша двох. На противагу цьому в деяких слаборозвинених сільськогосподарських країнах Африки та Азії середня кількість дітей у жінок досягає 8 і більше.
Менш суттєвими, хоч і цікавими самі собою, є середня тривалість життя кожної особини певної популяції, а також крива її виживання. У кожного виду вона індивідуальна, а найтиповіші варіанти показано на рис. 8.
Рис. 8. Види виживання: 1, 2 — тип І, 3 — тип II, 4 — тип III
Крива 1 відповідає «життю» дрозофіл (нагадаємо, що ці маленькі плодові мушки є улюбленим об’єктом генетиків для їх складних експериментів) у комфортних умовах лабораторій. Крива 2 описує виживання жителів розвинених країн Заходу: низька дитяча смертність, комфортні умови життя з незначною кількістю небезпек сприяють дуже високій імовірності досягти пенсійного віку. Лише на старості смертність, природно, різко підвищується.
Криві 1 і 2 належать до І типу законів виживання. Вони характерні для видів, що дуже піклуються про потомство і захищають його від усіх небезпек. На протилежному полюсі розміщуються види, що характеризуються кривою 4: устриці, гриби, більшість риб, комахи, численні паразити тощо. Усі вони, викинувши ікру чи спори, не звертають ані найменшої уваги на своє потомство, інколи випадково навіть поїдають його. Смертність зародків величезна, але коли молодь підросте, то вже добре захищається і крива смертності (тип III) стає майже горизонтальною. Цікава ситуація з гідрою (пряма 3), імовірність загибелі якої приблизно незмінна впродовж усього її життя (тип II для законів виживання).
Зауважимо, що у біосфері кількість видів така велика, що можна зустріти всі проміжні варіанти між кривими І, II і III типів законів виживання.
Цікавими з багатьох причин є соціальна організація популяції (досить згадати таке диво, як бджоли чи мурахи, не кажучи вже про високоорганізованих птахів чи ссавців) та її генетична структура, деталі якої важливі для передбачення можливої швидкості еволюції чи деградації виду.
