Prvý zákon ekológie hovorí, že všetko je prepojené, a to nielen medzi sebou, ale úplne so všetkým. Nemôžete urobiť ani krok bez toho, aby ste do niečoho nenarazili. Človek neustále narúša rovnováhu v životnom prostredí. Každý ľudský krok zničí desiatky mikroorganizmov aj v obyčajnej mláke, nehovoriac o vystrašenom hmyze, ktorý je nútený meniť migračné cesty a znižovať svoju produktivitu. Životné prostredie je znečistené, prírodné zdroje sú vyčerpané, prepojenia v ekosystémoch sú prerušené. To všetko prerástlo do globálnych problémov. Mnohé populácie sú na pokraji prežitia. Ak sa človek nezmení, jeho populácia riskuje, že za pár generácií zmizne. Čo je to populácia a ako sa dá sledovať jej počet, bude diskutované v tomto článku.
Definícia populácie
Organizmy patriace k rovnakému druhu schopné výmenygenetická informácia v rámci tejto skupiny, ktorá zaberá špecifický priestor, je súčasťou biotického spoločenstva a funguje v ňom - to je populácia. Má množstvo charakteristík, ktorých jediným nositeľom je skupina, a nie jednotlivci patriaci do tejto skupiny.
Ako závisí dynamika od hustoty?
Taký faktor, akým je populačná dynamika, závisí od jej hustoty. Existujú tri typy takejto závislosti:
- S rastúcou hustotou sa miera rastu populácie znižuje. Tento jav je rozšírený a ukazuje dôvod pretrvávania niektorých populácií. S nárastom hustoty sa pôrodnosť znižuje. Napríklad, ak je hustota sýkorky veľkej menšej ako 1 pár na 1 ha pôdy, tak v jednom hniezde možno napočítať asi štrnásť vyliahnutých mláďat, pri hustote do 18 párov sa v jednom hniezde vyliahne až 8 mláďat.. Je zaujímavé, že populačná dynamika závisí od skutočnosti, že hustota ovplyvňuje sexuálnu zrelosť jedincov. To je jasne vidieť u slonov, ktorých schopnosť rozmnožovania sa môže vyskytnúť vo veku 12 až 18 rokov. Ak je hustota nízka, potom môžeme hovoriť o narodení jedného slona každé štyri roky, s vysokou hustotou - jedno slonie za sedem rokov.
- Miera rastu populácie dosahuje vrchol pri strednej hustote. To platí najmä pre druhy, ktoré vykazujú skupinový efekt.
- Pri treťom type, od ktorého závisí populačná dynamika, zostáva tempo rastu nezmenené až dovysoká hustota, po ktorej začne prudko klesať. Táto závislosť je jasne viditeľná v populácii lemmingov. Začína migrovať na vrchole hustoty.
Biotické faktory
V rovnovážnych populáciách je regulácia početnosti determinovaná najmä biotickými faktormi. Hlavnou je v tomto prípade konkurencia v rámci druhu. Živý príklad: boj o hniezdenie (jeho miesto). Takáto konkurencia môže vyvolať efekt šokovej choroby (fyziologický efekt). Takáto dynamika veľkosti populácie je dokonale vysledovateľná u hlodavcov. Ak je hustota príliš vysoká, fyziologický účinok vedie k zníženiu plodnosti a zvýšeniu úmrtnosti. Takto sa populácia vracia na prirodzenú normálnu úroveň.
Faktory ovplyvňujúce čísla
Existujú niektoré druhy zvierat, ktorých dospelí jedia svoje vlastné potomstvo. Toto fungovanie populácie a dynamika jej počtu sa nazýva kanibalizmus. Reguluje veľkosť populácie v smere klesania. Ostriež v jazerách západnej Sibíri môže slúžiť ako príklad takéhoto javu. Potravu dospelých jedincov tvoria z 80 % mláďatá vlastného druhu. Samotné mláďatá jedia planktón.
Interakcie medzi druhmi sú tiež dôležité pri kontrole hustoty populácie. Predátori a korisť, parazity a ich hostitelia sú významnými faktormi v populačnej dynamike mnohých druhov živých organizmov. Z takýchto faktovčasto ovplyvnené hustotou obyvateľstva.
Ďalšie faktory zahŕňajú chorobu. Rôzne druhy vírusov sú schopné zredukovať populáciu určitých jedincov na ukazovatele, ktoré sú v danom čase najpravdepodobnejšie relevantné. To platí pre všetky živé organizmy vrátane človeka. Infekcie sa najrýchlejšie šíria v hustých populáciách.
Typy dynamiky
Keďže populačná dynamika sú zmeny v počte jedincov práve v tejto populácii, hoci je ťažké nájsť dve podobné (v dynamike rovnaké) populácie, stále je možné ich približne s malými chybami zredukovať na tri typy populačnej dynamiky:
- Stabilné.
- kolísavý.
- Výbušné.
Popis stabilného a kolísavého typu
Stabilný typ – typický pre väčšinu veľkých vtákov a cicavcov. Efektívne regulačné mechanizmy v kombinácii s biotickým potenciálom v rámci populácie a vo vonkajších vzťahoch medzi ostatnými populáciami môžu spôsobiť niekoľkonásobné, ale nie rádové výkyvy v počtoch, ale nevýznamné. Hlavná úloha v systéme regulácie je priradená vzťahu medzi populáciami predátorov a koristi a interným populačným mechanizmom správania, ako je hierarchia, teritorialita a podobne.
Kolísavý typ - typický pre populácie, ktorých počet a hustota sa pohybuje od dvoch dotri objednávky. Veľký význam majú slabé inerciálne mechanizmy a vnútropopulačná konkurencia v systéme regulácie populácie v takýchto organizmoch. Tento typ je typický napríklad pre mnoho xylofágneho hmyzu.
Predĺžený podkôrny hmyz je tiež kolísavým typom populačnej dynamiky, ktorý sa prehryzáva cez priechody maternice a kladie vajíčka do dreva sibírskeho smrekovca.
Tento typ reproduktora prechádza tromi fázami:
- Jednotlivci hmyzu napádajú stromy, ktoré majú slabé oddelenie živice. Vylučujú feromóny, ktoré priťahujú iných jedincov. Označujú územie a strom ďalej oslabuje. So zvyšujúcou sa hustotou začína migrácia na susedné stromy.
- Hustota hmyzu sa neustále zvyšuje a počet vajíčok, ktoré kladie, u samíc klesá. Larvy začínajú umierať vo väčšom počte.
- Hustota obyvateľstva klesá a populácia sa stabilizuje na optimálnu úroveň.
Dravé chrobáky majú obrovský vplyv na populáciu podkôrneho hmyzu. Je to však paradoxné: keď sa počet chrobákov udržiava na nízkej a strednej úrovni, rast populácie podkôrneho hmyzu je obmedzený. Len počet chrobákov sa zväčšuje - znižujú vnútrodruhovú konkurenciu, čo pomáha udržiavať vysokú úroveň početnosti.
Výbušný typ a jeho charakteristické črty
Výbušný typ – charakteristický pre populácie s prepuknutím masovej reprodukcie, keď sa počet zvyšuje o mnoho rádov. Tieto jedince majú pomerne vysokú úroveň biotického potenciálu. Hustota namôže krátkodobo prekročiť kapacitu biotopu. Potom začne masová migrácia. Týka sa to predovšetkým kobyliek, hlodavcov podobných myšiam a podobných populácií.
Je ťažké preceňovať dôležitosť štúdia populačnej dynamiky pre budúcnosť celej planéty.
Ak je pozorovaná masová reprodukcia, znamená to, že medzidruhové vzťahy sú mimo kontroly. Potom návrat do stabilného stavu, regulácia počtu nastáva najmä intrapopulačnými mechanizmami. Výnimkou sú hromadné choroby, kedy dochádza k premnoženiu populácie.
Dynamickou charakteristikou populácie je homeostáza. Ide o súbor faktov a faktorov, ktoré závisia od hustoty a spôsobujú modifikácie. Homeostáza zabezpečuje kolísanie počtu jedincov v populácii v rámci normálneho rozsahu (neumožňuje vyčerpanie zdrojov prostredia). To zaisťuje ekologickú rovnováhu, biotické a abiotické prostredie.
Praktický význam populačnej dynamiky
V každej populácii sa počet neustále mení. Pri odchýlke od štandardných ukazovateľov abundancie (priemernej úrovne) vplyvom prostredia sa hovorí o modifikačnom procese. Návrat k priemernej úrovni hojnosti sa nazýva regulácia. Hustota vždy mení svoju hodnotu, keď príde na zmeny populácie.
Dá sa povedať, že populačná dynamika je pojem určený veľkosťou biotického potenciálu.
Vplyv environmentálnych faktorov na organizmy, ktoré vám umožňujú regulovať veľkosť populácie, závisí od jej hustoty. Patria sem biotické vzťahy a zdrojové faktory abiotického prostredia. Vplyvom takýchto faktorov sa vytvára populačná homeostáza.
Vzorce homeostázy
- Základom homeostázy je modifikačno-regulačný systém, teda systém korekcie chýb.
- Väčšina faktorov má regulačný jednostranný účinok zameraný na aktívne obmedzovanie rastu populácie.
- Počet sa zvyšuje v dôsledku zníženia tlaku regulačných faktorov.
- Úloha rôznych regulačných faktorov sa mení s rôznymi hodnotami hustoty v populácii.
Typ populačnej dynamiky v každej populácii závisí od účinnosti homeostatických mechanizmov. Teoreticky je každá populácia schopná neobmedzeného rastu počtu, ak nie je obmedzená environmentálnymi faktormi. Potom je rýchlosť rastu populácie určená veľkosťou biotického potenciálu.
