Pirmasis ekologijos dėsnis sako, kad viskas yra tarpusavyje susiję ir ne tik tarpusavyje, bet su absoliučiai viskuo. Negalite žengti žingsnio nieko nepataikęs. Žmogus nuolat trikdo pusiausvyrą aplinkoje. Kiekvienas žmogaus žingsnis net ir paprastoje baloje sunaikina dešimtis mikroorganizmų, jau nekalbant apie išsigandusius vabzdžius, kurie priversti keisti migracijos kelius ir mažinti produktyvumą. Teršiama aplinka, senka gamtos ištekliai, nutrūksta ryšiai ekosistemose. Visa tai peraugo į pasaulines problemas. Daugelis gyventojų yra ant išlikimo slenksčio. Jei žmogus nesikeičia, jo populiacija rizikuoja išnykti per porą kartų. Kas yra populiacija ir kaip atsekamas jos skaičius, bus aptarta šiame straipsnyje.
Gyventojų apibrėžimas
Organizmai, priklausantys tai pačiai rūšiai, galintys keistisgenetinė informacija šioje grupėje, užimanti tam tikrą erdvę, priklausanti biotinei bendruomenei ir veikianti joje – tai populiacija. Jis turi daugybę savybių, kurių vienintelis nešėjas yra grupė, o ne pavieniai šiai grupei priklausantys asmenys.
Kaip dinamika priklauso nuo tankio?
Toks veiksnys kaip populiacijos dinamika priklauso nuo jo tankio. Yra trys tokios priklausomybės tipai:
- Gyventojų skaičiaus augimo tempas mažėja didėjant tankiui. Šis reiškinys yra plačiai paplitęs ir parodo kai kurių populiacijų išlikimo priežastį. Didėjant tankiui, gimstamumas mažėja. Pavyzdžiui, jei didžiosios zylės tankumas yra mažesnis nei 1 pora 1 ha žemės, tai viename lizde galima suskaičiuoti apie keturiolika išsiritusių jauniklių, kurių tankumas iki 18 porų, viename lizde išsirita iki 8 jauniklių.. Įdomu tai, kad populiacijos dinamika priklauso nuo to, kad tankumas turi įtakos individų lytinei brandai. Tai aiškiai matoma dramblių, kurių gebėjimas daugintis gali pasireikšti 12–18 metų amžiaus. Jei tankis mažas, galime kalbėti apie vieno dramblio jauniklio gimimą kas ketverius metus, o esant dideliam - vienas dramblio jauniklis per septynerius metus.
- Gyventojų augimo tempai didžiausias esant vidutiniam tankiui. Tai ypač pasakytina apie rūšis, kurios turi grupės efektą.
- Trečiame tipe, nuo kurio priklauso populiacijos dinamika, augimo tempas išlieka nepakitęs ikididelis tankis, po kurio jis pradeda smarkiai mažėti. Ši priklausomybė aiškiai matoma lemingų populiacijoje. Ji pradeda migruoti tankumo viršūnėje.
Biotiniai veiksniai
Pusiausvyros populiacijose gausos reguliavimą daugiausia lemia biotiniai veiksniai. Pagrindinė šiuo atveju yra konkurencija tarp rūšių. Ryškus pavyzdys: kova dėl lizdo (jo vietos). Tokia konkurencija gali sukelti šoko ligos poveikį (fiziologinis poveikis). Tokia populiacijos dydžio dinamika puikiai atsekama graužikams. Jei tankis per didelis, dėl fiziologinio poveikio mažėja vaisingumas ir didėja mirtingumas. Taip gyventojų skaičius grįžta į natūralų normalų lygį.
Veiksniai, turintys įtakos skaičiams
Yra kai kurių rūšių gyvūnai, kurių suaugusieji valgo savo palikuonis. Toks populiacijos funkcionavimas ir jų skaičiaus dinamika vadinama kanibalizmu. Jis reguliuoja populiacijos dydį mažėjimo kryptimi. Tokio reiškinio pavyzdžiu gali būti ešeriai Vakarų Sibiro ežeruose. Suaugusių žmonių maistą sudaro 80% savo rūšies jauniklių. Patys jaunikliai valgo planktoną.
Rūšių sąveika taip pat svarbi kontroliuojant populiacijos tankį. Plėšrūnai ir grobis, parazitai ir jų šeimininkai yra svarbūs daugelio gyvų organizmų rūšių populiacijos dinamikos veiksniai. Iš tokių faktųdažnai veikiamas gyventojų tankumo.
Kiti veiksniai yra liga. Įvairios virusų rūšys gali sumažinti tam tikrų individų populiaciją iki tų rodiklių, kurie tuo metu greičiausiai yra aktualūs. Tai taikoma visiems gyviems organizmams, įskaitant žmones. Infekcijos sparčiausiai plinta tankiose populiacijose.
Dinamikos tipai
Kadangi populiacijos dinamika yra šios populiacijos individų skaičiaus kitimas, nors sunku rasti dvi panašias (dinamikos atžvilgiu identiškas) populiacijas, vis tiek įmanoma jas apytiksliai su nedidelėmis paklaidomis sumažinti iki trijų populiacijos dinamikos tipai:
- Stabilus.
- svyruoja.
- Sprogi.
Stabaus ir svyruojančio tipo aprašymas
Stabilus tipas – būdingas daugumai didelių paukščių ir žinduolių. Veiksmingi reguliavimo mechanizmai kartu su biotiniu potencialu populiacijos viduje ir išoriniuose santykiuose tarp kitų populiacijų gali duoti tam tikrus skaičiaus svyravimus, bet nereikšmingus, kelis kartus, bet ne dydžių eiles. Pagrindinis vaidmuo reguliavimo sistemoje priskirtas ryšiui tarp plėšrūnų ir grobio populiacijų bei vidiniams populiacijos elgesio mechanizmams, tokiems kaip hierarchija, teritoriškumas ir panašiai.
Svyruojantis tipas – būdingas populiacijoms, kurių skaičius ir tankis svyruoja nuo dviejų ikitrys užsakymai. Tokių organizmų populiacijos reguliavimo sistemoje didelę reikšmę turi silpni inerciniai mechanizmai ir tarppopuliacinė konkurencija. Šis tipas būdingas, pavyzdžiui, daugeliui ksilofaginių vabzdžių.
Pailgi žievės vabalai taip pat yra kintančios populiacijos dinamikos rūšys, kurios graužia gimdos kanalus ir deda kiaušinėlius į Sibiro maumedžio medieną.
Šio tipo garsiakalbiai pereina tris etapus:
- Vabzdžiai puola medžius, kurių dervos skyrius yra silpnas. Jie išskiria feromonus, pritraukia kitus asmenis. Jie pažymi teritoriją, o medis toliau silpnėja. Didėjant tankumui, prasideda migracija į gretimus medžius.
- Vabzdžių tankumas ir toliau didėja, o patelių kiaušinėlių skaičius mažėja. Lervos pradeda mirti daugiau.
- Gyventojų tankis mažėja, o populiacija stabilizuojasi iki optimalaus lygio.
Plėšrieji vabalai daro didžiulį poveikį žievės vabalų populiacijai. Tačiau paradoksalu: kai vabalų skaičius išlaikomas žemame ir vidutiniame lygyje, žievės vabalų populiacijos augimas stabdomas. Tik vabalų skaičius tampa didelis – jie mažina tarprūšinę konkurenciją, kuri padeda išlaikyti aukštą gausos lygį.
Sprogiosios medžiagos tipas ir skiriamieji bruožai
Sprogstamasis tipas – būdingas populiacijoms su masinio dauginimosi protrūkiais, kai skaičius padidėja daugybe dydžių. Šie asmenys turi gana aukštą biotinį potencialą. Tankis pertrumpam gali viršyti buveinės pajėgumą. Tada prasideda masinė migracija. Tai visų pirma taikoma skėriams, į peles panašiems graužikams ir panašioms populiacijoms.
Sunku pervertinti populiacijos dinamikos tyrimo svarbą visos planetos ateičiai.
Jei stebimas masinis dauginimasis, tai reiškia, kad tarprūšiniai santykiai yra nekontroliuojami. Tada grįžtama į stabilią būseną, skaičiaus reguliavimas daugiausia vyksta dėl intrapopuliacijos mechanizmų. Išimtis yra masinės ligos, kai yra gyventojų perteklius.
Dinaminė populiacijos savybė yra homeostazė. Tai yra faktų ir veiksnių, kurie priklauso nuo tankio ir sukelia modifikacijas, rinkinys. Homeostazė užtikrina populiacijos individų skaičiaus svyravimus normos ribose (neleidžia išeikvoti aplinkos išteklių). Taip užtikrinama ekologinė pusiausvyra, biotinė ir abiotinė aplinka.
Praktinė populiacijos dinamikos reikšmė
Kiekvienoje populiacijoje skaičius nuolat kinta. Kai aplinkos įtakoje nukrypstama nuo standartinių gausos rodiklių (vidutinio lygio), kalbama apie modifikacijos procesą. Grįžimas į vidutinį gausos lygį vadinamas reguliavimu. Tankis visada keičia savo vertę, kai kalbama apie gyventojų pokyčius.
Galima sakyti, kad populiacijos dinamika yra sąvoka, nulemta biotinio potencialo dydžio.
Aplinkos veiksnių poveikis organizmams, leidžiantis reguliuoti populiacijos dydį, priklauso nuo jos tankio. Tai apima biotinius ryšius ir abiotinės aplinkos išteklių veiksnius. Tokiems veiksniams veikiant, nusistovi populiacijos homeostazė.
Homeostazės modeliai
- Homeostazės pagrindas yra modifikavimo-reguliavimo sistema, t.y. klaidų taisymo sistema.
- Dauguma veiksnių turi vienašalį reguliavimo poveikį, kuriuo siekiama aktyviai riboti gyventojų skaičiaus augimą.
- Skaičius didėja dėl sumažėjusio reguliavimo veiksnių spaudimo.
- Įvairių reguliavimo veiksnių vaidmuo kinta, atsižvelgiant į skirtingas populiacijos tankio vertes.
Kiekvienos populiacijos populiacijos dinamikos tipas priklauso nuo homeostatinių mechanizmų veiksmingumo. Teoriškai bet kuri populiacija gali neribotai augti, jei jos neriboja aplinkos veiksniai. Tada populiacijos augimo tempą lemia biotinio potencialo dydis.
