Какие свойства характеризуют популяцию как группу организмов

 “Введение в общую биологию и экологию. 9 класс”. А.А. Каменский (гдз)

Вопрос 1. Что такое популяция?
Популяция — элементарная структура вида — это совокупность свободно скрещивающихся особей данного вида, живущая длительно на определенной территории ареала вида. Внутри популяции частота скрещиваний особей гораздо выше, чем между популяциями.

Вопрос 2. Почему биологические виды существуют в форме популяций?
Существование биологических видов требует соответствующих условий и необходимых для поддержания жизни ресурсов. В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы — популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.

Вопрос 3. Какие свойства могут характеризовать популяцию как группу организмов?
Популяцию как группу организмов характеризует такой показатель, как обилие. Мерой обилия служит общая численность организмов в популяции. Поскольку измерение общей численности сопряжено с большими трудностям, то в экологии используется такой показатель как плотность популяции.
Плотность популяции — это численность или биомасса особей, которая приходится на единицу площади или объема жизненного . пространства. Мерой обилия могут служить показатели, отнесенные к единице времени, например, количество птиц на пролете в час, количество рыбы, выловленной за сутки и т.д. Такие относительные показатели называются индексами численности.
Демографическими показателями популяции служат рождаемость и смертность. Рождаемость характеризует способность популяции к увеличению численности в результате про-цесса размножения.
Смертность отражает процессы снижения численности популяции и выражается числом особей, погибших за определенный период времени.
Смертность и рождаемость оказывают существенное влияние на численность популяции, и, помимо биологических особенностей вида, определяются действием многих внешних факторов, как абиотических, так и биотических. При одних и тех же показателях рождаемости, чем выше смертность, тем ниже численность популяции, и наоборот.
Возрастной и половой состав популяции зависят от продолжительности жизни особей, времени достижения половозрелости, способов и интенсивности размножения, смертности, скорости смены поколений и т.д. Возрастная структура популяции может изменяться под действием внешних факторов, так как они влияют на процессы рождаемости и смертности. Возрастной состав популяции позволяет оценить ее способность к самоподдержанию численности и устойчивости к внешним воздействиям. Чем шире возрастной спектр популяции, тем устойчивее ее воспроизводство. Популяция, включающая в себя множество возрастных групп, менее подвержена действию факторов, определяющих успешность размножения.
Анализ возрастной структуры популяции позволяет прогнозировать численность популяции на несколько лет вперед, что особенно важно для оценки промысла рыбы, развития охотничьих хозяйств, в ряде зоологических исследований.
В соответствии с генетическими закономерностями соотношение полов в популяциях составляет 1:1, однако в связи с разной выживаемостью особей на разных этапах онтогенеза это соотношение может меняться. Особые случаи представляют популяции партеногенетических видов, например, коловраток, дафний, тлей и т.д. На определенных стадиях жизненного цикла их популяции представлены только самками. У животных — гермафродитов половая структура популяций не определяется.
Под регуляцией численности понимают способность популяции к самовоспроизводству, то есть восстановлению числа особей до оптимальной величины, которая определяется условиями местообитания организмов. Эту способность обеспечивают определенные механизмы, которые начинают действовать, когда плотность популяции достигает или слишком высоких, или слишком низких значений. Механизмы, регулирующие плотность популяции, могут быть поведенческими, демографическими, физиологическими.
У ряда млекопитающих в условиях перенаселения происходят резкие изменения физиологического состояния. Затрагивая нейроэндокринную систему, они сказываются на поведении животных, снижая их устойчивость к заболеваниям, поражению паразитами и сопротивляемость к различным видам стрессовых воздействий.
При возрастании плотности популяций у многих животных и растений наблюдается повышение показателей смертности и снижение показателей рождаемости.

Вопрос 4. В чем состоит практическое значение изучения популяций? Приведите примеры.
Изучение популяций важно для прогнозирования происходящих в них изменений и их регулирования. Например, при заготовках древесины очень важно знать скорость восстановления леса, чтобы правильно планировать интенсивность рубок. Аналогична ситуация с популяциями животных, которые используются человеком для получения пищевого или пушного сырья. Например, постоянно изучаются популяции промысловых рыб, изучается их кормовая база, численность и другие биологические параметры, что позволяет учёным прогнозировать их промысел. Практически значимо с медико-санитарной точки зрения изучение популяций мелких грызунов — носителей возбудителя опасного для человека заболевания — чумы. Широко изучаются популяции птиц, как переносчиков различных заболеваний (например, вирусные заболевания). Для решения проблем охраны животных и растений изучаются популяции этих организмов. Например, на Дальнем востоке (Приморский край) изучение популяций Дальневосточного леопарда и Амурского тигра, позволило сохранить популяцию леопарда на безопасном репродукционном уровне, а популяцию тигра увеличить численно.



1. Почему группы организмов одного вида, например заросли лютика, крапивы, осоки и др., встречаются не повсеместно, а лишь на определённых участках? Какие это участки?

Существование каждого биологического вида в форме популяций связано, прежде всего, с неоднородностью условий окружающей среды на всей площади его ареала. В указанных участках благоприятные экологические условия для конкретного вида (влажность, температура, свет и т.д.). Поэтому растения хорошо развиваются, размножаются на данной территории.

2. Что изучает наука экология?

Экология – наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой.

Вопросы

1. Что такое экологические факторы?

Любые внешние условия, оказывающие прямое или опосредованное влияние на популяции, называют экологическими факторами.

2. Какова классификация экологических факторов?

Условно совокупность всех экологических факторов подразделяют на три большие группы – абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы – это факторы неживой природы, прежде всего климатические – солнечный свет, температура и влажность. К этой же группе факторов относят вторичные климатические (местные) факторы – рельеф, свойства почвы, солёность, воздушные и морские течения, ветер, радиацию и т. п., косвенно влияющие на организмы.

Биотические факторы – это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга. При этом организмы могут принадлежать к одной и той же или к разным популяциям. В качестве примера можно привести такие взаимоотношения, как опыление насекомыми цветковых растений, поедание одних организмов другими, конкуренцию между организмами за те или иные виды жизненно важных ресурсов (пищу, пространство, свет и т. д.), паразитизм и многое другое.

Антропогенные факторы – это те формы деятельности человека, которые, воздействуя на окружающую среду, изменяют условия обитания живых организмов или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных.

3. Что понимают под условиями среды или экологическими условиями?

Условиями среды, или экологическими условиями, называют изменяющиеся во времени и пространстве абиотические факторы среды, на которые организмы реагируют по-разному в зависимости от их силы. К наиболее важным абиотическим факторам, определяющим условия существования организмов в популяциях практически во всех средах жизни, относятся температура, влажность и свет.

Задания

1. Охарактеризуйте особенности влияния экологических условий на различные виды организмов.

Любой вид организмов способен жить только в пределах определённого интервала температур, внутри которого температурные условия наиболее благоприятны для его существования, а его жизненные функции осуществляются наиболее активно. По мере приближения к границам температурного интервала скорость жизненных процессов замедляется, а за его пределами они и вовсе прекращаются – организм погибает. Пределы температурной выносливости у разных организмов различны. Некоторые виды способны выносить значительные колебания температуры. Например, лишайники и многие бактерии могут жить при самой различной температуре. Среди животных наибольший диапазон температур выдерживают теплокровные. Тигр, например, одинаково хорошо переносит как сибирский холод, так и жару тропических областей Индии или Малайского архипелага. В наземно-воздушной и даже в водной среде температура не остаётся постоянной и может сильно варьировать в зависимости от сезона года или времени суток. В тропиках суточные колебания температуры могут быть выражены сильнее, чем сезонные. И наоборот, в умеренных областях температура значительно различается в разные времена года.

Вода – составная часть каждого живого организма, она необходима для его нормального функционирования. На протяжении большей части своей истории живая природа была представлена исключительно водными организмами. Завоевав сушу, они тем не менее не утратили зависимости от воды. Растения извлекают нужную им воду из почвы при помощи корней. Лишайники могут улавливать водяной пар из воздуха. Все сухопутные животные для компенсации неизбежной потери воды за счёт испарения или выделения нуждаются в её периодическом поступлении. Многие из них пьют воду, другие, например амфибии, некоторые насекомые и клещи, всасывают её через покровы тела в жидком или парообразном состоянии. Есть животные, способные получать воду довольно сложным путём – в процессе окисления жиров. Это, например, верблюд и некоторые виды насекомых – рисовый и амбарный долгоносики, платяная моль, питающиеся жиром. У животных, как и у растений, имеется множество приспособлений для экономии воды.

Свет солнца служит практически единственным источником энергии для живой природы. Непосредственного влияния на животных, по сравнению с температурой или влажностью, свет почти не оказывает. Он служит лишь сигналом к перестройке протекающих в организме процессов, что позволяет им наилучшим образом отвечать на происходящие изменения внешних условий. У многих животных условия освещённости вызывают положительную или отрицательную реакцию на свет. Некоторые насекомые (ночные бабочки) слетаются на свет, другие (тараканы) избегают его. Наибольшее экологическое значение имеет смена дня и ночи. Многие животные ведут исключительно дневной образ жизни (большинство птиц), другие – исключительно ночной (многие мелкие грызуны, летучие мыши и др.). Мелкие рачки, парящие в толще воды, держатся ночью в поверхностных водах, а днём опускаются на глубину, избегая слишком яркого света.

Вторичные климатические факторы – ветер, атмосферное давление, высота над уровнем моря и др. – также имеют важное значение в конкретном месте (местности) обитания организмов каждого вида. Например, ветер обладает следующим косвенным действием: усиливая испарение, он обезвоживает организм; сильный ветер способствует также охлаждению. Это оказывается важным в холодных местах, на высокогорьях или в полярных областях.

2. Изучив основной текст параграфа и познакомившись с дополнительным текстом, сделайте вывод о практическом значении изучения популяций. Приведите примеры. Какие свойства могут характеризовать популяцию как группу организмов?

Изучение демографических показателей имеет большое практическое значение. Так, при заготовках древесины очень важно знать скорость восстановления леса, чтобы правильно планировать интенсивность рубок. Некоторые популяции животных используются для получения ценного пищевого или пушного сырья, изучение других важно с медико-санитарной точки зрения (например, популяции мелких грызунов – носителей возбудителя опасного для человека заболевания). Во всех этих случаях нас интересуют, прежде всего, возможность прогнозировать эти изменения и регулировать их. Крайне необходимо для этого знать причины и скорость популяционных изменений, а также уметь измерять различные параметры этих природных объектов.

Популяцию как группу организмов можно охарактеризовать следующими показателями (свойствами): обилие (общее число особей), рождаемость (скорость прироста численности), смертность (скорость сокращения численности в результате гибели особей), возрастной состав (соотношение численности разновозрастных особей). Эти показатели важно знать для понимания законов, управляющих жизнью популяции, прогнозирования происходящих в них постоянных изменений.