Популяция является саморегулирующейся системой, т.е. плотность популяции остается в устойчивом состоянии между своими верхними и нижними пределами.

Саморегуляция – необходимое приспособление организмов для поддержания жизни в постоянно меняющихся условиях.

Саморегулирование популяции осуществляется двумя уравновешивающимися силами

  1. способностью к размножению
  2. гоместазом

Гомеостаз это способность живых систем поддерживать внутреннюю стабильность с помощью собственных регулирующих механизмов

В основе популяционного гомеостаза, обеспечивающего поддержание численности популяции в определенных границах значений, лежат регулирующие факторы.

Гомеостаз в полной мере проявляется, если работают все механизмы, лежащие в его основе.

·      не нарушается резко соотношение численностей хищников и жертв, не имеет места действие факторов, ослабляющих популяции (загрязнение, нарушение местообитаний и др.),

·       не превышаются критические пределы численности и т.п.

·      В настоящее время подобные нарушения гомеостатических механизмов вызываются в большинстве случаев антропогенными факторами. В связи с этим одной из важнейших задач человека является исключение или резкое снижение действия подобных факторов.

·      Решение вопросов такого плана относится, прежде всего, к области прикладной экологии

 

Механизмы гомеостаза

1) ЭФФЕКТ ГРУППЫ это оптимизация физиологических процессов, ведущая к повышению жизнеспособности особей при их совместном существовании. Это влияние группы как таковой и числа особей в группе на поведение, физиологию, развитие и размножение особей своего вида через различные органы чувств.

У животных, проводящих всю жизнь в стадах, стаях, колониях или скоплениях, существует выраженный эффект группы. Физиологическое состояние отдельного животного резко ухудшается, если оно вынуждено существовать в одиночку или с малым числом сородичей. Колониальные птицы, если, например, их число невелико, не приступают к размножению после разорения птичьего базара. Рыбы стайных видов (например, сельди) не питаются даже при обилии корма, если вокруг нет сородичей. У муравьев, пчел, отселенных от общины, резко сокращается продолжительность жизни и угасают некоторые важные инстинкты даже в оптимальных, с физической точки зрения, условиях. Необходимость существования в группе сильно осложняет возможности восстановления вымирающих видов. С ней необходимо считаться и в животноводстве, и при охране промысловых животных. Этот же эффект приходится учитывать и при борьбе с вредителями. Например, если кладки яиц сибирского шелкопряда сохраняются почти полностью из-за низкой активности естественных врагов, гусеницы развиваются группами вдвое быстрее, чем поодиночке, и гораздо более прожорливы.

2) ЭФФЕКТ МАССЫ вызывается изменениями происходящими в среде при переуплотнении популяции, т.е. чрезмерное увеличение численности и плотности в однородной среде. Снижение численности происходит в результате самоотравления среды.

3)Конкуренция лежит и в основе внутрипопуляционного гомеостаза. Она здесь может проявляться в жестких и смягченных формах.

Жесткие формы обычно заканчиваются гибелью части особей.

·       самоизреживание фитоценозов в растительном мире. Например, на стации всходов и молодых растений в лесных сообществах на одном гектаре насчитывается до нескольких сотен тысяч древесных растений. К возрасту спелости (100 – 120 лет для хвойных видов и 50 – 70 лет для лиственных) число экземпляров обычно не превышает 1000 на 1 га, но чаще исчисляется несколькими сотнями. Остальные погибают в результате острой конкурентной борьбы (рис. 11).

·       В результате этого процесса, с одной стороны, освобождается пространство для остающихся более сильных особей, а с другой – ослабленные и погибающие особи выполняют положительную роль для сохранения популяции через включение в процессы круговорота, обогащение почвы минеральными веществами и гумусом. Часть ослабленных особей еще при жизни становится донорами для питания более сильных экземпляров. Это возможно в результате имеющего место срастания корней. Частным подтверждением таких явлений служат не единичные случаи нарастания годичных колец на пнях деревьев ("растущие пни").

·       каннибализм (поедания себе подобных) в животном мире -- результат острой внутривидовой борьбы. Такие явления наиболее часты среди хищников. Например, взрослые окуни при высокой численности популяции, особенно в небольших водоемах, начинают питаться мальками своего вида. Явления каннибализма характерны также для некоторых грызунов, личинок насекомых, особенно в случаях существования в ограниченном пространстве. Поедание потомства домашними животными, по-видимому, один из случаев атавизма данного явления, которое раньше имело место в природных популяциях.

Смягченные формы внутривидовой конкуренции проявляются обычно через ослабление части особей, выключения их из процессов размножения. Случаи гибели особей при таких формах борьбы менее вероятны. К таким механизмам внутрипопуляционного гомеостаза относятся

·      угнетающие (ингибирующие) выделения во внешнюю среду более сильными особями. Выделения во внешнюю среду характерны как для растительных, так и для животных организмов. ПРИМЕР молодое поколение леса не появляется под материнским пологом, либо находится в сильно угнетенном состоянии не только и результате дефицита светового и других факторов (минеральное питание, влагообеспеченность и т.п.). Опытным путем было установлено, что в этих процессах существенную роль играют ингибирующие выделения корней, а в ряде случаев атмосферные осадки, обогащенные химическими элементами и соединениями, вымывающимися из надземных органов взрослых растений. Препятствием для молодого поколения также может являться мощный слой слаборазложившемся мертвого органического вещества (лесной подстилки), препятствующий прорастанию семян и укоренению всходов. В спелых лесах сила влияния этих факторов обычно уменьшается, и молодое поколение постепенно сменяет теряющих конкурентную способность особей.

·      стрессовые явления. При высокой скученности особей в популяциях регулирующим механизмом численности могут являться стрессовые явления. Они наиболее характерны для млекопитающих. При стрессах обычно часть особей снижает или теряет репродукционные функции (выключается из процессов размножения). Более сильные особи в меньшей степени подвержены стрессу и его следствиям. При ослаблении или прекращении стрессовых явлений организмы обычно восстанавливают функции жизнедеятельности и репродукционного процесса. Различают шумовой стресс психологический, антропогенный и т.д.

·      разграничение территорий (территориальность). Явления территориальности наиболее четко выражены в животном мире. Сюда относятся различные способы охраны занимаемых территорий. Например, пение птиц – это, прежде всего, сигнал о занятости территории в период размножения и последующего выкармливания потомства. У кошачьих и собачьих территориальность проявляется через мечение границ участков выделением желез, мочой или механическими отметинами на деревьях, почве и т.п.

·       Миграции, как фактор гомеостаза, проявляются чаще всего в двух видах.

1.    массовый исход особей из популяции при явлениях перенаселенности (нашествия). Такие явления особенно характерны для леммингов, белок и некоторых других видов с взрывным типом динамики численности. Особи, оставившие популяцию, (как правило, молодняк) обычно не возвращаются на прежнее место. Значительное количество их погибает при подобных перемещениях.

2.    постепенный (спокойный) уходом части особей в другие популяции с меньшей плотностью населения.
Вообще и при численности, близкой к оптимальной, популяции обмениваются особями. Это важно как для исключения или уменьшения вероятности близкородственного скрещивания, так и для обмена информацией, которая имеет свою специфику в разных популяциях.
Неоднозначны реакции популяций на иммигрантов. В периоды высокой численности они препятствуют вселению особей из других популяций. При низкой численности имеет место явление противоположного порядка: резко уменьшается количество особей, оставляющих популяции, снимаются механизмы, препятствующие вселению особей из других популяций (иммигрантов).
Среди насекомых выселительная способность связана часто с появлением специфических особей, выделяемых обычно в отдельную фазу, характеризующихся большей подвижностью, стремлением к перемещениям. У тлей, например, появляется фаза с хорошо развитыми крыльями, у пустынной саранчи, кроме лучшего развития летательного аппарата, подвижность увеличивается за счет более темной окраски и в связи с этим лучшей прогреваемости тела, что для холоднокровных организмов является важнейшим фактором усиления активности.

 



 

 

 

 

 

Last modified: Tuesday, 20 March 2018, 2:30 PM