П.2. Регуляция плотности популяции

Логистическая модель роста популяции предполагает наличие некой равновесной (асимптотической) численности и плотности. В этом случае рождаемость и смертность должны быть равны, т. е., если b = d, то должны действовать факторы, изменяющие либо рождаемость, либо смертность.

Факторы, регулирующие плотность популяции, делятся на зависимые и независимые от плотности. Зависимые изменяются с измене­нием плотности, а независимые остаются постоянными при ее изме­нении. Практически, первые – это биотические, а вторые – абиотические факторы.

Помимо выше описанной регуляции существует еще саморегуля­ция, при которой на численности популяции сказывается изменение качества особей. Различают саморегуляцию фенотипическую и генотипическую.

Фенотипы – совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе онтогенеза на основе данного геноти­па. Дело в том, что при большой скученности (плотности) образуются разные фенотипы за счет того, что в организмах происходят физиоло­гические изменения в результате так называемой стресс-реакции (дистресс), вызываемой неестественно большим скоплением особей.

Генотипические причины саморегуляции плотности популяций связаны с наличием в ней по крайней мере двух разных генотипов, возникших в результате рекомбинации генов.

При этом возникают особи, способные размножаться с более раннего возраста и более часто, и особи, с поздней половозрелостью и значительно меньшей плодовитостью. Первый генотип менее устойчив к стрессу при высокой плотности и доминирует в период подъема пика численности, а второй – более устойчив к высокой скученности и доминирует в период депрессии.

Таким образом, саморегуляция обеспечивается механизмами торможения роста численности.

Рис. П.3.1 Модель популяции с неперекрывающимися поколениями. Вид одноэкстремальной функции зависимости численности популяции в данный момент времени от численности в предыдущий момент времени: Nt+1= F(Nt)

Таких гипотетических механизмов три:

1) при возрастании плотности и повышенной частоте контактов между особями возникает стрессовое состояние, уменьшающее рождаемость и повышающее смертность;

2) при возрастании плотности усиливается миграция в новые местообитания, краевые зоны, где условия менее благоприятны и повышается смертность;

3) при возрастании плотности происходят изменения генетического состава популяции – замена быстро размножающихся на медленно размножающихся особей. Это свидетельствует о важнейшей роли популяции как в генетико-эволюционном смысле, так и в чисто экологическом, как элементарной единицы эволюционного процесса, и об исключительной важности событий, протекающих на этом уровне биологической организации, для понимания как существующих опасностей, так и «возможностей управления процессами, определяющими само существование видов в биосфере».