Регуляция численности популяции

Факторы, влияющие на численность популяции делят на независимые от плотности и зависимые от плотности.

Факторы, независимые от плотности (его влияние не зависит от величины популяции) – в большинстве случаев погодные условия, бури, пожары, загрязнение среды и т.д.

Факторы, зависимые от плотности – влияние их на популяцию есть функция плотности (в основном биотические факторы – внутривидовая конкуренция, паразиты, патогенные организмы и т.д.). Бывают прямого действия (с увеличением плотности их влияние увеличивается) и обратного.

В экосистемах с низким уровнем разнообразия, находящихся под влиянием физических стрессов, размеры популяции определяются в основном факторами, независимыми от плотности, а внутрипопуляционные факторы играют второстепенную роль. В таких случаях наблюдается отсутствие стабильности в динамике (местности с резко неблагоприятными условиями – аридные зона; мелкие организмы с коротким жизненным циклом – насекомые, планктон и т.д.).

В экосистемах с высоким уровнем разнообразия, функционирующих в благоприятной среде регуляция осуществляется в основном за счет биологических факторов (наблюдается стабильность плотности или постоянство характера изменений ее во времени).

Большинство ученых, изучающих динамику численности популяции, сходились до недавнего времени на том, что ее ведущей силой является нехватка жизненного пространства и ресурсов. Однако в 60-х годах в экологии появилась концепция саморегуляции популяций, согласно которой в процессе роста популяции изменяется не только качество окружающей среды, но и качество особей, составляющих популяцию. Как подчеркнул автор теории Д.Читти (1960), любая популяция способна регулировать свою численность так, чтобы не подрывались возобновляемые ресурсы местообитания и не требовалось вмешательства внешних факторов (хищников, погоды).

Согласно концепции, изменения организмов могут быть фенотипическими и генотипическими.

Фенотипические изменения По наблюдениям за популяции лабораторных мышей, при увеличении плотности их популяции у них возникает состояние стресса, которое характеризуется рядом признаков, в том числе и резким повышением активности надпочечников. Гормональные сдвиги тормозят развитие половых желез, что приводит к более позднему половому созреванию и снижению плодовитости.

Так в одном опыте плодовитость домовых мышей снижалась, если каждый день в течение одной минуты им показывали разъяренного самца.

В природе неоднократно было отмечено, что при увеличении плотности некоторых млекопитающих они часто гибли от “шоковой” болезни.

Имеют место также поведенческие механизмы саморегуляции. Так, при увеличении плотности животных с территориальным поведением все большее их количество не могут удержать свою территорию, мигрируют в менее благоприятные места и чаще гибнут.

Генотипические изменения Специальный генетический механизм саморегуляции подразумевает наличие в популяции минимум двух разных генотипов, один из которых лучше себя чувствует в условиях большей плотности, другой - меньшей. Так в опыте с пенсильванской полевкой показано, что на пике ее численности преобладают особи, выживающие при большей скученности, но с меньшей плодовитостью. При низкой плотности получают распространение особи, с высокой плодовитостью, но не выносящие тесноты.

Крайняя выраженность разнокачественности особей – явление фазовой изменчивости у саранчи (две фазы – одиночная и стадная, различаются морфологически и физиологически. Стадная – яркая окраска, высокая двигательная активность, стремление собираться в собираться в стаи, молодые особи быстрее развиваются, лучше выживают). Массовой миграции могут способствовать климатические условия.