Популяция. Экологические характеристики популяций
Особи вида расселены на занимаемой ими территории неравномерно, поэтому вид распадается на более мелкие единицы, относительно изолированные друг от друга. Они называются популяциями.
Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно (т. е. на протяжении многих поколений) населяющих одну территорию, относительно изолированных от других групп особей этого вида, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
По характеру неравномерности расселения особей популяции могут быть ленточного, островного и пятнистого типа (см. рис.).
Сначала несколько определений.
«Радиусы индивидуальной активности»отдельных особей ограничены. Так, виноградная улитка способна преодолеть расстояние в несколько десятков метров, ондатра – в несколько сотен метров, песец – в несколько сотен километров. Благодаря этому размножение происходит лишь на территориях с повышенной плотностью организмов (репродуктивные ареалы).
Популяции называются панмиктическими,если в них происходит случайное, ничем не ограниченное скрещивание между особями, свободный выбор партнера. Противоположностью панмиктической популяции является подразделенная популяция, которая представляет собой совокупность субпопуляций, испытывающих воздействие дрейфа генов, изоляции и естественного отбора.
Экологические характеристики популяций:
1. Размер ареала (занимаемая площадь).
2. Численность особей.
3. Возрастной состав.
4. Половой состав.
Существуют минимальные значения численности, при которых популяция способна поддерживать себя во времени. Сокращение численности ниже этого минимума приводит к вымиранию популяции.
Величина популяции постоянно колеблется, что зависит от изменений экологической ситуации.
Возрастная структура популяций организмов разных видов варьирует в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножения, возраста достижения половой зрелости. В зависимости от вида организмов она может быть то более, то менее сложной. Так, у стадных млекопитающих, например дельфинов белух Delphinapterus leucas, в популяции одновременно находятся детеныши текущего года рождения, подросший молодняк прошлого года рождения, половозрелые, но, как правило, не размножающиеся животные в возрасте 2 – 3 лет, взрослые размножающиеся особи в возрасте 4 – 20 лет. С другой стороны, у землероек Sorex весной рождаются 1 – 2 приплода, вслед за чем взрослые особи вымирают, так что осенью вся популяция состоит из молодых неполовозрелых животных.
Половой состав популяций обусловливается эволюционно закрепленными механизмами формирования первичного(на момент зачатия),вторичного(на момент рождения) и третичного(во взрослом состоянии) соотношения полов. В качестве примера вспомним изменение полового состава популяции людей.
Реальные популяции ограничены по численности, кроме того, генетическиэффективная численность (Ne) популяции всегда существенно меньше ее общей численности(Nt) уже по той простой причине, что старшие и младшие возрастные группы исключены из процесса воспроизводства. У человека, например, величина Neсоставляет примерно треть от величины Nt. У других видов отношение Ne/Ntможет быть еще меньше, 0,1- 0,2.
2. Генетические характеристики популяций. Генофонд
Любая природная популяция имеет свой генофонд. Генофонд - это совокупность генотипов всех особей популяции. В науку это понятие ввел выдающийся русский генетик А. С. Серебровский в 1927 г. В англоязычной литературе подобный термин gene poolввел в 1951 г.Феодосий Григорьевич Добржанский.
Основной характеристикой генофонда является наследственное разнообразие, или богатство генофонда. Богатство генофонда в свою очередь зависит от полиморфизма, или аллельного разнообразия, и от количества комбинаций аллелей.
Гены, у которых в популяции обнаруживаются два или более аллельных варианта, называются полиморфными. Чем больше таких генов и чем больше у каждого такого гена аллелей, тем больше богатство генофонда. Так, при наличии двух аллелей существует три генотипа (АА, Аа, аа), при наличии трех аллелей – шесть генотипов, при четырех – 10 генотипов и т. д.
При этом комбинирование аллелей разных аллельных пар осуществляется независимо и (даже при небольшом числе полиморфных локусов) достигает астрономических значений: 4n –числовозможных комбинаций гамет, где n– плоидность (количество хромосом в гаплоидном наборе).
Резкое уменьшение численности вида естественно ведет к сокращению аллельного разнообразия и количества комбинаций. Поэтому необходимо сохранять генофонды диких и культурных видов, не допускать их резкого обеднения.
К генетическим характеристикам популяций относятся также частоты генов и генотипов. Необходимо различать эти понятия. Допустим (табл.1), какая-либо воображаемая популяция людей состоит из 100 индивидов, из которых 20 гомозиготны по аллелю а, 60 гомозиготны по аллелю А, а 20 гетерозиготны. Следовательно, в этой популяции доля людей с генотипом АА составит 60 %, с генотипом Аа – 20 % и с генотипом аа – 20 %. Это частоты генотипов.
По этим частотам можно рассчитать общее число генов и частоту встречаемости генов в популяции. Частоту доминантного гена А обозначим р, а частоту рецессивного гена а обозначим q. Как следует из таблицы 1, р=0,7, а q=0,3. При этом всегда р + q=1.
Дата добавления: 2017-09-19; просмотров: 279;