15. Принципы регуляции численности популяции. Экологические показатели.

Численность популяции определяется в основном двумя явле­ниями - рождаемостью и смертностью.

В процессе размножения число особей популяции возрастает, теоретически она способна к неограниченному росту численности,однако факторы окружающей среды огра­ничивают этот рост, и реальная кривая (кривая 2) роста популя­ции приближается к значению предельной численности. Про­странство, заключенное между теоретической кривой и реальной, характеризует сопротивление среды.

Общая численность популяции подвержена сезонным, много­летним периодическим колебаниям численности, а также непе­риодическим (например, вспышки массового размножения вреди­телей). Эти изменения численности и являются динамикой чис­ленности популяций.

Существуют условные причины колебания численности попу­ляций.

♦ При наличии доступного корма численность популяции рас­тет, но при ее максимальной величине корм становится лимитирую­щим фактором, и недостаток его приводит к снижению численности.

♦ Взлеты и падения численности популяции могут происхо­дить в процессе конкуренции нескольких популяций из-за одной экологической ниши.

♦ Сложные взаимоотношения популяций хищника и жертвы, паразита и хозяина также могут выступать одной из причин ко­лебания численности.

♦ Абиотические факторы (температурный режим, влажность, хи­мический состав среды и др.) оказывают сильное влияние на числен­ность популяции и нередко вызывают ее значительные колебания.

Плотность популяции обычно имеет определенный оптимум. При любом отклонении численности от этого оптимума вступают в силу механизмы ее внутрипопуляционной регуляции.

Рост плотности популяции многих насекомых сопровождает­ся уменьшением размеров особей, снижением их плодовитости, повышением смертности личинок и куколок, изменением скоро­сти развития и соотношения полов, что резко снижает активную часть популяции. Чрезмерное возрастание плотности популяции нередко стимулирует каннибализм (от фр. сапшЪа1е - людоед). Ярким примером может служить явление поедания своих же яиц мучными хрущаками. Каннибализм наблюдается у некоторых ви­дов рыб, у земноводных и других животных. Каннибализм извес­тен более чем у 1300 видов животных.

Одним из важных механизмов внутрипопуляционной регуля­ции численности выступает эмиграция - выселение, переселение части популяции в менее предпочитаемые места обитания того же ареала. У некоторых видов тлей повышение плотности попу­ляции сопровождается появлением крылатых особей, способных расселяться. При переуплотлении эмиграции происходят у ряда млекопитающих (особенно у мышевидных грызунов) и птиц.

Падение плотности популяции ниже оптимального уровня (например, при усиленном истреблении крыс) вызывает повышение плодовитости и стимулирует их более раннее половое созревание.

Некоторые механизмы регуляции численности популяций од­новременно могут предотвращать внутривидовую конкуренцию. Так, если птица отмечает свой гнездовой участок пением, то дру­гая пара того же вида гнездится за его пределами. Метки, остав­ляемые многими млекопитающими, ограничивают их охотничий участок и предупреждают вселение других особей. Все это сни­мает внутривидовую конкуренцию и препятствует чрезмерному уплотнению популяции.

Как отмечает И.И. Шмальгаузен все биологические системы характеризуются большей или меньшей способностью к саморегуляции, т. е. к гомеостазу (от греч. котоюз - тот же самый, похожий, 5Ш515 - неподвижность, стояние). Гомеостаз -это способность живой системы (в том числе и популяции) поддерживать устойчивое ди­намическое равновесие в изменяющихся ус­ловиях среды. Динамическим равновесием называется колебание численности популя­ции в пределах какой-то средней величины.

Первую попытку выявить механизмы го-меостаза в живой природе сделал К. Линней (1760 г.). Обобщенную концепцию гомеостаза и сам термин предложил У. Кеннон (1929 г.).

Гомеостатической системой является прежде всего каждая отдельная особь, а за­тем уже популяция.

Важным механизмом регуляции числен­ности является стресс-реакция Для человека явление стресса впервые было описано в 1936 г. Г. Селье. В ответ на отрицательное воздействие каких-либо факторов в организме возникают реакции двух типов: специфические, зависящие от природы повреждающего агента (например, возрастание теплопродукции при действии холода), и неспецифическая реакция напряжения (стресс) как общее усилие организма приспособиться к изменившимся условия м природе различают много форм стресса:

♦ антропогенный (возникает у животных под воздействием деятельности человека);

♦ нервно-психический (проявляется при несовместимости ин­дивидуумов в группе или в результате переуплотнения популяции);

^ тепловой, шумовой и др.