Презентация "Популяция как эколого-генетическая система" по экологии – проект, доклад

ПОПУЛЯЦИЯ как эколого-генетическая система

Содержание: Понятие и определение популяции у генетиков и экологов Распределение особей в популяциях Характеристики популяций (популяционные параметры) Список важных биологических понятий и терминов: Популяция в понимании генетика и эколога Распределение особей в популяциях Популяционные характеристики

ПОНЯТИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ У ГЕНЕТИКОВ И ЭКОЛОГОВ

Термин «популяция» происходит от латинского слова "populus" (народ, население) и заимствован из демографии. Этот термин ввел в экологию в 1903 г. датский биолог В.Л. Иогансен. Сначала биологи называли так самые разные группы особей одного вида. Понятие популяции у генетиков

Генетики называют популяцией группу генетически связанных особей одного и того же вида, которая более или менее изолирована и притом способна устойчиво самовоспроизводиться во многих поколениях, не теряя при этом качества потомства

Способность к самовоспроизведению. Ухудшение потомства бывает связано с накапливающимися вредными последствиями близкородственного скрещивания (инбридинга). Если группа скрещивающихся особей велика, то в ней высока доля особей, гетерозиготных по всем признакам. Такая группа особей может успешно самовоспроизводиться в течение многих поколений, и её потомство будет неизменно оставаться здоровым и жизнеспособным.

Популяцией может считаться только такая группа особей, которая способна автономно воспроизводиться с сохранением высокого качества потомства (здоровье, жизнеспособность) во многих поколениях.

Генетическая связь особей. Исходно считалось, что вероятность скрещивания всех особей в популяции уже по определению непременно должна быть одинаковой. Равную вероятность скрещивания всех особей группы называют "панмиксией" (что по-гречески означает "всеобщее смешивание"). Таким образом, сначала панмиксия считалась обязательным признаком подлинной популяции. Однако по мере накопления знаний о популяциях становилось всё более очевидным, что в реальности подлинная панмиксия почти никогда не встречается, даже если изолированная группа особей весьма невелика.

В настоящее время под "генетической связью особей в популяции" подразумевается: 1) если панмиксия – то не абсолютная, а весьма относительная, обычно довольно слабо выраженная; 2) отдалённое родство особей: общность некоторых генетически определяемых черт, унаследованных от общего предка. Группа относительно изолированных генетически взаимосвязанных особей, способная самовоспроизводиться во многих поколениях, с точки зрения генетика соответствует понятию популяции – элементарной эволюционной единице с собственной "эволюционной судьбой".

для эколога популяция – это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению и более или менее изолированная от других совокупностей особей этого же вида.

С одной стороны, популяция является биологической системой и объектом изучения науки демэкологии. С другой стороны- является элементом системы более высокого уровня организации – экологической, или экосистемы. В отличие от генетика, эколог: –интересуется тем, что происходит с популяцией в настоящее время и что ждет её в скором будущем: как составляющие её особи взаимодействуют с абиотической окружающей средой, друг с другом и с особями других биологических видов той же экосистемы и как всё это изменяет экосистему и её элементы; – практически не интересуется тем, способна ли эта совокупность особей одного вида дать потомство, способное самовоспроизводиться во многих поколениях, в весьма отдаленном будущем.

Возможно ли универсальное определение популяции? Объединив оба указанных подхода, можно вывести некое обобщенное определение популяции:

Популяция – совокупность генетически связанных особей одного вида, более или менее изолированная в пространстве от других совокупностей особей того же вида и способная к длительному автономному самовоспроизведению.

Однако такое «комбинированное» определение всё-таки выглядит несколько искусственным. Таким образом, генетическому и экологическому подходу всё же лучше соответствуют два приведённых выше разных определения популяции. Ведь они специализированы в соответствии с важными особенностями самих этих наук.

Степень внутренней неоднородность популяции проявляется в характере распределения особей в пространстве. Типовыми являются три типа распределения (смотри рисунок 1): равномерное (а), случайное, или беспорядочное (б) и агрегированное, или пятнистое – при котором особи образуют отдельные группы (с).

Распределение особей в популяциях

Равномерное распределение особей встречается при совпадении двух условий: 1) все ресурсы, полезные для особей данного вида, должны быть рассредоточены в занимаемом пространстве более или менее равномерно; 2) сами особи должны активно избегать общества себе подобных, максимально отдаляться от соседей. Случайное распределение наблюдается, если полезные ресурсы распределены беспорядочно, а особи совершенно игнорируют друг друга. Агрегированное распределение возникает в двух случаях: 1 - если полезные ресурсы образуют в пространстве отдельные сгущения; 2- если самим особям выгодно образовывать скопления. При этом агрегации могут распределяться в пространстве по-разному: случайно, равномерно или же создавать агрегации более высокого порядка. Выделенные три типа размещения организмов в природных популяциях редко встречаются в "чистом" виде.

Более сложный характер

Статические показатели характеризуют состояние популяции в какой-то определенный момент времени. К статическим показателям относятся: - общая численность (или поголовье) и плотность (число особей, приходящееся на единицу пространства) популяции; - биомасса (суммарная масса особей на единице пространства); - а также различные характеристики популяционной структуры (возрастной, размерной, половой и др.). Динамические показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за некоторый промежуток времени. Динамические показатели отражают изменение статических (изменение плотности, биомассы, продукция популяции). Основные статические и динамические характеристики популяций приведены в таблице.

Характеристики популяций

Основные статические и динамические характеристики популяции

Генетики называют популяцией группу генетически связанных особей одного и того же вида, которая более или менее изолирована и притом способна устойчиво самовоспроизводиться во многих поколениях, не теряя при этом качества потомства. Для эколога популяция – это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению и более или менее изолированная от других совокупностей особей этого же вида. Объединив оба этих подхода, можно вывести обобщенное определение: Популяция – совокупность генетически связанных особей одного вида, более или менее изолированная в пространстве от других совокупностей особей того же вида и способная к длительному автономному самовоспроизведению.