Na pewno masz pojęcie o tym, czym jest populacja. Wszyscy przechodziliśmy przez przykłady i definicje na lekcjach biologii. W podręcznikach szkolnych temat ten jest wystarczająco szczegółowo opisany. Ale jeśli przygotowujesz się do egzaminu lub chcesz dowiedzieć się więcej o populacji (przykłady, cechy, liczby), ten artykuł będzie dla Ciebie przydatny.
Rozprzestrzenianie gatunku na przykładzie żaby
Populacja wszelkiego rodzaju jest niezwykle nierównomiernie rozmieszczona w przestrzeni, w pełnej zgodzie ze znanym przysłowiem: gęsta w jednym miejscu, pusta w innym. To całkiem naturalne. Od czego zacząć rozważanie tematu „Populacja”? Przykłady prawdopodobnie pomogą Ci zobrazować, jakie są cechy rozmieszczenia gatunków na naszej planecie.
Żaba stawowa jest często spotykana w całej Europie. Ale nikomu nie przyszłoby do głowy szukać żab w suchym lesie sosnowym lub na skalistych placach. Żyją na bagnach, w pobliżu zbiorników wodnych oraz w innych mokrychmiejsca. Chociaż takie siedliska występują we wszystkich krajach, nie obejmują one całkowicie całej Europy. Oznacza to, że żaby są rozmieszczone nierównomiernie, w grupach. Te grupy osobników mogą być duże lub małe, istnieć przez kilka lat lub przez wieki. W szczególnie mokrym roku, kiedy każda nizina jest wypełniona wodą, żaby z bagien rozprzestrzeniły się stosunkowo daleko i mogą nawet złożyć tarło w jakiejś tymczasowej dużej kałuży. Ale w suche lato kałuża wyschnie, a wszystkie urodzone tu żaby umrą. To już koniec krótkiej historii tak małej grupy.
O wiele ważniejszy dla ewolucji jest los grupy żab żyjących na stałe na dużym bagnie. Zmniejszająca się lub zwiększająca liczebność – w zależności od warunków życia – populacja żab na dużym bagnie może istnieć przez wiele setek i tysięcy pokoleń. Życie takiej grupy będzie przebiegało stosunkowo w odosobnieniu od innych grup, ponieważ kolejne najbliższe duże bagno z odpowiednimi warunkami do długiego istnienia może znajdować się kilkadziesiąt kilometrów od pierwszego. I choć żaba z pewnością przejedzie przez całe swoje życie dziesiątki kilometrów, żaden z nich w naturze nie przebiegnie dziesięciu kilometrów w linii prostej.
Stopień izolacji gatunku
Oczywiście, nasze bagno nie jest całkowicie odizolowane od innych. Przelatujący nad nim bocian, który uwielbia polować nie na tym, ale na sąsiednim bagnie, a którego pokonanie dziesięciu kilometrów nic nie kosztuje, może zrzucić żabę nad nasz zbiornik, przeznaczonydla jego piskląt. Kaczki lub inne ptactwo wodne przechodzące tędy wiosną mogą przenosić kilka jaj do innego zbiornika wodnego, który znajduje się na ich drodze; jeśli masz szczęście, jaja mogą rozwinąć się w innym, zupełnie obcym miejscu. Takie zdarzenia oczywiście zdarzają się niezwykle rzadko, ale zdarzają się od czasu do czasu.
Nie myśl, że życie w tak odizolowanych grupach jest typowe tylko dla mieszkańców bagien i innych zbiorników wodnych. Kolonie kretów, wyraźnie widoczne na kopcach ziemi, które rosną w nocy, znajdują się również tylko w miejscach odpowiednich do życia tego owadożernego ssaka – na polach, wzdłuż obrzeży lasu. Zarośla pokrzywy występują również tylko tam, gdzie są dogodne warunki dla tej rośliny: jest zacieniona, a gleba bogata w azot. Łatwo przelatujące z miejsca na miejsce motyle, które, jak się wydaje, mogą żyć wszędzie, każdy spotyka się ściśle na swoim miejscu: żałoba w brzozowych lasach, białe, gdzie jest trochę roślin krzyżowych i tak dalej.
Przechodzimy więc do rozważenia pojęcia „populacji”. Jego definicję i charakterystykę przedstawiono poniżej. Zacznijmy oczywiście od najważniejszej rzeczy - od definicji.
Koncepcja i charakterystyka populacji
Środek zagęszczenia populacji dowolnego gatunku, który utrzymuje się przez długi czas, nazywa się populacją. Jego najważniejszą cechą jest jedność genetyczna: osobniki należące do takiej grupy i żyjące blisko siebie mogą kojarzyć się częściej niż osobniki należące do różnych populacji. Dla ewolucji ważne jest oczywiście,fakt, że w tym przypadku dochodzi do wymiany informacji genetycznej: w końcu potomkowie otrzymują połowę chromosomów od jednego rodzica, a połowę od drugiego. Dlatego, gdy kojarzy się przez kilka pokoleń, każda wyizolowana grupa osobników okazuje się niejako jednym dużym systemem z pewnym zestawem cech dziedzicznych - funduszem genetycznym lub pulą genów.
Wymiana między sąsiednimi populacjami
Jeżeli wymiana osobników pomiędzy sąsiednimi populacjami w przyrodzie okaże się zauważalnie większa niż kilka procent w każdym pokoleniu, to bardzo szybko te dwie grupy uzyskują wspólne właściwości dzięki całkowitemu wymieszaniu materiału genetycznego. Jeśli wymiana wynosi nie więcej niż kilka osobników na każdy tysiąc w każdym pokoleniu, to każda populacja zwierząt lub roślin „zachowuje swój kolor”. Innymi słowy, pozostaje jednocześnie częścią złożonego systemu wielu populacji zwanego gatunkiem.
Odległości podróżują indywidualnie
Teraz staje się jasne, dlaczego tak ważne jest, aby wiedzieć, jak daleko organizmy faktycznie poruszają się w naturze i, co najważniejsze, jak daleko mogą przenieść swoje geny i przekazać je następnemu pokoleniu. Odkrycie tego wcale nie jest takie proste: trzeba oznaczyć, wypuścić i ponownie złapać wiele osobników zwierząt, aby ustalić, jak daleko naprawdę rozprasza się pyłek różnych roślin, ich nasiona są przenoszone. Wyniki takich badań były pod wieloma względami zaskakujące.
Rozmieszczenie zwierząt i roślin
Coterytorium może być zajęte przez ludność? Przykłady, które podamy, stanowią wizualną reprezentację tego.
Tylko pięć na sto sarny ucieka na odległość 10 km od swojego stałego siedliska, a zdecydowana większość pozostaje przez całe życie na obszarze o średnicy 3 km. Również u jelenia północnoamerykańskiego tylko 5% osobników przez całe życie pokonuje odległość do 10 km w linii prostej, a zdecydowana większość populacji (95% osobników) żyje w obszar o średnicy około półtora kilometra. Zarówno dzikie króliki, jak i zające europejskie zachowują się bardzo podobnie do jelenia. Wróble polne w masie nie odlatują dalej niż 400 m od miejsca znakowania przez całe życie. A duży amerykański piżmak wodny, który zadomowił się w odpowiednich zbiornikach wodnych prawie w całej północnej Eurazji, nie oddala się dalej niż 1 km od miejsca oznaczenia, a większość zwierząt żyje całe życie w przestrzeni o promieniu około 100 m.
Jaka jest populacja roślin pod tym względem? Przykłady rozmieszczenia pyłku pokazują, że jego zasięg nie różni się zbytnio u niektórych gatunków. Na przykład pyłek dębu w lesie niesiony jest przez wiatr tylko przez kilkaset metrów.
Mistrz w zasięgu dystrybucji znalazł się wśród zwierząt cyraneczki. Pisklęta turkusowe oznaczone w Anglii spotkały się następnie gnieżdżące się tysiące kilometrów od ich rodzimego gniazda: na Półwyspie Kolskim i w regionie Archangielska, na Islandii i na Białorusi.
Obszar zaludnienia
Wszystkie powyższe liczby mówiąo tym, jakie terytorium mogą zajmować poszczególne populacje różnych gatunków, jaka odległość wystarczy, aby sąsiednie grupy były od siebie odizolowane. Oddzielne populacje saren mogą żyć na małych pasmach górskich w odległości zaledwie kilkudziesięciu kilometrów, grupy wróbli mogą znajdować się dwa kilometry od siebie, ale populacje kaczek najwyraźniej zajmują obszar równy prawie całej Europie. Nawiasem mówiąc, ogromny rozmiar terytorium populacji kaczek dobrze wyjaśnia fakt, który od dawna zaskakuje naukowców: wszyscy różnią się zaskakująco niską zmiennością, a wśród nich, w przeciwieństwie do większości innych ptaków, rzadko można rozróżnić podgatunki. Teraz stało się jasne, że wszystkie kaczki tego samego gatunku należą do jednej lub kilku populacji. Ciągle się ze sobą krzyżują, więc nie ma kumulacji nowych postaci w żadnej części asortymentu.
Populacje
Tak więc charakteryzuje się silną, ale nie całkowitą izolacją od sąsiadów. Dzięki temu zachowana i utrzymana jest oryginalność funduszu genetycznego każdego z nich.
Kolejną ważną cechą populacji jest jej liczebność, to znaczy liczba wchodzących w jej skład jednostek. Ile osób jest w nim zawartych? Trudno jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie, gdyż liczba ta jest różna dla różnych gatunków zwierząt i roślin. U owadów, takich jak komary, jedna populacja może obejmować miliony osobników. Populacja jednego z gatunków ważek na jeziorze w pobliżu miasta Orekhovo-Zuevo w regionie moskiewskim wynosi około 30 tysięcy osobników, a liczba kilku grup jaszczurek w Kazachstaniewahał się od kilkuset do kilku tysięcy osobników. Ale takich danych jest wciąż niewiele, a naukowcy nie wiedzą jeszcze, jaka jest dokładna wielkość populacji nawet najpospolitszego gatunku.
Problem określenia liczby liczb
Dzisiaj ten problem nie jest już tylko czysto teoretyczny. Aby zachować jakikolwiek gatunek, ważne jest, aby znać minimalną liczbę osobników, przy których może on istnieć przez długi czas i niezawodnie. Aby zrozumieć wagę tego problemu, należy dodać, że liczba osobników w populacji waha się zawsze: kilkukrotnie, czasem kilkaset, a czasem tysiące razy. Populacja dużych zwierząt, licząca średnio mniej niż kilkaset osobników, nie może przetrwać wystarczająco długo. Mniejsze grupy, prędzej czy później – po prostu w wyniku nieuniknionych wahań liczebności, całkiem przypadkowo – można zredukować do zera.
Z uwagi na fakt, że długoterminowe istnienie małych populacji jest prawie niemożliwe, większość naukowców sceptycznie odnosi się do sensacyjnych doniesień, takich jak „odkrycie” kilku prehistorycznych łuskowców w Loch Ness w Szkocji. Wszystkie te nieliczne potwory powinny zniknąć dawno temu.
Ewolucja populacji
Prawdziwe populacje są potencjalnie nieśmiertelne: mogą istnieć, dopóki nie znikną odpowiednie dla nich warunki. Ale jednocześnie, w każdych, nawet najbardziej sprzyjających warunkach, grupy te powinny co jakiś czas się nieznacznie zmieniać. Innymi słowy, istnieje ewolucjapopulacje.
Nowe mutacje w przyrodzie pojawiają się w sposób ciągły, chociaż tempo tego procesu jest stosunkowo niskie. Jednak z biegiem czasu zmienia się skład genetyczny populacji. Oczywiście żadna mutacja, nawet kilkanaście, nie może tego zmienić. Jednak kumulują się z pokolenia na pokolenie, aż zamanifestują się w takiej czy innej kombinacji skłonności rodzicielskich. Jeśli ta kombinacja okaże się skuteczna, to w ciągu jednego lub dwóch pokoleń osobniki z nim będą liczne w tej grupie, dzięki czemu skład genetyczny populacji zmieni się zauważalnie. Wejście takiej czy innej mutacji na arenę ewolucyjną jest bardzo ważnym wydarzeniem w życiu zarówno odrębnej grupy, jak i całego gatunku. Jest to najmniejszy krok w procesie ewolucyjnym, ale cały wspaniały proces ewolucji składa się z takich kroków.
Więc pokrótce przejrzeliśmy temat „Populacja”. W artykule przedstawiono jego definicję, przykłady i charakterystykę. Mamy nadzieję, że te informacje okażą się przydatne.
