Популяцияны сипаттайтын негізгі қасиеттер

ЖОСПАР

1.Популяция және оның құрылымы

2.Популяцияны сипаттайтын негізгі қасиеттер

3. Популяциялар санының  ауытқулары

Қолданған әдебиеттер тізімі

ПОПУЛЯЦИЯЛАР ЭКОЛОГИЯСЫ

1.Популяция және оның құрылымы

Популяция дегеніміз - белгілі бір географиялық аумақта тіршілік етуге бейімделген, генетикалық шығу тегі бір, бір түрге жататын особьтар жиынтығы. Популяция латынның "попилус" - "халық, топ" деген мағынаны білдіреді.

Әрбір жеке түрдің өзіне тән таралу аймағы болады. Олардың сол аймақтағы тобы, сан мөлшері әр түрлі болуы мүмкін. Популяцияның сан мөлшерінің аз немесе көп болуы түрдің шығу тегіне, тарихына, ареалдың көлеміне т.б. көптеген себептерге байланысты.

Организмдердің  популяцияларын жан-жақты зерттеуші  экологтар С. С. Шварц, А. М.Гиляров, А. В. Яблоков, т.б. өздерінің еңбектерінде популяцияға қазіргі түрғыдан анықтама береді. Мәселен, С. С. Шварц (1969) популяция дегеніміз "Орта жағдайларының өзгерісіне үзақ уақыт бойы өзінің тұрақты санын ұстап тұратын бір түрге жататын организмдердің элементар топтар" деп анықтама береді. Ал, A. B. Яблоков өзінің еңбегінде "белгілі бір аумақты мекендейтін бір түрге жататын организмдердің эволюциялық даму жолы ұқсас топтары" дейді. A. M. Гиляров өзінің әріптестерінін идеяларын дамыта келіп, популяцияға біршама жаңа қөзкарасты анықтама беруге тырысты.

Популяция - белгілі  бір аумақты мекендейтін шығу тегі бір, ұзақ жылдар бойы табиғаттағы санын тұрақты ұстап келе жатқан бір түрге жататын организмдер жиынтығы. Популяция ішінде үнемі тіршілік үшін күрес, басқа туыстық топтармен мүмкіндігінше шектелген формалар тіршілік етеді. Олар бір-бірінен - жергілікті, экологиялық, географиялық популяциялар деп бөлінеді. Популяцияларды осылайша жіктеу Н. П. Наумов жүйесіне негізделеді.

Популяция - биологиялық бірлік ретінде өзінің белгілі құрылымы, қасиеті және атқаратын функциялары арқылы ерекшеленеді. Популяция құрылымы ондағы особьтар санымен және кеңістікте таралуымен сипатталады. Ал, популяцияның функциясы басқа биологиялық жүйелермен үқсас келеді. Популяцияға тән касиеттерге өсу, даму, көбею, орта жағдайларының өзгерісіне бейімділігі, генетикалық шығу тегі, экологиялык жағдайлары жатады.

Элементар (жергілікті) популяция - табиғаты бірдей кішігірім аумақтарды мекендейтін бір түрге жататын особьтар жиынтығы. Элементар популяциялардың табиғаттағы саны, даму эволюциясы мен ұзақтығы биоценоздың күрделі немесе қарапайымдылығына, бірегейлігіне байланысты болады.

Табиғатта жергілікті популяциялардың араласып кетуі бір-бірінің арасындағы шекараны жойып, түрлердің ұсақтап кетуіне әкеліп соғады.

Экологиялық популяция - жергілікті популяциялардың жиын-тығы негізінде қалыптасады. Олар негізінде түр ішіндегі топтар болған-дықтан белгілі бір биоценозда тіршілік етуге бейімделген. Мәселен, кәдімгі ақ тиін көптеген ормандарда кең таралған. Сондықтан олардың "қарағайлық", "шыршалық" немесе т.б. экологиялық популяциялары көптеп кездеседі. Олар бір-бірімен жиі араласатындықтан генетикалық алмасулар элементар популяцияларға қарағанда баяу жүреді.

Географиялық популяция - географиялық жағдайлары бірдей аумақты қамтитын, особьтар топтарын қүрайтын экологиялық попу-ляциялардан тұрады. Географиялық популяциялар салыстырмалы түрде бір-бірімен нақты шектелген әрі өсімталдығы, особьтар формасы, экологиялық қатарлары, физиологиялық мінез-қүлқы және басқа да касиеттері арқылы ерекшеленеді. Популяциялардың осылайша ұзақ жылдар бойы жекеленуі бірте-бірте географиялық раса немесе жаңа түр формаларын дүниеге алып келуі мүмкін. Ондай түрлерді географиялық түр тармағы, раса немесе сол түрдің синонимі ретінде қарастырады. Мәселен, кәдімгі ақ тиіннің 20-дан астам географиялық популяциясы бар. Табиғатта популяцияның шекарасы мен дене тұрқы оның қандай аумақты мекендейтіндігінде емес популяцияның өзінің жеке қасиетгерімен сипатталады. Н. П. Наумовтың зерттеулері бойынша популяциялардың ұсақ аумаққа таралуы олардың көптүрлілігін және генефонын байытады деп тұжырымдайды. Осыған байланысты табиғатта абсолютті популяция болмайды. Өйткені, әрбір түр өзінің даму эволюциясы барысында уақыт пен кеңістікке қатысты миграция (орын ауыстыру) кезінде бір-бірімен араласып отырады. Ал, өсімдіктер болса тозаңдары жел арқылы немесе өсімдіктер арқылы кең таралып жатады. Нәтижесінде, түр шегіндегі популяциялардың әр түрлі формалары қалыптасып отырады. Сондықтан популяцияға экологиялық тұрғыда толық анықтама берілген жоқ. Осы бағытта С. С. Шварцтың көзқарасы қолдауға тұрарлық бағыт. Онда: "Популяция дегеніміз жеке түрдің сандык және сапалык параметрлерімен сипатталатын түр ішіндегі тіршілік формалары ұқсас особьтардың топтары" деп анықтама беріледі.

2.Популяцияны сипаттайтын негізгі қасиеттер

Популяцияның  табиғаттағы саны мен тығыздығы. Популяцияның саны мен тығыздығы оның қасиеттерін сипаттайтын негізгі көрсеткіш болып саналады. Популяцияның саны дегеніміз белгілі бір көлемдегі немесе аумақтағы особьтардың жалпы саны. Организмдердің саны табиғатта тұрақты болмайды. Оның аз немесе көп болуы особьтардың өсімталдығы мен шығынына (өлуі) байланысты.

Популяцияның  тығыздығы белгілі бір көлемдегі  немесе кеңістік-тегі особьтардың саны мен биомассасының салмағымен өлшенеді. Мәселен, 1 гектардағы шыршалардың саны 150 немесе 1 м³ көлемдегі су дафниялардың биомассасы 0,5 г.

Популяцияның  тығыздығы олардың санына байланысты өзгеріп отырады. Тығыздык шексіз өсуі мүмкін емес. Ол үшін особьтардың кең  таралуына қолайлы жағдай мен кеңістік болуы керек. Организмдердің кеңістікте таралуы олардың шектеуші факторы кездеспейінше жүре беруі мүмкін. Осыған орай, популяциялардың кездейсоқ, біркелкі және топтанып таралу жолдары бар.

Кездейсоқ таралу - тек бірегей ортаға тән құбылыс. Мәселен, 
егістіктерде зиянкес жәндіктердің таралуы алғашында кездейсоқ 
болғанымен бірте-бірте көбейе түсіп, топтану немесе шашыранды 
таралу сипатын алады. 

Популяцияның  табиғаттағы санын өзін-өзі реттеу мүмкіндігі бар. Әрбір түрдің көбеюінің  жоғарғы және төменгі шегі боладьі. Одан әрі түр көбейе алмайды. Сондықтан кез келген популяция өзінің сан мөлшерін оптимальды (қалыпты) жағдайда ұстап тұруға тырысады. Организмдердің табиғаттағы санының ауытқуының тәуліктік және маусымдық кезеңдерін байқауға болады. Мәселен, ұсақ сүт қоректілер, кеміргіштер, кейбір қүстар мен насекомдардың өсу, көбею потенциалы өте жоғары болады. Кеміргіштер бір маусым ішіндс 300-500 есе, ал кейбір насекомдар 1300-1500 есе көбейетіні ғылымға мәлім. Мұндай құбылыстар, әсіресе, шегірткелерде, жұқпалы аурулардың қоздырғыштарында, вирустар мен бактериялар өмірінде жиі кездесіп, ауыл шаруашылығына немесе адам өміріне үлкен қауіп төндіруде.

Популяциялардың табиғаттағы санының күрт азайып кетуі де қалыпты жағдай емес. Кей  жағдайда популяциялар сиреп, бірте-бірте құрып кетуі мүмкін.

Популяциялардың табиғаттағы санының қайталанбайтын, тұрақты, сирек қайталанатын, ырғақты қайталанатын, тұрақты қайталанатын жағдайларын кездестіруге болады. Мәселен, тұрақты қайталанбайтын ауытқулар тарихта бірнеше мысалдар арқылы көрініс берген. Американдық шабақ балықтарды аулау 1900 жылдан бастап жыл сайын 2000 т болған. Одан соң оны аулау бірнеше жыл бірден 98 % кеміп кеткен. Ал, 1944 жылдан бастап тағы да жылына 2500 т шабақ аулана бастаған.

Табиғатта кездесетін мұндай кұбылыстарға XIX ғасыр мен XX ғасыр аралығында Ресей жеріндегі жұпсыз түн көбелегінің, Австралия жеріндегі қоян мен Гавая аралындағы опунция кактусының, Еуразияға кең таралған колорада коңызы мен амброзия арамшөбін мысалға келтіруге болады. Организмдерде сирек кездесетін мұндай құбылыстар көбінесе олардың жаңа ортаға түсуімен байланысты екені көңіл аударарлык жағдайлар. Оның бірден-бір басты себебі, жаңа ортаға кездейсоқ жолдармен келген организмдердің көбінесе тұқымы, жемісі, жұмыртқасы немесе ересегінің келіп түсуі. Нәтижесінде, организмнің бүрынғы мекенінде оның ғасырлар бойы бейімделген табиғи жаулары, паразиттері, ауруларын туғызушылар, бәсекелестері, т.б. реттеушіле-рінің қалып қоюында екенін ғалымдар дәлелдеді.

Организмдердің  көбею мүмкіндігі өте жоғары. Оны организмнің биотикалық потенциалы дейді. Ғалымдар кейбір организмдердің теориялық өсімталдығын зерттеген кезде көптеген қызықты фактілерге көздері жеткен. Мәселен, бактериялар әрбір 20 минут сайын көбеюге қабілетті болған. Егерде олардың көбеюіне ешбір кедергі болмаған жағдайда 36 сағат ішінде бүкіл жер шарын қаптап кететіндігі дәлелденген. Сол сияқты кәдімгі бақ-бақ өсімдігі бір тал тұқымының популяциясы жер шарына 10 жыл ішінде таралып кететін көрінеді. Ал, балықтар уылдырығын он мыңдап шашқанымен оның небәрі 2-3 % ғана тірі қалады. Насекомдардың көбі жүздеп, мыңдап жұмыртқа салғанымен оның аман калу мүмкіндігі 0,32 % деп есептеледі. Аталған фактілер организмдердің шын мәніндегі тірі қалу мүмкіндігінің өте аз екендігін дәлелдейді.

Организмдердің табиғаттағы сан мөлшері олардың шығынына да көп байланысты. Популяцияның шығыны (өлім-жітімі) дегеніміз - белгілі бір уақыт аралығындағы өлген особьтарының саны. Организм-дердің шығыны орта жағдайларына, қорекке, ауруларға, популяцияның жас ерекшеліктері мен т.б. көптеген факторларға тәуелді болып келеді. Кейбір организмдердің шығыны жас кезінде жоғары болса, ал біразы ересек кездерінде көбірек өледі.

Организмдердің  жалпы шығынын үш типке жіктеп қарастыруға болады. Яғни, организмдердің тірі қалу мүмкіндігінің үш типі бар.

Тірі  қалу мүмкіндігінің бірінші типі көбінесе насекомдарға, ірі сүтқоректілерге, ағаштарға, адамдарға тән. Бұл жағдайда организмдердің өмір ұзақтығы біркелкі дами келе ең соңғы жылдары (кәрілік кезеңі) қысқа уақыт аралығында шығын күрт көбейіп кетеді. Әрине, бірінші тип әрбір организмнің шығу тегіне, жасының ұзақтығына, жыныс ерекшеліктеріне қарай әр түрлі болады.

Екінші  типке жататын организмдердің өлім-жітімі өмірінің ұзына бойында тұрақты болатын түрлерге тән. Бұларға тұшы суларда тіршілік ететін ішек куыстылар жатады, әрі бұл сирек кездесетін күбылыс.

Үшінші  тип те көптеген организмдердің өкілдерін  қамтиды. Оларға тән белгілер - организмдердің өмірінің бастапқы кезеңінде особьтардың  шығынының өте көп болуы. Мәселен, балықтар, құстар, омыртқасыз жануарлар шексіз көп ұрпақ береді. Өсімдіктер өте көп тұқым мен ұрпақ беруге ұмтылғанымен олардың өлім-жітімі керісінше 90-95 %-ке жетеді. Организмдердің тірі қалу мүмкіндігін білу популяциялардың пайдалы немесе зиянды түрлеріне теориялық зерттеулер мен тәжірибелер жүргізгенде маңызы зор.

Организмдердің  өсімталдығы және шығынымен қатар олардың кеңістікте таралуы (миграция) да табиғаттағы саны немесе тығыздығына тікелей әсер етеді. Популяция өзінің бар мүмкіндігінше ареалын кеңітуге тырысады. Ол көбінесе жаңа ұрпақтардың саны мен тығыздығына байланысты. Бірақ та, популяциялар өзінің ареалын шексіз кеңейте алмайды. Өйткені, жаңа жерлерде немесе жаңа орта олардың бұрынғы мекеніндей қолайлы болмайды, әрі шектеуші факторлар кедергі келтіреді.

Жалпы, популяциялардьщ көбеюінің екі типі бар: экспонециальды және логистикалық. Экспонециальды көбею логарифмді жолмен еседі. Өсу жолын математикалык формуламен өрнектеген А. Лотки (1920). Популяцияның экспонециальды өсуі табиғатта оның тіршілік ортасының тұрақтылығы мен шектеуші факторлары жоқ болған жағдайда ғана біраз уақытқа созылады. Аталған өсу жолы көбіне ұзаққа бармайды. Өйткені, шектеуші факторлар әсер етіп өсу жылдамдығын, тұрақты көбеюде керісінше бәсеңдеп, одан қайта көтеріліп S - тәрізді алмасып отырады

Популяцияның өсуі тұрақты болған жағдайда оның табиғаттағы саны мен тығыздығы бір бағытта өсіп отырса, ал ортаның қарсыласуы нәтижесінде оның бағыты ауытки отырып ауысатынын көреміз. Популяциялардың осылайша алма кезек ырғақты қайталану заңдылығын мұхиттардың тұрақты толысу және қайтуы толқындарына теңеуге болады. Бұл заңдылық жер бетіндегі барлық түрлерге тән қасиеттер болып саналады.

Популяцияларды  сипаттайтын қасиеттердің бірі - оның жастық құрылымы. Жалпы, популяциялардың өсімталдығы мен шығыны олардың жас ерекшеліктеріне тәуелді болады. Көптеген популяциялар жас және жыныстық жағынан біркелкі болмайды. Организмдердің жас ерекшеліктері, олардың ұзақтығы минуттардан басталып ұзақ жылдарға созылады. Популяцияларға қатысты организмдердің предпродуктивті, репродуктивті және пострепродутивті экологиялық топтарын ажыратады. Жастық құрылымы аз немесе көп болуы әрбір особьтің өмірінің ұзақтығына байланысты. Кейбір біркүндіктер деп аталған насекомдардың личинкаларының жасы бірнеше жылға созылса, ал ересектері бірнеше күн ғана өмір сүреді. Бұған жататын организмдер өзінің табиғаттағы сан мөлшерін тез арада қалпына келтіреді. Табиғатта популяциялардың санының азаю процесі ондағы жас особьтардің азайып, ересектерінің көбейгендігін көрсетеді. Негізінен жас особьтардың көп болуы популяцияның сандық және сапалық құрамын жаңартып, әрі тұрақты ұстап тұруға тікелей әсер етеді

Популяциялардағы  особьтардың жасының ұзақтығы, өсімталдығы, көбею жылдамдығы, ұрпақтар жиілігі  жыл маусымдарына байланысты өзгеріп  отырады. Мәселен, дала тышқандарының аналықтары жылына 3-4 рет балалайды. Ал, піл төрт жылда бір рет 1-2 ғана ұрпақ әкеледі.

Өсімдіктерден емен ағашы жүз жыл бойы үзбей  тұқым беріп отыр-ғандықтан, оның жастық популяцияларын ажырату өте қиын. Сондықтан организмдердің жасының ұзақтығы бірнеше минуттан бастап (бактериялар, микроорганизмдер, т.б.) жүздеген (сүт қоректілер, құстар, т.б.) немесе мыңдаған (баобов, эвкалипт, т.б) жылдарға созылып жатады.

Популяциялардың жыныстық ерекшеліктері де сан алуан. Кейбір организмдер жұптасып тіршілік етуге бейімделген. Оларға аққу, ләйлек, бұлдырық, т.б жатады. Енді біреулері топтасып, колония, үйір, тобыр, табын құрып тіршілік етеді. Мұндай популяцияларда особьтардың жыныстық жағынан тепе-теңдігі бұзылып, аталығы (коразы), не аналығының (мекиендері) біреуі басым болады. Мәселен, кекілік, бөдене, шілдер, тауықтар, кептер, қырғауыл, т.б. мекиендері басым болып келеді. Сүт коректілерде де (жылқы, түйе, сиыр, ак бөкен, қарақүйрық, т.б.) көбінесе еркектері аз, ұрғашыларының көптігімен ерекшеленеді.