Формирование синтетической теории эволюции

 

Рис. Экспоненциальная (теоретическая) (а) и логистическая (реальная) (б) кривые роста популяций.

В природных условиях экспоненциальный рост популяций наблюдается крайне редко. Например, он был отмечен для популяции кролика, завезенного а Австралию, где для него имелись неограниченные пищевые и пространственные ресурсы при отсутствии сдерживающего влияния хищников. Такой тип роста наблюдается также при вспышках численности саранчи, непарного шелкопряда и других насекомых. Однако периоды экспоненциального роста обычно кратковременны.

При увеличении плотности популяции обычно наблюдается замедление роста численности, поскольку популяция оказывается в условиях с ограниченными ресурсами. Например, животным при высокой плотности популяции может не хватать пищи, а растения начинают затенять друг друга или им недостает влаги. Тип роста популяции при ограниченных ресурсах, характеризующийся снижением скорости по мере увеличения плотности популяции, называется логистическим .

Общие изменения численности популяции определяются такими процессами, как рождаемость, смертность и миграция особей.

  Рождаемость характеризует  частоту появления новых особей  в популяции. Средняя величина  рождаемости каждого вида определилась  исторически как приспособление  для восполнения убыли популяции. Различают абсолютную и удельную  рождаемость.

Абсолютная рождаемость — количество особей, родившихся (вылупившихся, отпочковавшихся и т. д.) в популяции за единицу времени. Удельная рождаемость — количество особей, родившихся в популяции за единицу времени в расчете на одну особь. Показатель удельной рождаемости позволяет сравнивать скорость рождаемости в популяциях с разной численностью.

Величина рождаемости тем выше, чем больше доля особей, принимающих участие в размножении, чем выше плодовитость, чем чаще следуют друг за другом репродуктивные циклы. Обычно рождаемость в каждой популяции уравновешена характерной для нее смертностью.

 Смертность характеризует  скорость убывания численности  популяции вследствие гибели  особей от хищников, болезней, паразитов, генетической и физиологической  неполноценности, старости и т. п. .

На численность популяций существенное влияние оказывает также миграция особей.

 Миграции — закономерные  перемещения животных между существенно различными, пространственно разобщенными средами обитания. Подобные переселения вызываются изменением условий существования в местах обитания или изменением требований животного к этим условиям на разных стадиях развития. Массовое перемещение особей между популяциями может изменить их структуру и основные свойства (предотвратить гибель популяции, находящейся на грани вымирания, или, наоборот, привести ее к резкому сокращению). Например, массовое выселение оседлых животных (белок, кедровок, леммингов и др.) при внезапном ухудшении условий (засухи, пожары, наводнения и т. п.), перенаселении часто заканчивается их массовой гибелью.

Миграции (суточные, сезонные) позволяют организмам использовать оптимальные условия среды в таких местах, где их постоянное проживание невозможно. Они приводят к освоению новых биотопов, расширению общего ареала вида, к обмену особей между популяциями, увеличивают единство и общую устойчивость вида, способствуют успеху в борьбе за существование.

При отсутствии миграции изменение численности популяции зависит от соотношения величины рождаемости и смертности.

Если величина рождаемости выше смертности, то численность популяции будет возрастать, и, наоборот, снижаться, если смертность превысит рождаемость. Таким образом, численность популяций в природных условиях постоянно меняется, поскольку меняются условия среды обитания. Амплитуда и период этих колебаний зависят от степени изменчивости окружающей среды, а также от биологических особенностей конкретного вида.

Важная роль в регуляции численности и плотности популяции принадлежит поведенческим факторам:

- Например, в популяциях  многих грызунов повышение в  крови концентрации гормона адреналина, наблюдаемое при большой плотности  популяции, вызывает агрессивность, различные гормональные расстройства (у самок может происходить  рассасывание эмбриона). В результате  численность грызунов снижается.

- защита индивидуального  участка (территориальности) — также  направлена на регулирование  численности. Часто почти вся  территория, занимаемая популяцией, поделена на индивидуальные участки, которые обозначаются разными  способами (секретом пахучих желез, царапинами на деревьях, пением  самцов птиц, мочой и т. п.). Мечение  и охрана участков, не допускающие  размножения на них «чужих»  особей, приводит к рациональному  использованию территории. Избыточная  часть популяции при этом не  размножается или вынуждена выселяться  за пределы занятого пространства.

Существует ряд других исторически сложившихся механизмов, задерживающих рост популяций и обеспечивающих тем самым их устойчивость:

-  химические взаимодействия  особей (например, головастики выделяют  в воду вещества, которые задерживают  рост других головастиков);

- изменения в физиологии  и поведении при увеличении  плотности, что приводит к проявлению  инстинктов массовой миграции;

- распространение заболеваний (вероятность передачи инфекций  возрастает с ростом плотности  популяции) и др.

Таким образом, благодаря множеству механизмов размах всех суточных, сезонных и годовых изменений численности и уровня плотности популяций, как правило, меньше теоретически возможного, соответствующего реализации всего биотического потенциала. Перенаселенность всегда неблагоприятна для любого вида, так как может привести к быстрому подрыву ресурсов среды, нехватке пищи, убежищ, пространства, что неминуемо повлечет за собой общее ослабление популяций.

 

Заключение

 

 

Как отмечено в начале этого раздела, эволюция протекает на всех уровнях организации живой материи, причем каждый эволюционный уровень является результатом низшего и служит эволюционным материалом для высшего уровня. Ресурсы естественного отбора также имеются на всех уровнях. Организмы каждого нового эволюционного уровня обладают потенциальной возможностью для более быстрого развития по сравнению с предыдущим. Например, млекопитающие имеют больше возможностей для дальнейшей эволюции, чем одноклеточные животные.

 

Список использованной литературы

 

 

1. Дубинин, Н. П. Вечное движение / Н. П. Дубинин // М.: Изд-во политической  литературы. – 1973. – С. 176 – 179.

2. Завадский, К. М. Вид и  видообразование / К. М. Завадский // Л.: Изд-во «Наука». – 1968. – С. 120 – 129.

3. Красилов, В. А. Нерешенные  проблемы теории эволюции / В. А. Красилов // 1986 – 123 с.

4. Ливанов, Н. А. Пути эволюции животного мира / Н. А. Ливанов // 1955. – С. 45 – 49.

5. Шмальгаузен, И. И. Происхождение наземных позвоночных / И. И. Шмальгаузен // М.: 1964. – С. 98 – 100.

6. Грушевицкая, Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания / Т. Г. Грушевицкая, А. П. Садохин // М.: 2005. – С. 148 – 149.

7. Вернадский В.И. Избранные  сочинения в 6-ти томах. М.,1954-1960.

8. evolution2.narod.ru

9. www.botan0.ru

10. www.sbio.info