Материал: Рындевич. Основы экологии

61

падения

численности

свойственны

популяциям

американского

зай

-

ца

-

беляка

(Lepus americanus)

и

рыси

(Felis canadensis)

, 

периодич

-

ность

которых

составляет

почти

 10 

лет

.  

Колебания

численности

клеста

-

еловика

(Loxia curvirostra)

совпа

-

дают

с

циклами

урожайности

еловых

шишек

, 

семенами

которых

он

питается

 [2].  

Многолетняя

периодичность

динамики

численности

популяций

оп

-

ределяется

закономерными

изменениями

погоды

под

влиянием

сол

-

нечной

активности

. 

Различают

 5-6- 

и

 11-

летние

, 

а

также

 80—90-

летние

циклы

солнечной

активности

. 

Это

позволяет

в

какой

-

то

степени

объяс

-

нить

совпадения

периодов

массового

размножения

животных

и

роста

растений

с

периодами

солнечной

активности

.  

 
 

3.1.7 

Гомеостаз

популяций

Популяция

, 

как

и

любая

биологическая

макросистема

, 

стремит

-

ся

к

стабильности

, 

т

. 

е

достижению

динамического

равновесия

.  

Динамическое

равновесие

биологических

систем

 (

в

том

числе

и

популяций

) — 

это

такое

их

состояние

, 

при

котором

основные

па

-

раметры

колеблются

в

пределах

средней

 (

оптимальной

) 

величины

.  

Для

популяции

такими

параметрами

являются

численность

и

плотность

. 

Например

, 

оптимальной

численностью

локальной

попу

-

ляции

белок

в

одном

из

парков

является

 35 

особей

. 

При

такой

чис

-

ленности

все

особи

в

популяции

обеспечены

необходимым

количе

-

ством

ресурсов

  (

пища

, 

территория

и

др

.). 

Однако

такая

числен

-

ность

устанавливается

редко

. 

Для

данной

популяции

характерны

колебания

численности

от

 30 

до

 40 

особей

. 

Такое

динамическое

равновесие

позволяет

популяции

находиться

в

стабильном

состоя

-

нии

и

эффективно

противостоять

негативным

факторам

среды

, 

из

-

бегая

жесткой

внутривидовой

конкуренции

.  

Все

же

, 

как

указывалось

выше

, 

нередко

встречаются

резкие

вспышки

и

спады

численности

.  

Падение

численности

популяции

ниже

оптимальной

приводит

к

ослаблению

защитных

реакций

популяции

, 

снижает

ее

плодови

-

тость

и

вызывает

ряд

других

отрицательных

явлений

. 

В

популяци

-

ях

с

минимальной

численностью

нередко

складываются

весьма

сложные

ситуации

. 

В

результате

близкородственного

скрещивания

Ре

по

зи

то

ри

й

Ба

рГ

У

62 

снижается

генетическое

разнообразие

, 

что

является

серьезным

барьером

для

дальнейшего

развития

популяции

как

эволюционной

единицы

. 

В

конце

концов

это

неизбежно

приводит

к

вымиранию

популяции

. 

Критическая

ситуация

у

двуполых

видов

может

сло

-

житься

, 

когда

численность

приближается

к

нулю

даже

у

одного

из

полов

. 

Поэтому

популяции

с

очень

малой

численностью

особей

длительно

существовать

не

могут

.  

Повышение

численности

и

плотности

сверх

оптимальных

зна

-

чений

может

неблагоприятно

сказываться

на

популяции

. 

Это

свя

-

зано

с

истощением

пищевых

ресурсов

, 

нехваткой

жизненного

про

-

странства

, 

возросшей

внутривидовой

конкуренцией

и

т

. 

д

.  

Избежать

резких

скачков

основных

параметров

позволяет

са

-

морегуляция

или

гомеостаз

 (

биологическое

регулирование

).  

Гомеостаз

 — 

тенденция

живых

систем

, 

в

том

числе

и

популя

-

ций

, 

поддерживать

внутреннюю

стабильность

с

помощью

собствен

-

ных

регулирующих

механизмов

 [16].  

Достижение

оптимальной

численности

и

, 

соответственно

, 

плотности

обеспечивается

благодаря

специальным

механизмам

саморегуляции

  (

го

-

меостаза

), 

действующим

в

популяции

. 

Процессы

саморегуляции

зависят

от

плотности

популяции

. 

Ее

снижение

или

увеличение

стимулирует

запуск

соответствующих

механизмов

. 

Они

в

лучшей

мере

изучены

в

популяциях

животных

 (

насекомых

, 

земноводных

, 

мышевидных

грызунов

и

др

.).  

При

резком

увеличении

численности

включаются

следующие

механизмы

, 

направленные

в

основном

на

увеличение

смертности

и

снижение

рождаемости

: 



миграция

особей

на

территорию

, 

где

численность

вида

низ

-

кая

, 

или

на

новые

территории

, 

где

вид

отсутствует

;  



у

насекомых

 — 

уменьшение

размеров

особей

, 

замедление

скорости

развития

и

увеличение

количества

особей

, 

находящихся

в

состоянии

диапаузы

 (

приостановки

развития

); 



снижение

рождаемости

 (

самки

реже

и

меньше

приносят

потомство

);  



у

некоторых

животных

  (

копытные

, 

грызуны

) — 

рассасыва

-

ние

эмбрионов

на

любой

стадии

развития

; 



рождение

преимущественно

только

самцов

; 



ускорение

процессов

старения

организма

; 



рост

смертности

наиболее

слабых

особей

; 



каннибализм

и

др

.  

Ре

по

зи

то

ри

й

Ба

рГ

У

63

При

чрезмерном

повышении

плотности

в

популяции

резко

воз

-

растает

внутривидовая

конкуренция

. 

Особи

конкурируют

за

пищу

, 

пространство

и

другие

необходимые

условия

. 

Постоянная

конку

-

ренция

способствует

возникновению

стрессовой

ситуации

в

попу

-

ляции

. 

Такое

явление

получило

название

стресс

-

синдрома

. 

Он

, 

в

свою

очередь

, 

вызывает

запуск

соответствующих

механизмов

са

-

морегуляции

, 

направленных

на

снижение

численности

и

, 

соответ

-

ственно

, 

плотности

.  

Эти

механизмы

имеют

физиологическую

основу

. 

В

условиях

перенаселения

животные

становятся

настолько

агрессивными

(

жестокие

драки

, 

нетерпимость

присутствия

соседа

и

т

. 

д

.), 

что

у

них

почти

полностью

прекращается

размножение

. 

В

стрессовом

состоянии

увеличивается

кора

надпочечников

и

повышается

кон

-

центрация

кортикостероидных

гормонов

, 

происходят

другие

фи

-

зиологические

и

биохимические

изменения

. 

Так

, 

у

самок

наруша

-

ется

овуляция

, 

происходит

резорбция

эмбрионов

, 

не

проявляются

инстинкты

заботы

о

потомстве

и

т

. 

д

. [16]. 

Природа

сигналов

, 

воспринимаемых

популяцией

как

команда

к

запуску

механизмов

саморегуляции

разнообразна

  (

химическая

коммуникация

, 

звуковые

сигналы

и

т

. 

д

.). 

Система

сигнализации

работает

практически

безотказно

, 

хотя

она

и

не

абсолютна

. 

Этим

гарантируется

восстановление

численности

популяции

в

пределах

оптимума

в

относительно

кратковременные

сроки

. 

Механизмы

са

-

морегуляции

включаются

практически

одновременно

у

всех

особей

в

популяции

. 

И

это

объяснимо

, 

в

противном

случае

их

эффектив

-

ность

сводилась

бы

к

нулю

. 

В

результате

действия

этих

механиз

-

мов

через

сравнительно

небольшой

промежуток

времени

числен

-

ность

популяции

нормализуется

.  

При

резком

снижении

численности

включаются

противопо

-

ложные

механизмы

, 

направленные

на

увеличение

рождаемости

и

снижение

смертности

:  



самки

чаще

и

больше

приносят

потомство

, 



рождаются

в

основном

или

только

самки

, 



у

самок

увеличивается

репродуктивный

период

, 



замедляются

процессы

старения

организма

и

т

. 

д

.  

Запуску

механизмов

, 

способствующих

росту

численности

, 

спо

-

собствует

низкая

плотность

популяции

, 

отсутствие

или

низкая

сте

-

Ре

по

зи

то

ри

й

Ба

рГ

У

64 

пень

внутривидовой

конкуренции

, 

достаточное

количество

пищи

, 

жизненного

пространства

и

т

. 

д

.  

Таким

образом

, 

популяция

 — 

это

сложная

биологическая

сис

-

тема

, 

обладающая

способностью

регулировать

свою

численность

и

плотность

. 

Кроме

популяционных

механизмов

регуляции

числен

-

ности

и

плотности

у

отдельных

видов

организмов

и

их

группиро

-

вок

действуют

механизмы

регуляции

на

уровне

биоценоза

  (

экоси

-

стемы

) 

и

биосферы

.  

 
 

Вопросы

для

самоконтроля

1.

Что

называют

популяцией

? 

2.

В

популяцию

объединяются

особи

одного

или

нескольких

видов

? 

3.

Каково

пространственное

деление

популяций

? 

4.

Что

называют

видом

? 

5.

В

чем

отличие

вида

от

популяции

? 

6.

Что

выступает

в

качестве

основных

параметров

популяции

? 

7.

От

чего

зависят

численность

и

плотность

популяции

?  

8.

Что

такое

пространственная

, 

возрастная

и

половая

структура

популяции

?  

9.

Какая

динамика

свойственна

популяциям

? 

10.

Приведите

примеры

динамических

изменений

в

популяции

.  

11.

Что

такое

динамическое

равновесие

биологических

систем

? 

12.

Что

называют

гомеостазом

? 

Для

чего

он

нужен

? 

13.

Каковы

механизмы

саморегуляции

при

резком

снижении

численности

? 

14.

Каковы

механизмы

саморегуляции

при

резком

увеличении

численности

?  

15.

Какова

природа

запуска

механизмов

саморегуляции

в

популяции

? 

Ре

по

зи

то

ри

й

Ба

рГ

У

65

Раздел

 4 

ЭКОЛОГИЯ

СООБЩЕСТВ

И

ЭКОСИСТЕМ

  

4.1 

Биоценоз

как

сообщество

  

живых

организмов

4.1.1 

Понятие

биоценоза

и

биотопа

  

Термин

  «

биоценоз

» 

был

предложен

немецким

ученым

Кар

-

лом

Августом

Мебиусом

в

 1877 

г

., 

когда

он

изучал

сообщества

дон

-

ных

организмов

, 

так

называемые

устричные

банки

. 

Первоначально

Мебиус

определил

биоценоз

как

  «

объединение

живых

организмов

, 

соответствующее

по

своему

составу

, 

числу

видов

и

особей

некоторым

средним

условиям

среды

, 

объединение

, 

в

котором

организмы

связаны

взаимной

зависимостью

и

сохраняются

благодаря

постоянному

раз

-

множению

в

определенных

местах

». 

Он

также

установил

ряд

законо

-

мерностей

формирования

и

развития

сообществ

организмов

.  

В

настоящее

время

определение

биоценоза

более

конкретизировано

.  

Биоценоз

— 

организованное

сообщество

популяций

животных

, 

растений

, 

грибов

и

микроорганизмов

, 

проживающих

совместно

на

одной

и

той

же

территории

длительное

время

.   

Временные

параметры

являются

обязательными

условиями

определе

-

ния

биоценоза

, 

на

что

еще

указывал

автор

учения

о

биоценозе

К

. 

Мебиус

.  

Биоценоз

 — «

живая

» 

часть

экосистемы

. 

Примерами

биоценозов

являются

биоценозы

леса

, 

луга

, 

реки

, 

моря

, 

озера

, 

пещеры

и

т

. 

д

. 

Ни

один

биоценоз

не

может

существовать

без

контакта

с

компонентами

неживой

природы

, 

формирующими

пространство

обитания

.  

Биотоп

— 

пространство

с

более

или

менее

однородными

усло

-

виями

, 

заселенное

тем

или

иным

сообществом

организмов

 (

биоцено

-

зом

). 

Включает

в

себя

компоненты

неживой

природы

. 

Иногда

термин

биотоп

применяют

для

обозначения

места

обитания

отдельных

видов

.  

Большинство

биоценозов

включают

в

себя

фитоценоз

  (

сово

-

купность

растений

), 

зооценоз

 (

совокупность

животных

), 

микоценоз

(

совокупность

грибов

) 

и

микроценоз

 (

совокупность

микроорганиз

-

мов

). 

Основу

наземных

и

большинства

водных

биоценозов

состав

-

Ре

по

зи

то

ри

й

Ба

рГ

У