Экология

В связи с тем, что растения в отличие от животных не обладают подвижностью, для растений большую роль играет адаптация к различным экологическим факторам.Например, для некоторых растений пустыни характерны глубокие и разветвленные корневые системы, которые значительно эффективней поглощают воду, другие (кактусы) – накапливают воду в тканях. Некоторые растения имеют восковой налет и значительно меньше испаряют влагу. В сухой сезон у растений уменьшается листовая поверхность, а отдельные кустарники сбрасывают все листья, а иногда и целые ветки (потеря листьев ведет к уменьшению испарения влаги, что позволяет растениям выжить в жару и засуху.)

Для жизненных форм животных большое значение имеют экологические факторы, способ передвижения и характер пищи.

Жизненные формы животных в зависимости от температуры делят на пойкилотермных и гомойотермных.

По способу передвижения жизненных формы животных бывают: плавающие, роющие, наземные древесно-лазающие и воздушные.

При ухудшении условий окружающей среды некоторые виды приостанавливают свою жизнедеятельность и переходят в состояние анабиоза.

Анабиоз – это состояние мнимой смерти. Глубочайший анабиоз – практически полная остановка обмена веществ. Однако в отличие от смерти организмы могут возвращаться к активной жизни.

Состояние анабиоза помогает животным практически не расходовать запасы жира, т.е. практически не тратить энергию.

Анабиоз возможен только при полном обезвоживании организмов. При этом потеря воды клетками тела не должна сопровождаться нарушением внутриклеточных структур.

Состояние сниженного обмена веществ, повышающего устойчивость организмов, называют скрытой жизнью.

Скрытая жизнь – это явление, близкое к анабиозу, способствует экономии энергии.

Скрытая жизнь позволяет переживать неблагоприятные условия окружающей среды, а при улучшении условий организмы вновь возвращаются к активной жизни.

К скрытой жизни относятся следующие явления: зимний покой растений, спячка позвоночных и т. д.

Противоположный способ выживания – поддержание постоянства внутренней среды (терморегуляция у птиц и млекопитающих). Многие растения могут переносить засуху и расти в жарких пустынях, запасы воды в вакуолях клеток позволяют растениям переносить неблагоприятные условия.

При анабиозе и скрытой жизни организмы экономят энергию иобладают повышенной устойчивостью, но плохо адаптируются к значительному ухудшению условий, так как обладают малой активностью.

При постоянстве внутренней среды организмы поддерживают активность в широком диапазоне условий окружающей среды, однако при этом они тратят много энергии.

Еще один способ выживания – избегание неблагоприятных условий и поиск более благоприятных местообитаний.

Этот способ доступен только организмам, обладающим подвижностью.

Яркие примеры поиска благоприятных местообитаний – дальние перелеты птиц, создание гнезд и нор животными, зимовка в снегу (зимой тетеревиные зарываются в снег, где проводят большую часть времени).

Полярная крачка для того чтобы перезимовать улетает из Арктики в Антарктику, а весной возвращается обратно. В определенной степени можно сказать ,что перелёт крачки с полюса на полюс два раза в год равен тому, чтобы полностью облететь весь земной шар.

(Чернова,Былова, 1988; Гиляров, 1990; Маврищев, 2007; Федорук,2010; Гладков, 2005, Гладков, 2011; Гладков,Гладкова, 2008; Гладков,Гладкова, 2009; Гладков,Гладкова, 2018).

ГЛАВА 3.

ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ

Популяция – это группа организмов, принадлежащих к одному виду и занимающих, в основном, ограниченную географическую область.

Ген– элементарная единица наследственности. Гены расположены в хромосомах и представляют собой участок молекулы ДНК. Он определяет строение одного из белков живой клетки и участвует в формировании признака или свойства организма.

Гены, действуя вместе с факторами среды или независимо, определяют фенотипические (фенотип – совокупность всех признаков организмов). Признаки организмов и обуславливают изменчивость в популяциях.

Фенотипы, адаптированные к условиям окружающей среды, сохраняются отбором, а не приспособившиеся фенотипы подавляются. Естественный отбор влияет на судьбу особи (влияя на выживаемость), однако лишь общая генетическая реакция всей популяции определяет выживаемость данного вида и образования новых видов. На проявление гена значительное влияние оказывают другие гены.

Популяция занимает определенное положение в биогеоценозе, и она пространственно структурирована (структура в пространстве видоспецифична и она определяет устойчивое осуществление внутрипопуляционных взаимоотношений особей и групп, и обеспечивает более полное использование ресурсов окружающей среды).

Популяция (как биологическая система) характеризуется появлением специфических свойств, которые не свойственны отдельным организмам. Для популяции характерны такие характеристики как, численность и плотность населения, половой и возрастной состав и др. Интеграция функций отдельных особей, составляющих популяцию, осуществляется качественно иным путём, нежели интеграция функций органов в организме. Как биологическая система, организм относительно недолговечен, популяция же при сохранении необходимых условий более долговечна.

Однако у популяция есть и общие черты с организмом как системой, такие как структурированность, интегрированностъ составных частей (целостность), авторегуляция и способность к адаптивным реакциям. Следовательно, популяцияявляется биологической системой надорганизменного уровня.

3.1.Определение понятия «популяция»

Популяция – любая исторически сложившаяся группа организмов одного вида, более или менее длительное время занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение нескольких поколений.

Популяция занимает определенное положение в биогеоценозе, и она пространственно структурирована (структура в пространстве видоспецифична, определяет устойчивые о внутрипопуляционные взаимоотношения особей и групп и обеспечивает более полное использование ресурсов окружающей среды).

Споры о точном определении понятия «популяция», ведутся в биологии постоянно. Это связано с тем, что популяция как объект исследования интересует не только экологов, но также генетиков и специалистов по микроэволюции. Различия в определениях популяции могут быть следствием разных подходов к одному и тому же объекту. Популяции имеют сложную иерархическую структуру, подразделяясь на более мелкие единицы (например, микропопуляции). Исследователи придают разное значение уровню иерархии популяции. Популяции организмов, относящихся к различным таксономическим группам, могут представлять собой разные объекты, только условно обозначаемые популяцией. Таким образом, это понятие в экологии достаточно широкое, некоторые экологи пользуются этим термином для обозначения любой совокупности особей одного вида, населяющих какую-то более или менее однородную территорию (или акваторию) или содержащихся в лабораторных условиях.

В наиболее общей форме популяцию можно охарактеризовать как группу организмов одного конкретного вида, обитающих совместно на отдельной территории и обладающих общими свойствами. Исходя из такого определения, популяцией можно назвать всех, живущих в каком-то лесном массиве, например, всех сосен растущих в конкретном лесу. Свойствам, объединяющим все эти организмы в особую систему, прежде всего следует отнести общее родство (конкретнее, генетическое родство организмов, составляющих популяцию) и обитание видов в сходных условиях.

Признаки популяции

Важнейшим признаком популяции является занимаемая ею общая территория. Но в пределах популяции могут быть более или менее изолированные по разным причинам группировки.

Некоторым видам свойственны сильные колебания численности, нередко сопровождаемые значительными изменениями площади занимаемой территории. Например, саранча, образующая мигрирующую "стадную» фазу и дающая настоящие вспышки численности. Так, например, у обитающей в Африке красной саранчи в период образования «стадной» фазы область распространения увеличивается в тысячи раз по сравнению с той областью, где она живет постоянно. Так, в 1962 г. на юге Марокко саранча за 5 дней уничтожила 7 тыс. т апельсинов (по 60 т/ч). Эта цифра превышает годовое потребление цитрусовых в такой стране, как Франция.