První zákon ekologie říká, že vše je propojeno, a to nejen mezi sebou, ale naprosto se vším. Nemůžeš udělat krok, aniž bys do něčeho nenarazil. Člověk neustále narušuje rovnováhu v životním prostředí. Každý lidský krok zničí desítky mikroorganismů i v obyčejné louži, nemluvě o vyděšeném hmyzu, který je nucen měnit migrační cesty a snižovat svou produktivitu. Životní prostředí je znečištěné, přírodní zdroje jsou vyčerpány, vazby v ekosystémech jsou přerušeny. To vše přerostlo v globální problémy. Mnoho populací je na pokraji přežití. Pokud se člověk nezmění, jeho populace riskuje, že během několika generací zmizí. Co je to populace a jak se sleduje její počet, bude diskutováno v tomto článku.
Definice populace
Organismy patřící ke stejnému druhu schopné výměnygenetická informace v rámci této skupiny, zaujímá specifický prostor, je součástí biotického společenství a funguje v něm - to je populace. Má řadu vlastností, jejichž jediným nositelem je skupina, nikoli jednotliví jedinci patřící do této skupiny.
Jak závisí dynamika na hustotě?
Faktor, jako je populační dynamika, závisí na její hustotě. Existují tři typy takové závislosti:
- S rostoucí hustotou se míra růstu populace snižuje. Tento jev je rozšířený a ukazuje důvod přetrvávání některých populací. S rostoucí hustotou klesá porodnost. Pokud je například hustota sýkory koňadry menší než 1 pár na 1 ha půdy, pak lze v jednom hnízdě napočítat asi čtrnáct vylíhnutých mláďat, při hustotě až 18 párů se v jednom hnízdě vylíhne až 8 mláďat.. Je zajímavé, že populační dynamika závisí na skutečnosti, že hustota ovlivňuje sexuální zralost jedinců. To je jasně vidět u slonů, u kterých se schopnost reprodukce může objevit ve věku 12 až 18 let. Pokud je hustota nízká, pak můžeme mluvit o narození jednoho slůněte každé čtyři roky, s vysokou hustotou - jedno slůně za sedm let.
- Růst populace dosahuje vrcholu při střední hustotě. To platí zejména pro druhy, které vykazují skupinový efekt.
- Ve třetím typu, na kterém závisí populační dynamika, zůstává tempo růstu nezměněno dovysoká hustota, po které začne prudce klesat. Tato závislost je jasně patrná u populace lumíků. Začíná migrovat na vrcholu hustoty.
Biotické faktory
V rovnovážných populacích je regulace početnosti určována především biotickými faktory. Tou hlavní je v tomto případě konkurence v rámci druhu. Živý příklad: boj o hnízdění (jeho místo). Taková konkurence může vyvolat efekt šokové nemoci (fyziologický efekt). Taková dynamika velikosti populace je u hlodavců dokonale vysledovatelná. Pokud je hustota příliš vysoká, vede fyziologický účinek ke snížení plodnosti a zvýšení úmrtnosti. Takto se populace vrací do přirozené normální úrovně.
Faktory ovlivňující čísla
Existují některé druhy zvířat, jejichž dospělí jedí své vlastní potomky. Tomuto fungování populace a dynamice jejího počtu se říká kanibalismus. Reguluje velikost populace ve směru snižování. Okoun v jezerech západní Sibiře může sloužit jako příklad takového jevu. Potravu dospělců tvoří z 80 % mláďata vlastního druhu. Mláďata sama jedí plankton.
Interakce mezi druhy jsou také důležité při kontrole hustoty populace. Dravci a kořist, paraziti a jejich hostitelé jsou významnými faktory populační dynamiky mnoha druhů živých organismů. Z takových faktůčasto ovlivněno hustotou obyvatelstva.
Mezi další faktory patří nemoc. Různé druhy virů jsou schopny zredukovat populaci určitých jedinců na ukazatele, které jsou v danou chvíli s největší pravděpodobností relevantní. To platí pro všechny živé organismy, včetně člověka. Infekce se nejrychleji šíří v hustých populacích.
Typy dynamiky
Vzhledem k tomu, že populační dynamika jsou změny v počtu jedinců právě v této populaci, i když je obtížné najít dvě podobné (dynamicky identické) populace, je stále možné je snížit přibližně s malými chybami na tři typy populační dynamiky:
- Stabilní.
- kolísající.
- Výbušné.
Popis stabilního a kolísavého typu
Stabilní typ – typický pro většinu velkých ptáků a savců. Efektivní regulační mechanismy v kombinaci s biotickým potenciálem v populaci a ve vnějších vztazích mezi ostatními populacemi mohou způsobit určité, ale nevýznamné, několikanásobné, ale ne řádové výkyvy v počtu. Hlavní role v systému regulace je přiřazena vztahu mezi populacemi predátorů a kořistí a vnitřními mechanismy chování populace, jako je hierarchie, teritorialita a podobně.
Kolísavý typ - typický pro populace, jejichž počet a hustota se pohybuje od dvou dotři objednávky. Velký význam mají slabé inerciální mechanismy a vnitropopulační konkurence v systému populační regulace u takových organismů. Tento typ je typický například pro mnoho xylofágního hmyzu.
Prodloužený kůrovec je také proměnlivým typem populační dynamiky, který se prokousává děložními průchody a klade vajíčka do dřeva sibiřského modřínu.
Tento typ reproduktoru prochází třemi fázemi:
- Hmyzí jedinci napadají stromy, které mají slabé oddělení pryskyřice. Vylučují feromony a přitahují další jedince. Označují území a strom dále oslabuje. Jak se hustota zvyšuje, začíná migrace na sousední stromy.
- Hustota hmyzu se stále zvyšuje a počet vajíček, která nakladou, u samic klesá. Larvy začínají umírat ve větším počtu.
- Hustota obyvatelstva klesá a populace se stabilizuje na optimální úroveň.
Dravci mají obrovský vliv na populaci kůrovců. Je to ale paradoxní: když se počet brouků udržuje na nízké a střední úrovni, růst populace kůrovců je zdržen. Pouze počet brouků se zvětšuje - snižují vnitrodruhovou konkurenci, což pomáhá udržovat vysokou úroveň početnosti.
Výbušný typ a jeho charakteristické rysy
Výbušný typ – charakteristický pro populace s propuknutím masové reprodukce, kdy se počet zvyšuje o mnoho řádů. Tito jedinci mají poměrně vysokou úroveň biotického potenciálu. Hustota namůže krátkodobě překročit kapacitu stanoviště. Pak začíná masová migrace. To se týká především sarančat, myších hlodavců a podobných populací.
Je těžké přeceňovat význam studia populační dynamiky pro budoucnost celé planety.
Pokud je pozorována masová reprodukce, znamená to, že mezidruhové vztahy jsou mimo kontrolu. Poté dochází k návratu do stabilního stavu, k regulaci počtu dochází především v důsledku vnitropopulačních mechanismů. Výjimkou jsou hromadné nemoci, kdy dochází k přelidnění populace.
Dynamickou charakteristikou populace je homeostáza. Jedná se o soubor faktů a faktorů, které závisí na hustotě a způsobují modifikace. Homeostáza zajišťuje kolísání počtu jedinců v populaci v normálním rozmezí (neumožňuje vyčerpání zdrojů prostředí). To zajišťuje ekologickou rovnováhu, biotické a abiotické prostředí.
Praktický význam populační dynamiky
V každé populaci se počet neustále mění. Při odchylce od standardních ukazatelů abundance (průměrné úrovně) vlivem prostředí se hovoří o modifikačním procesu. Návrat k průměrné úrovni hojnosti se nazývá regulace. Hustota vždy mění svou hodnotu, když dojde na změny populace.
Dá se říci, že populační dynamika je koncept určený velikostí biotického potenciálu.
Vliv faktorů prostředí na organismy, které vám umožňují regulovat velikost populace, závisí na její hustotě. Patří mezi ně biotické vztahy a zdrojové faktory abiotického prostředí. Pod vlivem těchto faktorů se ustavuje populační homeostáza.
Vzorce homeostázy
- Základem homeostázy je systém modifikace-regulace, tedy systém opravy chyb.
- Většina faktorů má regulační jednostranný účinek zaměřený na aktivní omezení růstu populace.
- Počet narůstá kvůli poklesu tlaku regulačních faktorů.
- Role různých regulačních faktorů se mění s různými hodnotami hustoty v populaci.
Typ populační dynamiky v každé populaci závisí na tom, jak účinné jsou homeostatické mechanismy. Teoreticky je každá populace schopna neomezeného růstu počtu, pokud není omezena faktory prostředí. Pak je rychlost růstu populace určena velikostí biotického potenciálu.
