Určite máte nejakú predstavu o tom, čo je to populácia. Všetci sme si na hodinách biológie prešli jeho príkladmi a definíciami. V školských učebniciach je táto téma odhalená dostatočne podrobne. Ak sa však pripravujete na skúšku alebo sa chcete dozvedieť viac o tom, čo je to populácia (príklady, charakteristiky, čísla), tento článok vám bude užitočný.
Šírenie druhov na príklade žaby
Populácia akéhokoľvek druhu je v priestore mimoriadne nerovnomerne rozmiestnená, plne v súlade so známym príslovím: na jednom mieste husto, na druhom prázdno. To je celkom prirodzené. Kde začať uvažovať o téme „Obyvateľstvo“? Príklady vám pravdepodobne pomôžu predstaviť si, aké sú znaky rozšírenia druhov na našej planéte.
Žaba rybničná sa často vyskytuje v celej Európe. Sotva by však niekoho napadlo hľadať žaby v suchom borovicovom lese alebo na skalnatých sypačoch. Žijú v močiaroch, v blízkosti vodných plôch a v iných vlhkých oblastiachMiesta. Hoci sa takéto biotopy nachádzajú vo všetkých krajinách, nepokrývajú úplne celú Európu. To znamená, že žaby sú rozdelené nerovnomerne, v skupinách. Tieto skupiny jednotlivcov môžu byť veľké alebo malé, existujú niekoľko rokov alebo storočia. V obzvlášť vlhkom roku, keď je každá nížina plná vody, sa žaby z močiarov šíria pomerne ďaleko a môžu sa dokonca rozmnožiť v nejakej dočasnej veľkej mláke. Ale v suchom lete mláka vyschne a všetky žaby, ktoré sa tu narodili, zomrú. Toto je koniec krátkej histórie takejto malej skupiny.
Oveľa dôležitejší pre evolúciu je osud skupiny žiab trvalo žijúcich vo veľkom močiari. Populácia žiab vo veľkom močiari môže v závislosti od životných podmienok existovať po mnoho stoviek a tisícok generácií, či už sa ich počet znižuje alebo zvyšuje. Život takejto skupiny bude prebiehať relatívne izolovane od ostatných skupín, pretože ďalší najbližší veľký močiar s vhodnými podmienkami na dlhú existenciu sa môže nachádzať desiatky kilometrov od prvej. A hoci žaba za celý život určite prejde desiatky kilometrov, žiadna z nich v prírode neprebehne ani desať kilometrov v priamom smere.
Stupeň druhovej izolácie
Samozrejme, náš močiar nie je úplne izolovaný od ostatných. Preletujúci bocian, ktorý rád loví nie v tomto, ale v susednom močiari a ktorého prekonanie desať kilometrov nestojí nič, môže nad našou nádržou zhodiť žabu, zamýšľanúpre jeho kurčatá. Kačice alebo iné vodné vtáky, ktoré tadiaľ prechádzajú na jar, môžu odniesť niekoľko vajec do inej vodnej plochy, ktorá im stojí v ceste; ak budete mať šťastie, vajíčka sa môžu vyvinúť na inom, úplne cudzom mieste. Takéto udalosti sa, samozrejme, stávajú veľmi zriedkavo, ale z času na čas sa stávajú.
Nemyslite si, že život v takýchto izolovaných skupinách je typický len pre obyvateľov močiarov a iných vodných plôch. Kolónie krtkov, dobre viditeľné na kopcoch zeme, ktoré rastú počas noci, sa tiež nachádzajú len na miestach vhodných pre život tohto hmyzožravého cicavca - na poliach, pozdĺž okrajov lesa. Žihľavové húštiny sa tiež nachádzajú iba tam, kde sú pre túto rastlinu priaznivé podmienky: je tienisté a pôda je bohatá na dusík. Ľahko lietajúce z miesta na miesto motýle, ktoré, ako sa zdá, môžu žiť kdekoľvek, každý sa stretáva striktne na svojom mieste: smútok v brezových lesoch, beloch tam, kde sú nejaké krížové a tak ďalej.
Dostávame sa teda k úvahe o pojme „populácia“. Jeho definícia a vlastnosti sú uvedené nižšie. Začnime, samozrejme, tým najdôležitejším – definíciou.
Koncept a charakteristiky populácie
Stredisko populačnej hustoty akéhokoľvek druhu, ktoré pretrváva dlhú dobu, sa nazýva populácia. Jeho najdôležitejšou vlastnosťou je genetická jednota: jedinci, ktorí sú súčasťou takejto skupiny a žijú blízko seba, sa môžu páriť častejšie ako jedinci patriaci do rôznych populácií. Pre evolúciu je samozrejme dôležité,skutočnosť, že v tomto prípade dochádza k výmene genetickej informácie: koniec koncov, potomkovia dostávajú polovicu chromozómov od jedného rodiča a polovicu od druhého. Preto pri párení počas niekoľkých generácií sa každá izolovaná skupina jedincov ukáže ako jeden veľký systém s určitým súborom dedičných vlastností - genetickým fondom alebo genofondom.
Výmena medzi susednými populáciami
Ak sa ukáže, že výmena jedincov medzi susednými populáciami v prírode je výrazne väčšia ako niekoľko percent v každej generácii, potom tieto dve skupiny veľmi skoro získajú spoločné vlastnosti vďaka úplnému zmiešaniu genetického materiálu. Ak výmena predstavuje nie viac ako niekoľko jedincov na každých tisíc v každej generácii, potom si každá populácia zvierat alebo rastlín „zachová svoju farbu“. Inými slovami, zároveň zostáva súčasťou komplexného systému mnohých populácií nazývaných druh.
Cestovanie jednotlivcov na diaľku
Teraz je už jasné, prečo je také dôležité vedieť, ako ďaleko sa organizmy v prírode skutočne pohybujú a čo je najdôležitejšie, ako ďaleko dokážu preniesť svoje gény a odovzdať ich ďalšej generácii. Zistiť to vôbec nie je také jednoduché: musíte označiť, vypustiť a znova chytiť veľa jedincov zvierat, aby ste zistili, ako ďaleko sa peľ rôznych rastlín skutočne rozptýli, ich semená sú prenášané. Výsledky takýchto štúdií boli v mnohých smeroch prekvapujúce.
Distribučný rozsah zvierat a rastlín
Čoúzemie môže byť obsadené obyvateľstvom? Príklady, ktoré uvedieme, to vizuálne reprezentujú.
Len päť zo sto divých srnčích kôz uteká do vzdialenosti 10 km od svojho trvalého bydliska a drvivá väčšina sa celý život zdržiava na území s priemerom 3 km. Aj u severoamerických belorítok prejde za celý život vzdialenosť do 10 km v priamom smere len 5 % jedincov a prevažná väčšina populácie (95 % jedincov) žije v tzv. oblasť s priemerom asi jeden a pol kilometra. Divoké králiky aj zajace poľné sa správajú veľmi podobne ako jelene. Vrabce poľné hromadne za celý život nepreletia ďalej ako 400 m od miesta značkovania. A veľký americký vodný hlodavec ondatra, ktorá sa dnes usadila vo vhodných vodných útvaroch takmer v celej severnej Eurázii, nejde ďalej ako 1 km od miesta označenia a väčšina zvierat žije celý život v priestore s polomerom asi 100 m.
A aká je v tomto ohľade populácia rastlín? Príklady distribúcie peľu ukazujú, že jeho rozsah sa u niektorých druhov príliš nelíši. Napríklad dubový peľ v lese prenesie vietor len na niekoľko stoviek metrov.
Šampión v rozsahu rozšírenia patril medzi zelenomodré. Mláďatá píšťalky zelenkavej označené v Anglicku potom stretli pri hniezdení tisíce kilometrov od svojho rodného hniezda: na polostrove Kola a v oblasti Archangeľsk, na Islande a v Bielorusku.
Populačná oblasť
Všetky vyššie uvedené čísla hovoriao tom, aké územie môžu jednotlivé populácie rôznych druhov zaberať, aká vzdialenosť stačí na to, aby boli susedné skupiny od seba izolované. Oddelené populácie srnčej zveri môžu žiť na malých horských masívoch vo vzdialenosti len desiatok kilometrov, skupiny vrabcov môžu byť umiestnené dva kilometre od seba, ale populácie kačíc zrejme zaberajú plochu rovnú takmer celej Európe. Mimochodom, obrovská veľkosť územia populácie kačiek dobre vysvetľuje skutočnosť, ktorá vedcov už dlho prekvapila: všetky sa líšia prekvapivo nízkou variabilitou a medzi nimi, na rozdiel od väčšiny ostatných vtákov, je zriedka možné rozlíšiť poddruhy. Teraz sa ukázalo, že všetky kačice toho istého druhu patria do jednej alebo veľmi malého počtu populácií. Neustále sa navzájom krížia, takže v žiadnej časti rozsahu nedochádza k hromadeniu nových postáv.
Populácie
Vyznačuje sa teda silnou, ale nie absolútnou izoláciou od svojich susedov. Vďaka tomu je zachovaná a zachovaná originalita genetického fondu každého z nich.
Ďalšou dôležitou charakteristikou populácie je jej početnosť, teda počet jednotlivých jedincov. Koľko jednotlivcov je v ňom zahrnutých? Je ťažké jednoznačne odpovedať na túto otázku, pretože toto číslo je rôzne pre rôzne druhy zvierat a rastlín. U hmyzu, ako sú komáre, môže jedna populácia zahŕňať milióny jedincov. Populácia jedného z druhov vážok na jazere pri meste Orekhovo-Zuevo v Moskovskej oblasti je asi 30 tisíc jedincov a počet niekoľkých skupín jašteríc v Kazachstane.pohybovali od niekoľkých stoviek až po niekoľko tisíc jedincov. Takýchto údajov je však stále málo a vedci ešte nevedia, aká je presná veľkosť populácie aj toho najbežnejšieho druhu.
Problém určovania počtu čísel
Tento problém už dnes nie je len čisto teoretický. Pre zachovanie akéhokoľvek druhu je dôležité poznať minimálny počet jedincov, pri ktorých je schopný dlhodobo a spoľahlivo existovať. Aby sme pochopili význam tohto problému, treba dodať, že počet jedincov v populácii vždy kolíše: niekoľkonásobne, niekedy niekoľko stoviek a niekedy tisíckrát. Populácia veľkých zvierat, ktorá má v priemere menej ako niekoľko stoviek jedincov, nemôže vydržať dostatočne dlho. Menšie skupiny, skôr či neskôr – jednoducho v dôsledku nevyhnutných výkyvov v počte, celkom náhodou – môžu byť zredukované na nulu.
Vzhľadom na skutočnosť, že dlhodobá existencia malých populácií je takmer nemožná, väčšina vedcov je skeptická voči senzačným správam, ako je „objav“niekoľkých prehistorických pangolínov v škótskom jazere Loch Ness. Všetkých tých pár príšer malo zmiznúť už dávno.
Vývoj populácie
Skutočné populácie sú potenciálne nesmrteľné: môžu existovať, kým nezmiznú podmienky, ktoré sú pre ne vhodné. Zároveň by sa však v akýchkoľvek, dokonca aj tých najpriaznivejších podmienkach, mali tieto skupiny z času na čas mierne zmeniť. Inými slovami, existuje evolúciapopulácie.
Nové mutácie v prírode sa objavujú neustále, hoci rýchlosť tohto procesu je relatívne nízka. V priebehu času sa však genetické zloženie populácie skutočne mení. Samozrejme, ani jedna mutácia, ani len tucet, to stále nedokáže zmeniť. Zhromažďujú sa však generáciu po generácii, až kým sa neprejavia v tej či onej kombinácii rodičovských sklonov. Ak sa táto kombinácia ukáže ako úspešná, potom v jednej alebo dvoch generáciách bude v tejto skupine veľa jedincov s ňou, vďaka čomu sa genetické zloženie populácie výrazne zmení. Vstup tej či onej mutácie do evolučnej arény je veľmi dôležitou udalosťou v živote tak samostatnej skupiny, ako aj celého druhu. Toto je najmenší krok v evolučnom procese, ale celý grandiózny proces evolúcie pozostáva z takýchto krokov.
Takže sme stručne zhodnotili tému „Populácia“. Definícia, príklady a charakteristiky boli uvedené v článku. Dúfame, že tieto informácie budú pre vás užitočné.
