Menținerea unei anumite densități a fost numită homeostazia populațiilor. Capacitatea populațiilor de homeostazie se bazează pe schimbări în caracteristicile fiziologice, creșterea, comportamentul fiecărui individ ca răspuns la creșterea sau scăderea numărului de membri ai populației din care face parte.
Mecanismele de homeostaziei populației depinde de specificul de mediu ale speciei, mobilitatea sa, impactul prădători și paraziți, etc. La unele specii, acestea pot apărea într-un mod aspru, ducând la moartea unui exces de persoane, altele -. Într-un blând, cum ar fi scăderea fertilității, pe baza reflexelor conditionate .
Fig. 129. Auto-subțierea în standurile împădurite (conform lui GF Morozov, 1928):
în stânga - copacii dominanți și oprimați în grova de brad; în partea dreaptă - cursul de subțiere a trunchiurilor cu vârste de pin (1), mesteacăn (2) și molid (3)
Pentru formele rigide de concurență intraspecifică, de exemplu, fenomenul auto-subțiere din plante trebuie atribuit (Figura 129). Cu o densitate mare de germinare, unele plante mor în mod inevitabil ca rezultat al oprimării de către vecinii fiziologic mai puternici. O scădere a numărului de plante apare chiar dacă semințele însămânțate sunt omogene din punct de vedere genetic. În acest caz, aparent, diferența în dimensiunile semințelor, în momentul apariției, detaliile micromediului sunt importante. Într-unul din experimentele cu Trifolium subterraneum trifoi 84 de zile după apariția lăstarilor într-un teren de 1 m2 de 1250 de plante, au rămas 650, iar influența dăunătorilor a fost exclusă.
O ragostera a unei unități ecologice de bază perenă nu este o persoană, ci o evadare. Se constată că, atunci când rata de însămânțare diferită, între 6 și 180 kg / ha, prima densitate muguri variază 30-1070 la 100 cm2, dar în toate cazurile, atunci devine de aproximativ 500 m. E., noi culturi și în mai rare lăstari, și într-o parte mai densă moare.
Reglarea densității populației în plante din cauza caracteristicilor creșterii lor apare de obicei nu numai prin schimbarea numărului de persoane pe unitate de suprafață, ci și prin modificarea puterii vegetative a fiecăruia. În culturile îngroșate, plantele sunt mai puțin frunze, cu mai puține lăstari. Masa lor totală, cu densitatea crescândă a culturilor, crește mai întâi proporțional cu numărul de semințe semănate și apoi rămâne la un nivel constant, în timp ce masa medie a persoanelor individuale, respectiv, scade. În acest caz, numărul de indivizi din populație nu este stabilizat, ci suprafața fotosintetică a plantelor totale a plantelor.
La animale, forme severe de reglementare a densității populației apar, de obicei, numai în cazurile în care rezervele de hrană, apă sau alte resurse sunt sever limitate, iar animalele nu sunt fie în măsură, în acest moment pentru a căuta resurse într-un alt teritoriu, sau aceste căutări nu sunt eficiente. De exemplu, în rezervoarele mici de apă dulce în care nu există alte specii de pești, populațiile de biban poate să-și mențină existența și să regleze densitatea prin hrănirea adulților cu proprii tineri. Fry creste in detrimentul planctonului mic, la alimentele din care nu sunt adaptate. Canibalismul nu este un eveniment frecvent la populațiile de animale.
De interes special sunt unele specii relativ rare în care abilitatea de a ucide concurenții în cadrul unei populații este fixată evolutiv în comportamentul lor și chiar morfologia. Exemple similare se găsesc printre insecte.
Pentru parazitoidnyh Hymenoptera, își depune ouăle în ouă sau larve de alte insecte, de aprovizionare cu alimente în gazdă este foarte limitată, și de multe ori face posibil să se dezvolte doar un singur parazit indivizi. Într-o serie de specii, larvele din prima vârstă au fălci, care nu sunt necesare pentru hrănirea ouălor, dar adaptate pentru lupte cu concurenții. Atacul larvelor se produce, de obicei, înainte de a începe să se hrănească. După distrugerea concurentului, molii de larve și fălcile lor ascuțite sunt înlocuite cu moale și tuberculoase (Figura 130). La acele specii ale căror femele sunt capabile să recunoască gazdele deja infectate și nu pun ouă din nou, larvele nu trebuie să concureze între ele și le lipsește fălcile ascuțite.
Fig. 130. Larve de hamei parazitoide:
1 - Opius fletcheri; 2 - Galesus sylvestrii (a - prima vârstă, b - a doua vârstă)
Grupul de paraziți, care pun mai multe ouă într-o singură insectă, au adesea capacitatea de a mări numărul de ouă cu dimensiunea victimei. Cu toate acestea, cu lipsa de proprietari, este posibilă restabilirea paraziților detectați, în timp ce aportul de descendenți cu hrănire scade. În astfel de cazuri, mărimea larvelor scade. Adulții care au ieșit din ele elimină de două ori sau de trei ori mai multe ouă cu o durată de viață redusă. De exemplu, cei mai mici rider-braconizi reduc complet ovarele.
Densitatea populației din hamsterul parazitar poate fi, de asemenea, reglementată prin schimbări în raportul de sex, care afectează numărul generației următoare. La multe specii, mortalitatea masculilor și a femeilor variază foarte mult cu suprapopularea. De exemplu, în unele braconide, proporția de femei este de aproximativ 70%, cu o infecție scăzută a insectelor gazdă și scade sub 10% - cu una puternică. În plus, raportul de sex este reglementat de comportamentul femelelor. Pentru mai multe tipuri de piloti a constatat că micii fermieri, reprezentând o mică furnizarea de produse alimentare, mai ales femelele depun ouă nefertilizate, din care dezvoltate masculi Hymenoptera. Atunci când contactele femeilor cresc unul cu celălalt sau când sunt percepute mirosurile lăsate de alte femele, proporția ouălor nefertilizate crește de asemenea între ouăle care sunt puse.
Printre mecanismele care întârzie creșterea populațiilor, interacțiunile chimice ale indivizilor joacă un rol important în multe specii. Așadar, apa din acvariu, în care au fost păstrate daphnia, este capabilă să întârzie creșterea reprezentanților aceleiași specii și să păstreze această capacitate timp de câteva zile. Tadpoles secreta particule de natura proteina care capcana cresterea altor tadpoles. Cu cât persoana este mai mare, cu atât mai mult afectează cele mai mici, deoarece rezistența la aceeași concentrație a inhibitorului este direct proporțională cu dimensiunea. Un pipi mare Rana poate întârzia creșterea tuturor celorlalte într-un rezervor de 75 de litri. Generarea, care a apărut în momentul aproape de ouă depuse într-un corp de apă, se va împărți în curând în două grupe de mărime: mai mari, continuă să crească mormoloci și mici, încetini creșterea acestuia din cauza nefavorabile pentru ei concentrațiile de metabolit. Beneficiile pentru mediu ale diviziunii populației ca persoanele cu o creștere mai rapidă genetic, prin utilizarea deplină a resurselor de alimentare rezervor, sunt capabili de a metamorfoza rapid completă și populația fluxurilor reaprovizionare completă. Larvele de mici rămase, după primul lot și se lasă corpul de apă în ea va scădea concentrația de inhibitor, de asemenea, o șansă de a crește în dimensiune și să ajungă la stadiul de metamorfozare, dar mult mai târziu. Această a doua parte a reaprovizionarea poate fi considerată ca un fel de rezervă, care se varsă în populație numai în condiții favorabile (în cazul în care nu se usuce un rezervor temporar, în cazul în care continuă reproducerea algelor - principala hrană mormoloc, etc ...).
Eliberarea în mediu a produselor care inhibă creșterea a fost găsită în multe plante și animale acvatice, în special în pești.
Un alt mecanism de limitare a numărului de populații este reprezentat de schimbări de fiziologie și de comportament pe măsură ce crește densitatea, ceea ce conduce, în cele din urmă, la manifestarea instinctelor de migrație în masă. Ca urmare, majoritatea populației este evacuată în afara teritoriului ocupat în perioada stabilită. Acest lucru este în special pronunțat la insecte, care se caracterizează prin fază - o schimbare bruscă a morfologiei și fiziologiei indivizilor, în funcție de densitatea populației (Figura 131). Do Locust migratoare, focare de roșcove în habitatul său constant în India, Pakistan, Africa de Est și Arabia la un număr redus de o singură fază larve sunt verzi luminoase, și adulți - gri-verde sau maro culoare. În anii de reproducere în masă, care au loc cu o combinație favorabilă de condiții meteo, lăcustele trec în faza gregară. Larvele dobândesc un galben strălucitor, cu pete negre, shistocerca imatură adultă intens roz și liliac, matură sexuală - galbenă de lamaie. Ranges și morfologie specimenelor: alungite Elitrele variaza forma pronotal, chila, proporțiile membrelor etc. Trecerea de la o etapă la alta durează aproximativ trei generații ... Procesul este stimulat de percepția vizuală a unei anumite specii și de contactul cu antenele. Aceasta provoacă în corpul insectelor o serie întreagă de reacții care conduc la rearanjamente hormonale, în care participă glandele endocrine.
Fig. 131. Nimfele de vârstă a burlacului (în conformitate cu NS Shcherbinovsky, 1952): în stânga - o formă de turmă; pe dreapta - formular unic
La granițele intervalului său temporar, lăcustele migratoare nu se pot reproduce, iar aceste focare se estompează în curând. Oile fie au pierit, fie, treptat, subțiri, încep să migreze în zona focurilor permanente. În populațiile subțiate, apare din nou o trecere la o singură fază, după 2-3 generații intermediare. Astfel, zborul unui roi de salcam nu asigură formarea unor noi populații permanente, dar practic servește ca un mecanism de supraaglomerare în locuri favorabile reproducerii. În același timp, un număr mare de insecte piere. Flăcările care duc nenorociri incalculabile în drum sunt singure condamnate.
Fig. 132. Invazia lăcustei migratoare
Fenomenul naturii de fază se găsește nu numai în lăcustele de cireadă, ci și în alte nevertebrate. La afide, o creștere a densității populației determină apariția unei faze înaripate și răspândirea insectelor cu formarea de noi așezări. De obicei, afidele dau câteva generații de femele fără aripi, dar în condiții de suprapopulare constantă, femelele cu aripi se dezvoltă în fiecare generație. Într-o serie de amoebe, schimbările chimice în compoziția mediului acvatic, cauzate de supraconsolidarea populației, stimulează trecerea la stadiul mobil de flagel. Ca urmare, există o dispersie rapidă a indivizilor în spațiu.
Comportamentul teritorial al animalelor, dezvoltat pe parcursul evoluției ca sistem de instincte, este cel mai eficient mecanism pentru a menține creșterea populației într-o anumită zonă. Marcarea și protejarea parcelelor care nu permit reproducerea persoanelor fizice "străine" pe acestea conduc la utilizarea rațională a teritoriului. Excesul de populație nu se înmulțește sau este forțat să se mute din spațiul ocupat. Același lucru este valabil și pentru descendenții descurajați, dintre care doar o anumită parte a mortalității naturale a adulților ocupă zonele eliberate.
Emisiile ca răspuns la densitatea în creștere a populației sunt comune multor specii de păsări și mamifere. În plus față de dispersia obișnuită dispersată a animalelor tinere, mișcările de masă - invaziile - sunt tipice pentru o serie de specii cu fluctuații ascuțite în număr. Ele apar în mod neregulat, numai în anii de focare și nu au o direcție permanentă. Astfel de invaziile sunt descrise, de exemplu, lemmingi tundra, veverițe Siberia și America de Nord, și altele. În invaziile speciilor rămâne în vigoare, și dominat de tinere în rândul imigranților.
O creștere a densității populației poate fi însoțită de astfel de schimbări în fiziologia indivizilor care duc la o scădere a fertilității și o creștere a mortalității. Mamele cunosc fenomenul stresului, care a fost descris pentru prima data in 1936 de fiziologul G. Selye pentru om. Ca răspuns la efectele negative ale oricăror factori în organism având reacția de două tipuri: 1) specifice, în funcție de natura agentului dăunătoare (de exemplu, creșterea producției de căldură în timpul funcționării la rece) și 2) ca răspuns nespecific stres ca un efort de corp general, pentru a se adapta la condițiile în schimbare. Această reacție generală constă dintr-o serie de schimbări fiziologice și morfologice, care se desfășoară treptat ca un singur proces. Reacția stresului sau a stresului are loc ca răspuns la orice influențe negative asupra mediului, inclusiv devierea densității populației de la nivelul optim.
Un rol important în dezvoltarea stresului îl au semnalele corticale care schimbă activitatea hipotalamusului, legătura centrală a sistemului nervos autonom. La rândul său, activitatea hipotalamusului determină modificări ale funcționării sistemului hormonal hipofizo-suprarenal. Starea de stres la animale crește foarte mult cortexul adrenal si creste concentratia hormonilor corticosteroizi secretate de organismul respectiv, și, de asemenea, există o serie de alte modificări ale echilibrului hormonal al organismului. Femelele din populația din ce în ce mai frecvente încălcări ale ovulatiei, embrioresorbție, oprește lactației, se estompeze instincte de grija pentru urmași, și așa mai departe. N. micșora numărul de litri și numărul lor tinere. În analiza finală, toate acestea conduc la inhibarea creșterii populației. În rozătoarele asemănătoare mouse-ului, conținute în celule de aceeași mărime, relația inversă dintre numărul de animale din celulă și masa organelor lor reproductive se manifestă în mod clar. Într-o stare de stres la animale, chiar și cu o cantitate suficientă de hrană, rezistența la influențele nocive ale mediului scade, ceea ce crește mortalitatea.
Din densitatea populației depinde în primul rând comportamentul animalelor. La multe specii în condiții de aglomerare crește nivelul de agresivitate, se schimbă reacția față de indivizii de sex opus, tinerii etc.
Răspunsul la stres ca mecanism care reglează fertilitatea, manifestat în special în mod clar la animalele cu un sistem bine definit de subordonare ierarhică în grupuri.
Reacția tensiunii este caracteristică animalelor subordonate; au inhibat și funcția de reproducere. Persoanele dominante nu prezintă reacții de stres. În populațiile supraaglomerate, stresul se extinde la majoritatea persoanelor și, aparent, inhibă reproducerea.
Starea stresantă nu provoacă schimbări ireversibile în sistemul reproducător, ci duce doar la blocarea temporară a funcției sale hormonale. După eliminarea suprapopulării, capacitatea de reproducere se poate recupera într-un timp scurt.
Modelele de stres cauzate de suprapopularea sunt studiate în principal pe animalele de laborator. Cu toate acestea, numeroase fapte înregistrate în populațiile naturale sugerează că, în condiții naturale, stresul joacă un rol semnificativ în reglarea numărului și structurii populațiilor și a comportamentului mamiferelor (Figura 133).
Fig. 134. Dinamica lemmingului siberian în Alaska (în conformitate cu Bunnel et al., 1975)
De exemplu, în dinamica populațiilor unui număr de lemne de tundră, se înregistrează cicluri corecte de periodicitate de trei-patru ani cu o amplitudine de vibrație de până la 600 de ori (figura 134). Faza maximă în astfel de fluctuații este de obicei limitată la un sezon, urmată de un declin accentuat, de faza de scădere a numărului și de creșterea ulterioară. În cazul creșterii numărului, se înregistrează creșterea fertilității, creșterea ratei de maturare a animalelor tinere, complicația structurii de vârstă a populației și reducerea mortalității nou-născuților. În perioada de vârf există o scădere accentuată a reproducerii și, în același timp, crește mortalitatea la toate grupele de vârstă. În ovarele femelelor de toate vârstele, se constată modificări distructive grave, scăderea în masă a foliculilor se observă în stadii incipiente de dezvoltare. După un an sau doi după scăderea numărului, rata generală de reproducere rămâne medie, iar rata mortalității este ridicată, iar apoi toate ratele de multiplicare încep să crească. La animalele născute la o dimensiune redusă a populației, funcționarea normală a ovarelor este restabilită.
În diferite stadii ale acestui ciclu, starea hormonală a animalelor legate de diferite generații variază foarte mult. În vârful abundenței există activitate excesivă a glandelor suprarenale și tiroide, care inhibă puternic funcțiile reproductive ale organismului. În timpul ciclului, generațiile succesive schimbă nu numai funcționarea glandelor individuale, ci și întregul sistem endocrin al animalelor. După mai multe generații, în perioada abundenței minime, starea sistemului endocrin este normalizată și asigură restaurarea eficienței procesului reproductiv. Motivele specifice pentru aceste diferențe hormonale între generații diferite legate de faptul că caracteristicile de viabilitate și endocrine ale unui organism sunt formate în perioada embrionară și este determinată în mare măsură de starea fiziologică a părinților.
Toate exemplele de mai sus de interacțiune între membrii populației, forme „hard“ - distrugerea directă a unui prieten special - pentru a reduce capacitățile de reproducere ca un reflex condiționat pentru a crește frecvența contactelor, reprezintă diferite forme de restricționare a creșterii populației. Aceste mecanisme de frânare sunt activate până când resursele de mediu sunt complet epuizate ca răspuns la semnalele indicative ale pericolului de suprapopulare.
Gradul de dezvoltare a mecanismelor de homeostazie a populației este, de asemenea, strâns legat de măsura în care alte specii afectează populația: concurenți, prădători, paraziți. Reglementarea generală a numărului de populații din comunitățile naturale apare ca urmare a relațiilor complexe inter-specifice și intraspecifice.
Articole similare
-
Tehnici și modalități de administrare a medicamentelor la animale - stadopedia
-
Instinctul ca bază pentru formarea comportamentului animalelor - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: