Как правило, особи одного вида неравномерно распределены в пределах ареала.
Обычно они образуют скопления, которые разделены между собой.
Внутри таких скоплений особи могут скрещиваться друг с другом. Совокупность особей одного вида, населяющих долгое время одно пространство и свободно скрещивающихся между собой, называется популяцией.
Популяции обычно отделены друг от друга географическими преградами: горными хребтами или водными пространствами, районами, непригодными или неудобными для проживания, например участками, лишенными пищи.
Иногда изоляция наступает из-за накопившихся различий в поведении. В таком случае особи могут не встретиться друг с другом в брачный период, а встретившись, не опознают в другом существе брачного партнера, а увидят в нем пищу или врага (что часто происходит у насекомых и паукообразных).
Основные параметры популяции
Основными параметрами популяции являются численность, плотность, половая и возрастная структура, а также пространственная организация Численность – это общее количество особей в популяции. Численность популяции зависит от темпов размножения, а также смертности, и поэтому постоянно изменяется. Для каждой популяции обычно есть верхний и нижний пределы численности. У одного и того же вида могут быть как большие, так и маленькие популяции.
Плотность популяции – это количество особей или их биомасса (совокупная масса живого вещества), приведенная на единицу площади или объема. Например, 150 растений сосны на 1 гектар или 0,5 циклопа на 1 м3 воды. Плотность популяции также изменяется и зависит от численности.
Пространственное распределение описывает особенности размещения особей популяции на занимаемой территории. Природным популяциям свойственно три типа распределения особей: случайное, равномерное и групповое.
Возрастная структура популяции отражает соотношение различных возрастных групп, а также сезонную и многолетнюю динамику этого соотношения.
В популяции обычно выделяют три возрастные категории особей:
предрепродуктивная (особи, не достигшие половой зрелости),
репродуктивная (особи способные к размножению),
пострепродуктивная (особи утратившие способность к размножению).
При благоприятных условиях в популяции присутствуют все возрастные группы, и поддерживается более или менее стабильное их относительное количество. Численность особей находящихся в репродуктивном периоде – очень важный показатель. Его еще называют эффективная численность.
Половую структуру популяции определяет соотношение полов в популяциях с раздельнополыми особями. К ним относится большинство животных, и все двудомные растения. Скорость размножения популяции обычно лимитируется количеством половозрелых самок.
Все описанные характеристики популяции сильно изменяются во времени. Популяции могут объединяться или разделяться, возникать или вымирать.
Изоляция популяций приводит к тому, что особи преимущественно скрещиваются внутри популяции. Это приводит к накоплению генетических различий между разными популяциями. В такой популяции генотипы организмов оказываются похожи более, чем между разными популяциями.
Совокупность генотипов всех особей популяции называется генофондом.
Закрепившиеся мутации передаются внутри популяции и необязательно попадают в другие. Длительное накопление таких различий может вести к видообразованию. Однако если видообразование не происходит, популяция все равно существует в пределах системы популяций исходного вида длительное время и обеспечивает передачу накопившихся генетических изменений в ряду многих поколений.
Индивидуальные отличия отдельных индивидуумов не могут передаваться по наследству. Жизнь особи ограничена, и она может умереть, не оставив потомства.
Для передачи генетической информации требуется размножение, которое у многих организмов может происходить только в условиях популяции.
Поэтому популяция является элементарной, т. е. минимальной единицей эволюции. Примеры численности популяции
Численность популяции для разных существ колеблется в широких пределах. Минимальная численность популяции характерна для крупных млекопитающих, например представителей семейства Кошачьих. Для них численность устойчивой популяции составляет всего несколько десятков особей. Для человека минимальная численность устойчивой популяции – это уже около сотни особей.
Для беспозвоночных или растений численность популяции может быть много больше и достигать нескольких миллионов особей. Примеры плотности популяций
Плотность популяции во многом зависит от размеров существ. Так, плотность популяции африканского слона составляет 1/40 часть слона на 1 км2, или один слон на 40 км2. Плотность популяции почвенных беспозвоночных коловраток составляет 1000 особей в 1 мл грунта.
