§ 7. Популяция — структурная единица вида, единица эволюции

СТРАНИЦА 55

Выявите причины, по которым ареал обитания упомянутых выше животных не сплошной.

Ареал обитания особей завит от условий среды. Например, карась обыкновенный распространен в Средней и Восточной Европе, а также в Сибири до реки Лены. Живет обыкновенный карась в заболоченных, заросших водоемах, в пойменных озерах, в реках он редок, держится на участках с замедленным течением. Караси отличаются особенной привязанностью к водам с илистыми грунтами. Поэтому его ареалы обитания: бассейн Черного моря, бассейн Балтийского моря, бассейн Ледовитого океана.

Ареал горных козлов — крутые склоны гор, а не обширные и ровные территории, хотя бывают случаи встречи и в подобных районах. Территория обитания это труднодоступные места, такие, как: ущелья, склоны, скалистая местность. Кроме того, горные козлы обитают на высоте до 5500 над уровнем моря. Есть предположения, что это связано с давлением и количеством кислорода. В такой среде развиваться животным намного проще. Распространены горные козлы в Европе, Азии и Северной Америке, но при этом ареалы различных видов редко пересекаются между собой.

Мышь полёвка обыкновенная: ареал обитания затрагивает лесные, лесостепные и степные зоны европейской части континента от берегов Атлантики до Алтайских гор. Полевки встречаются на юге Скандинавии, в Западной Сибири и на Среднем Урале. Колонии этих грызунов живут на Кавказе, Балканах, в Крыму и на севере Казахстана. Прекрасно себя чувствуют в монгольских степях, населяют Среднюю и Малую Азию.

СТРАНИЦА 56

Предположите, от численности популяций, каких видов будет зависеть численность популяции полёвки обыкновенной.

Прежде всего, это лисы, куницы и ласки, у которых мыши составляют основной рацион. Питаются грызунами при отсутствии другой более крупной добычи и волки, рыси, мангусты, песцы и другие хищные звери. В зимнее время грызуны составляют единственный рацион лисиц. Причем от того, сколько лиса ест мышей в эти месяцы, часто зависит количество лисиц в популяции. Еще один ключевой враг мышей – хищные птицы: совы и сычи, которые ежегодно способны уничтожить до 1200 грызунов. Иногда питаются мышками такие птицы, как ворон или сорокопут. Естественными врагами полевых мышей в природе являются также лесные и домашние кошки (особенно, если рядом с местом обитания грызуна есть жилье человека), ежи и змеи.

Половая структура популяции зависит от особенностей вида. Приведите примеры животных, в популяциях которых: а) преобладают самки; б) преобладают самцы; в) примерно равное количество самок и самцов.

а) состав с преобладанием самок (стадные животные – копытные, ластоногие)

б) состав с преобладанием самцов (у животных, которые не образуют больших скоплений – хищники)

в) состав с преобладанием самцов (у животных, которые не образуют больших скоплений – хищники)

СТРАНИЦА 57

1. Предположите, какое будущее ожидает дубовую рощу, если в популяции дуба встречаются только взрослые половозрелые особи и старые дубы, а подростки практически отсутствует.

Популяция будет сокращаться из-за нехватки новых дубов. Когда популяция станет минимальной или вообще исчезнет, её место займёт другая.

2. Допустим, что на образовавшемся в океане острове вулканического происхождения относительно недавно появилась популяция невысоких кустарников. Численность её небольшая, и среди особей преобладает ювенильные (молодые, еще не дающие плодов). Плодоносящих особей мало, старые отсутствуют. Как вы полагаете, что ожидает эту популяцию в будущем?

Только через долгое время эта популяция сможет увеличить численность, когда будут не только ювенильные, но и подростки, и старые растения.

СТРАНИЦА 58

На конкретном примере докажите, что особи одной популяции чаще скрещиваются между собой, чем с особями других популяций этого вида.

Особи одной популяции имеют большую вероятность скрещиваться друг с другом, чем с особями из других популяций. Самым известным примером такого явления можно считать островные виды вьюнков Галапагосских островов, которые стали одним из примеров для работы Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Или пример голубой сороки, одна популяция которой проживает в Китае, а другая — в Испании. На Калифорнийском побережье симметрично существует два вида сосен: у одного вида пыльца осыпается в феврале, а у другого — в апреле. Пример изоляции репродуктивной, демонстрируют три вида тюленей Антарктики, произошедших от одного филогенетического предка. Тюлень Ведделя питается только рыбой, морской леопард – пингвинами и тюленями, а тюлень Росса – головоногими моллюсками.

Вспомните свойства мутаций – резерва наследственной изменчивости.

Мутации имеют ряд свойств.

1) возникают внезапно, и мутировать может любая часть генотипа;

2) чаще бывают рецессивными и реже — доминантными;

3) могут быть вредными (большинство мутаций), нейтральными и полезными (очень редко) для организма;

4) передаются из поколения в поколение;

5) представляют собой стойкие изменения наследственного материала;

6) это качественные изменения, которые, как правило, не образуют непрерывного ряда вокруг средней величины признака;

7) могут повторяться.

Какие, на ваш взгляд, формы борьбы за существование возможны внутри популяции? Приведите примеры.

Внутривидовая борьба за существование происходит между особями одной популяции любого вида. Эта форма борьбы наиболее напряженная, так как особи одной популяции нуждаются в одинаковой пище, одинаковых убежищах, подвергаются одинаковым опасностям. Примерами внутривидовой борьбы могут быть состязание между хищниками за добычу, соперничество из-за территории, из-за самки и т. д. Яркую картину внутривидового состязания можно видеть в популяции одновозрастного хвойного леса. Самые высокие деревья широко раскинутыми кронами улавливают основную массу солнечных лучей; их мощная корневая система поглощает из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами в ущерб более слабым соседям. Деревья — победители подавляют рост и развитие других деревьев, вызывают их засыхание и гибель, сами же образуют множество семян.

СТРАНИЦА 59

Заполните таблицу по предложенному образцу.

Популяция как единица эволюции

Перепишите в тетрадь текст, вставив недостающие слова.

1) В популяции в результате комбинативной и мутационной изменчивости происходит накопление особых признаков, затрагивающих как родительские, так и последующих особей.

2) В результате естественного отбора под действием стабилизирующего отбора закрепляются признаки, полезные для особей в конкретных условиях обитания популяции.

3) Таким образом, особи одного вида, входящие в разные популяции, хотя бы незначительно отличаются друг от друга.

4) В условиях полной изоляции, когда отсутствует скрещивание между особями разных популяций, одна из них может дать начало новому виду.

СТРАНИЦА 60

• Что такое популяция?

Популяция — это совокупность организмов одного вида, которые могут свободно скрещиваться, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определенный ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.

• Назовите характеристики популяции.

Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньше воздействие, чем физические факторы среды или другие, совместно обитающие, виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связи, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно полезные) и конкурентные.

Специфические внутривидовые взаимосвязи – это отношения, связанные с воспроизводством между особями разных полов и между родителями и дочерним поколениями. В популяциях действуют законы, позволяющие использовать ограниченные ресурсы среды для обеспечения воспроизводства потомства. Достигается это в основном через количественные изменения населения. Поддержание оптимальной, в данных условиях, численности называют гомеостазом популяции.

У каждой популяции можно выделить основные системные атрибуты (характеристики): состав, структуру и функцию. Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств. Групповые особенности – это основные характеристики популяций. К ним можно отнести: численность популяции; плотность популяции; рождаемость; смертность популяции. Ввиду сложной организации, различают: половую, возрастную, пространственную и этологическую структуру популяций.

• Объясните почему популяцию, а не вид, называют единицей эволюции.

Популяция — элементарная единица эволюции Популяция — самая мелкая из групп особей, способная к эволюционному развитию, поэтому ее называют элементарной единицей эволюции. Отдельно взятый организм не может являться единицей эволюции. Эволюция происходит только в группе особей.

• Дайте характеристику полового состава популяций: а) львов в саванне; б) лебедей на озере; в) стада слонов.

а) Преобладание самок

б) приблизительно одинаковое количество самок и самцов

в) преобладание самок

у всех примерно 1:1