Щільність популяції
Як виміряти чисельність популяцій риб, які недоступні для прямого спостереження, чи популяції організмів, що мешкають у ґрунті, що живуть у важкодоступних умовах, а також здійснюють значні та нерегулярні міграції? У цьому випадку найкращим показником, який можна використовувати для вимірювання популяційної різноманітності, є щільність.
Щільність популяції? це чисельність чи біомаса особин, що припадає на одиницю площі чи обсягу життєвого простору. Прикладами щільності популяції може бути: 500 дерев на 1 га лісу, 5 млн. прим. хлорели на 1 м води або 200 кг риби на 1 га поверхні водойми. Вимірюванням щільності користуються і тих випадках, коли важливіше знати не загальну чисельність популяції в той чи інший момент часу, а її динаміку, тобто перебіг змін чисельності в часі.
Індекс чисельності
Мірою великої кількості можуть також бути і показники, віднесені не до одиниці простору, а до одиниці часу, наприклад, кількість птахів, зазначених протягом години, або кількість риб, виловлених за добу. По суті ці показники відрізняються від щільності лише розмірністю. І ті та інші є відносними показниками та називаються індексами чисельності.
Щільності популяцій різних представників ссавців можуть різнитися у десятки тисяч разів. Однак у тварин, що споживають подібний тип їжі (тобто ланцюжка споживачів біологічної речовини, що перебувають у подібних ланках ланки, виробленого зеленими рослинами), відмінності в щільностях набагато менше. У цілому нині, що більше віддалена населення від первинного джерела органічної їжі, то нижче її щільність.
Слід зазначити невіддільність людини від біосфери. З позиції екології людство – загальносвітова популяція біологічного виду, невід'ємна складова екосистемиЗемлі. Будучи одним із 3 млн. відомих нині біологічних видів, людина отримала своє місце в системі тваринного царства: клас млекопитаючих, загін приматів, сімейство гомінід, рід – людина.
Людина входить у біотичний компонент біосфери, де він пов'язаний харчовими ланцюгами з продуцентами, є консументом першого і другого (іноді третього) порядку, гетеротрофом, користується готовою органічною речовиною та біогенними елементами, включений у кругообіг речовин біосфери та підпорядковується закону фізико-хімічного .І. Вернадського - жива речовина фізико-хімічно єдина.
У взаєминах з довкіллям людська популяція суто біологічно виявляє певну норму реакції, тобто. передбачувана зміна стану організму за певного рівня зовнішнього впливу. Норму реакції людини, у свою чергу, визначає генотип, який являє собою спадкову програму розвитку. Різноманітні взаємодії генотипу індивіда з середовищем формує його фенотип - сукупність ознак (в т.ч. зовнішніх) та властивостей організму, які є наслідок зазначених взаємодій.
Вся різноманітність людей на Землі є прямим наслідком властивих їм генетичних та середовищних відмінностей. Прикладом цього можуть бути раси людей: європеоїдна, негроїдна, австралоїдна та монголоїдна.
Таким чином, екологічна схожість людської популяції з популяціями всіх інших біологічних видів полягає в тому, що людству притаманні та ж генетична мета (продовження роду) та весь спектр екологічних зв'язків, які виявлені в природних популяціях. Отже, людина як вид невіддільна від біосфери.
Аналізуючи відмінності людської популяції від популяцій інших видів, навіть найближчих, наприкладлюдиноподібних мавп, відзначимо тільки людству властиву принципово нову форму внутрішньопопуляційних комунікативних зв'язків – членоподілову мову та супутнє їй образне, абстрактне (понятійне) мислення. Головна перевага промови перед іншими сигналами полягає у її практично безмежної «інформаційної ємності».
Важливо і слід підкреслити у своїй, що добробут фізичного існування у колективі кожної людини значною мірою визначено ступенем корисності його інших людей. Дивно, але постійне заподіяння шкоди іншим особам сприяє включенню механізму саморуйнування організму шкідника, що з еволюційним розвитком популяції. Цей феномен є приватним виявом загальнобіологічного закону, згідно з яким природний відбір знищує особин, які завдають шкоди своєму виду.
На думку багатьох учених, величезну позитивну роль розвитку людства зіграло розвиток суто людської якості –альтруїзму, тобто. здатність до безкорисливої турботі про інших людей.
Тварини будь-яких видів отримують енергію підтримки життя двома основними шляхами: споживанням їжі та зігріванням під променями Сонця. Відповідно і виконувана ними робота здійснюється лише в результаті м'язової сили. Людина, будучи представником тваринного царства, є єдиним винятком: спочатку він освоїв запаси законсервованої сонячної енергії у вигляді органічного палива (деревина, вугілля, нафта і газ), а нині приступив до використання атомної та іншої енергії. По образному порівнянню В. Небела існування сучасної людини під час перекладу енергії, що витрачається, на м'язову силу забезпечується працею 80...100 умовних рабів.
Усі види живих організмів, що мешкають на Землі,змушені адаптуватися (пристосовуватися) до середовища проживання, до умов життя, що змінюються. І тільки людина, використовуючи освоєну ним додаткову енергію, пристосовує все цілком середовище свого існування до потреб, істотно й у відносно короткі терміни перетворює природу в планетарних масштабах. У цьому виявляється ще одна корінна екологічна відмінність людської цивілізації.
Подібно до будь-якої популяції, людська популяція певним чином впливає на середовище свого проживання, змінює її, і, у свою чергу, відчуває опір у відповідь. Однак тиск людства на природне середовище нині за своїми масштабами перевищує опір середовища та часто пригнічує його. Зростання дисбалансу між антропогенним тиском на природу і відповідним її опором є одна з основних екологічних особливостей людської популяції. Саме в ньому таїться загроза повної руйнації природних екосистем, у тому числі й глобальної – Землі.
Принцип територіальності, який є, як відомо, важливим фактором регулювання чисельності будь-якої популяції, практично не спрацьовує щодо людства, оскільки природні ресурси відносно легко переміщуються різними територіями.
На відміну від біологічних популяцій, наприклад тварин, якщо і має місце регулювання чисельності (Китай, Індія), воно відбувається за рахунок усвідомленого впливу на народжуваність, а не як реакція на наявну чисельність.
Клімат у всьому його різноманітті має величезний вплив на життєдіяльність будь-яких живих організмів. Тим не менш, нині людина не має собі рівних серед біологічних видів за здатністю заселяти будь-які кліматичні зони.
Нарешті, вкажемо ще одну екологічну відмінність людини відінших видів живих істот, які населяють Землю. Це закладене в його генетичній програмі усвідомлене прагнення до освоєння нових довкілля, спочатку чужих і навіть смертельно небезпечних для нього за рядом своїх показників.
69. Дейф генівабогенетико-автоматичні процеси- явище неспрямованої зміни частоталельнихваріантівгенівупопуляції, обумовленевипадковими статистичними причинами.
Один із механізмів дрейфу генів полягає в наступному. У процесі розмноження у популяції утворюється велика кількість статевих клітин - гамет. Більшість цих гамет не формуєзигот. Тоді новепоколінняу популяції формується з вибірки гамет, яким вдалося утворити зиготи. При цьому можливе зміщення частоталелейщодо попереднього покоління.
Перші роботи з вивченнявипадкових процесівупопуляціяхбули проведені на початку1930-хроківСьюелом РайтомуСША,Роналдом ФішеромуАнглії, а також В. В. Лісовським, М. А. Кузнєцовим,Н. П. ДубінінимтаД. Д. РомашовимвСРСР. Поняття «дрейф генів» (англ.genetic drift) було введено в обіг Райтом (1931), асинонімічнепоняття «генетико-автоматичні процеси в популяціях» - Дубініним і Ромашовим (1932). Згодом у світовій літературі (у тому числі й в українській) закріпився термін С. Райта.[1]
Причини географічного, економічного, расового, релігійного, культур-
ного порядку обмежували шлюбні зв'язки масштабами певного району, племені, поселення, секти. Високий ступінь репродуктивної ізоляції нечисленних людських популяцій протягом багатьох поколінь створював сприятливі умови длядрейфу генів.
Дрейф генів це зміна частоти алелів у популяції через випадкові причини, не обумовлені дією природного відбору. Значення дрейфу генів: він призводить до зміни частоти алелів у генофонді популяції. Алелі можуть видалятися чи закріплюватися в генофонді, незалежно від того, мають вони адаптивну цінність чи ні. Він суттєво впливає на генофонд нечисленних популяцій.
Таким чином, дрейф генів більш виражений у нечисленних популяціях, щоб зрозуміти, чому слід знати особливості генофондів нечисленних популяцій. Для демів та ізолятів типовий відносно низький природний приріст населення – відповідно до 20-25% за покоління. Частота внутрішньогрупових шлюбів у яких становить 90% і більше, а приплив осіб із інших груп зберігається лише на рівні 1% і менше. У зв'язку з цим спостерігається високий рівень близькоспоріднених шлюбів, що сприяє збільшенню чисельності гомозигот страждають відхиленнями.
Особливості генофондів нечисленних популяцій: малий приріст – що менше вибірка, то більше відсів; малий приплив генів з інших популяцій – зменшує генетичну різноманітність; високий ступінь близькоспоріднених шлюбів – збільшує кількість хворих на гомозигот; дрейф генів – призводить до згладжування мінливості всередині групи та появи випадкових, не пов'язаних із відбором відмінностей між ізолятами.