Jums noteikti ir priekšstats par to, kas ir populācija. Mēs visi bioloģijas stundās gājām cauri tā piemēriem un definīcijām. Skolu mācību grāmatās šī tēma ir atklāta pietiekami detalizēti. Bet, ja gatavojaties eksāmenam vai vēlaties uzzināt vairāk par to, kas ir populācija (piemēri, raksturlielumi, skaitļi), šis raksts jums noderēs.
Sugas izplatīšana, izmantojot vardes piemēru
Jebkura veida iedzīvotāji ir ārkārtīgi nevienmērīgi izkliedēti telpā, pilnībā saskaņā ar labi zināmo sakāmvārdu: vienā vietā blīvs, citā tukšs. Tas ir diezgan dabiski. Kur sākt tēmas "Iedzīvotāji" izskatīšanu? Piemēri, iespējams, palīdzēs iztēloties, kādas ir sugu izplatības iezīmes uz mūsu planētas.
Dīķa varde bieži sastopama visā Eiropā. Taču diezin vai kādam ienāktu prātā vardes meklēt sausā priežu mežā vai uz akmeņainām vietām. Viņi dzīvo purvos, ūdenstilpju tuvumā un citās mitrās vietāsvietām. Lai gan šādi biotopi ir sastopami visās valstīs, tie pilnībā neaptver visu Eiropu. Tas nozīmē, ka vardes ir sadalītas nevienmērīgi, grupās. Šīs indivīdu grupas var būt lielas vai mazas, pastāvot pāris gadus vai gadsimtiem. Īpaši mitrā gadā, kad katra zemiene ir piepildīta ar ūdeni, vardes no purva izplatās samērā tālu un var pat nārstot kādā īslaicīgā lielā peļķē. Bet sausā vasarā peļķe izžūs, un visas šeit dzimušās vardes nomirs. Šīs ir tik mazas grupas īsās vēstures beigas.
Evolūcijai daudz svarīgāks ir lielā purvā pastāvīgi dzīvojošas varžu grupas liktenis. Varu populācija lielā purvā var pastāvēt daudzus simtus un tūkstošus paaudžu, atkarībā no dzīves apstākļiem, skaitam samazinoties vai pieaugot. Šādas grupas dzīve ritēs salīdzinoši izolēti no citām grupām, jo cits tuvākais lielais purvs ar piemērotiem apstākļiem ilgstošai pastāvēšanai var atrasties desmitiem kilometru no pirmā. Un, lai gan varde visā dzīves laikā noteikti nobrauks desmitiem kilometru, dabā neviena no tām neskrien desmit kilometrus taisnā līnijā.
Sugas izolācijas pakāpe
Protams, mūsu purvs nav pilnībā izolēts no citiem. Pāri lidojošais stārķis, kurš mīl medīt nevis šajā, bet kaimiņu purvā un kura pārvarēšana desmit kilometrus nemaksā neko, var nomest vardi virs mūsu ūdenskrātuves, paredzētssaviem cāļiem. Pīles vai citi ūdensputni, kas šeit iet cauri pavasarī, var pārnēsāt dažas olas uz citu ūdenstilpi, kas atrodas viņu ceļā; ja paveicas, olas var attīstīties citā, pavisam svešā vietā. Šādi notikumi, protams, notiek ārkārtīgi reti, taču ik pa laikam notiek.
Nedomājiet, ka dzīve šādās izolētās grupās ir raksturīga tikai purvu un citu ūdenstilpju iemītniekiem. Kurmju kolonijas, kas labi saskatāmas uz pa nakti augošajiem zemes uzkalniņiem, arī sastopamas tikai šī kukaiņēdāja zīdītāja dzīvei piemērotās vietās - laukos, gar meža malām. Arī nātru biezokņi sastopami tikai tur, kur ir šim augam labvēlīgi apstākļi: tas ir ēnains un augsne ir bagāta ar slāpekli. Viegli lido no vienas vietas uz otru tauriņi, kuri, šķiet, var dzīvot jebkur, katrs satiekas stingri savā vietā: sēras bērzu mežos, b altie, kur ir krustzieži utt.
Tātad mēs nonākam pie jēdziena "iedzīvotāji" izskatīšanas. Tās definīcija un raksturlielumi ir sniegti zemāk. Sāksim, protams, ar pašu svarīgāko – ar definīciju.
Iedzīvotāju jēdziens un īpašības
Jebkuras sugas populācijas blīvuma centru, kas saglabājas ilgu laiku, sauc par populāciju. Tās vissvarīgākā iezīme ir ģenētiskā vienotība: indivīdi, kas ir daļa no šādas grupas un dzīvo tuvu viens otram, var pāroties biežāk nekā indivīdi, kas pieder pie dažādām populācijām. Protams, evolūcijai ir svarīgi,fakts, ka šajā gadījumā notiek ģenētiskās informācijas apmaiņa: galu galā pēcnācēji saņem pusi hromosomu no viena vecāka, bet pusi no otra. Tāpēc, pārojoties vairākās paaudzēs, katra izolētā īpatņu grupa izrādās it kā viena liela sistēma ar noteiktu iedzimtu īpašību kopumu – ģenētisko fondu jeb genofondu.
Apmaiņa starp kaimiņu iedzīvotājiem
Ja dabā indivīdu apmaiņa starp kaimiņu populācijām izrādās manāmi lielāka par dažiem procentiem katrā paaudzē, tad pavisam drīz šīs abas grupas iegūst kopīgas īpašības, pateicoties pilnīgai ģenētiskā materiāla sajaukšanai. Ja apmaiņa veido ne vairāk kā dažus indivīdus uz tūkstoš katrā paaudzē, tad katra dzīvnieku vai augu populācija "saglabā savu krāsu". Citiem vārdiem sakot, tā joprojām ir daļa no sarežģītas daudzu populāciju sistēmas, ko sauc par sugām.
Attālums indivīdu ceļošanai
Tagad kļūst skaidrs, kāpēc ir tik svarīgi zināt, cik tālu organismi patiesībā pārvietojas dabā un, pats galvenais, cik tālu tie var pārnest savus gēnus un nodot tos nākamajai paaudzei. To noskaidrot nemaz nav tik vienkārši: jāatzīmē, jāatbrīvo un atkal jānoķer daudzi dzīvnieku īpatņi, lai noskaidrotu, cik tālu tad īsti izklīst dažādu augu putekšņi, tiek aiznestas to sēklas. Šādu pētījumu rezultāti daudzējādā ziņā bija pārsteidzoši.
Dzīvnieku un augu izplatīšanas klāsts
Kasteritoriju var aizņemt iedzīvotāji? Mūsu sniegtie piemēri to vizuāli attēlo.
Tikai piecas no simts savvaļas stirnu kazām aizbēg 10 km attālumā no savas pastāvīgās dzīvotnes, un lielākā daļa visu mūžu uzturas apgabalā, kura diametrs ir 3 km. Arī Ziemeļamerikas b altastes briežu vidū tikai 5% īpatņu visas dzīves laikā taisnā līnijā veic attālumu līdz 10 km, un lielākā daļa populācijas (95% īpatņu) dzīvo platība ar diametru aptuveni pusotru kilometru. Gan savvaļas truši, gan Eiropas zaķi uzvedas ļoti līdzīgi briežiem. Lauka zvirbuļi masveidā nelido tālāk par 400 m no iezīmēšanas vietas visā mūžā. Un lielais Amerikas ūdensgrauzējs ondatra, kas tagad ir apmetusies piemērotās ūdenstilpēs gandrīz visā Eirāzijas ziemeļdaļā, nesniedzas tālāk par 1 km no iezīmēšanas vietas, un lielākā daļa dzīvnieku visu mūžu dzīvo telpā ar rādiusu apmēram 100 m.
Un kāda ir augu populācija šajā ziņā? Ziedputekšņu izplatības piemēri liecina, ka dažās sugās to izplatības areāls daudz neatšķiras. Piemēram, ozolu ziedputekšņus mežā vējš nes tikai dažus simtus metru.
Čempioni izplatības diapazonā bija starp zilo ziloņu dzīvniekiem. Pēc tam Anglijā marķētus zilganzaļus cāļus satika ligzdojam tūkstošiem kilometru attālumā no savas dzimtās ligzdas: Kolas pussalā un Arhangeļskas apgabalā, Islandē un B altkrievijā.
Apdzīvotā vieta
Visi iepriekš minētie skaitļi liecinapar to, kādu teritoriju var ieņemt atsevišķu sugu populācijas, ar kādu attālumu pietiek, lai kaimiņu grupas izolētos viena no otras. Atsevišķas stirnu populācijas var dzīvot nelielās kalnu grēdās tikai desmitiem kilometru attālumā, zvirbuļu grupas var atrasties divus kilometrus viena no otras, bet pīļu populācijas, šķiet, aizņem platību, kas līdzvērtīga gandrīz visai Eiropai. Starp citu, milzīgais pīļu populācijas teritorijas lielums labi izskaidro faktu, kas jau sen ir pārsteidzis zinātniekus: tie visi atšķiras ar pārsteidzoši zemu mainīgumu, un starp tiem, atšķirībā no vairuma citu putnu, reti ir iespējams atšķirt pasugas. Tagad ir kļuvis skaidrs, ka visas vienas sugas pīles pieder vienai vai ļoti dažām populācijām. Viņi pastāvīgi krustojas viens ar otru, tāpēc nevienā diapazona daļā neuzkrājas jaunas rakstzīmes.
Populācijas
Tātad, to raksturo spēcīga, bet ne absolūta izolācija no kaimiņiem. Pateicoties tam, tiek saglabāta un uzturēta katra no tām ģenētiskā fonda oriģinalitāte.
Vēl viena svarīga populācijas īpašība ir tās pārpilnība, tas ir, to veidojošo indivīdu skaits. Cik indivīdu tajā ir iekļauti? Uz šo jautājumu ir grūti viennozīmīgi atbildēt, jo šis skaitlis dažādām dzīvnieku un augu sugām ir atšķirīgs. Kukaiņiem, piemēram, odiem, vienā populācijā var būt miljoniem īpatņu. Viena no spāru sugām ezerā netālu no Orekhovo-Zuevo pilsētas Maskavas reģionā ir aptuveni 30 tūkstoši īpatņu, un Kazahstānā ir vairāku ķirzaku grupu skaits.svārstījās no vairākiem simtiem līdz vairākiem tūkstošiem personu. Taču šādu datu joprojām ir maz, un zinātnieki vēl nezina, kāds ir precīzs pat visizplatītāko sugu populācijas lielums.
Ciparu skaita noteikšanas problēma
Šodien šī problēma vairs nav tikai teorētiska. Lai saglabātu jebkuru sugu, ir svarīgi zināt minimālo īpatņu skaitu, pie kura tā spēj pastāvēt ilgu laiku un uzticami. Lai saprastu šīs problēmas nozīmīgumu, jāpiebilst, ka īpatņu skaits populācijā vienmēr svārstās: vairākas reizes, dažreiz vairākus simtus, bet dažreiz tūkstošiem reižu. Lielu dzīvnieku populācija, kurā vidēji ir mazāk par dažiem simtiem īpatņu, nevar pastāvēt pietiekami ilgi. Mazākas grupas agri vai vēlu - vienkārši neizbēgamu skaitļu svārstību rezultātā, pavisam nejauši - var tikt samazinātas līdz nullei.
Ņemot vērā faktu, ka mazu populāciju pastāvēšana ilgtermiņā ir gandrīz neiespējama, vairums zinātnieku ir skeptiski noskaņoti pret sensacionāliem ziņojumiem, piemēram, par vairāku aizvēsturisku pangolīnu "atklāšanu" Lohnesā, Skotijā. Visiem šiem dažiem briesmoņiem jau sen vajadzēja pazust.
Iedzīvotāju evolūcija
Reālās populācijas ir potenciāli nemirstīgas: tās var pastāvēt, līdz izzūd tām piemēroti apstākļi. Bet tajā pašā laikā jebkuros, pat vislabvēlīgākajos apstākļos šīm grupām ik pa laikam vajadzētu nedaudz mainīties. Citiem vārdiem sakot, notiek evolūcijapopulācijas.
Jaunas mutācijas dabā parādās nepārtraukti, lai gan šī procesa ātrums ir salīdzinoši zems. Tomēr laika gaitā populācijas ģenētiskais sastāvs mainās. Protams, neviena mutācija, pat ne ducis, joprojām to nevar mainīt. Taču tās uzkrājas paaudzes pēc paaudzes, līdz izpaužas vienā vai citā vecāku tieksmju kombinācijā. Ja šī kombinācija izrādīsies veiksmīga, tad vienā vai divās paaudzēs indivīdi ar to šajā grupā būs daudz, kā rezultātā populācijas ģenētiskais sastāvs manāmi mainīsies. Vienas vai otras mutācijas ienākšana evolūcijas arēnā ir ļoti nozīmīgs notikums gan atsevišķas grupas, gan veselas sugas dzīvē. Šis ir mazākais solis evolūcijas procesā, taču viss grandiozais evolūcijas process sastāv no šādiem soļiem.
Tātad, īsumā apskatījām tēmu "Iedzīvotāji". Rakstā tika sniegta tā definīcija, piemēri un raksturojums. Mēs ceram, ka šī informācija jums noderēs.
