Популяция что это такое в биологии

Что такое популяция

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.

Сегодня мы поговорим про значение популяций в эволюционном процессе, рассмотрим их структуру и свойства.

Популяция — это.

В биологии под популяцией понимается совокупность (группировка) особей одного и того же вида, длительное время (в течение нескольких поколений) занимающих отдельную территорию (ареал обитания), полностью или частично изолированных от других подобных групп и способных к репродукции (скрещиванию).

Популяция образует самостоятельную генетическую систему и формирует собственную экологическую нишу. Популяции разных видов, которые сосуществуют в пределах географической зоны, в совокупности образуют биоценоз.

Как правило, биологический вид существует в форме популяций: это обеспечивает видовое разнообразие и предоставляет больше шансов выжить в постоянно меняющихся условиях внешней среды.

К тому же в рамках одной популяции вероятность скрещивания (как полового, так и бесполого) многократно превосходит вероятность скрещивания с особями соседних сообществ. Поэтому эволюционная теория рассматривает популяцию как единицу эволюционного процесса.

Изучение популяции имеет практическое значение. В частности, с помощью популяционной генетики и экологии разрабатываются стратегии рационального использования биологических ресурсов, способы защиты растений, природоохранные мероприятия.

Структура популяции

Структура популяции выглядит следующим образом:

Сведения о структуре популяции помогают сделать вывод о её благополучии (неблагополучии).

Свойства популяции

Практически все популяции имеют взаимосвязанные характерные признаки, из которых принято выделять биологические и групповые.

К первым относятся самовоспроизводство и изменчивость, вторые можно разделить на следующие категории:

Численность – количество живых организмов одного и того же вида, совместно проживающих на определённой территории.

Число входящих в популяцию особей варьируется во времени в очень широких пределах (от нескольких сотен до многих сотен тысяч) и зависит от множества факторов, таких как условия обитания, наличие пищи, миграционные процессы и т.д. Динамика численности популяции во времени характеризуется соотношением рождаемости и смертности, а также эмиграционными и иммиграционными процессами.

При отсутствии катастрофических явлений (природные катаклизмы, эпидемии, вмешательство человека) средняя численность популяции на протяжении длительного периода стремится к стабильности благодаря действию механизмов саморегуляции. Если бы не наступление ледникового периода, популяция мамонтов, возможно, дожила бы до наших дней.

Плотность определяется делением численности особей (или биомассы) на площадь (объём) занимаемого ими жизненного пространства.

Этот показатель напрямую зависит от численности и характера пространственного распределения популяции, поэтому также подвержен сезонным и годичным колебаниям. Исключением является случай, когда рост численности сопровождается адекватным расширением ареала.

Различают среднюю и экологическую плотность. В первом случае количество особей соотносится с площадью всей занимаемой популяцией местности, во втором – только с площадью местности, пригодной для обитания.

Занимаемое популяцией пространство не имеет ярко выраженных границ. В определённый момент оно может расшириться, сузиться, а то и совсем исчезнуть – всё зависит от сочетания множественных факторов, включая хозяйственную деятельность человека.

Многие животные и птицы перемещаются настолько активно, что их ареал постоянно меняется. С другой стороны, у малоподвижных организмов (растения, земноводные) границы ареала относительно стабильны либо колеблются незначительно.

Рождаемость и смертность относятся к демографическим показателям и в совокупности характеризуют степень выживаемости популяции.

Рождаемость отражает частоту появления новых особей за отрезок времени, а смертность – частоту их исчезновения по всевозможным причинам (болезни, гибель от хищников, естественное старение и пр.). Различают абсолютную и относительную рождаемость (смертность).

В последнем случае вычисляется, сколько родившихся (погибших) особей приходится на некое количество, принятое за эталон (например, на 1000, на 10 000 единиц и т.д.). Рождаемость и смертность в сочетании с иммиграцией и эмиграцией определяют численность популяции.

На рождаемость влияют разнообразные факторы, среди которых:

Теоретически, если рождаемость стабильно превышает смертность, популяция может разрастись до огромных размеров. В природе такого не происходит ввиду того, что ёмкость среды (сумма биологических ресурсов места обитания) имеет определённый лимит и способна обеспечить жизнь строго ограниченному числу особей конкретного вида.

С другой стороны, при низкой рождаемости конкуренция за пищу и лучшие участки территории снижается, что позволяет популяции выжить.

На протяжении своего существования каждая популяция накапливает специфический набор генов, так называемый генофонд. Генофонд популяции постоянно меняется под воздействием разного рода факторов (мутации, миграции особей). Образующиеся при этом уникальные гены обеспечивают выживаемость популяции при наступлении неблагоприятных обстоятельств.

Популяция и раса

Понятие «популяция» применительно к виду Homo sapiens (человек разумный) эквивалентно термину «раса».

То есть расу можно охарактеризовать как популяцию людей со сходными наследственными и физиологическими признаками и общим географическим происхождением.

Расы как биологическая категория сформировались, по разным оценкам, 40-50 тыс. лет назад в результате длительного процесса адаптации к среде обитания.

Представители различных рас отличаются друг от друга по физиологическим и фенотипическим признакам, таким как:

Антропологи не пришли к единому мнению относительно числа рас. Чаще всего выделяют пять основных групп, различия которых провляются наиболее очевидно: негроидная, монголоидная, европеоидная, американоидная и австралоидная.

Существуют также смешанные и переходные расы. Но вот что интересно: структура ДНК всех людей, вне зависимости от внешних различий, практически одинакова (совпадение – 99,9%). Так что с позиции генетики понятие «раса» весьма условное.

Если провести параллель между популяцией и расой, то нетрудно заметить, что это «одного поля ягоды». Только у людей гораздо больше возможностей для перемещения по планете Земля и выживания в самых суровых условиях. Поэтому встретить негра в Сибири – не такая уж диковинка, а вот зайца в пустыне найти не удастся.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Если популяция небольшая и скрещивание происходит только внутри группы, это может привести к ее вырождению. Потому, взаимодействие с другими особями того же вида необходимый элемент выживания и эволюции.

Теория о том, что раса сформировалась под влиянием адаптации часто поддается критике, и не зря. Ведь современные люди никак не эволюционируют в биологическом отношении, как и другие приматы.

Источник

Что такое популяция в биологии, определение

Популяция – это совокупность представителей одной видовой категории живых организмов, которые занимают определённый территориальный участок на протяжении многих лет, и отделены от особей схожих по определенным признакам.

Общее представление

Данный термин применяется во многих областях науки, например – экология, медицина, демография и т.д.

С точки зрения экологии, популяция – это сообщество живых организмов, которые имеют общий генофонд. Популяция в биологии означает группы организмов, находящихся в составе одного вида.

Популяция имеет следующие характеристики:

Виды популяции

В мире существует бесконечное количество живых организмов. Их подразделяют на две глобальные популяции – растения и животные. А затем уже классифицируют на группы, классы и виды.

В биологии выделяют географически группы, которые занимают определенный ареал обитания. Они, в свою очередь, подразделяются на – экологические и локальные.

По способу размножения подразделяют на:

Структура популяции

Чтобы представление о структуре было более понятным, разберем ее по пунктам.

Выделяют следующую структуру популяции.

Пространственная – означает распределение живых организмов по занимаемой территории. Она делится на:

Половая – представляет количественное соотношение разнополых особей.

Возрастная – показывает количество особей разных возрастов одного вида. Каждый вид, в зависимости от возраста, классифицируют следующим образом:

Вся генетическая структура популяции зависит от возможных изменения и разнообразии генотипа. Как и в любой системе, популяции также присущи определённые параметры, которые дают ей полную характеристику.

Параметры

Практически все существующие популяции имеют характерные показатели: численность, плотность, рождаемость и смертность – данные параметры тесно связны между собой.

Численность популяции – общее количество особей одного вида, которые проживают на территории. Плотность означает, сколько особей приходится на единицу площади.

Многие группы не имеют сильных скачков в средней численности особей за год, так как:

Даже имея стабильность, в численности популяции периодически происходят колебания. Основная причина их возникновения лежит в изменениях условий обитания, например:

Перечисленные временные колебания влекут за собой изменения общего числа особей. Они формируются из таких процессов:

Генофонд

Но одну из важнейших ролей играет количество особей, имеющие репродуктивную способность. Именно они формируют генофонд.

Генофонд популяции – представляет собой совокупность всех вариаций генов одного вида, передающиеся наследственным путем. Благодаря генным вариациям виды могут адаптироваться к окружающим условиям. Чем разнообразнее гены, тем лучше особи способны подстроиться под окружение.

Исходя из представленной информации, можно обобщить, что популяция – это совокупность представителей одной видовой категории, которые обитают на одно территории, имеют возможность свободно скрещиваться, а также обладают единым генофондом.

Источник

Экологическая единица: популяция – это в биологии

Биологический термин «популяция» впервые применен в 1903 году биологом из Дании Вильгельмом Людвигом Иогансеном (1857 — 1927) для обозначения группового произрастания одного вида растений.

Общее понятие

Что такое популяция? Она (древние латиняне говорили: populus, из современных англ. population- население) представляет собой совокупность представителей конкретного вида живых организмов, долгий временной отрезок живущих или произрастающих на одном территориальном пространстве, обособленно от особей других, схожих по аналогичным признакам групп.

Термин применяется в разнообразных областях естественных наук: экологии, медицине, биологии, демографии.

Если брать к примеру экологию, то в соответствующей терминологии, понятие определяется, как сообщество животных или растений одного вида, имеющее единый генофонд (этот термин рассмотрим ниже), способное к устойчивому самовоспроизведению. В биологии под ней подразумевают группы организмов в составе определенного вида.

Самый простой пример популяция человека на Земле. Если взять примеры из животного мира: пятнистого и благородного оленя, бурого и белого медведя, трески и пикши в морях бассейна Северного Ледовитого океана. Из мира растений: разные виды сосны и ели, осины и липы, дуба и вяза.

Какими параметрами характеризуется каждая популяция? Общепринятыми критериями являются:

Это интересно! Существует ли Черная книга: вымершие животные из Красной книги

Виды популяций

Видов живых организмов в дикой природе великое множество. Прежде всего надо выделить две глобальные популяции — животных и растений. И уже в них определяются подвиды той или иной конкретной группы организмов

В биологии структурно выделяются географически обусловленные группы, как пример, поселение белок в лесах Ульяновской области. Сгруппировавшиеся животные одного подвида (в нашем случае — белки), обитающие на географически однородном пространстве. Такая территория называется ареалом обитания.

В свою очередь популяции географические подразделяются на более мелкие — экологические (белки в хвойных и смешанных лесах одного района), а те на еще более мелкие — элементарные или локальные (те же белки, но уже в разных частях одного леса).

По способности размножаться существует подразделение на:

Внимание! Популяция весьма сходна с живым организмом, как биосистемой, тоже имеет организованную структуру, обладающую своей целостностью, генетической программой самовоспроизводства и особыми характерными механизмами саморегуляции и адаптации. Популяция растений

Структура популяции

Структура преимущественного числа существующих видовых поселений обусловлена формирующими их представителями, и размещением последних на территории обитания (вспоминая белок — общее число и процент разнополых зверьков в лесу). Чтобы было понятней рассмотрим по пунктам.

Итак, структура популяции бывает

Пространственная — распределение особей по занимаемой местности сколько белок бегает и где. Оно, в свою очередь, подразделяется на:

Половая соотношение разнополых экземпляров (сколько в лесу белок-мальчиков и белок-девочек).

Половая популяция белок

Возрастная — самая понятная. Сколько особей разного возраста. У любого вида, а порой, и в каждой популяции внутри вида существуют разные соотношения возрастных групп. Как правило, выделяют следующие экологические возраста:

Для животных и растений данная структура имеет существенные различия, но это отдельная тема для рассмотрения.

Генетическая структура популяции обусловлена изменчивостью и разнообразием генотипов (грубо говоря различием белок по окраске и размерам, и их вариациях при спаривании с последующим потомством).

Экологическая структура заключается в разделении какого-либо вида на группы отдельных представителей, по-своему взаимодействующих с условиями среды обитания. Именно здесь часто проявляется локальная популяция. Всё дело в том, что различие между типом и отдельной группой представителей, существующих в особых условиях общего ареала проживания, весьма условно.

В принципе, система функционирует подобно практически любой биологической системе. Соответственно для неё характерны: рост, развитие, выживаемость в изменяющихся условиях среды. Это обуславливает наличие определенных параметров.

Популяция белок

Параметры

Для большинства существующих популяций характерны: численность, плотность, рождаемость и смертность. Все эти характеристики к тому же находятся в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.

Численность популяции — суммарное количество представителей вида, проживающих на территории. Плотность, соответственно, число особей данного вида на единицу площади ареала.

Во многих крупных группах средняя численность ежегодно изменяется не слишком сильно, в связи с тем, что:

Но, при даже при определенной стабильности, для популяционной численности характерны колебания. Главные причины указанных колебаний связаны с изменениями в условиях существования. А, именно:

Эти периодические колебания ведут к изменениям в общей численности, которые складываются из следующих явлений:

С этими факторами связаны так называемые популяционные волны.

Важно! Популяционные волны — внезапно возникающие значительные численные изменения.

Пример: сокращение в результате отстрела количества лис (абиотический фактор) ведет к популяционному увеличению полевых мышей (полевок).

Для популяций характерны численность, плотность, рождаемость и смертность.

Генофонд

Но особое значение имеет эффективная численность — количество половозрелых представителей вида, способных давать потомство. Именно ими формируется генофонд. И теперь рассмотрим это понятие конкретно.

Что такое генофонд популяции (пул генов). Это совокупность всех признаков (генов) вида и их вариаций, передающихся по наследству. Именно благодаря генам, белки из Сибири отличаются от белок из Канады. Генные вариации (аллели) обуславливают способность организмов приспосабливаться к постоянно меняющимся особенностями окружающей среды. Чем больше разнообразие генов, тем способней организм приспособиться к жизни.

Генофонд популяции

В биологии существует такое понятие как идеальная популяция. Но, оно сугубо теоретическое и используется для моделирования процессов эволюции. Идеальную популяцию можно определить, как гипотетическую панмиктическую (т.е., особи которой имеют одинаковые шансы на скрещивание), с бесконечно растущей, сохраняющейся в поколениях, и независимой от естественного отбора, внешних факторов и мутаций, численностью.

Какова же основная роль понятия для существования живых организмов на планете? В экологии она определяется, как элементарная единица процесса микроэволюции (внутривидовые малые генные изменения в нескольких поколениях, ведущие к определенным изменениям особи, как внешним, так и внутренним), реагирующая на меняющиеся факторы окружающей среды перестройкой генофонда.

Это интересно! Что такое биоценоз – это в биологии: классификация и виды

Функционирование популяции и динамика ее численности в природе

Популяция как форма существования видов в природе

Вывод

Исходя из изложенного, резюмируем. Популяция — есть совокупность представителей одного вида, обитающих на общей территории, свободно скрещивающихся, обладающая единым генофондом, имеющая свою структуру, характеристики и параметры, аналогичными существующим биосистемам, и являющаяся элементарной микроэволюционной единицей.

Источник

Определение популяции и ее основные характеристики: общая структура и этологическая структура популяций

Определение популяции и ее основные характеристики

Понятие популяции

В природе отдельный вид обычно не распределяется на какой-либо территории полностью. Отдельные видовые особи создают неравномерные по численности группировки и концентрируются на части ареала, где этот вид обитает.

Популяция — совокупность особей одного вида, обитающие на протяжении длительного времени в части его ареала и изолированные от других похожих групп особей того же вида (частично или полностью).

Популяционная структура вида — важный элемент определенного биогеоценоза. Популяции формируются по простой причине: потому что оптимальные условия существования вида, к примеру, освещенность и наличие корма, распределяются на территории неравномерно.

Вид может включать небольшое количество популяций, занимающих внушительную территорию: это касается животных, которые активно перемещаются.

Небольшое количество популяций у копытных, грачей.

Виды, которые отличаются малоподвижным образом жизни, обычно имеют большое количество популяций — они обитают на небольших площадях.

Характеристики популяции

Являясь структурным элементом вида, популяция отличается определенными особенностями и характеристиками:

Структура популяций

У любой популяции есть структура, которая отличается адаптивным или приспособительным характером. Это объясняется тем, что структура — результат взаимодействия особей и условий среды. Также структура является динамичной: изменение условий ведет к изменениям в популяции.

Структура — разделение чего-либо на отдельные части, основываясь на конкретном критерии.

Структура популяции имеет несколько разновидностей:

Животные также делятся на несколько групп в зависимости от того, как они используют занимаемую территорию. Выделяют животных:

Этологическая структура популяций

Под этологической структурой популяций понимают систему взаимосвязей между ее особями, которые проявляются в поведенческих реакциях.

Есть два способа жизни, которого придерживаются особи разных видов:

Иерархия — определенная система поведенческих реакций между особями, определяющая очередность доступа к корму, спариванию и т. д.

В стае и табуне есть лидеры: вожаки, которые могут управлять сообществом и подчинять себе других особей. Это позволяет стаям и табунам функционировать как одно целое.

Кроме того, в группах животные вырабатывают необходимые для выживания рефлексы более эффективно — на примере старших особей, путем обучения.

Источник

Популяции и их роль в эволюции

теория по биологии 🌿 эволюция

Группы особей, на которые делится вид, образуют популяции. Очевидно, что целый вид не обитает в сплоченном коллективе.

С точки зрения биологии, популяция – группа одновидовых организмов, занимающих определенный участок территории внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других популяций.

Виды раздробились на популяции из-за того, что наша среда неоднородна: есть географические преграды, такие как леса, реки, горы, а также ограниченность ресурсов необходимых для жизнедеятельности. Так организмы объединились в группы и разошлись по разным территориям, чтобы обеспечить себя всем необходимым.

Генетика популяции

У каждой популяции сформирован свой генофонд – совокупность всех генотипов особей из данной популяции. Почему же популяции, которые относятся к одному и тому же виду имеют свой индивидуальный генофонд? Дело в том, что как раз-таки из-за географической изоляции и расселения по разным территориям ареала, особи скрещиваются с теми, которые ближе, то есть внутри популяции. Так, с каждым новым поколением, накапливается все больше мутаций. Раз генетический материал так мельчает, то как же популяции продолжают свое существование? Это возможно из-за того, что происходит мутационный процесс (мутагенез), в результате которого становится возможной наследственная изменчивость.

Мутации возникают абсолютно случайно, совершенно не зависят от условий среды (если мы не говорим о мутационных факторах, таких, как например, ультрафиолетовое излучение). Чаще всего отклонения по признакам закрепляются в рецессивном гене и несут негативные последствия для организма. Из-за скрещивания близкородственных видов, что особенно часто встречается в маленьких популяциях, увеличивается вероятность составления комбинации двух рецессивных гомозигот. Сам признак можно наследовать и в гетерозиготе, но не в таком объеме проявления.

Именно мутационный процесс создает генетический материал для эволюции, формирует основу для наследственной изменчивости. Богатый генетический материал – основа для естественного отбора и микроэволюции (например, появления подвида в ходе эволюции популяции).

Генетическое равновесие в популяциях

На частоту встречаемости аллелей в генотипе популяции влияют сразу несколько факторов:

Если условия более-менее стабильные, то в популяции наблюдается генетическое равновесие, т.е постоянство частот встречаемости различных аллелей.

Причины нарушения генетического равновесия

А) Миграции. Если мигрирует часть популяции, то, очевидно, ее генофонд будет меньше, чем генофонд популяции, от которой она отделилась. Кроме того, эта мигрировавшая часть сократит и генофонд своей бывшей популяции. Если же, мигрирующая популяция сможет влиться в другую, то генофонд будет увеличен.

Б) Разделение популяции на части природными барьерами.

Генофонды частей популяции будут отличаться, так как разделение произойдет случайным образом. Будущее новых популяций зависит от того, какие особи в них попали: с благоприятными признаками или нет.

В) Катастрофы. С одной стороны, резко сокращают численность популяции. Часто это происходит без шанса на попытку выживания, как, например, при лесном пожаре. С другой стороны, если это что-то вроде засухи, есть вероятность, что выживут те, кто смогут приспособиться к дефициту воды. А это проявление большей приспособленности. Естественно, и такой вид катаклизмов приводит к резкому сокращению популяции, что не может иметь хороший исход.

Если кто-то забыл, что такое популяция, то повторите обязательно:

Популяция — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп

Положения, подтверждающие, что популяция является «единицей эволюции»: мутационный процесс начинается в популяции; разные популяции обладают разными генофондами; вид не может быть единицей эволюции, так как его ареал, как правило, разорван на составные части.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Источник