Популяцияның динамикалық сипаттамалар: туылымы, өлім –жетімі, тірі қалу қисық сызықтары, өсу жылдамдығы

             Популяцияның динамикалық  сипаттамалар: туылымы,

          өлім –жетімі, тірі қалу қисық сызықтары, өсу жылдамдығы.

Популяция дегеніміз – бір бірімен өзара қарым – қатынаста болатын және үлкен территорияда бірігіп тіршілік ететін бір түрге жататын даралар тобы. С.С. Шварцтың анықтамасы бойынша: популяция бұл қоршаған ортаның үнемі өзгеріп отыратын жағдайында санын тұрақты ұстап тұруға қажетті жағдайлармен қамтамасыз етілген белгілі бір түрдің ағзаларының элементарлық тобы. Популяция ұғымын латын тілінен аударғанда халық тұрғындар деген мағына береді.

Популяция деген терминді 1903 жылы генетикаға бірінші рет В. Иогансен енгізді. Ол мұны генетика жөнінен әртекті особьтар тобын белгілеу үшін пайдаланды. Қейінірек бұл терминнің бастапқы мағынасы өзгертіліп, экологияда кең пайдаланылды. Қазіргі кезде популяция — нақтылы территорияға байланысты, бір түрдің табиғи кеңістік о с о б ь т а р ы н ы ң  тобы м а ғ ы н а с ы н д а  ұғылады. Популяция әр түрлі дәрежеде болуы мүмкін.

Экологиялық популяция дегеніміз — экология жөнінен біркелкі жағдайлы участоктармен байланысты жергілікті популяциялардың жиынтығы. Мысалы, бір түрдің особьтары шыршалы ормандарда да, сондай-ақ қарағайлы ормандарда да мекендейді. Мұнда біз екі экологиялық популяция — шыршалық және қарағайлык популяция бар деп айта аламыз.

Географиялық популяция белгілі географиялық шектерде кездесетін жергілікті ықшам популяциялардың жиынтығын көрсету үшін кең мағынада қолданылады. Демек географиялық популяция экологиялық популяцияларға бөлінеді, ал бұлардың өзі ықшам (жергілікті) популяцияларға бөлінеді. Сөйтіп бір-біріне туынды әр түрлі дәрежедегі популяциялардың сатылары пайда болады.

Кез келген популяция төмендегі қасиеттермен сипатталады:

Популяция саны берілген территория немесе көлем бірлігіндегі даралардың жалпы саны. Ол еш уақытта тұрақты болмайды және ол көбею мен өнімнің интенсивтілігінің қатынасына байланысты.

Популяцияның тығыздығы популяция алып жатқан аудан немесе көлем бірлігіне шаққандағы даралар санымен анықталады. Мысалы ағаштың  150 түбінің 1 гектарда өсуі осы популяцияның тығыздығын сипаттайды.

Туылу – көбею нәтижесінде уақыт бірлігінде пайда болған жаңа даралар саны. Тір ағзаларға көбеюге деген мүмкіндік берілген.

Өлім – белгілі бір кезеңде өлген даралардың саны.

Популяцияның өсімі – туылу мен өлімнің арасындағы айырма: өсім оң немесе теріс болуы мүмкін.

Популяция санының динамикасы. Популяцияның саны негізінен бір – біріне қарама – қарсы екі құбылыспен анықталады – туу және өлім. Популяциядағы даралар санының көбею процесі теориялық жағынан алғанда шексіз өсуге қабілетті – биотикалық потенциал (А) бірақ қоршаған орта жағдайлары бұл өсуді шектейді, іс жүзіндегі өсу логистикалық қисықпен (Б) сипатталады. Теориялық және іс-жүзіндегі өсудің арасындағы айырмашылық ортаның қарсылығын сипаттайды. 

Бәсекелестік. Азық, өмір сүру ортасы және басқа қажетті жағдайлар үшін болатын даралар арасындағы кері әсерлер. Мысалы түраралық бәсекелестікке сілеусін мен росомаха арасындағы азық үшін бәсекелестікті айтуға болады. Бәсекелестік тікелей немесе жанама болуы мүмкін.

   Тікелей бәсекестік даралардың бір – бірімен агрессивті шекісіп  қалуы немесе өсімдіктер мен микроорганизмдердің улы заттарды бөліп шығаруы арқылы көрінеді.

   Жанама бәсекелестік кезінде даралар арасында тікелей өзара әсер болмайды. Ол аралық звено - әр түрлі жануарлардың бір ресурспен қоректенуі, ал ол ресурс шектеуші фактор болуы арқылы жүзеге асады. Тіршілік процесінде көптеген өсімдіктер, жануарлармен микроорганизмдер қоршаған ортаға газ тәріздес, сұйық және қатты заттарды бөліп шығарады. Мысалы, бидайық пен арамшөптер мәдени өсімдіктердің, жаңғақ пен емен өздері бөліп шығарған заттармен шөптесін өсімдіктердің өсуін тежейді

              Симбиоз (селбесу) дегеніміз - әр түрге жататын даралардың екі жақты пайдалы бірігіп тіршілік етуі. Жануарлардағы симбиозға мысал – шаян мен актинияның бірігіп тіршілік етуі жатады. Актиния шаянның арқасында бекініп оны атпа жасушаларының көмегімен қорғайды, ал актиния шаяннан қалған тамаққалдықтарымен қоректенеді және оны қозғалыс құралы ретінде пайдаланады.

              Әріптестік бірігіп тіршілік ету. Мысалы, құстардың бірнеше түрінің бірігіп ұя салуы, тырна мен крачка, олардың бірігіп өмір сүруі жауларынан қорғануды жеңілдетеді.   

Популяция динамикасы - популяциядағы особьтардың сандық мөлшерін және оларды реттеудің механизмдерін зерттейтін популяциялық экологияның бөлімі.

Популяция динамикасының негізгі белгілеріне жататындар:

                    популяцияның сандық мөлшері - белгілі бір аумақтағы

немесе көлемдегі особьтардың жалпы саны;

                    популяция тығыздығы - белгілі бір жер аумагындағы

немесе көлемдегі особьтардың орташа саны;

                    популяциядағы туылу саны - белгілі бір уақыт ішінде көбею

нәтижесінде популяцияда пайда болган жаңа особьтар саны;

                    популяциядағы өлу саны - белгілі бір кезеңдегі

популяциядағы өлген особьтар саны;

                    популяция өсімі - популяциядагы особьтардың туылуы мен

өлуі арасындағы сандық айырмашылық;

                    өсу қарқьшы - белгілі бір уақыт ішіндегі популяциядағы

орташа өсім.

Мұндай демографиялық белгілерді зерттеу популяция тіршілігінің заңдылықтарын, сәйкесінше жалпы экожүйедегі тұрақтылық негіздерін анықтауға мүмкіндік береді.

Популяцияның сандық мөлшері мен тығыздығы - популяцияның сандық сипаттамасын көрсететін негізгі көрсеткіштер.

Әрбір популяцияға биотикалық потенциал тән, яғни, белгілі бір уақыт аралығылда популяциядағы особьтардьщ сандық мөлшерінің көбеюіне қабілеттілігі. Әртүрлі организмдерде биотикалық потенциал әрқалай. Көбеюдің жоғары потенциалы бар организм- дерге, мысалы, кейбір бактерияларды жатқызуға болады. Әрбір 20 минут сайын жай бөліну арқылы көбейетін Bacillus coli бактериялары қолайлы жағдайларда бүкіл жер шарын 36 сағатта игеретін еді. Ал 7,5 млрд-қа дейін спора түзетін жауын саңырауқұлағы екінші ұрпағында бүкіл Жер бетін басып қалатьш еді.

Биотикалық потенциалдың мөлшері әр түрлі түрлерде әрқалай. Мысалы, еліктің аналығы бүкіл өмірінде 10-15 лақты дүниеге алып келеді, нематод трихина (Trichinella spiralis) - 1.8 мың жұмыртқа салса, бал арасыньщ аналығы - 50 мың жұмыртқа, ал ай-балық (Mola mola) 3 млрд. уылдырық шашады. Бұл түрлердің биоткалық потенциалы мұнан да жоғары, өйткені дамып келе жатқан жұмыртқалар мен ұрықтардың көпшілігі туылмай жатып өліп кетеді.

График бойынша популяцияның осылай өсуін көрсететін қисық сызықты экспоненциалды деп атайды. Сонымен, қолайлы жағдайларда әрбір түрдің сандық мөлшері экспоненциалды (логарифмдік) қисық бойынша өсуге қабілетті. Сандық мөлшердің геометриялық өсу қарқынын экспоненциалды өсу деп атайды.

Популяция гомеостазы

Популяция гомеостазы Популяциялардын ішкі тұрақтылығын өз механизмдері арқылы реттеуін гомеостаз, ал популяцияның сандьш, мөлшерінің орташа шамадан ауытқуын олардьщ динамикалық тепе-теңдігі gen, яғни, белгілі бір жагдайдағы популяцияльщ өз саньш бір қальтты ұстап тұруьш атайды. Әрбір жүйенің тіршілік етуі - оның құрамы мен құрылымы, ішкі байланыстары және уақыт пен кеңістіктегі өзгерісі өзін-өзі реттеу арқылы жүзеге асып отырады. Өзін-өзі реттеу - организмдердің үнемі өзгеріп отыратын орта жағдайларында тіршіліктерін сақтап қалу үшін бейімделуі, ыңғайлануы. Популяцияның өзін-өзі реттеуі табигатта тең екі күш арқылы жүзеге асып отырады. Бір жагынан, бұл популяция санының өсуіне алып келетін барлық факторлардың жиынтыгын құрайтын биотикалық потенциал (туылу, жаңа жерлерге қоныстану, қорганыс механизмдері, т.б.), ал екінші жағынан - популяция санын азайтатын факторлар жиынтығы (судың, қоректің тапшылығы, ауа-райының қолайсыз жағдайлары, жыртқыштар, паразиттер, бәсекелестер, аурулар).

Сонымен популяция санының өсуі, азаюы немесе бір қалыпты болуы биотикалық потенциал мен орта салмағының ара салмағына байланысты. Түр популяциясы санының өзгеруі — оның биотикалық потенциалы мен қоршаған орта жағдайлары арасындағы тепе-теңдіктің бғзылуының нәтижесі.

Реттеуші факторлар әсерін организмдердің түраралық және түріші қарым-қатынастары деңгейінде қарастыруға болады. Гомеостаздың тұраралық механизміне жыртқыш-жемтік, иесі- паразит, бәсекелестік қарым-қатынастары жатады. Бәсекелестік популяция іші гомеостазының негізінде жатыр. Ол қатты және Щмсақ формада болуы мүмкін. Қатты формасы особьтардың өліміне алып келеді. Мысалы, орман қауымдастықтарында өскін кезінде 1 га жерде ағашты өсімдіктердің бірнеше жүз мың особы кездеседі. Қылқан жапырақты ағапггардың саны 100-120 жылдан кеиің, жапырақты ағаштар саны 50-70 жылдан соң 1 га жерде әдетте 1000 особьтан, көбіне бірнеше жүзден аспайды. Көпшілігі бәсекелестік әсерінен өледі.

Жануарлар әлемінде түріші күресі каннибализм (өзі сияқтыларды жеу) арқылы көрініс береді. Мысалы, каннибализм құбылысы кейбір кемірушілерге, жәндіктер личинкаларына, алабұға, шортан балықтарына тән.

Тығыз популяцияларда сандық мөлшердің реттелуінің басты механизмі стресс-реакция болып табылады. Егер популяция ға күшті тітіргендіргіш әсер етсе, популяция оған стресс-реакциямен жауап береді. Табиғатта стресстіц көптеген түрлері бар:антропикалық, жүйкелік-психологиялық, шуыл әсері және т.б.

Түрдің популяциялық құрылымы

Түрдің популяциялық құрылымы Әрбір түр белгілі бер территорияда (ареалда) тіршілік ете отырып сол территорияда популяциялар жүйесі ретінде көрінеді. Түр тіршілік еткен ареал неғұрлым күрделі, бөлшектенген болса популяциялар арасындағы алшақтық та соғұрлым жоғары болады. Алайда түрдің популяциялық құрылымын оның биологиялық ерекшеліктері - особьтардың қозғалу белсенділігі, табиғи кедергілерді, тосқауылдарды жеңе білуі және т.б. анықтайды. Егер түр мүшелері үлкен кеңістікте үнемі қозғалып, араласың жатса мұндай түр аз ғана ірі-ірі популяциялардан тұратын түр болып сипаттталады. Көшіп-қону (миграция) қабілеттілігімен әдетте солтүстік бұғылары, Африка саванналарындағы тұяқты жануарлар ерекшеленеді. Олар маусымдық көшіп-қону кезінде жүздеген шақырым жерлерді артқа тастайды. Мұндай түрге жататын популяциялардың шекаралары әдетте, үлкен географиялық тосқауыл, бөгеттер - үлкен өзендер, тау жоталары т.б. бойынша өтеді.

Қозғалуға белсенділігі төмен жағдайда түрдің құрамында ландшафттың мозайкалығын білдіретін көптеген майда популяциялар құрылады. Мозайкалық - қауымдастықтың кеңістікте көлденең таралуы.Өсімдіктер мен аз және баяу қозғалатын жануарларда популяция саны ортаның әртүрлілігіне тікелей байланыста болады. Мысалы, мұндай түрлердің таулы аудандарда жазық жерлермен салыстырганда территория бойынша бір-бірінен алыстап, бөлінуі жоғары. Кейде түрдін кішкентай ареалда тіршілік етуі ортаның әртүрлілігіне емес, организмнің мінез-құлқьша да байланысты. Мысалы, аюлар өздері тіршілік етіп жатқан жерге бауыр басып қалатындықтан ол жерді тастап кетпейді, сондықтан үлкен ареалда бір-бірінен кейбір қасиеттері бойынша өзгешеліктері бар көптеген майда топтар болып тіршілік етеді.

Көршілес популяциялардың бір-бірінен алшақ өмір сүру ерекшеліктері әртүрлі. Кей жағдайда олар тіршілік етуге қолайсыз жерлермен бір-бірінен оқшауланса, кейде тіршілікке қолайлы ортада (шөлді жердеғі өзен аңғарлары мен оазистерде) бір жерге көптеп шоғырланған.

Бір түрге жататын популяциялардың ішінде шекаралары жақсы байқалатын және керісінше, анық байқалмайтын ареалда тіршілік ететін популяциялар да болуы мүмкін. Көпшілікке белгілі, астық тұқымдастардың зиянкесі тасбақалы қандала жұмыртқаны жарып шыққан сон 2,5-3 айдан кейін дәнді алқаптардан ондаған, жүздеген шақырым жердегі тау етегіндегі ормандарға ұшып, қоныс аудару басталады . Ол жерде олар келесі көктемге дейін ағаштар дан түскен жапырақтар арасында қыстап шығады. Ұшу ұзақтығы особьтардың қоңдылығына байланысты. Нәтижесінде қыстап шығатын бір жерде әртүрлі жерлерден ұшып келетін қандалалар араласып кетеді. Ал көктемгі ұшу бағыты желдің бағытына байланысты болады. Осыған байланысты үлкен кеңістікте особьтардың үнемі қозғалуы және бір-бірімен араласуы болып жатады да жекелеген популяциялардың шекаралары бола бермейді. Сондықтан түр ішінде популяциялар әртүрлі көлемдегі топтар ретінде кездесуі мүмкін.

Популяциялар арасында жекелеген особьтардың алмасуы ұдайы немесе ара-тұра болып жатады. Қарғалардың маусымдық көшуі кезінде жас құстардың бір бөлігі қыстайтын жерінде сол жердегі басқа особьтармен жүп түзіп қалып қояды.

Жекелеген особьтар арасындағы байланыстар бір нәтижеге, популяция арасындағы байланыстар басқаша нәтижелерге альш келеді. Мысалы, белгілі бір паразиттің ұзақ уақыт бойы әсер етуі иесінің физиологиялық жағдайыньщ, ұрпақ шығаруының, өмір сүру ұзақтығының өзгеруіне байланысты болуы мүмкін. Осы түрге жататын популяциялар арасындағы қарым-қатынастар олардың топтық сипаттарының - санының, жастық құрамының, өлуі мен популяцияның өсу қарқындылығьшың өзгеруіне алып келеді. Популяциялар арасындағы байланыстар оларды бүтін бір түр ретінде ұстап тұруға көмектеседі. Популяциялар арасындағы ұзақ және толық оқшаулану әдетте жаңа түрлердің пайда болуына алып келеді.

Кейбір популяциялар арасындағы өзгешеліктер әртүрлі леңгейде болады. Ол өзгешеліктер олардың тек топтық сипатына ғана емес, жеке особьтарының мінез-құлық, морфологиялық және Физиологиялық ерекшеліктеріне де қатысты болуы мүмкін. Ареалдың әртүрлі бөлігіндегі ақ қояндар бір-бірімен түсі, дене мөлшері, ас қорыту жүйесінің құрылысы боңынша айырмашылықтары болады. Мысалы, Ямал түбегіндегі ақ қояндардың аш ішектерінің ұзындығы Орал тауының орманды далаларындағы өкілдеріне қарағанда 2 есе үзын. Бұл қоректену ерекшеліктеріне, қорек құрамындағы қатты азықтардың мөлшеріне байланысты.

Тіршілік орталарының айырмашылықтары неғұрлым көп және особьтар арасындағы алмасу нашар болса, соғұрлым популяциялардың бір-бірінен өзгешеліктері көп болады.