Вид – сукупність особин, які мають спадкову подібність морфологічних, фізіологічних, біохімічних особливостей, вільно схрещуються, дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов життя, займають в природі певний ареал.
Кожен біологічний вид існує у формі популяцій. Це пояснюється неоднорідністю умов існування у межах ареалу.
Популяція – це реально існуюча у природі група організмів одного біологічного виду, що займає певну територію ( ареал ) та відрізняється наявністю серед цих організмів функціональних зв’язків та спільності структур.
Термін „популяція” неоднозначний:
· у генетиці популяції називають менделевськими (розглядають як структурні одиниці, що утворюють таксономічний вид, вони невеликі за розмірами);
· у ботаніці популяції називають ценотичними (критеріями виділення популяції служить її розміщення в межах певного біоценозу, розміри можуть бути різними);
· в екології та зоології популяції називають локальними (виділяють за ознаками їхнього розподілу на певній території та достатній відмежованості від популяцій того ж виду).
Механізми ізоляції окремих популяцій бувають:
територіальні ( гірський хребет, річка – бар’єри ),
репродуктивні( неможливість схрещування ).
Популяційні параметри
Кожна популяція може бути охарактеризована певними ознаками – популяційними параметрами:
1) чисельність – загальна кількість особин, що входять до складу популяцій;
2) щільність або густота – середнє число особин, що припадає на одиницю площі чи об’єму, який займає популяція;
3) біомаса – маса особин популяції, що припадає на одиницю площі чи об’єму, який займає популяція;
4) народжуваність – число особин популяції, що народились за одиницю часу;
5) смертність – кількість особин, що гине у цей самий час;
6) приріст популяції – співвідношення між народжуваністю і смертністю.
Динамічні показники популяції
Спеціалісти вкладають в поняття динаміки популяції різний зміст:
1) зміна розмірів території, яку займає популяція;
2) зміна щільності особин популяції;
3) зміна розмірів біомаси.
Ці механізми забезпечують коливання чисельності особин в популяції. Тому частіше під динамікою популяції розуміють зміну чисельності особин популяції.
1. Просторова структура– це розподіл особин популяції по території, яку вона займає.
Кожна особина розміщується у тому чи іншому просторі. У рослин у зв’язку з прикріпленим способом життя він легко визначається. У тварин також існує територія, що використовується особинами популяції, вони її контролюють і оберігають від вторгнення інших.
На розміщення рослин впливають:
а) спосіб розмноження;
б) розповсюдження зародків;
в) біоценотичне середовище – взаємовідносини популяцій різних видів рослин і тварин.
Розподіл живих організмів по території буває трьох типів:
а) рівномірний– зустрічається рідко(штучні біоценози типу посіву культурних рослин);
б) випадковий – виникає тоді, коли популяція розділяється на території, яка забеспечує всі особини ресурсами;
в) контагіозний – найбільш властивий рослинам, є результатом:
- вегетативного розмноження;
- опадання важкого насіння біля материнського організму;
- групування особин в місцевостях, найбільш сприятливих для проростання насіння та розвитку паростків;
- концентрації тварин у місцях, найбільш сприятливих для них.
Територія помешкання тварин ділиться на певні ранги:
а) кормова територія – де здобувається корм;
б) гніздова територія – індивідуальна ділянка, на якій влаштовується гніздо або схованка;
в) шлюбна територія (у деяких видів) – де влаштовуються шлюбні ігри та на короткий час утворюються пари.
2. Вікова структура – залежить від розподілу особин за віковими групами, тобто структуру оцінюють за віковим станом особин.
Наприклад, у рослин виділяють чотири основні вікові періоди:
1. Латентний – насіння, яке знаходиться у стані спокою, обмін речовин зведений до мінімуму.
2. Віргінальний – це розвиток особин до дорослих вегетативних рослин, які мають риси будови, що притаманні даному виду, але не здатні до розмноження.
3. Генеративний – характерна наявність органів розмноження.
4. Сенільний – поступово припиняється формування генеративних структур, послаблене вегетативне відростання, закінчується відмиранням рослин.
Популяції бувають:
1. Інвазійними– переважають латентний та віргінальний періоди.
2. Нормальними – присутні всі вікові періоди.
3. Регресивними – переважають генеративний та сенільний періоди.
3. Статева структура – розподіл особин на чоловічі та жіночі (у рослин тичинкові та маточкові), тобто співвідношення особин різної статі.
4. Генетична структура – наявність у популяції двох або більше генетично різних форм (генетичний поліморфізм)
У окремих організмів генетичний поліморфізм відсутній, тобто популяція сформована з генетично однорідних особин.
У інших випадках він досить високий (до20-25%).
5. Етологічна структура – сукупність взаємозв’язків між особинами популяції, що проявляється у поведінці (етологія – це наука про біологічні основи поведінки тварин).
Способи життя в популяціях:
1. Поодинокий – коли окремі особини існують практично незалежно одна від одної, лише на короткий час формують репродуктивні пари (скорпіони, павуки).
2. Груповий – коли особини живуть групами:
а) родини – коли зберігаються зв’язки між батьками та потомством (тигри);
б) прайди – включають одного самця, двох-трьох самиць та декілька особин молодняку (леви);
в) колонії – групові оселення тварин різного віку та статі (губки, коралові поліпи, берегова ластівка);
г) зграї – тимчасові рухомі групи тварин (сарана, вовки);
д) табуни – постійні рухомі групи тварин ( китоподібні, мавпи, копитні тварини).
У родинах, прайдах, зграях, табунах спостерігається особлива система зв’язків – ієрархія – коли визначаються лідери, які виконують свої функції та мають певні привілеї. Лідер – це тварина, найбільш пристосована до умов існування.
Поняття про екологічну нішу
Місце проживання – це адреса виду, а екологічна ніша – це рід його заняття.
Екологічна ніша – це діапазон умов, за яких живе і відтворює себе популяція.
Розрізняють фундаментальну ( потенційну ) і реалізовану ніші.
У фундаментальній, організм займає її за відсутності конкурентів, хижаків та інших ворогів, у якій фізичні умови оптимальні.
Реалізована ніша – фактичний діапазон умов існування організму, який або менший, ніж у фундаментальній, або дорівнює їй.
Фундаментальну нішу називають преконкурентною, а реалізовану – постконкурентною.
Два види не можуть займати одну й ту саму нішу (принцип Гаузе). Для існування видів у конкурентних співтовариствах необхідні будь-які відмінності їхніх екологічних ніш.
У біогеоценозах ( БГЦ ) постійно йде процес диференціювання видів за екологічними нішами.
У тварин цей механізм часто буває дуже сильним. Рослини, навпаки, часто мають подібні екологічні ніші, оскільки в принципі у них однакові джерела живлення – сонячна енергія, вода, поживні речовини ґрунту. Але й тут завжди є диференціація: види можуть займати різні яруси з метою пом’якшення конкуренції за опилювачів, або квітнути в різний час.