생물학적 잠재력은 성격을 가지고 있습니다. 종의 생물학적 잠재력

인구 유전 생물학적 잠재력

곤충의 번식력과 번식 능력은 종종 비정상적으로 뛰어납니다. 종종 이 번식 능력은 번식 잠재력의 개념으로 표시됩니다. 생물학적 잠재력. 일반적으로 종의 번식력이 아니라 1년 동안 한 쌍의 개체(단성생식에서는 한 개체에서)에서 얻은 이론적 최대 자손을 지정하는 것이 가장 합리적입니다. 예를 들어, codling 나방은 평균 100개의 알을 낳기 때문에 2세대에 걸친 생물학적 잠재력은 개체 쌍당 50 2가 될 것입니다. 동일한 번식력을 가진 15개 이상의 단위생식적 세대, 즉 여성 1인당 50명의 생물학적 잠재력은 천문학적 지표에 도달합니다. 이 예에서는 50 15, 즉 수십억 명의 개인입니다.

Academician V. I. Vernadsky는 유기체의 번식을 생물의 특성 중 하나의 징후로 간주했습니다. 결과로 지구 표면에 퍼질 수있는 능력 화학 작업그리고 새로운 양의 생명체 생성. 그는 이 능력을 각 유형의 유기체의 일정한 가치이자 특성인 생명의 전달 속도의 개념으로 지정했습니다. 그것은 신체의 크기와 무게, 성적 생산성, 주어진 기간의 세대 수 및 서식지 요구 사항에 의해 결정됩니다. 일반적으로 생명이동률은 종의 지구화학적 에너지를 특징짓는 것으로 cm/s로 표현된다.

예를 들어, 메뚜기의 생명 전파 속도는 약 13-15cm/s이고 초원 나방은 45cm/s입니다. 이는 적도의 길이가 약 40,000km인 경우 이러한 곤충의 분포가 지구에서 완료된다는 것을 의미하며, 첫 번째 경우에는 약 9년, 두 번째 경우에는 약 3년 이내에 완료됩니다.

생물학적 잠재력과 생명의 전달 속도는 이론적 추상이며 실제로 유기체의 재생산은 이러한 가치에 결코 부합하지 않습니다. 그러나 이 두 개념 모두 번식의 잠재적 에너지에 대한 종에 대한 수치 지표를 설정할 수 있다는 점에서 가치가 있습니다.

본질적으로 종의 생물학적 잠재력을 완전히 실현할 수 없다는 것은 외부 환경의 제한된 영향의 결과입니다. 그 영향으로 생식력이 감소하거나 자손의 일부가 사망합니다. 전반적으로 곤충의 엄청난 번식 능력은 불리한 환경 조건이 발생할 때 자연에서 완전한 죽음과 멸종을 방지합니다.

주어진 종의 암컷이 평균 200개의 알을 낳고(다산성 F는 200) 발달 전반에 걸친 사망률이 0이라고 가정합니다. 자손의 성비가 대부분 1:1인 경우(여성의 비율 큐= 0.5), 이는 1세대에서 문의저것들. 200 0.5 = 100 암컷. 이 암컷들 각각은 다음 세대에 또 다른 100명의 암컷을 낳을 것이고, 그 결과 2세대에는 10,000명의 암컷이 생깁니다. 분명히 n 세대에서 여성의 수는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

처음에 한 명의 여성이 아니라 N명의 여성이 있는 경우 n세대 후에는 다음과 같이 됩니다.

분명히 그러한 조건에서 인구 규모는 기하급수적으로 증가할 것입니다(검정 함수). 세대교체는 여전히 시간이 걸린다. 그런 다음 많은 세대의 인구 변화율 또는 급격한 변화는 인구 증가를 시간 간격 (절대 인구 증가율)으로 나눈 결과 또는 초기 개인 수를 기준으로 나타낼 수 있습니다.

시간 간격 (0)이 연속적으로 감소하면 즉각적인 인구 증가율을 얻습니다. 아르 자형(생물학적 잠재력):

인구 증가 공식(1)으로 돌아가서 이제 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

여기서 은 시간 t 이후의 인구 크기, N은 초기 인구 크기, e는 자연 로그의 밑, r은 생물학적 잠재력, t는 시간 간격입니다. 이 지수(지수) 함수의 그래프는 그림 27에 나와 있습니다. 공식 3의 로그를 취하면 다음 식을 얻습니다.

이 함수의 그래프는 직선입니다. 이 그래프의 생물학적 잠재력은 x축에 대한 그래프 기울기의 접선으로 나타낼 수 있습니다. 분명히, 생물학적 잠재력은 순전히 투기적인 범주가 아닙니다. 시간 t에서 인구 N의 크기와 시간 t에서 후속 숫자 N을 알면 다음 공식으로 생물 잠재력을 결정할 수 있습니다.

처음에 우리는 발달 중 곤충의 사망률이 0이라고 가정했습니다. 이러한 상황에서 생물학적 잠재력은 주어진 조건에서 가능한 최대가 될 것입니다. 자연에서 이 조건은 거의 충족되지 않으며 결정된 생물학적 잠재력은 생식력과 사망률의 차이에 의해 결정됩니다. 번식 욕구로 인해 곤충은 개체수 증가를 억제하거나 생식력을 감소시키거나 일부 곤충을 죽음에 이르게 하는 요인이 아니라면 그 수를 무한정 증가시킬 수 있습니다. 그런 중간 저항가능한 최대값과 실제로 관찰된 생물학적 잠재력 간의 차이로 정의할 수 있습니다.

생체 잠재력

생물 잠재력 - 번식 잠재력, 최적의 생태, 조건, 즉 제한 요소가 없을 때 숫자가 증가하는 인구의 번식, 생존 및 발달 능력을 반영하는 가장 중요한 조건부 지표. 잠재적인 인구 증가와 동일합니다. 생체 잠재력 Lotka의 방정식그리고 Verhust-Pearl 방정식 R에 해당합니다. 생물학적 잠재력은 자손의 평균 크기 또는 가상적으로 방해받지 않는 번식으로 주어진 종의 개체가 지구를 균일한 층으로 덮는 속도에 의해 결정됩니다. 생물 잠재력과 인구의 실현된 개체 수 사이의 차이는 환경의 저항을 반영합니다. 생물적 잠재력은 자연적 조건(환경적 요인의 한계)에서는 결코 실현되지 않지만, 경제적인 문제를 해결하기 위한 방법을 개발할 때 그 결정이 필요합니다. 해로운 종기술 프로젝트의 환경 검토, 축산 단지, 양식장 등의 조직에서 유용한 종의 수를 늘리고 동물 세계의 보호 및 합리적 사용을 증가시킵니다. 이 용어는 R. Chapman(1928)에 의해 도입되었습니다. .

생태 백과 사전. - 키시나우: 몰다비아 소비에트 백과사전 본판. 아이.아이. 할아버지. 1989년

생물학적 잠재력은 기하급수적으로 그리고 통제되지 않는 조건, 즉 외부 요인의 영향 없이 인구가 번식할 때의 잠재적인 성장입니다(Chapman, 1930). 이 경우, 방해받지 않는 번식의 일정 시간(t) 이후의 개체 수는 N t = 2 tΔ와 같을 것입니다. 여기서 Δ는 종의 번식률을 나타내는 계수입니다. 인구 크기를 두 배로 늘리는 데 필요한 시간은 0.6931: Nt(Odum, 1975)입니다. 실험 조건에서 쥐의 N t 는 주당 0.104로 밝혀졌고 6.76주 만에 개체군 크기가 두 배로 증가했습니다. 정상적인 조건에서 수명 주기가 짧은 유기체(전염병 발생 시 박테리아, 개화 시 조류)의 번식 속도는 생물 잠재력의 가치에 가깝습니다.

생태 사전. - 알마-아타: "과학". 학사 비코프. 1983년

다른 사전에 "생물학적 잠재력"이 무엇인지 확인하십시오.

생물학적 잠재력. 생식 가능성을 참조하십시오. (출처: "영어 러시아어 유전 용어 설명 사전". Arefiev V.A., Lisovenko L.A., 모스크바: VNIRO Publishing House, 1995) ... 분자생물학 및 유전학. 사전.

제한 요소가 없는 경우 특정 종에 대해 특정 개체 수의 증가율을 나타내는 조건부 지표입니다. B. p.가 결정되거나 cf. 자손의 크기 또는 속도, 가정할 때 떼와 함께 ... ... 생물학 백과사전

생물학적 잠재력- 최적의 환경 조건에서 번식, 생존 및 발달하는 인구의 능력 ... 지리 사전

생물학적 잠재력- biotinis potencialas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Gyvųjų organizmų geba išlikti biotope arba rūšies geba įveikti aplinkos pasipriešinimą (fizininių) atitikmenys: 영어. 바이오… … Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

- (그리스 생물체 생활, 합성 생식 잠재력) 안정된 연령 구성과 최적의 환경 조건에서 성장할 수 있는 주어진 인구의 내부 잠재 능력의 특성; 단위당 인구 성장률로 표현 ... ... 큰 의학 사전

생태학에서 불리한 환경 영향을 견디는 종의 능력. 이 용어는 동물 개체군 역학 문제와 관련하여 미국 생태학자 R. Chapman(1925)에 의해 도입되었습니다. 에 의해… … 위대한 소비에트 백과사전

생체 잠재력- 안정적인 연령 구성과 최적의 환경 조건으로 숫자를 증가시키는 인구 고유의 능력 ... 식물 용어집

생체 잠재력- 환경 요인의 역효과를 견디는 생물학적 시스템의 능력 ... 사회 경제적 주제에 대한 사서의 용어 사전

생체 잠재력 생식 p- 생물 잠재력, 생식 p. * 생물 잠재력 또는 생식 p. c. l의 개인 수 증가율의 지표(일반적으로 로그 척도). 제한 요소가 없는 종, ... ... 유전학. 백과사전

생물학적 잠재력을 참조하십시오. 생태 백과 사전. 키시나우: 몰다비아 소비에트 백과사전의 주요 판. 아이.아이. 할아버지. 1989년... 생태 사전

8.5.1. 생체 잠재력

모든 인구는 이론적으로 환경 요인에 의해 제한되지 않는 한 무제한으로 숫자를 늘릴 수 있습니다. 이러한 가상의 경우 인구 성장률은 규모에만 의존합니다. 생물학적 잠재력, 종의 특징. 생물학적 잠재력의 개념은 1928년 R. Chapman에 의해 생태학에 도입되었습니다. 이 지표는 예를 들어 1년 또는 전체 수명 주기 동안 단위 시간당 한 쌍(또는 한 개인)의 이론적 최대 자손을 반영합니다.

계산에서 가장 자주 계수 r로 표현되며 일정 기간 Δ에 걸쳐 모집단 ΔN의 가능한 최대 증가로 계산됩니다. 티,초기 인구 규모에서 한 개인에게 할당 N0:

생물 잠재력의 크기는 매우 다릅니다. 다른 유형. 예를 들어, 암컷 노루는 일생에 10-15명의 새끼를 낳을 수 있고, 선모충(Trichinella spiralis)은 180만 마리의 유충을 낳을 수 있습니다. 꿀벌- 50,000개의 알과 달 물고기 - 최대 30억 개의 알. 모든 배아가 보존되고 모든 자손이 살아남는다면 특정 간격으로 개체군의 크기는 기하급수적으로 증가할 것입니다.

이러한 인구 증가를 그래프에 반영하는 곡선은 급경사를 빠르게 증가시키고 무한대로 이동합니다(그림 122). 이러한 곡선을 지수. 대수 규모에서 시간에 대한 인구 크기의 이러한 의존성은 직선으로 표시되고 생물 잠재력 r은 수평 축에 대한 기울기로 반영되며, 이는 가파르면 클수록 값이 커집니다. 아르 자형.

쌀. 122.진짜 (1) 그리고 이론적 (2) 파라메시아 인구 증가 곡선

자연에서 인구의 생물학적 잠재력은 결코 완전히 실현되지 않습니다. 그 가치는 일반적으로 인구의 출생과 사망의 차이로 합산됩니다. r = b - d,어디 비는 출생 수이고, 디- 같은 기간 동안 인구의 사망자 수.

인구 규모의 일반적인 변화는 출산, 사망률, 개인의 도입 및 퇴거(이민 및 이주)의 4가지 현상으로 인해 형성됩니다.

8.5.2. 비옥

비옥는 단위 시간당 인구에 나타나는 새로운 개인의 수입니다. 특정 숫자회원.

구별하다 순수한 그리고 특정 출생률. 첫 번째는 태어난 개인의 총 수로 특징 지어집니다. 예를 들어 인구에서 순록, 머리 16,000, 사슴 2,000 마리가 일년에 나타났습니다.이 숫자는 절대 출생률을 나타냅니다. 특정은 특정 시간 간격 동안 개인당 숫자의 평균 변화로 계산되며, 이 경우 0.125, 즉 연간 인구 8명당 신생아 1명입니다.

출생률은 많은 요인에 따라 다릅니다. 매우 중요한 것은 성별과 연령 그룹의 비율에 의해 결정되는 주어진 기간에 번식할 수 있는 개인의 비율입니다. 세대 순서의 빈도도 중요합니다. 그래서 곤충들 사이에서 그들은 구별합니다. 모노볼틴그리고 멀티볼틴종류. 첫 번째는 하나를 제공하고 두 번째는 매년 여러 세대를 제공합니다. 예를 들어, 진딧물은 계절당 최대 15개의 단위생식 세대를 갖습니다. 일생 동안의 번식 기간 수에 따라 단환 및 다환 종으로 구분됩니다. 단고리,또는 단일 번식, 일반적으로 성숙한 상태에서 수명이 짧은 종의 특징(연어 물고기, 하루살이, 5월 딱정벌레 및 기타 여러 곤충). 다환성개체의 반복적인 번식이 특징이며 대부분의 척추동물과 갑각류와 같은 많은 무척추동물에 고유합니다.

식물은 분비 모노카픽그리고 폴리카픽종, 즉 일생 동안 단일 및 다중 번식. 출생률의 크기에 대해서는 번식 기간과 총 기대 수명의 비율도 중요합니다. 암컷 초파리의 이 기간은 약 65%, 사교적인 메뚜기 Schistocerca의 경우 15%, 하루살이의 경우 존재 기간의 0.5~1%에 불과합니다. 중요한 역할은 개인의 다산에 의해 수행됩니다. 그러나 인구의 번식은 원칙적으로 출산율에 정비례하지 않습니다. 번식력은 새끼를 돌보는 정도나 알에 영양 물질을 제공하는 정도에 따라 크게 좌우됩니다. 물고기 중에서 가장 많은 수의 알이 원양 알이 있는 종(청어, 대구, 가자미 등)에 의해 산란됩니다. 예를 들어 사할린 청어는 밀리미터 단위의 작은 알을 38-46,000개 생성합니다. 알을 땅에 묻은 연어는 더 적은 수의 알을 낳지만 더 많은 수의 알을 낳습니다. 큰 크기. 아무르 핑크 연어의 평균 번식력은 직경 4-6mm의 알 1300-1500개입니다. 상어와 키메라에서 가장 큰 캐비아는 최대 6-8cm이며이 물고기의 알도 조밀합니다. 보호 쉘. 그들의 수는 매우 적습니다. 여성 당 몇 조각입니다.

새끼를 보호하고 먹이를 주는 종에서는 번식력이 급격히 감소합니다. 다른 종의 새들의 클러치 크기는 물고기에서와 같이 수천 번이 아니라 하나의 알(일부 포식자, 펭귄, auk 등)에서 20-25개(예: 닭의 최대 알 수)까지 다양합니다. , 회색 자고에서).

D. Lek은 새의 선택이 선호하지 않는 새의 예를 확립했습니다. 최대 번식력,그러나 가장 효율적입니다. 즉, 자손이 가장 생존 가능한 알의 수입니다. 새들은 새끼에게 먹이를 주기 위해 엄청난 양의 에너지를 소비합니다. 작은 새들은 하루에 수백 번 먹이를 둥지로 가져옵니다. redstart - 200번 이상, 큰 가슴 - 약 400번, 굴뚝새 - 최대 600번. 클러치 크기가 일반적인 한도보다 크면 병아리가 덜 먹게 되고 생존력이 감소합니다.

더 높은 번식력은 특히 포식자의 강한 압력을 받는 더 높은 사망률의 조건에서 종에서 개발됩니다. 출산율을 위한 선택은 인구의 높은 사망률을 보상합니다. 따라서 생산성이 높으면 인구 증가가 매우 낮을 수 있습니다. 같은 종의 다른 개체군에서 번식력은 일반적으로 높을수록 그들이 차지하는 서식지가 더 불리합니다. 따라서 많은 포유류(토끼, 생쥐, 들쥐)에서 범위 경계의 쓰레기에 있는 새끼의 수는 중앙보다 많습니다.

8.5.3. 인류

1 번 테이블

자고새 생존 테이블(Schwerdpfeger, 1968에 따름)

쌀. 123.다양한 유형의 생존 곡선

이상적인 경우는 같은 세대의 모든 개체가 생물학적 한계까지 살다가 짧은 시간 안에 죽는 경우입니다. 시간에 대한 세대 수의 이러한 의존성을 설명하는 곡선은 먼저 수평 축과 평행한 다음 아래로 가파르게 구부러집니다(그림 123). 자연에서 그러한 죽음의 과정은 어떤 종의 특징도 아니지만 예를 들어 금 딱정벌레와 같이 잘 보호 된 유충이있는 곤충, 어린 동물의 생존율이 높은 대형 포유 동물과 같은 근사치가 있습니다. . 현대인의 사망률을 설명하는 곡선은 같은 유형에 가깝습니다. 그러한 인구 집단에서 개인의 평균 기대 수명은 높고 최대치에 근접합니다.

자연에서 가장 흔한 변종은 초기삶. 성인 형태는 더 보호되거나 강건합니다. 그러한 인구의 사망률 곡선은 처음에 수평 축을 향해 급격히 떨어집니다. 기울기는 발전 손실률을 반영합니다. 따라서 대부분의 물고기에서는 산란 단계에서도 개체군의 상당 부분이 사망하고 치어의 선별도 매우 크며 성인에서만 사망률이 낮아집니다. 어미가 먹인 생쥐와 들쥐의 경우 새끼가 둥지를 떠난 후 독립 생활을 시작할 때 죽음이 더 자주 발생합니다. 개인의 평균 수명은 최대 수명보다 훨씬 짧습니다. 같은 그림이 많은 통행 새의 특징입니다 (그림 124). 인간은 또한 거의 모든 역사에서 유아 사망률이 높았으며, 이는 의학의 발전과 함께 급격히 감소했습니다. 이것은 세대에 따라 생존 곡선 유형의 변화와 "인구 폭발"이라고 불리는 지구의 인구의 급격한 증가로 이어졌습니다.

쌀. 124.핀치 Fringilla coelebs의 인구 피라미드 쿠로니안 침: 1-11 – 새의 나이, 년 (V. A. Paevsky, 1985)

비교적 드물게, 세대의 생존에 변화의 세 번째 변형이 있습니다. 전체에 걸쳐 무작위 원인으로 인해 상대적으로 균일한 탈락입니다. 라이프 사이클, 사망률 증가의 뚜렷한 중요한 기간이 없습니다. 그래프에서 이것은 초기 세대 번호와 0 세대 번호 사이의 직선으로 표현됩니다. 예를 들어 수족관에 보관된 민물 히드라의 경우 이러한 사망 과정이 기록되어 있습니다.

8.5.4. 인구 생존 전략

종의 생물학적 잠재력의 차이는 크기, 체계적인 소속 및 기타 이유에 따라 다르지만 다른 조건이 동일하면 개체군의 사망률과 관련이 있습니다. C. Darwin이 주목한 이 규칙성은 지난 세기의 40년대에 Academician I. I. Schmalhausen의 작품에서 입증되었습니다. 종이 자연에서 대량으로 노출되는 경우 무차별 제거,즉, 피할 수 없거나 다른 극한 상황에 의해 억제되는 수많은 적들로부터의 죽음, 선택의 유일한 방향은 번식의 증가입니다. 이 경우 자손의 우발적 보존 가능성이 증가하고 종은 멸종을 피합니다. 무분별한 제거로 개인 간의 차이는 생존에 문제가 되지 않는다. 파괴 요인의 영향력이 너무 크기 때문이다. ~에 선택적 제거,사망률이 개인 간의 차이에 의해 크게 결정될 때 선택이 향상됩니다. 다른 형태불리한 조건의 영향에 대한 종의 저항을 증가시키는 형태 생리학적 적응. 따라서 높은 생물학적 잠재력은 높은 사망률을 유발하는 불리한 환경 영향의 압력에 대한 종의 진화적 반응입니다.

60년대 후반에 이 아이디어가 컨셉으로 되살아났다. 에게-그리고 G-미국 생태학자 R. MacArthur와 E. Wilson이 제안한 선택. 그들은 생존을 보장하는 유기체의 번식을 위한 두 가지 주요 전략을 구별할 것을 제안했습니다. 다른 조건, 인구 증가 방정식에 포함된 계수를 통해 표시합니다. ~에 r-전략 선택은 높은 번식력, 세대교체, 빠르게 확산되는 능력을 기반으로 하며, 이를 통해 종은 급격한 감소 후 개체 수를 빠르게 회복할 수 있습니다. ~에 K-전략 선택은 자손에 대한 다양한 형태의 보살핌을 개선하여 생식력을 감소시킵니다. 동시에 수명 주기의 기간이 증가하고 생물권에서 수의 지속 가능한 유지를 위한 메커니즘이 개선됩니다. 당연히 극단적 인 형태 사이에는 모든 중간 옵션이 있습니다. 집단 에게-그리고 G- 생존 전략은 모든 곳에서 추적할 수 있습니다. 체계적인 그룹유기체. 종 내에서도 다른 조건에 사는 개체군에서 선택의 하나 또는 다른 방향이 강화됩니다.

8.5.5. 재정착

개체군에서 개체를 축출하거나 새로운 이민자에 의한 보충은 종의 가장 중요한 생물학적 특징 중 하나인 분산 능력에 기반한 자연 현상입니다. 각 개체군에서 일부 개체는 정기적으로 개체를 떠나 이웃 개체를 보충하거나 아직 해당 종이 차지하지 않은 새로운 영역을 채웁니다. 이 과정을 흔히 인구 분산. 정착은 새로운 비오톱의 점령, 종의 공통 범위의 확장, 생존 투쟁에서의 성공으로 이어집니다.

정착 기능은 수명주기의 특정 기간에 수행됩니다. 곤충, 주로 성체 단계, 갑상선 글리프 진드기, 특수 deutonymphs-hypopuses, 대부분의 새 및 포유류에서 젊음으로 성장합니다. 식물에서 종자와 포자는 분산되거나 분산되며, 정착 동물은 유생 또는 metagenesis 동안 특별한 세대에 의해 분산됩니다.

각 유형은 고유한 분산 속도가 특징입니다. 새끼 토끼의 약 1%가 정기적으로 자신의 출생지를 떠나는 것으로 추정되며, 큰가슴의 개체군에서는 평균적으로 새끼의 3분의 1만이 알에서 부화한 지역에 남아 있습니다.

분산은 일반적으로 지시되지 않으며, 개체의 분산은 부화 장소에서 다양한 방향으로 발생합니다.

정착 분산은 인구 간의 의사 소통 수단으로 사용됩니다. 인구 밀도가 증가함에 따라 증가합니다.

반대로 인구 침체기에는 인구에 대한 침략자의 유입이 증가합니다. 영토 본능이 잘 알려진 좌식 동물의 경우 인구 밀도가 낮을 ​​때 새로 온 사람들에 대한 공격적인 행동이 약해지고 침입자가 자유 지역을 차지합니다.

부적절한 서식지를 차지하는 많은 개체군은 종종 번식을 통해 개체 수를 유지할 수 없으며 주로 이민을 통해 유지될 수 있습니다. 이러한 인구 V.N. Beklemishev는 매달린.

N.P. Naumov에 따르면 정착 운동은 지역 조건에서 발생했지만 일반적으로 중요한 적응이 점차적으로 전체 종 내로 퍼질 수 있기 때문에 개체군 간의 개인 교환으로 이어지고 종의 통합과 전반적인 안정성을 증가시킵니다. 범위. 아직 종에 의해 점유되지 않은 영역으로 개인을 분산시키는 침투, 정착 및 새로운 인구 형성을 호출합니다. 침입.

8.5.6. 인구 증가율

새로운 조건에서 자연 인구의 구성원 수 증가 그래프는 지수와 매우 다릅니다. 곡선은 다양한 정도의 경사가 상승한 후 수평 축과 평행하게 회전하여 특정 제한 인구 크기의 설정을 표시하고 다소 오랜 시간 동안 유지됩니다(그림 122, 125). 이러한 곡선의 과정은 자연에서 어떤 이유로 인해 인구의 과도한 성장을 억제하여 생물 적 잠재력을 깨닫지 못하게하고 그 수를 특정 한계로 제한한다는 것을 보여줍니다.

쌀. 125.밀 10g당 한 쌍의 Rhizopertha dominica로 시작하는 문화의 딱정벌레 수(J. Varley, 1978에 따름)

밀을 매주 체로 쳐서 10g으로 보충하였다.

인구 성장률의 변화는 다를 수 있습니다.

한 경우에는 인구 규모가 눈사태와 같이 기하급수적으로 증가하는 데 해당하는 증가하는 밀도에 관계없이 성장률이 처음부터 높고 일정합니다. 특정 인구 밀도에 도달하면 성장률이 즉시 0으로 떨어집니다. 이것은 개체군이 갑자기 번식을 멈춘다는 것을 의미합니다. 자연에서 이러한 유형의 환경 포획은 자원을 마스터하는 속도가 중요한 종에서 발견됩니다(예: 선충류, 진드기 및 빠르게 변화하는 부패 환경에 사는 일부 곤충). 식물의 잔해, 유제류 분뇨 더미 등. 말과 소 분뇨에 서식하는 작은 선충류는 몇 시간 만에 수명 주기를 완료할 수 있는 반면 종은 그들과 가깝지만 더 일정한 조건에서 사는 종은 2주에서 3주 사이에 발생합니다. 다른 지원자와의 경쟁을 막기 위해서는 환경을 마스터하는 속도도 중요합니다. 후에 대량 번식그러한 종의 개체군에서 가용 자원의 급속한 소비, 번식이 중지되고 개체가 곤충을 타고 정착합니다.

또 다른 경우에는 인구 성장률의 변화가 반비례 관계밀도에서. 유리한 조건에서 희박한 개체군은 그 수를 빠르게 증가시키지만 개체가 많을수록 번식률이 사망률과 같아질 때까지 다음 자손의 비율이 작아집니다(그림 126). 그런 다음 인구 증가율은 0으로 떨어지고 총 인구는 인구가 사용할 수 있는 자원에 따라 안정화됩니다. 새로운 개체군 형성의 이러한 특성은 낮은 개체군 수준에서 번식의 성공이 의무적인 그룹 생활 방식, 성별의 충족 필요성 및 기타 이유에 의해 제한되지 않는 종의 특징입니다(예: 작은 단위생식 갑각류, 아포믹시스가 있는 식물 등). 그러나 대부분의 종에서 가장 높은 인구 성장률은 특정 최적 밀도에서만 관찰됩니다. 개체수가 매우 적으면 남녀가 만나 새끼를 보호하고 동물에서 집단 효과를 나타내고 식물에서 수분을 하기가 어려워 처음에는 개체수가 매우 느리게 성장합니다.

쌀. 126.물벼룩의 실험실 개체군과 큰 젖꼭지의 야생 개체군에서 밀도에 대한 생식력의 의존성(Yu. Odum, 1975에 따름)

알려진 바와 같이 자손의 출현은 주로 생산자의 수, 즉 생성 가능한 연령 상태의 개인에 달려 있습니다. 처음에는 산란자 수의 증가는 인구의 느린 증가를 동반 한 다음 특정 밀도 범위에서 의존성이 극도로 두드러지며 산란자 비율이 조금만 증가해도 빠른 성장특정 수준에 도달할 때까지 인구를 유지하며, 이는 인구의 생식 부분이 얼마나 증가하더라도 결과적으로 변경되지 않습니다.

이러한 관계는 19세기 중반 프랑스 수학자 Verhulst에 의해 인간 인구에 대해 처음 예측되었으며 나중에 영국인 Pearl(1925)에 의해 식량 자원이 특정 보충 한계가 있는 환경에서 동물 인구에 대해 증명되었습니다.

일정 기간 성장 후 일정 수준의 인구 밀도가 설정되었다고 해서 더 이상 인구의 양적 변화가 없다는 의미는 아닙니다. 반대로 모든 개체군은 항상 역동적이고 개체수 변동에 지속적으로 영향을 받지만 개체군의 모든 일일, 계절 및 연간 변화의 범위는 전체 생물학적 잠재력의 실현에 해당하는 이론적으로 가능한 것보다 훨씬 적습니다. 인구 변동은 인구 증가 및 안정화 그래프에서 곡선의 수평 부분에 해당하는 특정 평균값을 중심으로 다른 범위에서 발생합니다.

높은 번식 잠재력은 종의 생존에 큰 역할을 합니다. 낮은 수준으로 감소된 개체군은 유리한 조건의 변화로 빠르게 회복될 수 있습니다. 일부 종은 다양한 소비자에게 잡아먹히거나 대량 번식을 통해서만 경쟁자에게 밀려나는 위협에 저항할 수 있습니다. 높은 번식률은 종에 의한 새로운 공간의 빠른 개발에 기여합니다.

그러나 무제한 번식은 환경 자원, 식량, 피난처, 공간 부족 등의 급속한 훼손으로 이어질 수 있으므로 모든 인구에게 큰 위험이 따르며 필연적으로 인구의 전반적인 약화를 수반합니다. 과밀화는 모든 종에게 매우 불리하여 진화 과정에서 자연 선택의 결과로 다양한 형태가 개발되어 개체 과잉을 방지하고 특정 수준의 인구 밀도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

8.5.7. 식물 군집의 역학

인구 집단에서 식물의 모든 차원 및 양적 특성은 넓은 범위에 걸쳐 다양합니다.

변경 사항에는 총 풍부도 및 밀도, 식물량, 개체군이 차지하는 면적, 투영 피복 및 연령 스펙트럼과 같은 지표가 포함됩니다.

대부분의 초원 식물에서 묘목 수의 변동은 계절과 수년에 걸쳐 m2당 1-2에서 100-1000 범위입니다. 대초원 cenoses에서는 몇 년 동안 싹이 전혀 나타나지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 그들의 대량 멸종은 가뭄이 시작될 때, 피토파지에 의해 먹고, 성체 식물에 의해 억압될 때 발생합니다. 서로 다른 종의 개체군의 연령 스펙트럼은 다양한 정도의 역동성을 가지고 있습니다. 1) 개체군 파동(즉, 풍요의 파동)은 점진적으로 이동하지만 연령 스펙트럼의 유형은 변경되지 않고 완전한 상태를 유지합니다. 이것은 정기적이지만 비교적 적은 수의 젊은 개인 모집에서 발생합니다. 2) 인구 파동이 빠르게 움직이며 연령 스펙트럼이 깨지고 불완전할 수 있습니다(그림 127). 이 두 가지 유형의 역학 사이에는 다양한 전환이 있습니다.

모든 개체군 지표의 큰 불안정성은 반응성 종의 특징인 explerents로, 매우 빠르게 빈 공간을 점유할 수 있지만 경쟁 종에 의해 밀려나면 자유롭게 합니다.

초기부터 성숙 및 노화에 이르기까지 인구 집단 또는 개별 유전자좌에 일방적이고 되돌릴 수 없는 변화가 종종 있습니다. 궁극적으로 특정 지역의 인구 집단 또는 소재지가 사라집니다. 이러한 유형의 역학을 연속. 예를 들어, 휴경지에 있는 연간 블루그래스 군집 개체군에 집중적인 목초지 부하가 ​​있으면 군집 개체군 밀도가 감소하고 젊은 그룹이 빠지며 급속한 일반 노화가 발생하고 군집 개체군이 사라집니다. 어떤 경우에는 인구 집단 내의 개별 유전자좌가 연속적인 유형의 역학을 특징으로 하는 반면, 집단 자체는 일반적으로 안정적으로 유지됩니다.

쌀. 127.구부러진 풀의 인구 흐름의 연간 변화 (E. I. Kurchenko, 1975에 따름)

활엽수림에서는 노란기러기의 개체군이 분리된 좌위 형태로 존재한다. 이 종은 Explerents 그룹에 속합니다. 즉, 높은 성장률과 식물 번식의 높은 에너지로 인해 빈 영토를 매우 빠르게 포착 할 수 있습니다. 종종 궤적은 한 명의 클론에 의해 점유되고, 그 시작은 한 명의 청소년 개인에 의해 주어집니다. 미성숙 상태로 들어가면 번식하기 시작하여 새로운 청소년 개체를 형성합니다. 어린 식물의 상당 부분은 휴면 상태로 전환되는 반면 정상적으로 발육 중인 식물은 모든 연령 상태를 거쳐 생식 상태까지 계속됩니다. 결과적으로 클론의 모든 개인 또는 거의 모든 개인이 휴면 상태가 될 수 있습니다. 이것으로 궤적의 발달이 완료됩니다. 이 과정은 10~25년이 걸립니다. 그러나 자연에서는 동물을 굴착시켜 토양과 숲 바닥을 약간만 교란시켜도 휴면 전구가 깨어나기 때문에 이런 일은 거의 발생하지 않습니다. 유전자좌의 발달은 식물의 유년기와 함께 다시 시작되고 클론 발달 과정은 주기적이 된다. 다른 유전자좌는 시간과 공간에서 비동기적으로 발달하기 때문에 전체 집단 개체군은 변동 변화를 겪습니다. 변동 - 인구의 노화 및 회춘 기간이 번갈아 가며 세대가 지속적으로 서로 교체되는 가역적, 다방향적 변화입니다. 따라서 인구는 점령 지역을 유지합니다.

일부 초원 식물에서는 일시적인 수정 중단과 개인의 동시 성숙 및 노화로 인해 연령 스펙트럼이 어린 부분을 잃고 부서지고 불완전 해 질 수 있습니다 (그림 128). 갱신이 복원되면 젊은 개인은 인구의 추가 개발 중에 새로운 인구 물결을 형성하고 결국 인구 집단의 오래된 부분의 감쇠 물결을 대체합니다. 풍부함과 연령 구조의 이러한 물결 모양의 변동은 예를 들어 논 풀밭에서 추적되었습니다. 높은 역동성은 초원 풀 작물에서도 특히 다양한 작용하에 관찰됩니다. 인위적 요인, 비료의 고용량, 급수, 다중 소외와 같은.

쌀. 128. Oka 초원에서 초원 잔디 잔디의 공동 개체군의 역학 (LA Zhukova, 1986에 따름)

8.5.8. 인구 항상성

일정한 밀도를 유지하는 것을 인구 항상성. 항상성에 대한 인구의 능력은 그것이 속한 인구의 구성원 수의 증가 또는 감소에 대한 반응으로 각 개인의 생리적 특성, 성장 및 행동의 변화를 기반으로 합니다.

쌀. 129.나무 농장에서 자가 솎아내기(G. F. Morozov, 1928에 따름):

왼쪽에 - 가문비 나무 숲의 지배적이고 억압 된 나무; 오른쪽 - 소나무에서 나이가 들면서 줄기가 가늘어지는 과정 (1), 자작나무 (2) 그리고 먹었다 (3)

경직된 형태의 종내 경쟁은 예를 들어 다음과 같은 현상을 포함합니다. 자가 희석 식물에서 (그림 129). 밀도가 높은 묘목으로 일부 식물은 생리학적으로 더 강한 이웃에 의한 억압의 결과로 필연적으로 죽습니다. 파종된 종자가 유전적으로 균질하더라도 식물 수의 감소가 발생합니다. 이 경우 씨앗의 크기, 발아 시기, 미세 환경의 세부 사항의 차이가 분명합니다. 클로버 Trifolium subterraneum 실험 중 하나에서 묘목 출현 84 일 후 1250 식물 중 650 식물이 1m 2의 음모에 남아 있었고 해충의 영향이 배제되었습니다.

다년생 라이그래스의 주요 생태 단위는 개체가 아니라 싹입니다. 6~180kg/ha의 다양한 파종율에서 처음에는 싹의 밀도가 100cm 2 당 30에서 1070까지 다양하지만 모든 경우에 약 500, 즉 새로운 싹, 그리고 더 조밀한 부분에서 죽습니다.

성장의 특성으로 인해 식물의 인구 밀도는 일반적으로 단위 면적당 개체 수를 변경하는 것뿐만 아니라 각 개체의 영양력을 변경하여 조절됩니다. 농작물에서 식물은 잎이 적고 싹이 적습니다. 작물의 밀도가 증가함에 따라 총 질량은 먼저 뿌린 종자 수에 비례하여 증가한 다음 일정한 수준으로 유지되는 반면 개별 개체의 평균 질량은 그에 따라 감소합니다. 이 경우 안정화되는 것은 개체군의 개체 수가 아니라 식물의 전체 잎 광합성 표면입니다.

동물의 경우 엄격한 형태의 인구 밀도 규제는 일반적으로 식량, 물 또는 기타 자원의 공급이 급격히 제한되고 동물이 주어진 기간에 다른 영토에서 자원을 검색할 수 없는 경우에만 나타납니다. , 또는 이러한 검색은 효과가 없습니다. 예를 들어, 다른 어종이 없는 작은 민물 수역에서 농어 개체군은 자신의 새끼를 성인에게 먹여 존재를 유지하고 밀도를 조절할 수 있습니다. 치어는 큰 농어가 적응하지 못하는 작은 플랑크톤을 희생시키면서 자랍니다. 식인 풍습 동물 집단에서는 흔하지 않습니다.

특히 관심의 일부는 상대적으로 희귀종, 인구 내 경쟁자를 죽일 수 있는 능력은 그들의 행동과 형태가 진화적으로 고정되어 있습니다. 곤충에서도 비슷한 예가 있습니다.

1 – Opius fletcheri; 2 – 갈레수스 실베스트리이( ㅏ- 첫 번째 나이 비- 두 번째 나이

인구의 성장을 지연시키는 메커니즘 중 많은 종에서 중요한 역할은 다음과 같습니다. 개인의 화학적 상호 작용. 따라서 물벼룩이 들어있는 수족관의 물은 같은 종의 대표자의 성장을 지연시킬 수 있으며 며칠 동안이 능력을 유지합니다. 올챙이는 단백질 입자를 물 속으로 방출하여 다른 올챙이의 성장을 지연시킵니다. 동일한 억제제 농도에 대한 내성은 크기에 정비례하기 때문에 개체가 클수록 더 작은 개체에 더 강해집니다. 큰 Rana pipiens 올챙이 한 마리는 75리터 탱크에서 다른 모든 올챙이를 기절시킬 수 있습니다. 같은 수역에 낳은 알에서 단기간에 부화한 세대는 곧 두 개의 크기 그룹으로 나뉩니다. 계속해서 자라는 큰 올챙이와 대사 산물의 바람직하지 않은 농도로 인해 성장이 느려지는 작은 올챙이입니다. . 이러한 인구 분할의 생태 학적 이점은 유전적으로 더 빠른 성장률을 가진 개인이 저수지의 식량 자원을 최대한 사용하여 신속하게 변태를 완료하고 완전한 보충이 인구에 합류 할 수 있다는 것입니다. 나머지 작은 올챙이는 첫 번째 배치가 저수지를 떠나고 억제제의 농도가 감소한 후 크기가 증가하고 변태 단계에 도달 할 기회가 있지만 훨씬 나중에 있습니다. 모집의이 두 번째 부분은 충분히 유리한 조건에서만 인구에 들어가는 일종의 예비로 간주 될 수 있습니다 (임시 저수지가 마르지 않는 경우, 올챙이 등의 주요 먹이 인 조류의 번식이 계속된다면) 그것).

환경으로의 성장 지연 제품의 방출은 많은 식물과 수생 동물, 특히 어류에서 발견되었습니다.

인구 수를 제한하는 또 다른 메커니즘은 다음과 같습니다. 생리와 행동의 변화 밀도가 증가하여 궁극적으로 본능이 나타납니다. 대량 이주.결과적으로 대부분의 인구는 정착 기간 동안 점령된 영토 밖으로 쫓겨납니다. 이것은 특히 곤충에서 두드러지며 다음과 같은 특징이 있습니다. 위상 - 인구 밀도에 따른 개인의 형태 및 생리학의 급격한 변화 (그림 131). 인도, 파키스탄, 동아프리카 및 아라비아의 영구 서식지에 서식하는 이동성 메뚜기 Schistocerca에서는 개체수가 적고 단독기의 유충은 밝은 녹색을 띠고 성충은 회녹색 또는 갈색을 띤다. 기상 조건의 유리한 조합으로 발생하는 대량 번식 기간 동안 메뚜기는 군성 단계로 들어갑니다. 유충은 검은 반점이있는 밝은 노란색을 얻습니다. 성인 미성숙 Schistocerca는 강렬하게 분홍색 - 라일락이고 성적으로 성숙한 것은 레몬 노란색입니다. 앞날개가 길어지고 앞가슴등판의 모양, 용골, 사지 비율 등이 변하며, 한 단계에서 다른 단계로의 전환에는 약 3세대가 걸립니다. 이 과정은 특별한 종류의 시각적 인식과 안테나의 도움으로 접촉에 의해 자극됩니다. 이것은 곤충의 몸에서 일련의 반응을 일으켜 내분비선이 관여하는 호르몬 변화를 일으킵니다.

쌀. 131.메뚜기 5 세의 님프-Schistocerca (N.S. Shcherbinovsky, 1952에 따름) : 왼쪽 - 사교적 인 형태; 오른쪽 - 단일 형식

사교적 인 단계는 흥분성과 극도의 탐욕이 증가하는 것이 특징입니다. 암컷의 번식력은 떨어지지만 알을 낳는다. 훌륭한 콘텐츠영양소. 사교적인 메뚜기는 항상 철새 활동의 상태에 있습니다. 유충은 무리를 지어 움직입니다. 떼와 성인은 영구 서식지에서 수백 수천 킬로미터 동안 거대한 무리를 지어 흩어집니다(그림 132). 따라서 지난 세기 말에 홍해를 가로 질러 날아간 Schistocerci 무리 중 하나의 질량은 4400 만 톤 이상으로 결정되었습니다.

임시 범위의 경계에서 이동성 메뚜기는 번식할 수 없으며 이 병소는 곧 사라집니다. 양떼는 죽거나 점차 얇아지면서 영구적 인 초점 영역으로 이동하기 시작합니다. 희박한 개체군에서는 2-3개의 중간 세대 후에 고독한 단계로의 전환이 다시 발생합니다. 따라서 메뚜기 떼의 분산은 새로운 영구 개체군 형성을 보장하지 않으며 실제로 번식에 유리한 장소에서 과잉 개체군을 제거하는 메커니즘으로만 작용합니다. 이 경우 엄청난 수의 곤충이 죽습니다. 수많은 재난을 짊어진 양 떼는 멸망을 당합니다.

쌀. 132.철새의 침입

위상 현상은 사교성 메뚜기뿐만 아니라 다른 무척추 동물에서도 발견되었습니다. 진딧물에서 인구 밀도의 증가는 날개 달린 단계의 출현과 새로운 정착지의 형성과 함께 곤충의 분산을 유발합니다. 일반적으로 진딧물은 날개가 없는 암컷을 여러 세대에 걸쳐 생산하지만, 개체수가 지속적으로 증가하는 상황에서는 각 세대에서 날개가 있는 암컷이 발생합니다. 많은 아메바에서 조성의 화학적 변화 수중 환경, 인구의 과밀로 인한 이동 편모 단계로의 전환을 자극합니다. 그 결과, 우주에서 개인의 급속한 분산이 있습니다.

영토 행동진화 과정에서 본능 체계로 발달한 동물은 주어진 지역에서 인구 증가를 억제하는 가장 효과적인 메커니즘입니다. "외국인"개인의 복제를 허용하지 않는 사이트의 표시 및 보호는 영토의 합리적인 사용으로 이어집니다. 이 경우 인구의 초과 부분은 번식하지 않거나 점령 된 공간에서 강제로 이동합니다. 자란 자손에게도 동일하게 적용되며, 그 중 성인의 자연 사망으로 인해 특정 부분만 공터를 차지합니다.

퇴거증가하는 인구 밀도에 대한 반응으로 조류와 포유류의 많은 종의 특징입니다. 어린 동물의 일반적인 정착 분산 외에도 숫자가 급격히 변동하는 많은 종은 대량 이동이 특징입니다. 침입.그들은 번식이 발생한 해에만 불규칙하게 발생하며 일정한 방향을 가지고 있지 않습니다. 그러한 침략은 예를 들어 툰드라 레밍, 시베리아 및 북미의 다람쥐 등에서 설명됩니다. 침략 동안 일부 개인은 제자리에 남아 있고 이민자 사이에서는 어린 개체가 우세합니다.

인구 밀도의 증가는 출생률의 감소와 사망률의 증가로 이어지는 개인의 생리학적 변화를 동반할 수 있습니다. 포유류에서는 이 현상이 알려져 있습니다. 스트레스, 생리학자 G. Selye가 인간에 대해 1936년에 처음 기술했습니다. 어떤 요인의 부정적인 영향에 대한 응답으로 신체에서 두 가지 유형의 반응이 발생합니다. 1) 특정한,손상 인자의 성질에 따라 다름(예: 추위에 의한 열 생성 증가), 2) 비특이적 반응긴장은 변화하는 조건에 적응하기 위한 신체의 일반적인 노력입니다. 이 일반적인 반응은 일련의 생리학적 및 형태학적 변화로 구성되며, 이는 단일 과정으로 점진적으로 전개됩니다. 긴장 반응 또는 스트레스는 어떤 상황에 대한 반응으로 발생합니다. 부정적인 영향최적에서 인구 밀도의 편차를 포함한 환경.

스트레스 발달에서 중요한 역할은 자율 신경계의 중심 연결인 시상 하부의 활동을 변화시키는 대뇌 피질의 신호에 의해 수행됩니다. 차례로, 시상 하부의 활동은 뇌하수체 - 부신 호르몬 시스템의 기능에 변화를 일으킵니다. 동물의 스트레스 상태에서 부신 피질이 크게 증가하고이 기관에서 분비되는 코르티코 스테로이드 호르몬의 농도가 증가하고 신체의 호르몬 균형에 많은 다른 변화가 있습니다. 인구의 여성에서는 배란 장애, 배아의 흡수가 더 자주 발생하고, 수유가 일찍 중단되고, 새끼를 돌보는 본능이 사라지고, 새끼의 수와 새끼의 수가 감소합니다. 궁극적으로 이 모든 것이 인구 증가의 억제로 이어집니다. 같은 크기의 새장에 갇힌 쥐 모양의 설치류에서는 새장에 있는 동물의 수와 생식 기관의 질량 사이에 반비례 관계가 명확하게 나타납니다. 동물의 스트레스 상태에서는 충분한 음식 공급에도 불구하고 환경의 유해한 영향에 대한 저항이 감소하여 사망률이 증가합니다.

동물의 행동은 주로 인구 밀도에 달려 있습니다. 많은 종에서 붐비는 조건에서 공격성 수준이 증가하고 이성의 개인, 어린 동물 등에 대한 반응이 바뀝니다.

생식력을 조절하는 메커니즘으로서의 스트레스 반응은 그룹에서 계층적 종속 체계가 잘 정의된 동물에서 특히 두드러집니다.

스트레스 반응은 복종하는 동물의 특징입니다. 생식 기능도 억제됩니다. 지배적인 개인은 스트레스 반응을 보이지 않습니다. 과밀 인구에서 스트레스는 대부분의 개인에게 퍼지고 분명히 번식을 억제합니다.

스트레스가 많은 상태는 생식 기관에 돌이킬 수 없는 변화를 일으키지 않고 일시적인 호르몬 차단으로 이어집니다. 과밀화가 제거된 후 짧은 시간에 번식 능력이 회복될 수 있습니다.

인구 과잉으로 인한 스트레스 패턴은 주로 실험 동물에서 연구됩니다. 그러나 자연 개체군에 기록된 수많은 사실은 생체스트레스는 개체군의 풍부함과 구조, 포유류의 행동을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다(그림 133).

쌀. 133.작은 땅 다람쥐의 인구 밀도에 대한 번식 강도의 의존성 (M. R. Magomedov, 1995에 따름)

쌀. 134.알래스카 시베리아 레밍의 인구 역학(Bunnel et all., 1975 이후)

예를 들어, 다수의 툰드라 레밍 인구의 역학에서 최대 600배의 변동 진폭을 갖는 3-4년 주기의 규칙적인 주기가 기록되었습니다(그림 134). 이러한 변동의 피크 단계는 일반적으로 한 시즌으로 제한되며 그 다음에는 급격한 감소, 인구 감소 단계 및 후속 증가가 이어집니다. 수의 증가와 함께 생식력의 증가, 어린 동물의 성숙 속도 증가, 인구 연령 구조의 합병증 및 신생아 사망률 감소가 기록됩니다. 피크 기간에는 번식이 급격히 감소하고 동시에 모든 연령대에서 사망률이 증가합니다. 모든 연령대의 여성의 난소에서 심각한 파괴적인 변화가 발견되며 난포의 대량 사망이 관찰됩니다. 초기 단계개발. 개체수가 감소한 지 1~2년이 지나면 전반적인 번식 강도는 중간 수준을 유지하고 사망률은 높으며 다시 모든 번식 지표가 증가하기 시작합니다. 낮은 인구에서 태어난 동물에서는 난소의 정상적인 기능이 회복됩니다.

이 주기의 다른 단계에서 다른 세대에 속하는 동물의 호르몬 상태가 크게 바뀝니다. 풍요의 절정에서 부신과 갑상선의 과도한 활동이 주목되어 신체의 생식 기능을 급격히 억제합니다. 주기 동안 연속 세대에서 개별 땀샘의 기능뿐만 아니라 동물의 전체 내분비 시스템도 변경됩니다. 몇 세대 후, 최소한의 풍부 기간 동안 내분비 시스템의 상태가 정상화되고 재생산 과정의 효율성이 회복됩니다. 다른 세대에서 이러한 호르몬 차이의 구체적인 이유는 유기체의 생존력과 내분비 특성이 배아기에 형성되고 부모의 생리적 상태에 의해 크게 결정된다는 사실과 관련이 있습니다.

따라서 레밍 수의 역학은 내분비 기전이 중요한 역할을 하는 자동 조절 과정으로 나타낼 수 있습니다.

"단단한" 형태(한 개인이 다른 개인에 의해 직접 파괴됨)에서 조건 반사로서의 생식 능력 감소, 접촉 빈도 증가에 이르기까지 인구 구성원 간의 상호 작용에 대한 위의 모든 예는 제한의 다른 형태입니다. 인구의 성장. 이러한 억제 메커니즘은 전에 활성화됩니다. 완전한 피로인구 과잉의 위협을 나타내는 신호에 대한 응답으로 환경 자원.

기사의 내용

생태학,(그리스어 óikos에서 - 주거, 거주) - 인구, 종, 생물권(공동체), 생태계, 생물지세권 및 생물권의 조직 및 기능을 연구하는 과학. 즉, 유기체와 환경 간의 관계에 대한 과학입니다. "생태학"이라는 용어는 1866년 독일 동물학자 E. Haeckel에 의해 제안되었지만 20세기 초에야 널리 퍼졌습니다. 이 과학의 주제는 새로운 것이 아닙니다. 자연 서식지에서 동물과 식물에 대한 연구는 이전에 "자연사"와 "생물학"이라는 오래된 저자의 정의에 의해 점령되었습니다.

수년 동안 생태학은 거의 알려지지 않은 순전히 특별한 과학 분야로 남아 있었습니다. 일반 대중. 그러나 1960년대 후반부터 환경운동가들은 점점 더 환경의 불리한 변화에 대해 경고하기 시작했습니다. 환경급속한 인구 증가와 산업 기술의 발달로 인한 것입니다. 서식지의 상태가 여론에 관심을 갖기 시작했고 환경 및 정부 기관은 물과 대기 오염 또는 제초제와 살충제의 무분별한 사용으로 인한 문제를 해결하기 위해 환경 운동가에게 도움을 요청하기 시작했습니다.

생물학의 발전은 두 가지 주요 방향으로 진행되었습니다. 하나는 연구된 동물과 식물의 분류에 기반하고, 두 번째는 이 생물학 지식 영역에서 사용되는 방법과 접근 방식에 기반합니다. 첫 번째 방향에는 균학(곰팡이 과학), 곤충학(곤충 과학) 또는 조류학(조류 과학)과 같이 잘 정의된 생물학 분야가 포함됩니다. 두 번째 방향과 관련된 별도의 생물학 분야를 분리하는 것이 더 어렵습니다. 예를 들어, 동물과 식물의 구조에 대한 연구는 세포학, 조직학, 해부학과 같은 여러 과학의 틀 내에서 수행됩니다. 세포와 조직에서 장기 및 전체 유기체에 이르기까지 다양한 살아있는 구조의 기능은 생리학의 주제입니다. 그러나 생리 학자의 전통적인 접근 방식은 전체 유기체의 반응 및 행동 연구뿐만 아니라 동일하거나 다른 종의 유기체 관계에 중점을 둔 경우 점진적으로 변형되어 생태학적 접근 방식이 될 수 있습니다. 동물의 행동과 외부 요인(예: 빛 또는 열)에 대한 반응에 대한 일부 정보가 생태학 교과서와 생리학 교과서 모두에 제공되는 것이 매우 특징적입니다.

생태학과 생리학의 차이점은 일반적으로 전자는 자연 조건에서 동물과 식물을 연구하고 후자는 실험실 벽 내의 유기체를 연구한다는 사실로 귀결됩니다. 물론 현장 연구의 가치는 엄격하게 통제된 조건에서 생성된 특정 영향에 대한 격리된 유기체의 반응 연구에서 얻은 실험실 데이터와 결과를 비교하지 않는다면 거의 가치가 없을 것입니다. 실험실 생리학적 연구의 경우, 데이터가 자연 환경에서 유기체를 관찰한 자료와 비교되는 경우에만 의미가 있습니다. 밀접하게 관련된 학문이지만 생리학과 생태학은 방법, 용어 및 일반적인 접근 방식에서 서로 크게 다릅니다.

자연 조건에서 유기체와 생물학적 과정을 연구하는 넓은 의미의 생태학은 여러 독립 과학 분야를 다룹니다. 따라서 생태학에는 의심할 여지 없이 생명을 연구하는 생물학이 포함됩니다. 민물, 그리고 바다와 바다에 사는 유기체를 연구하는 해양학. 사실, 순전히 의학적 문제에 대한 생태학적 접근은 질병의 확산 과정을 연구하는 역학에 의해 입증됩니다. 인간 생물학과 사회학의 많은 문제는 때때로 생태학의 관점에서 해석됩니다.

서식지

서식지는 개별 유기체 또는 유기체의 특정 군집에 영향을 미치는 모든 외부 요인 및 조건의 총체로 정의될 수 있습니다. 따라서 이 복잡한 개념은 유기체의 환경에서 개별 요인을 분리하는 것이 매우 어렵고 때로는 불가능하다는 것을 의미합니다. 생태학적 측면에서 각 동물이나 식물은 고유한 서식지와 관련이 있으며, 그 설명은 우선 이 동물이나 식물이 존재하는 조건에 대한 설명입니다. 편의상 모든 조건을 물리적(기후), 화학적 및 생물학적으로 세분할 수 있습니다.

기후.

생태학자 지불 특별한 주의기후이지만 기상 관측소에서 제공하는 표준 데이터는 일반적으로 그에게 적합하지 않습니다. 결국 생태학자에게 있어 실생활숲 바닥의 미기후, 호숫가 또는 썩어가는 통나무의 핵심과 같은 특정 동물이나 식물. 생태학자는 또한 공간과 시간의 기후 변화를 고려해야 합니다. 그는 해당 지역의 많은 기후 변화도를 탐색해야 합니다. 예를 들어 지리적 위도 또는 해발 고도에 따라 그 중 일부는 매우 분명합니다. 연못의 깊이, 숲의 층 높이 또는 삼림 지대에서 초원으로의 전환과 관련된 기타 사항은 특별히 연구해야합니다. 시간에 따른 기후 변화에는 하루 동안의 다양한 지표의 주기적인 역학, 하루에서 다른 날로의 불규칙한 변동, 장기간의 기후 주기 및 지질학적 과정과 관련된 변화와 같은 현상이 포함될 수 있습니다.

생태학자의 기후 조건 평가에는 세 가지 수준이 있으며 각 수준에는 자체 연구 방법이 있습니다. 이것은 지리적 기후, 특정 서식지의 기후(“생태기후”) 및 유기체의 직접적인 환경의 기후(“미기후”)입니다. 기상 관측소가 데이터를 수집하는 지리적 기후는 보다 전문화된 연구의 데이터를 비교하는 기준이 될 뿐만 아니라 특정 유기체의 대규모 분포를 분석하는 기반이 됩니다. 그러나 지리학적 기후에 대한 정보는 그 자체로 의미가 없다. 추가 정보특정 서식지의 기후 조건에 대해. 예를 들어, 관측된 서리에 대한 기상 관측소의 보고서에서, 그것이 실제로 어디에 있었는지 - 계기가 위치한 탁 트인 지역 또는 산림에 관심이 있는 동식물이 있는 곳은 분명하지 않습니다. 생태학자 라이브. 때로는 인접한 비오톱에서도 온도와 습도가 크게 다릅니다. 마찬가지로 토양, 수역 또는 숲에서 관찰되는 물리적 조건의 계층화는 매우 중요합니다. 때때로 동물의 행동을 이해하기 위해 생태학자는 곤충이 만든 과정에서 잎사귀 아래, 물 표면 또는 과일 과육의 온도와 습도 조건을 알아야 합니다. 유충.

화학 환경.

매질의 화학적 조성은 일반적으로 다음을 다루는 연구원에 의해 특별한 주의를 기울입니다. 수생 생물. 용해된 물질의 특성과 농도는 물론 그 자체로 영양을 제공하는 조건(주로 식물의 경우)으로 중요하지만 다른 효과도 있습니다. 예를 들어, 염도는 유기체의 비중과 세포 내부의 삼투압에 영향을 줄 수 있습니다. 환경(산성 또는 알칼리성)의 반응과 용해된 가스의 조성 및 함량도 유기체에 중요합니다. 지상파 환경에서 화학적 특징토양과 토양 수분은 식물과 이를 통해 동물에 중대한 영향을 미칩니다.

생물 환경.

환경의 생물학적 요인은 동일한 공동체의 일부인 유기체의 관계를 통해 나타납니다. 실험실에서만 다른 생명체와 연결되지 않은 "순수 문화"의 식물이나 동물을 연구하는 것이 가능합니다. 자연에서 많은 종은 밀접하게 상호 연관되어 있으며 환경 구성 요소로서 서로의 관계는 매우 복잡할 수 있습니다. 커뮤니티와 주변의 무기물 환경 사이의 연결은 항상 양자적이며 상호적입니다. 따라서 숲의 성질은 해당 토양의 종류에 따라 달라지지만, 토양 자체는 숲의 영향을 받아 상당 부분 형성된다. 마찬가지로 숲의 온도, 습도, 빛은 식물에 의해 결정되지만 결과적으로 형성됩니다. 기후 조건차례로 그곳에 사는 유기체의 공동체에 영향을 미칩니다.

제한 요소.

개별 유기체 또는 전체 공동체의 분포를 분석할 때 생태학자들은 종종 소위 말하는 것으로 눈을 돌립니다. 제한 요소. 특정 환경에 대한 철저한 설명은 불가능할 뿐만 아니라 불필요합니다. 왜냐하면 동식물의 분포(지리학적 영역과 개별 서식지 모두)는 예를 들어 극단(이러한 유기체의 경우)과 같은 단 하나의 요인에 의해 결정될 수 있기 때문입니다. 온도, 너무 낮은(또는 너무 높은) 염분 또는 식량 부족. 그러나 이러한 제한 요인을 분리하는 것은 쉽지 않으며 유기체의 분포와 일부 외부 요인 간의 직접적인 관계를 설정하려는 시도가 항상 성공적인 것은 아닙니다. 예를 들어, 실험실 실험은 기수와 기수에 사는 일부 동물이 바닷물, 광범위한 염도 변화를 견딜 수 있으며,이 요인의 좁은 범위의 값에 대한 명백한 제한은 단순히 적절한 장소에 적절한 음식이 있는지에 의해 결정됩니다.

생물학 공동체

생태 연구의 주요 영역 중 하나는 동식물 군집에 대한 연구, 그들을 구성하는 유기체의 관계에 대한 설명, 분류 및 분석입니다. 생태 학자들도 자주 사용하는 "생태계"라는 용어는 커뮤니티의 존재 조건, 즉 환경의 무생물(물리적) 구성요소와 함께.

식물 군집은 동물 군집보다 더 잘 연구되었습니다. 이것은 부분적으로 특정 장소에 사는 동물의 구성을 크게 결정하는 것은 식물의 본성 때문입니다. 또한 연구원이 식물 군집에 접근하기가 더 쉬운 반면 동물을 직접 관찰하는 것이 항상 가능한 것은 아니며 단순히 개체 수를 추정하기 위해서라도 생태학자들은 다양한 장치로 포획하는 등 간접적인 방법으로 눈을 돌릴 수밖에 없습니다. 커뮤니티를 분류하고 설명할 때 일반적으로 식물학자가 개발한 용어를 사용합니다.

커뮤니티 분류.

커뮤니티를 분류하는 많은 계획이 있지만 보편적으로 받아들여지는 것은 없습니다. "biocenosis"라는 용어는 종종 별도의 커뮤니티를 나타내는 데 사용됩니다. 때때로 복잡성이 증가하는 커뮤니티의 계층 구조 시스템은 "컨소시엄", "협회", "형성" 등으로 구분됩니다. 널리 사용되는 "서식지" 개념은 하나 또는 다른 특정 식물 또는 동물 종 또는 특정 공동체에 필요한 환경 조건 세트를 나타냅니다. 분명히 커뮤니티와 서식지에는 특정 계층 구조가 있습니다. 예를 들어, 호수는 해안, 얕은 물, 바닥의 깊은 부분 또는 저수지의 열린 부분과 관련된 유기체 군집을 구별할 수 있는 큰 생태학적 단위입니다. 해안 지역 공동체에서는 차례로 물 표면 근처, 특정 유형의 식물 또는 바닥의 진흙 퇴적물에 사는 더 작고 전문화된 종의 그룹을 구별할 수 있습니다. 그러나 이러한 커뮤니티를 세부적으로 분류해야 하는지, 하나 또는 다른 이름을 엄격하게 지정해야 하는지에 대한 큰 의구심이 있습니다.

일부 생태 공동체의 이름은 생물학자들에 의해 매우 널리 사용됩니다. 예를 들어, "플랑크톤", "넥톤" 및 "저서동물"이라는 용어가 있습니다. 플랑크톤은 수주에 살고 해류에 의해 수동적으로 운반되는 작고 대부분 미세한 유기체의 집합입니다. Nekton은 더 크고 활발하게 움직이는 수생 동물(예: 물고기)로 구성됩니다. 저서 생물은 바닥 표면이나 바닥 퇴적물의 두께에 사는 유기체를 포함합니다. 바다와 호수 모두에서 플랑크톤 유기체는 많고 다양합니다. 더 큰 동물의 먹이 기지 역할을하는 것은 그들이며, 바다에서는 물 기둥의 다른 모든 주민의 존재를 실질적으로 결정합니다.

생물학적 공동체는 종종 "지배적" 또는 "하위적" 종으로 구별됩니다. 이 접근 방식은 실용적인 관점에서 편리합니다. 특히 온대 지역의 육상 생태계와 관련하여 한 가지 유형의 풀이 대초원의 모양을 결정할 수 있고 한 가지 유형의 나무가 숲의 유형을 결정할 수 있는 경우에 편리합니다. 그러나 우성종의 개념은 열대지방과 수중 환경에 서식하는 유기체 군집에 제대로 적용되지 않습니다.

커뮤니티 승계.

생태학자들은 전통적으로 "계승"의 연구에 큰 관심을 기울였습니다. 지역사회의 발전 및 노화 또는 특정 지역의 지역사회 변화와 관련된 일련의 규칙적인 변화. 천이는 서유럽에서 가장 쉽게 관찰되며, 북아메리카, 지질학적 과정으로서 무자비한 인간 활동이 자연 경관을 근본적으로 변화시킨 곳. 파괴된 원시림 대신에 종의 느린 자연적 변화가 발생하여 궁극적으로 상대적으로 안정적이고 거의 변화하지 않는 "절정"(성숙한) 산림 군집의 복원으로 이어집니다. 고대 서구 문명의 중심지 주변에 위치하며 생태학적 연구에 이용 가능한 대부분의 영토는 인간에 의해 파괴된 절정의 공동체가 있던 자리에 발달한 불안정한 과도기 공동체에 의해 점유되고 있습니다.

인간의 영향에 덜 노출 된 지역에서는 그 발현이 그렇게 눈에 띄지 않지만 승계도 발생합니다. 예를 들어, 흐름을 바꾸는 하천이 새로운 퇴적물 둑을 형성하는 곳, 갑작스러운 산사태로 암석의 맨 표면이 토양에서 해방되는 곳, 또는 오래된 나무가 쓰러진 숲의 장소에서 관찰됩니다. 천이는 담수체에서 명확하게 나타납니다. 특히 호수의 노화 또는 부영양화 과정을 연구하는 데 많은 노력을 기울였으며, 이로 인해 개방 수역의 면적이 점차 줄어들다가 수렁으로, 그 다음에는 늪으로, 그 자체가 결국 독특한 식생 천이를 가진 육상 생태계로 변합니다. 수역의 오염과 영양분 유입의 증가(예: 땅을 갈고 비료를 적용할 때)는 부영양화 과정을 크게 가속화합니다.

한 공동체에서 서로 다른 유기체 그룹 간의 관계에 대한 연구는 쉽지는 않지만 매우 흥미로운 작업입니다. 허가를 받은 연구원은 생물학적 지식 전체를 사용해야 합니다. 모든 생명 과정은 궁극적으로 생명체의 접근 가능하고 적절한 서식지에서 생명체의 생존, 번식 및 정착을 보장하는 것을 목표로 하기 때문입니다. 특정 공동체를 연구하면서 생태학자는 그들을 구성하는 식물과 동물에 속하는 종을 확립하는 문제에 직면해 있습니다. 단순한 군집의 종 구성을 설명하는 것은 매우 어렵고 이러한 상황은 연구의 발전을 극도로 방해합니다. 동물이 어떤 종에 속하는지 모른다면 동물을 관찰하는 것은 의미가 없다는 것이 오래 전부터 지적되어 왔습니다. 그러나 특정 지역에 서식하는 모든 유기체를 식별하는 것은 그 자체로 생명의 일이 될 수 있는 힘든 작업임이 분명합니다. 그렇기 때문에 동식물이 잘 연구된 지역에서 생태학적 연구를 수행하는 것이 바람직하다고 생각됩니다. 일반적으로 이들은 많은 동식물(주로 다양한 무척추동물)이 아직 확인되지 않았거나 충분히 연구되지 않은 열대 지방이 아닌 온대 위도입니다.

먹이 사슬.

공동체 내의 다양한 유형의 관계 중에서 중요한 자리는 소위 말하는 사람들이 차지하고 있습니다. 음식 또는 영양 사슬, 즉 일부 유기체는 다른 유기체를 먹기 때문에 물질과 에너지가 레벨에서 레벨로 전달되는 다양한 유형의 유기체의 시퀀스입니다. 가장 간단한 먹이 사슬의 예는 "새의 맹금 - 생쥐 - 식물"입니다. 거의 모든 커뮤니티에는 단일 먹이 그물을 형성하는 상호 연결된 먹이 사슬 세트가 있습니다.

모든 먹이 사슬과 그에 따른 먹이 그물 전체의 기초는 녹색 식물입니다. 태양 에너지를 사용하여 이산화탄소와 물에서 복잡한 유기 물질을 형성합니다. 이것이 환경 운동가들이 녹색 식물 생산자 또는 독립 영양 동물(즉, 자가 영양 공급)이라고 부르는 이유입니다. 반면에 모든 동물과 일부 식물을 포함하는 소비자(또는 종속영양생물)는 스스로 영양분을 생산할 수 없으며 에너지 비용을 보충하기 위해 다른 유기체를 식량으로 사용해야 합니다.

차례로, 소비자들 사이에서 식물에 직접 먹이를 주는 초식 동물 그룹(또는 "1차 소비자")이 구별됩니다. 초식 동물은 코끼리나 사슴과 같이 매우 큰 동물일 수도 있고 많은 곤충과 같이 매우 작은 동물일 수도 있습니다. 포식자 또는 "2차 소비자"는 초식 동물을 먹고 이러한 간접적인 방법으로 식물에 저장된 에너지를 받는 동물입니다. 많은 동물들이 일부 먹이 사슬에서는 1차 소비자로, 다른 먹이 사슬에서는 2차 소비자로 작용합니다. 그들은 식물과 동물의 음식을 모두 먹을 수 있기 때문에 잡식성이라고합니다. 일부 커뮤니티에는 소위도 있습니다. 3차 소비자(예: 여우), 즉 다른 포식자를 잡아먹는 포식자.

먹이 사슬의 또 다른 중요한 연결 고리는 분해자(또는 분해자)입니다. 여기에는 주로 박테리아와 곰팡이가 포함되며 지렁이와 같은 일부 동물은 죽은 동식물의 유기물을 섭취합니다. 분해자의 활동의 결과로 단순한 무기 물질이 형성되어 공기, 토양 또는 물에 들어가 식물이 다시 사용할 수 있게 됩니다. 따라서 화학 원소와 그 다양한 화합물은 유기체에서 환경의 비생물적 구성 요소로, 그리고 다시 유기체로 전달되어 끊임없이 순환합니다.

물질과 달리 에너지는 재활용 대상이 아닙니다. 두 번 사용할 수 없습니다. 에너지원이 햇빛인 생산자에서 소비자, 더 나아가 분해자로 한 방향으로만 움직입니다. 모든 유기체는 생명 과정을 유지하기 위해 에너지를 소비하기 때문에 각 영양 수준(먹이 사슬의 해당 연결)은 상당한 양의 에너지를 소비합니다. 결과적으로 각 후속 레벨은 이전 레벨보다 에너지를 덜 받습니다. 따라서 1차 소비자는 생산자보다 에너지가 적고 2차 소비자는 훨씬 더 적게 받습니다.

더 높은 영양 수준으로 이동할 때 사용 가능한 에너지 양의 감소는 이 수준에 있는 모든 유기체의 바이오매스(즉, 총 질량)의 상응하는 감소로 이어집니다. 예를 들어, 한 공동체에서 초식 동물의 바이오매스는 녹색 식물의 바이오매스보다 훨씬 적고 포식자의 바이오매스는 초식 동물의 바이오매스보다 몇 배나 적습니다. 이러한 관계를 설명하면서 생태 학자들은 피라미드의 이미지를 사용하는 경우가 많으며, 그 아래에는 생산자가 있고 맨 위에는 마지막(가장 높은) 링크의 포식자가 있습니다.

틈새 개념입니다.

특정 먹이 사슬에 있는 별도의 연결 고리를 일반적으로 생태학적 틈새라고 합니다. 세계의 다른 지역이나 다른 서식지의 동일한 틈새 시장은 종종 다소 유사하지만 관련이 없는 동물이 차지합니다. 예를 들어, 1차 소비자의 틈새 시장이 있습니다. 대형 포식자. 후자는 한 공동체에서 범고래 돌고래로, 다른 공동체에서는 사자로, 세 번째 공동체에서는 악어로 대표될 수 있습니다. 지질 학적 과거로 돌아가면 한때 큰 포식자의 생태 학적 틈새를 차지한 동물의 다소 긴 목록을 제공 할 수 있습니다.

공생과 공생.

먹이 사슬에 대한 생태학자들의 관심은 생존을 위한 종의 투쟁이 주로 포식자와 먹이의 생존을 위한 투쟁이라는 인상을 줄 수 있습니다. 그러나 그렇지 않습니다. 먹이 관계는 포식자-피식자 관계에만 국한되지 않습니다. 같은 공동체에 있는 두 동물 종은 먹이를 놓고 경쟁하거나 협력할 수 있습니다. 한 종의 먹이원은 종종 다른 종의 활동의 부산물입니다. 포식자에 대한 청소부의 의존성은 한 가지 예일 뿐입니다. 덜 분명한 경우는 이 구멍을 만드는 동물에 대한 구멍에 작은 물 축적물에 서식하는 유기체의 의존성입니다. 일부 유기체가 다른 유기체의 활동으로부터 이러한 종류의 이익을 얻는 것을 공생(commensalism)이라고 합니다. 이익이 상호적이라면 그들은 상호주의 또는 공생에 대해 이야기합니다. 사실, 공동체의 개별 종은 거의 항상 양자 관계. 따라서 먹이의 인구 밀도는 포식자의 활동에 달려 있습니다. 후자의 감소는 희생자의 인구 밀도가 높아 기근과 전염병으로 고통 받기 시작합니다. 또한보십시오 e 공생; 공생.

대피소.

지역 사회의 종간 관계는 식량 문제에 국한되지 않습니다. 때로는 모든 종류의 적뿐만 아니라 불리한 기후 영향으로부터 보호하는 대피소를 갖는 것이 매우 중요합니다. 따라서 숲의 나무는 대부분의 먹이 사슬의 기초로서 뿐만 아니라 복잡한 공동체가 발전할 수 있도록 하는 순전히 기계적인 틀로서도 중요합니다. 다양한 유기체. 덩굴식물과 착생식물과 같은 식물이 안고 있는 것은 나무 위에 있으며 많은 동물이 살고 있습니다. 또한 나무는 유기체를 불리한 요인환경을 만들고 숲 캐노피 아래에 사는 사람들에게 필요한 특별한 기후를 만듭니다.

종의 생태

생태학의 중요한 부분은 다양한 동식물 종의 수명 주기에 대한 연구("생태학")입니다. 우성 종의 필요와 행동에 대한 사전 연구 없이 전체 공동체의 구조와 기능의 특징을 이해하는 것은 불가능합니다. 이러한 연구는 일반적으로 "종 생태학"("공동체 생태학"과 반대)이라고 합니다.

모든 종류의 동식물 생태학의 특성에 대한 아이디어를 얻으려면 이러한 유기체가 어떻게 그리고 어떤 속도로 자라는지, 어떻게 그리고 무엇을 먹고, 어떻게 번식하고, 정착하고, 기후적으로 불리한 기간 동안 생존하는지에 주의를 기울일 필요가 있습니다 . 이를 위해서는 자연 조건에서의 관찰과 실험실 실험이 필요합니다. 아마도 공동체 연구의 가장 약한 점은 그러한 복잡한 대상에 실험적 방법을 적용하는 것이 현실적으로 불가능하다는 것입니다. 그렇기 때문에 커뮤니티 구조에 대한 우리의 이해는 주로 커뮤니티를 구성하는 종의 개별 개체군에 대한 연구에서 얻은 데이터를 기반으로 합니다.

서식지 변경.

영토,

저것들. 동물이 적극적으로 사용하고 다른 개인의 침입으로부터 보호되는 공간은 연구 대상인 조류와 포유류 대부분의 개인 간의 관계를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 일부 동물(예: 지저귀는 소리 또는 큰 가슴)에서 각 수컷은 경계가 명확하게 정의된 영역을 지배하고 경쟁자가 그 영역에 들어가는 것을 허용하지 않습니다. 다른 경우(예를 들어, 파나마의 K. Carpenter가 연구한 고함원숭이에서), 사이트는 다른 유사한 그룹 또는 동일한 종의 개별 개체의 침입으로부터 보호하는 개체 그룹에 속하며 때로는 상당히 큽니다. . 많은 생태학자들이 믿는 것처럼, 인구 규모를 제한하는 요인은 대부분의 경우 적절한 영토의 가용성이지 직접적으로 식량 부족이 아닙니다. 종 분포의 관점에서 볼 때 영토를 보호하려는 본능은 궁극적으로 동물이 특정 공간을보다 균일하게 채우고 더 효율적으로 사용하여 최적의 인구 밀도를 유지하도록 허용하기 때문에 매우 중요합니다.

동면.

동면과 동면은 또한 종의 생태와 직접적인 관련이 있습니다. 같은 공동체의 구성원이 일년 중 불리한 기간을 경험하는 완전히 다른 방식을 보여줄 수 있기 때문입니다. 최대 절전 모드는 많은 정상적인 기능이 꺼지거나 극도로 느려지는 신체의 특별한 생리적 상태입니다. 오랫동안완전한 휴식 상태에 있어야 합니다. 최대 절전 모드의 개념을 정확한 방식으로 정의하려고 하면 일반적으로 매우 번거롭고 어색한 공식화로 이어집니다. 왜냐하면 실제로 동물이 어려운 시기를 헤쳐나갈 수 있는 방법은 많기 때문입니다. 겨울 기간. 예를 들어, 곰의 실제 동면에 대해 이야기하는 것은 거의 불가능합니다. 이 기간 동안 체온이 실제로 떨어지지 않기 때문입니다. 아메리칸 우드척의 총기혼 상태, 곰의 겨울잠, 털의 계절적 변화, 토끼의 행동 변화는 모두 같은 문제를 해결하는 다양한 방법의 예입니다. 계절적 주기. 또 다른 방법으로는 계절에 따라 기후가 더 좋은 지역으로 동물이 이동하는 것을 고려할 수 있습니다.

동면의 메커니즘에 대한 연구는 주로 생리학자에 의해 수행됩니다. 이는 동면하는 동물에 대한 실험실 연구와 겨울 휴면의 시작과 끝을 결정하는 요인을 확인하기 위한 직접적인 실험이 필요하기 때문입니다. 이러한 메커니즘에 대한 우리의 이해는 완전하지 않습니다. 아마도 문제 자체가 생리학과 생태학의 주변부에 있고 충분히 연구되지 않았기 때문일 것입니다. 최대 절전 모드의 시작 메커니즘, 그 과정 및 최대 절전 모드 종료를 설명하는 다양한 이론이 있으며 이러한 프로세스를 제어하는 ​​요인은 종마다 다를 수 있습니다. 가장 중요한 역할은 온도, 영양 상태, 동물에게 지방 저장량 제공 및 길이의 변화에 ​​의해 수행됩니다. 일광 시간. 온혈 동물이 동면을 하거나 하지 않을 수 있다면, 온대 위도의 곤충과 같은 냉혈 동물은 겨울에 불가피하게 휴식 상태에 있어야 합니다. 저온오.

대부분의 곤충 종은 알로 겨울을 살아갑니다. 그러나 다른 많은 동물에서 난자는 발달 지연에 가장 잘 적응하는 생애주기의 단계입니다. 식물의 씨앗과 포자에 대해서도 마찬가지입니다. 어떤 의미에서 식물은 냉혈 동물과 비슷합니다. 저온으로 인해 겨울에 이러한 유기체의 정상적인 신진 대사가 불가능합니다. 또한 식물은 증산 중 수분 손실에 매우 민감하며 겨울은 이시기에 액체 상태의 물이 가뭄 기간으로 밝혀졌습니다. 온대 위도일반적으로 사용할 수 없습니다. 진화 과정에서 다년생 식물은 변화하는 계절에 적응하여 겨울을 위해 잎을 떨어뜨리고 휴면 상태에서 잘 보호된 새싹을 형성합니다. 겨울의 온대 ​​기후와 건기와 더운 계절의 열대 지방에서 식물의 보존이 본질적으로 동일한 메커니즘에 의해 보장된다는 것이 궁금합니다.

곤충 및 기타 무척추 동물에서 관찰되는 소위 휴지기(일시적 발달 정지)는 때때로 환경 요인의 변화와 명백한 관련이 없이 관찰되며 오랫동안 생태학자와 생리학자의 연구 대상이었습니다. 더위와 가뭄을 견디는 역할을 하는 Aestivation(여름 동면)도 diapause의 특별한 경우로 간주될 수 있습니다. Aestivation은 곤충, 특히 열대 지방에 사는 곤충들 사이에서 매우 일반적입니다. 겨울 갱년기처럼 여름 갱년기는 알 단계에서 가장 흔히 관찰되지만 어떤 경우에는 유충과 성충도 이 상태에 적응합니다.

퍼짐.

동식물의 지리적 분포에 대한 연구도 생태학의 범위에 속합니다. 전통적인 동물 지리학은 주로 지구의 지질학적 역사 데이터에 의존하고 주요 생물지리학적 지역에 대한 대규모 분류학적 그룹의 분포에 특별한 주의를 기울인다는 점에서 생태학과 다릅니다. 어떤 경우에는 그러한 접근이 절대적으로 필요합니다. 따라서 대륙의 역사를 모르면 현재로서는 그 이유를 이해할 수 없다. 유대류호주와 미국에서만 발견됩니다. 그러나 종 분포의 현대 경계는 거의 전적으로 의존합니다. 환경적 요인. 개별 종 또는 전체 군집의 분포 또는 그 분포에 대한 이유를 설정하려면 주요 제한 요소를 식별할 필요가 있습니다. 예를 들어, 북반구에서 곤충 종의 북반구 발생 한계는 종종 이 종이 장기간에 걸친 경험 메커니즘을 가지고 있는지 여부에 의해 결정됩니다. 추운 겨울. 겨울 기간 동안 휴면에 들어갈 수 없는 곤충은 기후가 일년 내내 활동을 유지할 수 있는 지역에서만 살도록 강요받습니다. 식물의 지리적 분포는 주로 주요 기후대와 토양의 특성에 의해 결정됩니다.

인구 역학

생태 문헌에서 종종 사용되는 "자연 균형"이라는 표현은 지역 사회의 대부분의 인구의 특징인 균형 상태(동적 평형)를 의미합니다. 이 경우 평형을 정적 상태로 이해하는 것은 완전히 잘못된 것입니다. 동물 수의 변동에 대한 연구는 생태학의 가장 중요한 영역으로 유전학, 농업 및 의학과 같이 멀리 떨어져 있는 것처럼 보이는 과학 및 활동 영역에 영향을 미칩니다.

계절적 및 주기적(일반적으로 몇 년을 포함) 인구 변동은 관찰된 인구 과정과 다양한 기후 요인 사이의 상관 관계를 설정하려고 시도한 자연학자에게 오랫동안 관심을 가져 왔습니다. 실용적인 측면에서 이 문제매우 중요합니다. 해충의 대량 번식이나 전염병 발생의 예측은 솔루션에 달려 있습니다. 아주 독립적으로 자연 선택의 메커니즘을 연구하는 전문가들은 개체군에서 유기체의 새로운 유전 변이 분포에 대한 수학적 설명에 관심을 갖게 되었습니다. 적절한 계산을 하기 위해서는 실제 인구 밀도와 그 변화 속도에 대한 데이터가 필요했습니다. 새로운 유전자 변이가 퍼지는 속도는 인구가 주어진 기간 동안 증가하는지, 감소하는지 또는 안정적으로 유지되는지에 따라 분명히 다릅니다. 유전학자들은 집단에서 유전자의 분포가 규칙적인 순환 변동의 본질에 있을 수 있다는 것을 발견했습니다. 일반적으로 동물 개체군 역학 연구는 다양한 문제를 해결하는 데 매우 중요합니다. 생물학적 문제. 식물 개체군의 역학은 분포의 상대적 안정성으로 인해 덜 연구되었습니다.

생물학적 잠재력.

인구 역학을 연구할 때 "생물학적 잠재력"과 같은 중요한 개념이 널리 사용됩니다. 주어진 종의 번식률 특성(그 값은 성비, 암컷 1인당 자손 수, 단위 시간당 세대 수에 영향을 받습니다). 많은 유기체, 특히 가장 작은 유기체의 생물학적 잠재력은 엄청나며, 인구 증가를 억제하는 것이 없다면 지구 전체를 매우 빠르게 채울 것입니다. 기존 인구의 크기는 환경 저항에 대한 생물학적 잠재력의 비율로 나타낼 수 있습니다. 이 종의 인구 성장을 방해하는 모든 요인의 합계. 동식물의 실제 개체군은 시간이 지남에 따라 다소 안정적이기 때문에 높은 생물학적 잠재력을 가진 종에 대한 환경 저항은 상당히 강해야 합니다.

인구압박.

생물학적 잠재력은 또한 다양한 불리한 환경 요인의 지속적인 영향에 반대하는 일종의 "인구 압력"으로 특징지을 수 있습니다. 잠시 좋아지면 날씨, 주요 포식자의 압력이 약해지거나 이 개체군의 발달에 기여하는 기타 예측할 수 없는 변화가 발생하면 급속한 성장을 보입니다(메뚜기 또는 생쥐의 침입, 때로는 일부 모피의 모피 가격 하락으로 입증됨) -보통이 된 베어링 동물).

인구주기.

수명이 짧은 작은 동물의 수는 정기적으로 계절에 따라 달라집니다. 한 종은 봄에 거대할 수 있고, 다른 종은 여름 초에, 세 번째 종은 그보다 더 늦게 자랄 수 있으므로 한 서식지에는 계절에 따라 우세한 형태가 있습니다. 이러한 종의 변화는 특히 바다뿐만 아니라 호수에서도 플랑크톤 군집의 특징입니다. 또한 종의 수는 해마다 크게 다를 수 있습니다. 대형 포유류의 경우 풍부함의 주기적인 변화는 더 오랜 기간을 포함하며 연구자들은 종종 모피 수확 통계를 포함한 다양한 간접 데이터를 사용하여 이를 평가합니다. 예를 들어, 레밍과 북극여우는 4년 주기를 가지며 대서양의 양쪽에서 일치합니다. 이러한 풍부함의 변동은 기후 주기와 관련이 있을 수 있습니다. 인구 밀도가 높으면 전염병이 더 쉽게 발생하여 그 수가 최소화되는 상황에서도 특정 역할을 수행합니다. 앞으로 점차 증가하기 시작하고 주기가 반복됩니다.

인구 변화는 전체에 걸쳐 발생합니다. 지질 시대일부 종은 점차 다른 종에게 자리를 양보합니다. 이러한 과정은 시간적 범위가 커서 직접 관찰하는 것은 불가능하지만, 지질학적 현상에 필적하는 인간의 활동으로 인해 일부 종이 급속히 사라지거나 새로운 종이 유입되는 경우에도 이와 유사한 현상을 볼 수 있다. 그들이 전에 없었던 곳. 이것은 호주에 도입된 토끼, 아메리카 대륙에 도입된 유럽 쥐와 생쥐, 그리고 많은 식물 해충이 호주에 도입된 경우입니다. 다른 부분들스베타.

고생태학.

일부 화석 형태는 너무 일반적이어서 과거 지질 시대의 환경 조건과 공동체 구조를 재구성하는 데 사용할 수 있습니다. 그러한 재건에 대한 특별한 가치는 퇴적물이 유기체의 잔해에 의해 완전히 형성되거나 명확하게 표시된(예: 식물 꽃가루 또는 잎의 흔적) 층을 포함하는 경우입니다. 주로 식물학자들이 수행하는 이러한 종류의 연구는 고생태학의 일부입니다.

적용 측면

생태학적 관점에서 인간, 동물 또는 식물 질병에 대한 연구는 역학의 주요 주제입니다. 이 과학은 말라리아, 장티푸스, 페스트, 황열병 및 수면병과 같은 질병의 확산을 제한하기 위한 조치 시스템을 개발했습니다. 이러한 조치에는 일반적으로 질병을 옮기는 곤충의 통제가 포함됩니다. 농업 해충과 마찬가지로 이 방제는 관련 유기체의 생태학에 대한 충분한 지식을 기반으로 해야 합니다.

문학:

네벨 B. 환경 과학. 세상이 돌아가는 원리, ㅜ. 1-2. 엠., 1993



인구의 가장 중요한 속성 중 하나는 개인 수의 역학 및 규제 메커니즘.최적의 개체 수에서 개체 수의 유의한 편차는 다음과 관련이 있습니다. 부정적인 결과그녀의 존재를 위해. 이와 관련하여 인구는 일반적으로 최적 값을 크게 초과하는 경우 풍부도의 감소와 최적 값 아래로 감소하는 경우 복원에 기여하는 적응 메커니즘을 가지고 있습니다.

각 인구에는 소위 생물학적 잠재력 , 이해된다 이론적으로 개체 수를 기하급수적으로 늘릴 수 있는 유기체의 능력을 깨달을 때 한 쌍의 개체에서 가능한 자손. 일반적으로 생물 잠재력이 높을수록 유기체의 조직 수준이 낮아집니다.예를 들어, 생물학적 잠재력을 실현할 수 있는 조건이 주어진다면 단순 분열로 번식하는 효모 세포는 몇 시간 만에 지구 전체를 지배할 수 있습니다. 최대 75억 개의 포자를 낳는 비옷 버섯은 2세대에서 전 세계를 지배했을 것입니다. 번식 잠재력이 낮은 대형 유기체는 그렇게 하는 데 수십 년 또는 수백 년이 걸릴 것입니다.

그러나 생물학적 잠재력은 유기체에 의해 개별적인 경우와 짧은 기간 동안만 실현됩니다. 예를 들어, 빠르게 증식하는 유기체(곤충, 미생물)가 경쟁자가 없는 기질이나 환경을 마스터한다면. 이러한 조건은 특히 곤충에 의한 대형 동물의 배설물 개발, 예를 들어 유기 및 생물 물질로 오염 된 수역과 같이 영양분이 풍부한 환경에서 유기체를 번식하는 동안 생성됩니다.

이 경우 숫자의 증가는 J자 곡선을 따릅니다. 이런 종류의 성장을지수. 기하급수적 성장에 가까운 유형의 성장은 현재 인구의 특징입니다.

그것은 무엇보다도 어린 시절 사망률의 급격한 감소로 인해 발생합니다. (그림 1).
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그림 1. 지수(A - 빨간색 선) 및 로지스틱(B - 녹색 선) 인구 성장 곡선

대다수의 개체군과 종의 생존은 두 번째 유형의 곡선으로 특징지어지며, 이는 어린 개체 또는 그 기초(계란, 알, 포자, 종자 등)의 높은 사망률을 반영합니다. 이러한 유형의 생존(사망률)에서 인구 규모는 일반적으로 S-곡선으로 표현됩니다(그림 1 참조). 이러한 곡선을물류 센터.

그러나 이 경우에도 개인 수의 주기적인 변동은 상당합니다. 평균 풍부에서 그러한 편차는 자연에서 계절성(많은 곤충에서와 같이), 폭발성(일부 설치류 - 레밍, 다람쥐에서와 같이) 또는 점진적(대형 포유류에서와 같이)입니다. 이 경우 숫자는 평균값과 크게 다를 수 있습니다. 곤충의 경우 - 107 - 108배, 척추동물의 경우(예: 설치류) - 105 - 106배입니다.

인구가 급격히 변화하는 기간을 " 인구파동", "생활파동", "인구파동". 이러한 변동의 이유는 완전히 명확하지 않습니다. 어떤 경우에는 관련이 있습니다.

• 영양적 요인으로
• 날씨(기후) 현상(예: 레밍의 경우 - 걸프 스트림이 가져온 열의 양),
• 태양 활동으로
• 가장 가능성이 높은 상호 관련된 요인의 복합으로

그래서, 할당:

1. 밀도(숫자)와 무관한 인구 역학, 위에서 언급한 지수 성장 곡선이 특징적입니다.

2. 밀도 (숫자)에 따라 인구 역학은 다음과 같은 특징이 있습니다. 물류 성장 곡선.

따라서 그들은 다릅니다 개체의 밀도(수)에 영향을 미치는 메커니즘(인자).

· 기하급수적인 인구 증가 유형은 주로 비생물적 요인에 의해 결정됩니다( 기상 조건, 식량의 가용성, 다양한 종류의 재난 등). 이러한 요소는 단기적이지만 무제한 인구 증가와 0으로의 감소를 위한 조건을 제공할 수 있습니다. 이러한 요인을 일반적으로 수정(위도 수정 - 변경).

· 밀도 의존적 ​​인구 역학 - 물류 유형의 성장 -은 생물학적 요인에 의해 제공됩니다. 그들 불리는 통치. 그들은 일한다" 부정적인 피드백의 원칙에 따라:풍부할수록 감소를 유발하는 메커니즘이 강해지고, 반대로 풍부하지 않으면 이러한 메커니즘의 강도가 약해지고 생물 잠재력의보다 완전한 실현을 위한 조건이 만들어집니다. 규제 요인에는 특히 포식자 유형의 유기체 간의 관계가 포함됩니다. 많은 수의 먹이는 포식자의 번식을위한 조건 (음식)을 만듭니다. 후자는 차례로 숫자를 증가시켜 희생자의 수를 줄입니다. 결과적으로 두 종의 풍부함은 동기 진동입니다. 조절 요인은 수정 요인과 달리 인구 규모를 증가시키지 않습니다. 0 값으로