Анатолий Федорук: Экология

Именно «самостоятельное существование и развитие» – наиболее объективный критерий, на основе которого возникает возможность принципиального разграничения популяций от временных группировок. При этом каждая особь функционирует как целое и принимает участие в реализации популяционных функций, особь одновременно входит в разные структурные подразделения популяций. Один и тот же самец, например, включен в определенную половую, возрастную, пространственную, генетическую и фенотипическую группы. Все функции сразу реализовать невозможно, необходимо их дифференцировать, а индивидуальные и популяционные совместить. В популяции с развитой структурой функционирования индивидуальное подчинено популяционной стратегии. Когда структура популяции предельно проста, ее функционирование сводится к реализации индивидуальных стратегий (размножение, добывание корма, защита от врагов и пр.).

Определяют (характеризуют) множество особей как популяцию следующие показатели.

Численность и величина ареала популяции.Популяция в природе – не абстрактная единица, а определенная совокупность особей. Численность популяции — это число особей в одной популяции в каждый момент времени. Она зависит от биологической организации вида, условий его местообитания и весьма динамична во времени (сезонные изменения, периодические флюктуации, осцилляции). Назвать конкретно наиболее приемлемую численность особей той или другой популяции очень трудно. Тем более что один учет отражает разовую, мгновенную численность популяции, которая может быстро меняться по разным причинам. Правильнее, по мнению Яблокова, определять для популяции не «мгновенную» численность, а численность на протяжении жизни ряда поколений. Численность особей положительно коррелирует с их массой. Согласно правилу энергетической эквивалентности, поток энергии через популяцию мелких и крупных животных одинаков. Жизнь популяции слонов и популяции полевок протекает примерно с одинаковыми энергетическими затратами.

Диапазон средней численности популяций у разных групп организмов выражается Яблоковым следующими данными: насекомые – десятки тысяч – миллионы; амфибии – несколько тысяч – десятки тысяч; рептилии – несколько тысяч; птицы – несколько сотен – несколько миллионов; мелкие млекопитающие – несколько сотен – несколько тысяч; высшие растения – несколько сотен – десятки (сотни?) тысяч особей; численность популяций микроорганизмов составляет астрономические цифры. По данным А.В. Гилева, популяции северного лесного муравья (Formica aguilonia) занимают площадь до 3000 км 2(от 50 до 100 км в диаметре), включая от 30 тыс. до 3 млн муравейников. В среднем в одном из них обитает 100 плодовитых самок. Общая численность их в популяции составляет 3—300 млн. Численность популяции белого медведя в российской Арктике составляет 21 000—28 000 особей.

Следует подчеркнуть, что в какое-то эволюционное мгновение популяция может быть представлена даже единичными особями, но это ведет скорее всего к ее катастрофе. Популяции с весьма малой численностью особей не могут существовать длительно. Это подтверждается также так называемым законом марковских цепей, согласно которому варьирующие совокупности малой численности имеют высокую вероятность сварьировать до нуля. У двуполых организмов достаточно сварьировать до нуля численности одного пола – и популяция прекращает свое существование.

Численностью определяется степень гетерогенности особей, возможность формирования популяционных структур.

Поэтому наиболее безошибочно утверждение, что численность популяции должна быть настолько большой, чтобы обладать способностью противостоять среде, но не настолько, чтобы потерять единство. Например, в гнезде северного лесного муравья обитает около 900 000 особей. При превышении этой численности образуются отводки.

Согласно правилу объединения особей в популяции С.С. Четверикова, популяция не может состоять из меньшего числа индивидуумов, чем необходимо для обеспечения стабильной реализации структур и ее устойчивости к факторам среды. Переход за нижний предел численности ведет к нарушению способности самовозобновления, к разрушению популяции. Этот показатель приобретает в настоящее время важное значение, особенно для видов, занесенных в Красную книгу. Для крупных млекопитающих нижний предел составляет примерно 1000 особей. Эта численность позволяет обеспечить 99 % генетического разнообразия после 20 генераций. Наблюдаются случаи спасения вымирающих видов при минимальной численности особей. В 20-е гг. XX в. имелось всего 11 особей лошади Пржевальского. Ее численность увеличилась уже до 400 голов. Самая старая и крупная беловежская популяция зубра включала в 1992 г. 315 особей.