16 Март 2011

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ»




Динамичность экологических факторов во времени и пространстве зависит от астрономических, гелиоклиматических, геологических процессов, которые выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам. Животные и растения вынуждены приспосабливаться ко множеству факторов, причем эти приспособления вырабатываются и закрепляются в процессе эволюции и естественного отбора на генетическом уровне.
Эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности жи-вых организмов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях ди-намичных экологических факторов, называются адаптациями. Особи, не приспособленные к данным или изменяющимся условиям, вымирают.
Различают различные формы адаптации
1) Морфологические адаптации. Примеры приспособление формы тела организмов, обитающих в воде, к быстрому плаванию, например, у млекопитающих китообразных и рыбообразных акул, что характерно для жизненной формы приспособление строения растений, обитающих в пустыне, к минимальной потере влаги за счет отсутствия листьев.
2) Физиологические адаптации. Они заключаются, например, в особенностях ферментативного набора в пищеварительном тракте животных, определяемого возможным составом пищи. Обитатели пустынь способны удовлетворять потребность во влаге путем биохимического окисления жиров.
3) Поведенческие (этологические) адаптации. Проявляются в различных формах. Так, существуют формы приспособительного поведения животных, направленные на обеспечение нормального теплообмена с окружающей средой создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий. Например, суточные и сезонные кочевки млекопитающих и птиц.
Особенности поведения животных, как правило, направлены на то, чтобы из-бегнуть угрозы оказаться в экстремальных условиях. Это так называемый принцип минимальной амплитуды , согласно которому живой организм при прочных равных условиях выбирает такие местообитания, в которых обеспечи-вается минимальная амплитуда колебания одного или нескольких лимитирующих факторов среды.
Приспособительное поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а у жертв — в определенных ответных реакциях (например, затаивание). Некоторые насекомые отпугивают хищников и паразитов резкими движениями. Чрезвычайно разнообразны поведенческие реакции млекопитающих и птиц в брачный период.

4. ПОПУЛЯЦИЯ КАК КОМПОНЕНТ ЭКОСИСТЕМЫ
4.1. ПОПУЛЯЦИЯ, ЕЕ СТРУКТУРА И ДИНАМИКА
4.1.1. Понятие популяции в экологии
Живое население или, как его часто называют, биота экологической системы, представляет собой множество особей всех обитающих в ней растений, животных и микроорганизмов. Общая численность всех этих организмов чрезвычайно велика. Поэтому при изучении экосистем не может быть и речи об индивидуальном изучении каждой особи. Отдельные организмы объединяются (агрегируются) в группы на основе тех или иных признаков. Принципы выделе-ния таких групп могут быть весьма разнообразными, однако наиболее естественным представляется агрегирование организмов, принадлежащих к одному биологическому виду, то есть деление биоты на видовые популяции.
Популяцией называют совокупность особей одного вида, в течение продолжительного времени населяющих определенное пространство, внутри которого осуществляется та или иная степень обмена генетической информацией (панмиксия).
Причины, заставляющие особей популяции группироваться в пределах ограниченных участков, чрезвычайно многочисленны и разнообразны, но главная из них состоит в неравномерности распределения экологических условий в географическом пространстве и в сходстве требований к этим условиям у организмов одного вида.
Так как внутри экосистемы не может быть каких-либо выраженных границ, затрудняющих панмиксию, то все организмы данного вида, обитающие в данной экосистеме, образуют единую популяцию. Сказанное дает основание сделать вывод о совпадении ареалов популяции с пространственными границами экосистем.
Системная экология изучает популяции как относительные самостоятельные подсистемы в рамках экосистемы, объединяющей их с абиотическими компонентами в единое динамическое целое. Следуя далее методологии системного подхода, у каждой популяции можно выделить основные системные атрибуты состав, структуру и функционирование.
Очень часто популяция рассматривается как отдельная самостоятельная единица экосистемы, и различиями между особями популяции можно пренеб-речь, считая, что все они характеризуются одинаковыми средними показателями (размер биомасса и т. п.). Это и есть так называемый уровень полного внутрипопуляционного агрегирования. Иногда рассматривают уровни более слабого агрегирования, уже отражающие внутреннюю гетерогенность популяции по тем или иным признакам. В частности, широко используются уровни агрегирования, отвечающие группировкам по возрасту, полу и некоторым характерным генетическим признакам.