Файл: Блохин и Александров Зоология.pdf

Губительно действуют на животных лесные пожары, загрязнения водоемов отходами промышленного производства и сточными водами, химическая обработка сельскохозяйственных угодий и лесов, кислотные дожди и другие изменения среды.

Популяции животных и их структура. Реально существующая систематическая единица — вид. Все виды живых организмов в природе представлены популяциями. Разные популяции одного вида связаны между собой либо постоянно, либо периодически в результате перемещения отдельных особей.

Популяция — исторически сложившаяся естественная группа особей одного вида, обладающая общим генофондом, занимающая определенную территорию и приспособленная к условиям этой территории (биотопа). Любой вид состоит из популяций, потому что территория, на которой он обитает, неоднородна по условиям, и вид распределен на ней неравномерно. Осваивая подходящую территорию и размножаясь на ней, члены популяции вступают друг с другом в разнообразные отношения. В популяциях разных видов проявляются все формы биотических связей, известные для межвидовых отношений.

Все основные характеристики популяций — количественные. Главная из них — численность. Она сразу показывает, благоприятны или нет условия существования вида на данной территории. Абсолютное число особей в каждой популяции сосчитать чаще всего бывает нелегко (например, число всех мышей на большом поле или окуней в озере), поэтому обычно используют другой показатель плотность популяции. Он отражает среднее число особей, приходящихся на условно выбранную единицу пространства, где их легко учесть (на 1 м2, 1 км2, 1 л или 1 м3 и т. п.). Численность отдельных популяций каждого вида животных постоянно меняется. Сезонные изменения зависят от того, что большинство животных нашей фауны размножается только летом, поэтому их популяции осенью, как правило, значительно многочисленнее, чем весной.

Максимальное число потомков, которое за жизнь могла бы произвести одна особь, называется биотическим потенциалом вида. Он у всех видов разный. Баланс рождаемости и смертности, а также вселения или выселения особей увеличивает или уменьшает численность и плотность популяции на занимаемой ею территории. В благоприятных условиях происходит рост популяции. Теоретически популяция может расти неограниченно, увеличиваясь в геометрической прогрессии. На деле этого никогда не происходит, потому что каждое местообитание имеет ограниченные ресурсы для жизни вида. Сумма этих ресурсов оценивается как емкость среды. Если численность популяции превысит емкость среды, начнется массовая гибель особей.

На примере популяции можно наблюдать одну из важнейших и удивительных особенностей живой природы — саморегуляцию популяций. Методы саморегуляции отработаны естественным отбором у каждого вида по-разному.

459

У подвижных животных прямого подавления соседей не происходит, при повышении плотности популяций усиливаются миграционные процессы, т. е. выселение части особей на другие территории. Это особенно наглядно происходит, например, у белок или тундровых грызунов леммингов. Перелеты стадной саранчи огромными тучами тоже выселение за пределы мест размножения. Некоторые виды способны

тормозить воспроизводство популяций, вплоть до полного его прекращения. Таким образом, популяция представляет собой не просто сумму особей, а сложную систему, которая обладает способностью к регуляции своей численности и рациональному использованию ресурсов среды.

Различают популяции географические и экологические. Географическими популяциями называют те естественные группы осо-

бей вида, которые населяют какой-либо определенный участок земного шара. Так, например, можно говорить о популяции песцов Командорских островов или популяции щук Сенежского озера. Нередко такая популяция вида территориально совпадает с тем или иным его подвидом.

Географические популяции обычно подразделяются на более мелкие группы особей данного вида, получившие название экологических популяций. Под экологической популяцией понимают совокупность особей данного вида, населяющую какое-либо определенное местообитание со специфическими экологическими условиями. Приспосабливаясь к этим условиям, особи отдельных экологических популяций приобретают некоторые особенности поведения, образа жизни, а иногда даже морфологические отличия. Так, например, в лесостепной полосе имеется две экологические популяции волков: одна из них живет в лесных массивах, а другая — в степи, укрываясь на день в оврагах

ив лесных посадках. Они четко различаются как по образу жизни, так

ипо поведению. В странах Европы существует две экологические популяции косуль — лесные и полевые.

Популяции животных различаются и по характеру взаимоотношений между отдельными особями. У некоторых видов все особи ведут одиночный образ жизни, встречаясь лишь на период размножения. У других популяции включают такие объединения, как семьи, группы, стаи, стада, колонии со своими сложными связями внутри них. В популяциях постоянно происходят изменения. Каждая популяция характеризуется определенным составом и структурой. Структура популяции определяется соотношением особей популяции по различным показателям — возрасту, полу, размерам и т. п. Для понимания динамики популяции и оценки ее состояния важно знать возрастную и половую структуру, т. е. количественное соотношение разных возрастных и половых групп животных в популяции. Так, если в популяции какого-либо промыслового животного больше, чем обычно, молодых особей, то это значит, что популяция данного животного эксплуатируется излишне интенсивно; напротив, если в популяции слишком много старых животных, то можно думать, что этот вид в данной местности недоиспользуется.

Соотношение особей по полу или возрасту отражает демографическую структуру популяции. Демографические описания важны для

460

предсказания судьбы конкретных популяций. Изменения численности популяции сильно зависят от того, какова в ней доля особей, приступивших к размножению, много или мало молодого пополнения, каков процент особей, закончивших размножение и т. д. Популяции характеризуются такими показателями, как рождаемость, смертность, вселение и выселение особей, а также скорость роста. Например, рождаемость — это число молодых особей, появившихся на свет за день, месяц или год, а смертность — число умерших за этот же период.

Численность популяции меняется по годам в зависимости от интенсивности размножения и смертности данного животного, что, в свою очередь, зависит от условий среды. Изучение условий среды позволяет прогнозировать численность различных животных, а это очень важно для регулирования этой численности, организации охраны и рационального использования.

Экосистемы и роль в них животных. Биоценоз (от греч. bios — жизнь, koinos» — сообщество) — взаимосвязанная совокупность микроорганизмов, растений, грибов и животных, населяющих определенный участок суши или водоема. Человек может создавать искусственные биоценозы, в частности агроценозы, но они бывают устойчивыми только в том случае, если строятся по природным законам.

По систематическим признакам биоценоз делится на фитоценоз, зооценоз и микробиоценоз. Совокупность животных—членов данного биоценоза — носит название зооценоза. Место, занимаемое природным биоценозом (участок земли или водоема с характерными для него факторами среды), носит название биотопа. Условия биотопа во многом определяют видовой состав биоценоза. В структурном отношении биоценозы делятся на горизонты, слои, ярусы и т. д., т. е. они имеют пространственную структуру.

Роль животных в динамике биоценозов велика, каждый биоценоз имеет видовую структуру, т. е. численное соотношение отдельных видов. В каждой группе организмов в составе биоценоза (растений, грибов, бактерий, животных) имеются как многочисленные, так и малочисленные виды. Массовые виды составляют основу, как бы костяк любого биоценоза. Они определяют его облик, поддерживают главные связи. Такие виды называют доминантными. Биологи обычно и называют типичные природные биоценозы по доминирующим видам растений — ельник, степь ковыльная и т. п. В каждом таком биоценозе доминируют и определенные виды животных. Среди птиц в ельнике преобладают пеночки, синицы, а среди мелких грызунов — рыжая полевка. Большую роль играет изменение животными среды обитания в результате их жизнедеятельности. Например, своей роющей деятельностью животные вносят значительные изменения в почву данного сообщества. Выделения и трупы животных изменяют ее химический состав. Дятлы поселяются только в таких древостоях, где есть подходящие старые деревья для устройства дупел, а личинки комаров развиваются только в тех участках, где течение сильно замедлено густой прибрежной растительностью.

Уменьшение видового разнообразия грозит резкой вспышкой численности отдельных оставшихся видов. Это очень важное экологиче-

461

ское правило имеет непосредственное отношение к деятельности человека. Большинство видов, которые считаются вредителями сельского или лесного хозяйства, становятся массовыми именно из-за уменьшения численности их врагов и конкурентов. Таким образом, к появлению вредителей приводит и деятельность самого человека. Устойчивость биоценоза ослабевает постепенно, по мере снижения видового разнообразия. Для членов биоценоза не менее важна и биотическая среда, т. е. условия, которые создаются в результате присутствия других видов. Прежде всего, это возможность обеспечения себя пищей через прямые или косвенные связи. Питаясь растениями, животные сильно влияют на растительность биоценозов. Их взаимоотношения определяют роль того или иного вида в динамике сообщества.

Положение вида в составе биоценоза называют его экологической нишей. Это, по образному выражению американского эколога Ю. Одума, профессия вида. Экологическая ниша — место в биогеоценозе, которое занимает вид, не конкурируя с другими видами за источник энергии, или, иными словами, экологическая ниша есть совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида. Для каждого вида характерна своя экологическая ниша. Два вида в одной экологической нише существовать не могут. Возможно лишь частичное перекрывание экологических ниш. Знание законов организации биоценозов дает возможность поддерживать природные сообщества и грамотно создавать искусственные агроценозы.

Каждый живущий организм связан с окружающей средой потоками вещества и энергии. В биоценозах же, кроме того, все виды связаны друг с другом сложными пищевыми связями. В итоге любой биоценоз представляет собой некое единство со своим биотопом. Система, состоящая из биоценоза и биотопа, называется биогеоценозом или экосистемой. В первом названии подчеркивается тесная взаимосвязь живых (био-) и неживых (гео-) компонентов на определенном участке земной поверхности. Экосистема характеризуется относительно самостоятельным обменом веществами и особым типом использования солнечной энергии. Примерами экосистем (биогеоценозов) являются луга, леса, поля, водоемы, для каждой из которых характерны определенные биомасса и биологическая продуктивность. Экосистема находится в непрерывном изменении и развитии вследствие постоянно меняющихся взаимоотношений ее компонентов и общего метаморфоза природы данного района. Состав и взаимодействие компонентов зависят от времени суток, времени года, а также исторически. Из потоков веществ, поддерживающих жизнь организмов разных видов, в экосистемах складывается биологический круговорот веществ. Функционально биоценоз делится по ступеням экологической пирамиды на группы организмов — продуцентов, консументов и редуцентов, объединенных пищевыми (трофическими) связями. Эти связи носят всеобщий характер, так как нет ни одного вида на Земле, который не служил бы пищей другим или сам не использовал бы для этих целей другие виды.

462