Презентация по биологии на тему "Популяция" ( 11 класс, биология)

Популяция.

• Популяция — совокупность особей одного  вида,  способных  к  самовоспроизведению,  которая  в  определенной  части  ареала  относительно  обособленно от других совокупностей того  же вида.  существует  длительно  • Контакты  между  особями  одной  популяции  чаще, чем между особями разных популяций.  • Например,  уровень  панмиксии  (свободного  скрещивания)  внутри  популяции  выше,  чем  популяций.  между  Популяция является структурной единицей  вида и единицей эволюции. особями  разных

Пространство,  на  котором  популяция  или  вид  в  течение  всей  своей  ­  целом  встречается  в  жизнедеятельности,  областью распространения.  называется  ареалом  Ареал  может  быть  сплошным  или  разорванным  (дизъюнктивным),  частями  возникают  различные  преграды,  пространства,  не  заселенные представителями данного вида.  между  если  его  Выделяют различные центры ареалов:  • геометрический центр;  • центр возникновения вида в пределах ареала;  • центр  обилия  —  часть  ареала,  на  которой  сосредоточено наибольшее количество особей.

В  зависимости  от  величины  ареала  и  характера  космополитов,  различают  распространения  убиквистов, эндемиков.  Космополиты  —  виды  растений  и  животных,  представители  которых  встречаются  на  большей  части  обитаемых  областей  Земли  (например,  комнатная муха, серая крыса).  Убиквисты  —  виды  растений  и  животных  с  широкой  экологической  способны  существовать  в  разнообразных  условиях  среды,  имеют  обширные  ареалы  (например,  тростник  обыкновенный, волк).  валентностью,  Эндемики  —  виды  растений  и  животных,  которые  (часто  имеют  небольшие  ограниченные  ареалы  океанического  встречаются  происхождения,  в  горных районах  и  изолированных  водоемах). островах  на

Классификация популяций  Популяции  различаются  по  размерам  и  степени  генетической  самостоятельности,  длительности существования, способу размножения особей и т.д. По  размерам  занимаемой  популяцией  территории  и  степени  связи  между  особями  различают  элементарные, экологические и географические популяции.  • Элементарная (локальная) популяция — элементарная группировка особей,  характеризующаяся практически полной панмиксией.  • Экологическая  популяция  —  совокупность  пространственно  смежных  элементарных  • Географическая  популяция  —  пространственно  популяций.  совокупность  групп  смежных  экологических популяций.

длительному  По способности к самовоспроизведению  популяции бывают  • Перманентные (постоянные) — популяции, относительно  устойчивые  в  пространстве  и  во  времени,  способные  к  самовоспроизведению,  неограниченно  являются элементарными единицами эволюции. • Темпоральные  (временные)  —  популяции,  неустойчивые  в пространстве и во времени, неспособные к длительному  самовоспроизведению,  либо  преобразуются в перманентные, либо исчезают. состоят  из  для  особей,  которых  • Клональные популяции состоят из особей, для которых  • Клонально­панмиктические  популяции  образованы  бесполого  характерно только бесполое размножение.  • Панмиктические  популяции  размножающихся  характерно перекрестное оплодотворение.  половым  путем,  чередованием  полового  и  особями  размножения. с  с  течением  времени

Численность и плотность популяции • Численность  ­  число  особей  в  популяции.  Численность  популяции  может  значительно  изменяться  во  времени.  Она  зависит от биотического потенциала вида и внешних условий. • Плотность  —  число  особей  или  биомасса  популяции,  • Популяция  приходящаяся на единицу площади или объема. характеризуется  определенной  структурной  организацией  —  соотношением  групп  особей  по  полу,  возрасту,  размеру,  генотипу,  распределением  особей  по  территории и т.д.  • В связи с этим выделяют различные структуры популяции:  • половую,  • возрастную,  • размерную, генетическую,  • пространственно­этологическую и др.

Половая структура (половой состав) Половая  структура  —  соотношение  особей  мужского  и  женского  пола  в  популяции.  Половая  структура  свойственна  только  популяциям  раздельнополых  организмов.  Теоретически  соотношение  полов  должно  быть  одинаковым:  50  %  от  общей  численности  должны  составлять  мужские особи, а 50 % ­ женские особи. Фактическое соотношение полов  зависят  от  действия  различных  факторов  среды,  генетических  и  физиологических особенностей вида. Различают первичное, вторичное и третичное соотношения.  Первичное  соотношение  —  соотношение,  наблюдаемое  при  формировании половых клеток (гамет). Обычно оно равно 1:1. Такое  соотношение  обусловлено  генетическим  механизмом  определения  пола.  Вторичное  соотношение  —  соотношение,  наблюдаемое  при  рождении.  Третичное  соотношение  —  соотношение,  наблюдаемое  у  взрослых  половозрелых особей. В  популяциях  меченосцев  соотношение  полов  зависит  от  значения  рН  среды. При рН = 6,2 количество самцов в потомстве составляет 87—100  %, а при рН — 7,8 — от 0 до 15 %.

Глубоководный удильщик: самка (А) и приросший к ней  карликовый самец (Б)/

Возрастная структура Возрастная структура — соотношение в популяции особей разных  возрастных групп.  Абсолютный возрастной состав выражает численность определенных  возрастных групп в определенный момент времени.  Относительный возрастной состав выражает долю или процент особей  данной возрастной группы по отношению к общей численности  популяции. Возрастной состав определяется рядом свойств и  особенностей вида: •время достижения половой зрелости,  •продолжительность жизни,  •длительность периода размножения,  •смертность и др. В зависимости от способности особей к размножению различают  три группы:  •предрепродуктивную (особи еще не способные размножаться),  •репродуктивную (особи способные размножаться) •пострепродуктивную (особи уже не способные размножаться). Возрастную структуру популяции выражают при помощи  возрастных пирамид.

Возрастные пирамиды у чаек и полевок (разные популяции)

Возрастные пирамиды растущей и сокращающейся популяции  медоносной пчелы

Верхний ряд слева направо: 1 – проросток; 2, 3, 4 – молодые растения; 5,  Возрастные группы овсяницы луговой.  6, 7 – взрослые растения.  Нижний ряд – старые растения

Пространственно­этологическая структура Пространственно­этологическая структура ­ характер распределения  особей в пределах ареала. Она зависит от особенностей окружающей  среды и этологии (особенностей поведения) вида. Различают три основных типа распределения особей в пространстве. Равномерное (регулярное), распределение характеризуется равным  удалением каждой особи от всех соседних. Свойственно популяциям,  существующим в условиях равномерного распределения факторов  среды или состоящих из особей, проявляющих друг к другу антагонизм. Неравномерное (агрегированное, групповое, мозаичное)  распределение проявляется в образовании группировок особей,  между которыми остаются большие незаселенные территории.  Характерно для популяций, обитающих в условиях неравномерного  распределения факторов среды или состоящих из особей, ведущих  групповой (стадный) образ жизни. Случайное (диффузное) распределение выражается в  неодинаковом расстоянии между особями. Является результатом  вероятностных процессов, неоднородности среды и слабых социальных  связей между особями.

По  типу  использования  пространства  все  подвижные  животные  подразделяются  на  оседлых  и  кочевых.  Оседлый  образ  жизни  имеет  ряд  биологических  преимуществ,  таких  как  свободная  ориентация  на  знакомой территории при поиске пища или укрытия, возможность создать  запасы пищи. К его недостаткам относится истощение пищевых ресурсов  при излишне высокой плотности популяции. По  форме  совместного  существования  животных  выделяют  одиночный  образ жизни, семейный, колониями, стаями, стадами.  Одиночный  образ  жизни  проявляется  в  том,  что  особи  в  популяциях  независимы и обособленны друг от друга.  Семейный  образ  жизни  наблюдается  в  популяциях  с  усилением  связей  между родителями и потомством (львы, медведи и др.).  Колонии  —  групповые  поселения  оседлых  животных,  как  длительно  существующие, так и возникающие лишь на период размножения (гагары,  пчелы, муравьи и др.).  Стаи  —  временные  объединения  животных,  облегчающие  выполнение  какой­либо функции: защиты от врагов, добывания пищи, миграции (волки,  сельдь и др.).  Стада  —  более  длительные,  чем  стаи,  или  постоянные  объединения  животных, в которых, как правило, выполняются все жизненные функции  вида:  защита  от  врагов,  добывание  пищи,  миграции,  размножение,  воспитание молодняка и т.д. (олени, зебры и др.).

Колония пингвинов Землеройка с выводком

Генетическая структура  Совокупность генов всех особей популяции называют генофондом.  Генофонд характеризуют частоты аллелей и генотипов.  Частота аллеля — это его доля во всей совокупности аллелей данного гена.  Сумма частот всех аллелей равна единице:  Зная частоты аллелей, можно вычислить частоты генотипов в популяции: p+q=1 (p+q)2=p2 + 2pq+q2=1 Согласно закону Харди­Вайнберга, относительные частоты аллелей в  популяции остаются неизменными из поколения в поколение.  Закон Харди­Вайнберга справедлив, если соблюдаются следующие условия:  1) популяция велика;  2) в популяции осуществляется свободное скрещивание;  3) отсутствует отбор;  4) не возникает новых мутаций; 5) нет миграции новых генотипов в популяцию или из популяции.

Факторы, изменяющие генетическую  структуру популяции • мутации — источник возникновения новых аллелей;  • неравная жизнеспособность особей (особи  подвергаются действию отбора);  • неслучайное скрещивание (например, при  самооплодотворении частота гетерозигот постоянно  падает);  • дрейф генов ­ изменение частоты аллелей случайные  и независящие от действия отбора (например, вспышки  заболеваний);  • миграции — отток имеющихся генов и (или) приток  новых.