Určitě máte nějakou představu o tom, co je to populace. Všichni jsme si prošli jeho příklady a definice v hodinách biologie. Ve školních učebnicích je toto téma odhaleno dostatečně podrobně. Pokud se ale připravujete na zkoušku nebo se chcete dozvědět více o tom, co je populace (příklady, charakteristiky, čísla), bude pro vás tento článek užitečný.
Šíření druhů na příkladu žáby
Populace jakéhokoli druhu je v prostoru extrémně nerovnoměrně rozmístěna, plně v souladu se známým příslovím: na jednom místě hustá, jinde prázdná. To je zcela přirozené. Kde začít s úvahami o tématu "Populace"? Příklady vám pravděpodobně pomohou představit si, jaké jsou rysy rozšíření druhů na naší planetě.
Žába rybniční se často vyskytuje po celé Evropě. Ale těžko by někoho napadlo hledat žáby v suchém borovém lese nebo na skalnatých rýžovištích. Žijí v bažinách, v blízkosti vodních ploch a v jiných vlhkých oblastechmísta. Přestože se taková stanoviště nacházejí ve všech zemích, nepokrývají zcela celou Evropu. To znamená, že žáby jsou rozmístěny nerovnoměrně, ve skupinách. Tyto skupiny jednotlivců mohou být velké nebo malé, existují několik let nebo staletí. V obzvláště vlhkém roce, kdy je každá nížina plná vody, se žáby z bažin rozšíří poměrně daleko a mohou se dokonce rozmnožit v nějaké dočasné velké louži. Ale v suchém létě louže vyschne a všechny žáby zde narozené zemřou. Toto je konec krátké historie tak malé skupiny.
Mnohem důležitější pro evoluci je osud skupiny žab trvale žijících ve velké bažině. Populace žab ve velké bažině může existovat po mnoho stovek a tisíců generací, ať už se jejich počet snižuje nebo zvyšuje - v závislosti na životních podmínkách. Život takové skupiny bude probíhat relativně izolovaně od ostatních skupin, protože další nejbližší velká bažina s vhodnými podmínkami pro dlouhou existenci se může nacházet desítky kilometrů od první. A přestože žába za celý život jistě urazí desítky kilometrů, žádná z nich v přírodě neuběhne deset kilometrů v přímém směru.
Stupeň druhové izolace
Samozřejmě, že naše bažina není zcela izolovaná od ostatních. Nad ní přelétávající čáp, který rád neloví v této, ale v sousední bažině a jehož překonání deset kilometrů nic nestojí, může nad naší nádrží shodit žábu, zamýšlenoupro jeho kuřátka. Kachny nebo jiné vodní ptactvo, které tudy na jaře prochází, může odnést pár vajec do jiné vodní plochy, která jim stojí v cestě; pokud budete mít štěstí, vajíčka se mohou vyvinout na jiném, zcela cizím místě. Takové události se samozřejmě stávají extrémně zřídka, ale čas od času se stávají.
Nemyslete si, že život v takto izolovaných skupinách je typický pouze pro obyvatele bažin a jiných vodních ploch. Krtčí kolonie, dobře viditelné na hromadách země, které během noci rostou, se také nacházejí pouze na místech vhodných pro život tohoto hmyzožravého savce - na polích, podél okrajů lesa. Kopřivové houštiny se také vyskytují pouze tam, kde jsou příznivé podmínky pro tuto rostlinu: je stinná a půda je bohatá na dusík. Snadno létající z místa na místo motýli, kteří, jak se zdá, mohou žít kdekoli, každý se setká přísně na svém místě: smutek v březových lesích, bělouši tam, kde jsou nějaké brukvovité, a tak dále.
Dostáváme se tedy k úvaze o pojmu „populace“. Jeho definice a charakteristiky jsou uvedeny níže. Začněme samozřejmě tím nejdůležitějším – definicí.
Koncept a charakteristiky populace
Střed populační hustoty jakéhokoli druhu, který přetrvává po dlouhou dobu, se nazývá populace. Jeho nejdůležitějším rysem je genetická jednota: jedinci, kteří jsou součástí takové skupiny a žijí blízko sebe, se mohou pářit častěji než jedinci z různých populací. Pro evoluci je samozřejmě důležité,skutečnost, že v tomto případě dochází k výměně genetické informace: koneckonců potomci dostávají polovinu chromozomů od jednoho rodiče a polovinu od druhého. Při páření v průběhu několika generací se proto každá izolovaná skupina jedinců ukáže být jakoby jediným velkým systémem s určitým souborem dědičných znaků – genetickým fondem nebo genofondem.
Výměna mezi sousedními populacemi
Pokud se ukáže, že výměna jedinců mezi sousedními populacemi v přírodě je znatelně větší než několik procent v každé generaci, pak velmi brzy získají tyto dvě skupiny společné vlastnosti díky úplnému promíchání genetického materiálu. Pokud výměna nečiní více než několik jedinců na každých tisíc v každé generaci, pak si každá populace zvířat nebo rostlin „zachová svou barvu“. Jinými slovy, zůstává zároveň součástí komplexního systému mnoha populací nazývaných druh.
Jednotlivci cestují na vzdálenost
Nyní je jasné, proč je tak důležité vědět, jak daleko se organismy v přírodě skutečně pohybují a hlavně, jak daleko mohou přenést své geny a předat je další generaci. Zjistit to není vůbec snadné: musíte označit, vypustit a znovu chytit mnoho jedinců zvířat, abyste zjistili, jak daleko se pyl různých rostlin skutečně rozptyluje, jejich semena jsou přenášena. Výsledky takových studií byly v mnoha ohledech překvapivé.
Distribuční rozsah zvířat a rostlin
Coúzemí může být obsazeno obyvatelstvem? Příklady, které uvedeme, to vizuálně znázorňují.
Pouze pět ze sta divokých srnčích koz uteče do vzdálenosti 10 km od svého trvalého bydliště a naprostá většina se zdržuje celý život v oblasti o průměru 3 km. Také u severoamerického jelena běloocasého jde za celý život na vzdálenost do 10 km po přímce jen 5 % jedinců a naprostá většina populace (95 % jedinců) žije v oblast o průměru asi jeden a půl kilometru. Divocí králíci i zajíci polní se chovají velmi podobně jako jeleni. Vrabci polní hromadně za celý život nedoletí dále než 400 m od místa označení. A velký americký vodní hlodavec ondatra, která se nyní usadila ve vhodných vodních plochách téměř v celé severní Eurasii, nedosahuje od místa označení dále než 1 km a většina zvířat žije celý život v prostoru o poloměru asi 100 m.
A jaká je v tomto ohledu populace rostlin? Příklady distribuce pylu ukazují, že jeho rozsah se u některých druhů příliš neliší. Například dubový pyl v lese přenese vítr jen na několik set metrů.
Šampion v rozsahu rozšíření patřil mezi zvířata čírka. Mláďata píšťalky modrozelené označené v Anglii pak potkala hnízdící tisíce kilometrů od svého rodného hnízda: na poloostrově Kola a v oblasti Archangelsk, na Islandu a v Bělorusku.
Populační oblast
Všechna výše uvedená čísla hovořío tom, jaké území mohou jednotlivé populace různých druhů zaujímat, jaká vzdálenost stačí k tomu, aby sousední skupiny byly od sebe izolovány. Oddělené populace srnčí zvěře mohou žít na malých horských pásmech ve vzdálenosti pouhých desítek kilometrů, skupiny vrabců mohou být umístěny dva kilometry od sebe, ale populace kachen podle všeho zabírají plochu rovnající se téměř celé Evropě. Mimochodem, obrovská velikost území kachní populace dobře vysvětluje skutečnost, která vědce dlouho překvapila: všechny se liší překvapivě nízkou variabilitou a mezi nimi, na rozdíl od většiny ostatních ptáků, je zřídka možné rozlišit poddruhy. Nyní se ukázalo, že všechny kachny stejného druhu patří do jedné nebo velmi malého počtu populací. Neustále se mezi sebou kříží, takže v žádné části rozsahu nedochází k hromadění nových postav.
Populace
Vyznačuje se tedy silnou, ale ne absolutní izolací od svých sousedů. Díky tomu je zachována a zachována originalita genetického fondu každého z nich.
Další důležitou charakteristikou populace je její početnost, tedy počet jednotlivců, kteří ji tvoří. Kolik jednotlivců je v něm zahrnuto? Na tuto otázku je obtížné jednoznačně odpovědět, protože toto číslo je pro různé druhy zvířat a rostlin různé. U hmyzu, jako jsou komáři, může jedna populace zahrnovat miliony jedinců. Populace jednoho z druhů vážek na jezeře poblíž města Orekhovo-Zuevo v Moskevské oblasti je asi 30 tisíc jedinců a počet několika skupin ještěrek v Kazachstánuse pohybovalo od několika stovek do několika tisíc jedinců. Ale takových údajů je stále málo a vědci zatím nevědí, jaká je přesná velikost populace i toho nejběžnějšího druhu.
Problém určování počtu čísel
Dnes už tento problém není jen čistě teoretický. Pro zachování jakéhokoli druhu je důležité znát minimální počet jedinců, při kterých je schopen dlouhodobě a spolehlivě existovat. Abychom pochopili význam tohoto problému, je třeba dodat, že počet jedinců v populaci vždy kolísá: několikrát, někdy několik set a někdy tisíckrát. Populace velkých zvířat, která má v průměru méně než několik stovek jedinců, nemůže vydržet dostatečně dlouho. Menší skupiny, dříve nebo později - prostě v důsledku nevyhnutelných výkyvů v počtu, zcela náhodou - mohou být zredukovány na nulu.
Vzhledem k tomu, že dlouhodobá existence malých populací je téměř nemožná, většina vědců je skeptická ke senzačním zprávám, jako je „objev“několika prehistorických luskounů ve skotském jezeře Loch Ness. Všech těch pár monster mělo zmizet už dávno.
Vývoj populace
Skutečné populace jsou potenciálně nesmrtelné: mohou existovat, dokud nezmizí podmínky pro ně vhodné. Ale zároveň by se v jakýchkoli, byť nejpříznivějších podmínkách měly tyto skupiny čas od času mírně změnit. Jinými slovy, existuje evolucepopulace.
Nové mutace v přírodě se objevují nepřetržitě, i když rychlost tohoto procesu je relativně nízká. V průběhu času se však genetické složení populace skutečně mění. Samozřejmě, že ani jedna mutace, ani tucet, to stále nemůže změnit. Hromadí se však generaci za generací, dokud se neprojeví v té či oné kombinaci rodičovských sklonů. Pokud se tato kombinace ukáže jako úspěšná, pak za jednu nebo dvě generace budou v této skupině početní jedinci s ní, díky čemuž se znatelně změní genetické složení populace. Vstup té či oné mutace do evoluční arény je velmi důležitou událostí v životě jak samostatné skupiny, tak celého druhu. Toto je nejmenší krok v evolučním procesu, ale celý grandiózní proces evoluce se skládá z takových kroků.
Takže jsme krátce zhodnotili téma "Populace". Definice, příklady a charakteristiky byly uvedeny v článku. Doufáme, že pro vás budou tyto informace užitečné.
