Каталог файлов по биологии

Главная » Файлы » Общая биология

52.Гомеостаз экосистем
05.07.2014, 18:24

Гомеостаз  —  состояние динамического  равновесия  природной  системы,поддерживаемое  регулярным  возобновлением  основных  ее  структур,  вещественно-энергетического  состава  и  постоянной  функциональной  саморегуляцией  ее  компонентов. 

Наиболее  устойчивы крупные экосистемы и самая стабильная из них — биосфера; наименее  устойчивы  молодые  экосистемы.

Различные  уровни  гомеостаза биологических систем и биосферы в целом сложились на протяжении  длительной  геологической  истории  нашей  планеты.  Гомеостаз  экологических  систем  обеспечивается  множеством  адаптивных  механизмов,  затрагивающих состав и сложность трофических сетей,  формы  межвидовых и внутривидовых взаимодействий  вбиоценозах.

Каждый  биоценоз состоит из множества  видов,  которые  входят в  него  не  отдельными  особями,  а  популяциями  или  их  частями.

Таким  образом,  вид  в  пределах  занимаемой  территории  (ареала) распадается на популяции. Размеры их различны. 

Популяция — это любая,  способная  к  самовоспроизведению  совокупность  особей одного  вида,  относительно  изолированная  в  пространстве  и  времени  от других аналогичных совокупностей  того же  вида. 

Сурикаты

Популяция  занимает  относительно  однородное  пространство  и  способна к саморегулированию  и  поддержанию определенной  численности.

Численность —  это  поголовье животных или количество растений(например,  деревьев)  в  пределах  некоторой  пространственной единицы  —  района,  области,  ареала,  бассейна  реки,  акватории моря. 

Число  особей  на  единице  площади  или  в  единице  объема обозначается как плотность населения. Можно сказать, что биоценоз  —  сумма  взаимосвязанных  между  собой  и  условиями  среды популяций  разных  видов. 

Популяция  представляет  собой  именноту  ячейку  биоты,  которая  является  основой  ее  существования.

В  популяциях  происходит  самовоспроизводство  живого  вещества,обеспечивается  выживание  конкретных  видов  благодаря  наследованию адаптационных качеств.  Они дают начало новым  популяциям  и  процессам  видообразования,  являются  элементарными  единицами  эволюционного процесса.

Не  случайно,  стабильность  экосистемы  в  течение  длительного времени  предполагает  относительную  устойчивость  численности популяций  входящих  в  ее  состав  видов. 

Численность  популяции обычно  имеет свой  определенный  оптимум  (наилучший  вариант),который  редко  остается  постоянным  в  колеблющихся  условиях внешней среды.  Поэтому при любом отклонении от этого оптимума  начинают  срабатывать механизмы  внутрипопуляционной  регуляции  численности.  Регуляция  численности  популяций  у  различных видов животных и растений происходит по-разному.  Но в каж­дой  из  них обязательно устанавливается  оптимум  плотности  населения.

У  одних видов  механизмы  регулирования  численности  популяции  могут проявляться в жесткой форме,  приводя к гибели избытка особей, у других —  в смягченной,  например в понижении плодовитости.

К жестким формам регуляции численности в популяциях можно отнести  явление  каннибализма  (пожирание  особей  своего  вида),развивающегося  в  популяциях  при  чрезмерном  возрастании  ее плотности.  Примером может служить поедание мучными  хрущаками  отложенных  ими  яиц.  Каннибализм  наблюдается  у  некоторых видов рыб.  Так,  в  небольших пресноводных водоемах,  где  нет других  видов  рыб,  популяции  окуня  поддерживают  свое  существование  и  регулируют плотность за счет питания  взрослых особей собственной  молодью.  Каннибализм  возникает у земноводных и дру­гих  животных.

У растений  жесткие  формы  регуляции  численности  популяции проявляются,  например,  в  явлении  самоизреживания.  При  большой  густоте  всходов  часть растений  неминуемо  погибает в результате  угнетения  физиологически  более  сильными  соседями.

Рост  плотности  популяций  многих насекомых сопровождаетсяснижением  их  плодовитости,  повышением  смертности  личиноки  куколок,  изменением  скорости  развития  и  соотношения  полов,  а  также  увеличением  количества  диапазитирующих  особей(находящихся  в  состоянии  временного  физиологического  покояв развитии  и  размножении),  что резко  снижает активно размножающуюся часть популяции.  При этом  важную регулирующую роль играет  внутривидовая  конкуренция  за  ограниченные  ресурсы.

Например,  у  падальных  мух  из  огромного  количества откладываемых  на  труп  яиц  выводится  много  личинок,  пищи  на  всех  не хватает,  что  приводит к высокой  их смертности.  В других случаях внутрипопуляционные  механизмы  численности  проявляются  в форме  непосредственной  конкуренции  за  необходимые  для  жизни  ресурсы,  количество  которых  недостаточно  для  удовлетворения  потребностей  всех  особей.  Например,  плотность  популяции яблонной  плодожорки  и  капустной  моли регулируется  конкуренцией  за  пищу  и  место  для  окукливания.  Внутривидовой  конкуренцией  за  влагу  объясняется  нередко  встречающееся  правильное  распределение  пустынных растений.  В  более  влажных  местообитаниях эта разреженность популяций растений  сразу же  исчезает.

Одним  из  важных  механизмов  смягченной  внутрипопуляционнойрегуляции  численности  является  эмиграция  (выселение  значительной  части  особей  в  менее  предпочитаемые  ими  места  обитания,иногда даже за пределы  ареала),  которая  наблюдается  при  переуплотнении  популяции у насекомых  (саранча,  некоторые  виды тли),ряда  млекопитающих,  особенно  у  мелких  грызунов  (например, лемминги),  а  также  птиц. 

Другая  смягченная форма  механизма  ограничения  численности  популяций  —  изменения в физиологии особей при увеличении плотности, которые в итоге  приводят  к снижению  рождаемости

Например,  у  млекопитающих известно явление стресса,  или  реакция  напряжения,  возникающая  в  ответ  на любые  отрицательные  воздействия  среды,  в том числе на отклонение плотности популяции от оптимума.  В переуплотненных  популяциях  стресс  распространяется  на  большуючасть  особей.  При  этом  у  самок  в  популяции  учащаются  нарушения  овуляции,  резорбция  эмбрионов,  рано  прекращается  лактация,  угасают  инстинкты  заботы  о  потомстве,  в  результате  чегонаблюдается  уменьшение  числа  выводков  и  количества  в  них  молодых.  Все  это  приводит к торможению  роста  популяции.  Однакостресс-реакции не являются необратимыми.  После устранения перенаселенности способность к размножению может восстановиться в короткие сроки.

Механизмами, задерживающими рост популяций, являются химические взаимодействия особей,  которые проявляются в выделении  в  окружающую  среду  продуктов,  задерживающих  рост,  чтохарактерно  для  многих  видов  растений  и  водных  животных,  особенно рыб.

Важно учитывать,  что  популяция  обычно  входит  в состав сообщества  и  экосистемы,  где  действует  сложная,  постоянно  изменяющаяся  совокупность  всех  межвидовых  и  внутривидовых  взаимоотношений,  осуществляющих  общую  регуляцию  численности  популяций  в  природных  сообществах.

Таким  образом,  набор  популяций,  объединенных  определенными трофическими связями, многообразием взаимоотношений,несмотря  на очевидное столкновение  интересов  и  конкуренцию между  отдельными  видами,  слагающими  экосистему,  отражает приспособленность экосистемы к особенностям среды и  направлен  на  поддержание  сбалансированных  в  них  потоков  веществами  энергии,  процессов  обмена  веществ  между  организмами  и  окружающей  средой.  На  глобальном  уровне  эти  процессы  обеспечивают  существование  единой  уникальной  экосистемы  —  биосферы.

 

 

 

 

 

Категория: Общая биология | Добавил: silver | Теги: миграция животных, регуляция численности, каннибализм у животных
Просмотров: 1014 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]