Поддържането на определена гъстота на населението е наречен хомеостаза. В основата на способността на населението да хомеостаза са промените в физиологичен характеристики, растежа и поведението на всеки отделен в отговор на увеличаване или намаляване на броя на членовете на населението, към която принадлежи.
Механизмите на хомеостаза население зависи от спецификата на видовете на околната среда, неговата подвижност, въздействието на хищници и паразити и т.н. В някои видове, те могат да се показват в суров вид, което води до смъртта на излишък от лица, други -. В лек, като понижаване на фертилитета на базата на кондиционирани рефлекси ,
Фиг. 129. самостоятелно изтъняване в насаждения (от GF Морозов, 1928):
лявата - господството и потисничество в смърчови дървета; Право - Преместване стволове изтъняват с възрастта в бор (1) бреза (2) и хранене (3)
При тежки форми на вътревидови конкуренция следва да включват, например, самостоятелно изтъняване явление в растения (фиг. 129). При висока плътност на посадъчен материал от растенията, неизбежно ще умре в резултат на потисничество физиологично по-силни съседи. Намаляване на броя на растенията се случва, дори и ако се засяват семената генетично хомогенна. В този случай, както изглежда, имат стойност от разликата в размера на семена, време кълняемост, части от микросредата. В един от експериментите с детелина Trifolium subterraneum след 84 дни след поникване върху площ от 1 m 2 1250 растения остават 650, влиянието на вредители е изключен.
Пасищен райграс имат основна единица на околната среда се превръща в конкретна и да избяга. Установено е, че при различна скорост на посяване, от 6 до 180 кг / ха, издънки първите плътност варира 30-1070 на 100 cm 2, но във всички случаи след това става приблизително 500 m. Е., нови култури в редки стреля, и по-дебела част от щампите.
Регламент на гъстотата на населението в растенията се дължи на особеностите на техния растеж обикновено е не само чрез промяна на броя на лицата за единица площ, но и от промени в автономната капацитет всеки. Удебелени култури по-малко листни растения, с по-малко бягства. Тяхната обща маса чрез увеличаване на плътността на култури първоначално увеличава пропорционално на броя на семена, засети и след това остава на постоянно ниво, докато средното тегло на отделните животни, съответно намалява. В този случай, не стабилизиране брой индивиди в една популация, както и общата повърхност на лист фотосинтезиращи растения.
При животни, тежки форми на регулиране на гъстота на населението се появяват обикновено само в случаите, когато резервите на храна, вода или други ресурси, са силно ограничени, и на животните или не са в състояние в този момент, за да търсят ресурси в друга територия, или тези търсения не са ефективни. Така например, в малки сладководни тела, в които няма други видове риба, костур население може да се поддържат и да коригира плътността поради предоставят собствените си млади хора. Малки също расте за сметка на малко планктон да се хранят, че големите groupers не са адаптирани. Канибализмът - не е често явление в животинските популации.
От особен интерес са някои сравнително редки видове с възможност за убийството на конкуренцията в рамките на една популация е фиксирана еволюционен в тяхното поведение и дори морфология. Подобни примери са намерени между насекоми.
За parazitoidnyh Hymenoptera, снася яйцата си в яйцата или ларвите на други насекоми, доставка на храна в приемащата е много ограничен и често го прави възможно да се развие само един паразит лица. Редица видове ларвите на първата годишна възраст имат челюст нежелано съдържание, когато се захранва яйца, но приспособени за двубоите с конкуренти. Атаката на ларви на взаимно обикновено се случва, преди да започнат да се хранят. След унищожаването на ларвата molts конкурент и остри челюстите са заместени с мек и tuberculate (фиг. 130). За тези видове, които женските могат да разпознават вече заразени домакини и не снасят яйца в тях отново, ларвите не се налага да се конкурират помежду си, и те не разполагат с остри челюсти.
Фиг. 130. Ларвите parazitoidnyh Hymenoptera:
1 - Opius fletcheri; 2 - Galesus sylvestrii (а - първи г. - втори възраст)
Група паразити, забавяне в продължение на няколко яйца едно насекомо, често имат способността да формират няколко яйца да жертват стойност. Въпреки това, липсата на домакините могат perezarazhenie паразити открива, доставката на фураж се намалява потомство. В такива случаи, намаляване на размера на ларвите. Ляв от тях имаго лежеше два до три пъти по-малко яйца с намалена продължителност на живота. Например, най-малките ездачи бракониер-там е пълно редуциране на яйчниците.
Гъстота на населението в паразитни Hymenoptera може също да се регулира чрез промяна на съотношението на пол, което се отразява на размера на следващото поколение. При много видове са много различни смъртността на мъжете и жените с пренаселеността. Например, някои braconids дял на жените е приблизително 70% при слаби заразяване домакини насекоми и падне под 10% - силен. Освен това, съотношението между половете се определя от поведението на жените. В продължение на много видове ездачи установено, че дребните земеделски производители, които представляват малък запас от храна, най-вече жени снасят неоплодени яйца, от които разработени Hymenoptera мъже. С чест контакт един с друг женски във възприятието или следи от миризми, оставени от други жени, включително и производството на яйца също се увеличава делът на неоплодени.
Сред механизмите, които забавят растежа на популациите на много видове играят важна роля химически взаимодействия на физическите лица. Така резервоара за вода, който съдържа водни бълхи, може да забави растежа на представители от същия вид и запазва тази способност в рамките на няколко дни. Попови лъжички изолирани вода частици от протеин характер, които забавят растежа на други попови лъжички. Колкото по-голяма образеца, толкова засяга по-малка, тъй като резистентност към същата концентрация на инхибитора е в пряка зависимост от размера. Една голяма попова лъжичка Rana pipiens могат да забавят растежа на всички останали резервоар 75 литра. Generation, който се появи в близост времето на яйцата депозирани в тялото на вода, скоро ще се раздели на две по размер групи: по-голямата, продължава да расте попови лъжички и малки, да забави растежа си поради неблагоприятното за тях метаболитните концентрации. ползите от разделението на населението на хора с генетично по-бърз растеж, като се използват пълноценно фуражни ресурси резервоар, са в състояние бързо да пълна метаморфоза и жители на околната среда потоци пълно попълване. Останалите малки попови лъжички, след като първата партида и оставете тялото на вода в него ще се намали концентрацията на инхибитора, също имат шанс да се увеличи по размер и да достигне етапа на метаморфоза, но много по-късно. Тази втора част от попълването може да се разглежда като един вид резерв, която се влива в населението само при достатъчно благоприятни условия (ако не пресъхват временен резервоар, ако продължава възпроизвеждането на водорасли - основното попова лъжичка храна и т.н ...).
Издаден в продуктите на околната среда, забавяне на растежа, се намира в много растения и водни животни, особено риба.
Друг механизъм за ограничаване на броя на популациите - като промени физиология и поведение с увеличаване на плътност, което в крайна сметка води до проявата на инстинктите маса миграция. В резултат на това изгонването на голямата част от населението на територията, заета в заседнал период. Това е особено вярно в насекоми, което е характерно за фаза - рязка промяна в морфологията и физиологията на животните, в зависимост от гъстотата на населението (фигура 131.). Смятате миграционния акация, рожкови огнища в постоянната си местообитание в Индия, Пакистан, Източна Африка и Арабия до ниската численост на ларвите, монофазни са светли зелено и възрастни - сиво-зелено или кафяв цвят. По време на възпроизвеждане маса, която се среща при благоприятни климатични условия, комбинирани, скакалци влиза общителен фаза. Ларвите се превърне ярко жълт цвят с черни петна, незрели възрастни акация интензивно розово-лилаво, зрялост - лимонено жълто. Диапазони и морфология на проби: удължена Елитрата варират pronotal форма, кила, пропорциите на крайниците и др прехода от една фаза към друга отнема около три поколения ... Процесът се стимулира чрез визуалното възприемане на определен вид и неговите контакти с помощта на антената. Това причинява насекомите към тялото поредица от реакции, които водят до хормонални промени, които включват ендокринните жлези.
Фиг. 131. нимфите V възрастта скакалци Schistocerca (Shcherbinovsky от NS 1952): Ляв - общителен форма; Право - един формуляр
На границите на временното им среда миграционния скакалец не могат да се размножават, а тези джобове скоро ще изчезнат. Ята, или умират, или постепенно razrezhivayas започне картинг далеч към зона на постоянни лезии. Редките популациите отново има преход към монофазни, 2-3 междинно поколение. По този начин, разширяване на стада скакалец не предвижда създаването на нови популации на постоянен и отстраняване на голяма механизъм служи пренаселеността само в места, които са благоприятни за размножаване. В същото време е убил огромен брой насекоми. Ята извършване на път безброй бедствия себе си, са обречени.
Фиг. 132. инвазията на мигриращи скакалци
Самостоятелно фаза не е открит само в стадни скакалци, но също и други безгръбначни. В листни въшки увеличаване гъстотата на населението причинява фазата на скоростта и дисперсията на насекоми с образуването на нови места. Обикновено, листни въшки произвеждат няколко поколения безкрили женски, но в условията на постоянни пренаселеност крилати жени развиват във всяко поколение. В редица амеби химични промени в състава на водната среда, причинено от уплътняване на населението, стимулиране на прехода към мобилен flagellated етап. В резултат на това е налице бързо разпространение на индивидите в пространството.
Териториално поведение на животните са се развили в хода на еволюцията като инстинктите на една система - най-ефективният механизъм за възпиране на растежа на броя на населението в даден район. Етикетирането и защитата на области, които не им позволяват "чужди" вид размножаване, водят до рационалното използване на територията. Излишната част от населението не се разпространява или принудени да се изнесат извън пространството, заемано. Същото важи и за отглеждане, сред които само част поради естествена смъртност на възрастни заема освободени области.
Изваждане като отговор на нарастващата характеристика на населението плътност на много видове птици и бозайници. Освен обичайните rasselitelnoy млад дисперсията, за редица видове, характеризиращи се с резки колебания в броя на масовите движения - инвазията. Те се появяват спорадично, само по време на епидемии, и нямат постоянна посока. Такива нашествия са описани, например, леминги тундрата, катерици Сибир и Северна Америка, и др. В нашествията на видовете остава на мястото си, и контролирани от млад сред имигрантите.
Увеличаването на плътността на популацията може да се придружава от промени във физиологията на животни, които водят до намаляване на фертилитета и повишена смъртност. При бозайниците известни феномен на стрес, който е описан за първи път през 1936 г. от физиолог З. Selye за хората. В отговор на негативните ефекти на всички фактори в организма като реакцията на два вида: 1) специфично, в зависимост от естеството на увреждащо средство (например, увеличаване на производството на топлина по време на студено операция) и 2) неспецифично стрес отговор като общо усилие тяло да се адаптират към променящите се условия. Тази обща реакция се състои от редица физиологични и морфологични промени, които постепенно се разположени като единен процес. реакция на стрес или стрес се случва в отговор на отрицателното въздействие на околната среда, включително на отклонението от оптимална плътност на населението.
Голяма роля в развитието на стрес сигнали за игра на кората на главния мозък, съблекални дейност на хипоталамуса - централното звено на вегетативната нервна система. От друга страна, дейността на хипоталамуса предизвиква промени във функционирането на хормоналната система хипофиза-надбъбречна. Състоянието на стрес при животните увеличава значително надбъбречната кора и повишава концентрацията на кортикостероидни хормони, секретирани от този орган, и също има редица други промени в хормоналния баланс на организма. Женските от населението стават по-чести нарушения на овулация, ембрион резорбция, ранните спирки кърмене, избледняват инстинкти на грижите за потомството, и така нататък. Н. Намаляване на броя на носилки и броят им млад. В крайна сметка това води до инхибиране на растежа на населението. При гризачи, които се съдържат в клетките на идентични размери, ясно изразени обратно пропорционална връзка между броя на животните в клетка и теглото на техните репродуктивни органи. Състоянието на стрес при животните дори с достатъчно количество храна намалява устойчивост на вредните влияния на околната среда, което увеличава смъртността.
Гъстотата на населението зависи преди всичко от поведението на животните. В много видове в условия на пренаселеност повишена степен на агресивност, промяна на реакция на индивиди от противоположния пол, млади, и така нататък. Г.
отговор на стрес като механизъм за регулиране на плодовитостта, особено очевидно при животни с добре дефинирана йерархична система на подчиненост в групи.
реакция на стрес, характеризиращо се с подчинените животни; те също инхибира репродуктивната функция. Доминиращите лица подчертават реакции не се показват. Пренаселените популации на стреса, прилагани към по-голямата част на физическите лица, и, очевидно потиска размножаването.
Стрес състояние не води до необратими промени в репродуктивна система и води само до временно блокиране хормон неговата функция. След премахването на задръстванията способността да възпроизвежда може да се възстанови за кратко време.
Законите на стреса, причинени от пренаселеност, учи основно върху лабораторни животни. Въпреки това, много факти регистрирани в естествени популации, предполага, че ин виво стрес играе важна роля в регулирането на броя и структурата на населението и поведението на бозайници (фиг. 133).
Фиг. 134. Промените в броя на сибирски леминг в Аляска (от Bunnel et всички. 1975)
Например, в динамиката на популацията на редица тундрата леминги профила правилни цикли на три-четири честотни трептения с амплитуда до 600 пъти (фиг. 134). връх фаза в такива колебания обикновено са ограничени до един сезон, последвано от рязък спад фаза на депресия на брой и последващо растеж. С увеличаване на броя на регистрираните увеличение на раждаемостта, увеличаване на скоростта на съзряване на младите животни, сложността на възрастовата структура на населението в, намаляване на детската смъртност. В пиковия период се наблюдава рязко намаляване на възпроизводството и в същото време с повишената смъртност при всички възрастови групи. В яйчниците на жените от всички възрасти намерени тежки разрушителни промени, има големи загуби на фоликули в ранните етапи на развитие. Или две години след рецесията от броя на общия интензитет на възпроизвеждане е на средно ниво, както и висока степен на смъртност, а след това отново всички показатели razmnozhaemosti започват да растат. При животни, родени при ниска размера на населението, възстановяване на нормалното функциониране на яйчниците.
На различни етапи от този цикъл варира хормоналния статус на животните, принадлежащи към различни поколения. Броят на връх наблюдава необичайно висока активност на надбъбречните жлези и щитовидната жлеза, които драстично се забавя репродуктивните функции на организма. По време на цикъла в следващите поколения се променя не само за функционирането на някои жлези, но и на цялата ендокринна система при животните. След няколко поколения, между броя на минималната състояние на ендокринната система и възстановява нормалното ефективността на процеса на размножаване. Специфични причини за тези хормонални различия между различни поколения, свързани с факта, че за жизнеспособност и ендокринни особености на организма се образуват в ембрионалния период и се определя до голяма степен от физиологичното състояние на родителите.
Всички по-горе примери на взаимодействие между членовете на населението, "твърди" форми - пряко унищожаване на един специален приятел - за намаляване на репродуктивните способности като условен рефлекс, за да се увеличи честотата на контактите, представляват различни форми на ограничаване на ръста на населението. Тези инхибиторни механизми са включени в пълен изчерпването на средата, в отговор на сигнали, показващи заплахата от пренаселеност.
Разработването на механизми на хомеостазата на населението е тясно свързано със степента засегне популациите на други видове, като конкуренти, хищници, паразити. Обща регулиране на броя на населението в естествените човешки общности, е резултат от сложни междуспецифичните и вътревидови взаимоотношения.
Свързани статии