Популяционная структура вида

Популяция—структурная единица вида. Население любого вида распределено в пространстве крайне неравномерно, группа­ми. Например, двудомная крапива в пределах своего ареала встречается только во влажных тенистых местах с плодородными почвами, образуя заросли в поймах рек, ручьев, вокруг озер, по окраинам топей. Капустных белянок можно увидеть там, где вы­ращивается капуста - на огородах и полях. Колонии европей­ского крота, хорошо заметные по холмикам земли, поселяются на лесных опушках и лугах.

Подходящие для жизни места обитания хоть и встречаются часто в пределах ареала вида, но не покрывают весь ареал, и поэтому на других его участках особи данного вида не встречают­ся (нет смысла искать крота вблизи болот или скал). Различные виды рыб и водных растений обитают только в водах ареала.

Группы особей одного вида могут быть большими и маленьки­ми, существовать длительно (на протяжении столетий и больше) или всего в течение жизни 2—3 поколений. В результате весеннего разлива рек образуются временные водоемы, лужи, в которые могут попасть мальки рыб, отложить икру лягушки, развиться личинки стрекоз и комаров. Но эти небольшие группы животных обречены, так как под лучами летнего солнца водоем пересохнет, и они погибнут. Гораздо важнее для эволюции судьба группы особей, которая устойчиво сохраняется на протяжении жизни многих поколений. Население большого озера, то увеличиваясь. то сокращаясь в численности, может существовать довольно длительное время. Такие группы особей одного вида, длительно существующие в определенной части его ареала, называются популяциями.

67

Популяция — надорганизменная форма организации живого.

Почему популяция способна к длительному существованию? Это объясняется тем, что популяция представляет собой не хаотич­ное скопление особей, а устойчивое целостное образование — надорганизменную форму организации жизни. Особи популяции различаются по возрасту, полу, генотипу и тесно связаны между собой. Особенно ярко эта взаимосвязь проявляется в популяциях животных. При этом некоторые связи обеспечивают существо­вание отдельной особи: птицы и млекопитающие метят свои индивидуальные участки, охраняют свою территорию от сороди­чей и т. д. Но многие связи направлены на воспроизводство популяции, прежде всего это связи между полами и возрастны­ми группами. Особи разного пола находят друг друга по запаху, звукам, вступают в брачные отношения, строят или находят убежища, выкармливают детенышей, родители (в разной степени) проявляют заботу о потомстве. Например, необходимость установления прочной связи с детенышем заставляет многих животных во время размножения покидать стадо (антилопы, зубры, северные олени). Так, в период отела самка северного оленя вместе с детенышем выходит на край стада. Она кричит часа два, потом смолкает. Теперь, находясь в стаде, олененок уверенно отличит голос матери от голосов других олених.

Устойчивая популяция включает все возрастные группы — от новорожденных до стариков. В популяции, клонящейся к закату, слишком много старых особей.

Воспроизводство популяции, ее длительное устойчивое суще­ствование зависят и от численности составляющих ее особей, которая различна у разных видов. Например, популяции насе­комых включают многие сотни тысяч особей, а популяции круп­ных млекопитающих могут состоять из сотен особей. Точных данных о численности популяций даже самых обычных видов собрано еще недостаточно. Однако замечено, что численность популяций постоянно колеблется: от нескольких раз до нескольких сотен, а иногда и тысяч раз. Достаточно вспомнить вспышки размножаемости патогенных микроорганизмов (пандемии грип­па), насекомых-вредителей (саранча, колорадский жук). Причины и эволюционное значение таких колебаний будут рассмотрены позднее. Пока же отметим, что популяция не сможет длительно существовать, если ее численность будет ниже некоторых пре­делов.

Относительная обособленность популяции и ее способность к эволюции. Важная особенность популяции — большое геноти-пическое сходство составляющих ее особей и как следствие — сходство во всех свойствах и признаках по сравнению с особями даже соседних популяций того же вида. Это объясняется тем, что внутри популяции случайное свободное скрещивание и «перемеши­вание» особей осуществляется легче и чаще, чем между разными популяциями из-за их территориальной обособленности друг от

RS

друга. Например, одна дубрава от другой находится за несколько километров, а пыльца дуба разносится на несколько сот метров. Однако в сильные бури пыльца, подхватываемая ветром, может переноситься на значительно большие расстояния и достигать соседней популяции. Другими словами, обособленность популяций относительна. Понятно, почему важно знать расстояние, на кото­рое перемещаются особи в природе, т. е. как далеко они могут перенести свои гены и передать их следующему поколению.

Итак, для популяции характерна сильная, хотя и не абсолют­ная обособленность от других популяций этого вида, обеспечи­вающая большое генотипическое сходство составляющих ее осо­бей. Вместе с тем у отдельных особей популяции хотя и медленно, но непрерывно возникают наследственные изменения, которые в результате свободного скрещивания распространяются в популя­ции и приводят к генетической разнородности составляющих ее особей. Неоднородность особей в популяции создает условия для действия естественного отбора. Следовательно, эволюционный процесс начинается в недрах вида — в популяциях. Вот почему без понимания существа вида, его популяционной структуры нельзя понять закономерности эволюции.

Вид—генетически целостная и замкнутая система. Наиболее существенной характеристикой вида является то, что вид пред­ставляет собой генетически целостную и замкнутую систему. Благодаря целостности вида особи разных популяций могут скрещиваться между собой. Поэтому в случае появления благо­приятной мутации последняя, переходя от популяции к популя­ции, в сравнительно ограниченное число поколений может быстро распространиться по всему ареалу вида, но она не может пер'ейти из одного вида в другой из-за обособленности видов друг от друга специальными барьерами (различия в сроках размножения, в брачном поведении, в хромосомных наборах и т. п.).

Представление о структуре вида будет не полным, если не указать, что группы популяций, заметно отличающиеся друг от друга по фенотипу и генотипу, объединяются в подвиды. В преде­лах ареала обыкновенной белки выделяют до 20 подвидов. На Дальнем Востоке живут белки с очень темной, почти черной окраской шкурки, на юге Западной Сибири живет серая белка-телеутка с серым хвостом, в европейской части Советского Союза обитают белки с рыжим хвостом и т. д. Однако границы между подвидами не очень четки, так как подвиды одного вида способны скрещиваться между собой. Число подвидов в пределах вида зависит не только от размера видового ареала, но и от подвиж­ности особей. У кочующих животных, например песцов, в тундрах Евразии обитает лишь один подвид, а два подвида живут на Командорских островах (остров Беринга и остров Медный), где каждый подвид представлен единственной популяцией.

Подвиды, как и популяции, представляют собой форму суще ствования вида, обеспечивающую приспособленность его к кон

кретным условиям среды (табл. 3). Это дает возможность виду занимать большой ареал несмотря на разнообразие условий в его пределах, поддерживать на некотором уровне численность, т. е. длительно устойчиво существовать. Процветающие виды состоят из большого числа популяций и подвидов, а зарождаю­щиеся или вымирающие виды представлены немногими или даже одной популяцией. Примером последних служат некоторые релик­товые (белый медведь) и многие островные виды.

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

. Почему особи вида распространены в пределах его ареала не равномерно, а группами?

2. Можно ли согласиться с утверждением, что виды состоят из особей? Аргументируйте свой ответ.

3. Чем отличаются понятия «особь», «популяция», «сорт», «поро­да», «вид»?

4. Можно ли считать популяцией группу рыжих полевок, со­стоящую из нескольких десятков особей и существующую на протяжении одного-двух поколений?

5- Почему популяция способна к длительному устойчивому су­ществованию?

6. Почему популяция способна к эволюции?

7- Докажите, что вид — генетически целостная и замкнутая система.