• від грец. demos — народ

• популяційна екологія, лат. populatio – народ, населення

• розділ екології, що вивчає умови формування, структуру, функціонування і динаміку розвитку популяцій окремих видів

Об’єкт дослідження

популяція як група особин одного виду на конкретній території, що утворює самостійну генетичну систему й формує власну екологічну нішу

Чарльз Сазерленд Элтон

(1900-1991)

• британський еколог та зоолог
• засновник популяційної екології
• член Лондонського королевського товариства

​

​

​

• Лондонське Королевське товариство засноване

28 жовтня 1660 р.

• Девіз «Нічого на словах»

Предмет демекології

вивчення онтогенезу особин, структури популяцій, їх динаміки, стійкості, стабільності, самовідновлення, саморегуляції пояснює функціонування самих популяцій й видів та екосистем, до складу яких вони входять

Методи демекології

• екологічного моделювання – створення моделей взаємовідносин;
• екологічного моніторингу – за найінформативнішими параметрами (чисельність, репродукція, живлення, статева структура);
• методи прямого підрахунку, пробних ділянок, мічення й повторного відлову

• підвищення щільності малих популяцій і популяцій, що зникають;

• досягнення сталого рівня промислу для популяцій, які експлуатують;

• зниження щільності надмірно чисельних популяцій і тих, що швидко зростають

Приклади:

• інтродукція кролика, який за короткий час став основним конкурентом усім травоїдним тваринам Австралії

• Борщівник Сосновського — реліктова та добре пристосована до виживання, але чужа для України рослина, що походить із Кавказу. Карантинні заходи, спрямовані на зменшення популяції рослини, подекуди почали носити як регіональний так і міжнародний масштаб.

Науково-практична база:

• для інтродукції та реінтродукції видів;

• для селекції;

• для розвитку сільського, рибного та мисливського господарств

Прогнозування спалахів чисельності шкідників

Тезаурус:

• інтродукція - переселення окремих видів рослин та тварин за межі їхнього природного ареалу та їх пристосування до нових умов

• реінтродукція - повторне переселення для створення нової стійкої популяції представників певного виду диких тварин чи рослин з території, де вони вижили, на інші території колишнього ареалу де вони раніше жили, але звідки з якихось причин зникли

• поділ популяцій на групи особин, які різняться за певними властивостями (розміри, стать, розташування, особливості поведінки тощо)

• динамічна, змінюється за зміни умов середовища життя

Екологічні характеристики популяцій

• статева;

• вікова;

• просторова;

• етологічна

Співвідношення особин різних статей: відношення кількості самців до кількості самок

Первинне співвідношення статей

• теоретично в популяціях роздільностатевих організмів співвідношення статей має становити 1:1

♀/♂

Х

У

згідно з законом розщеплення у популяціях, стать яких визначається в момент запліднення

Х

ХХ

ХУ

Х

ХХ

ХУ

• панміктичні (грец. пан – усі, міксис – змішання) поселення – рівні шанси залишити потомство для самок і самців

Вторинне співвідношення статей

• співвідношення статей при народженні;
• під дією умов навколишнього середовища і особливостей розмноження, вибірковість

Третинне співвідношення статей

• співвідношення статей зрілих, здатних до розмноження особин популяції

розподіл особин популяцій за віковими групами

А. Боденхеймер, американський еколог, виділяє три фізіологічні періоди особин популяції:

передрепродуктивний

репродуктивний

пострепродуктивний

• тривалість у різних організмів різна;

• при сприятливих умовах – є представники всіх вікових груп;

• скорочення чисельності особин передпродуктивного та продуктивного віку може призвести до деградації популяції

За складом

• моноциклічні популяції - складаються з одновікових особин. Такими є популяції більшості комах і однорічних трав’янистих рослин на різних фенофазах (посіви жита в час цвітіння);

• поліциклічні популяції - в складі у певних співвідношеннях присутні різні вікові групи і покоління. До них належать популяції багаторічних рослин, безхребетних і хребетних тварин, тривалість життя яких більше одного року

Будь-яка природна популяція прагне до встановлення стабільності

вікової структури – правило стабільності вікової структури

розподіл особин популяцій по території, яку вона займає

Залежить від різноманітності умов довкілля та біологічних особливостей виду (рухливості, поведінки)

За характером використання території

осілі

кочові

мігруючі

тривалий час мешкають на одній території

відносно недалеко переміщуються у пошуках їжі, місць розмноження, зимівлі

здійснюють закономірні зміни місць існування, значно відокремлених просторово

Міграції та кочівлі спричинені сезонними змінами умов та здійснюються за певними маршрутами

Раціональне використання ресурсів середовища популяцій досягається впорядкованим розміщенням особин на займаному ділянці. Більшість популяцій має постійну територію і тимчасові поселення. Постійну територію називають «ядром» популяції, а тимчасові поселення, «периферію» займають мікропопуляціі, які утворюються при зростанні чисельності популяції в роки, найбільш сприятливі для розмноження

Типи просторового розподілу

випадковий (дифузний)

рівномірний

мозаїчний

груповий

дощові черви в ґрунті

дерева у лісі

слони, примати

стада, зграї, колонії

При груповому використанні простору забезпечуються:

• сприятливі умови мікроклімату: підвищена температура в мурашниках і поселеннях бджіл, пінгвіни утворюють «черепаху» під час негоди;
• спільна боротьба з ворогом, спеціальна система сигналів;
• спільне вигодовування потомства (морські котики);
• спеціалізація окремих особин (бджоли, мурахи, терміти)

Ефект групи – зростає ймовірність виживання особин

Через тісне спілкування особин за допомогою запахів, звуків, специфіки поведінки зростає ефективність функціонування групи, спрямована на задоволення важливих життєвих потреб усіх її членів. Життя в групі через нервову і гормональну системи відбивається на протіканні багатьох фізіологічних процесів у організмі тварини.

Переваги групи:

• завчасне виявлення небезпеки;
• ефективність активної оборони;
• передавача досвіду;
• реалізація плодючості (голуби відкладають яйця, коли бачать інших птахів)

Недоліки групи:

• підвищена агресивність (у гризунів внаслідок посиленої секреції адреналіну);
• брак їжі, поширення інфекції;
• канібалізм (навіть у рослиноїдних – борошняного хруща)

Баклани (Phalacrocarax bougainvillei) можуть існувати тільки в групі, яка налічує не менше 10000 особин і де на 1 м3 припадає не менше 3 гнізд

Принцип територіальності – всі організми популяції мають індивідуальний або груповий простір, що виникає внаслідок механізмів активного розмежування особин

Принцип Оллі (принцип агрегації) - скупчення (агрегація) особин посилює конкуренцію між індивідами, але сприяє виживанню групи в цілому; отже, як перенаселеність, так і недонаселенность, що перешкоджає агрегації, можуть служити лімітують факторами

У роботах Одума наводиться досвід, коли риби в групі могли витримати більш велику дозу отрути, ніж ізольовані особини

• Гібони свою територію захищають звуковими сигналами – ранковим «співом» та криками
• Представники родини псових наносять мітки за допомогою сечі та калу

Система взаємозв’язків між особинами, що проявляється в їхній поведінці

Способи життя

поодинокий

груповий

павуки, качка-крижень, тетеруки

родини, колонії, зграї, табуни

Етологічна структура є видоспецифічною, порушення якої може призвести до загибелі всієї популяції

Родина

• група особин, де батьки мешкають разом із дітьми і піклуються про них (тигри)

Прайд

• стійка група з 6-12 особин у популяції лева (з одного самця та декількох самок з нащадками)

Колонії тварин

• скупчення особин одного виду, що оселяються разом (птахи, риючі оси, губки, поліпи кишковопорожнинних)

Зграї

• тимчасові рухомі угрупування тварин для спільної міграції, пошуків їжі (сарана, риби, горобці, вовки). Є вожаки або лідери

Табуни

• стійкіші і триваліші об’єднання тварин порівняно із зграями, є лідер, можуть включати родини, вікові групи

За критерієм до здатності до самовідтворення

Незалежні

Напівзалежні

Залежні

• високий потенціал до розмноження
• постійно відновлюються без надходжень з інших популяцій

• можуть існувати тривалий час завдяки розмноженню;
• іміграція покращує чисельність та генетичну структуру

• народжуваність не компенсує втрат;
• можуть існувати за умови надходження особин із сусідніх популяцій

Метапопуляції

- складаються із часткових популяцій, між якими відбувається обмін генетичним матеріалом

За згуртованістю та чисельністю

Агрегація

Дем

• тимчасово просторово відокремлена група особин;
• сприяє виживанню популяції але посилює антагонізм;
• зграя мігруючої сарани

• локальна популяція;
• відносно невелика частково відокремлена від інших груп;
• переважно схрещуються між собою;