Популяция

Популяция(латын тілінде populus — халық, тұрғын халық) — белгілі бір кеңістікте генетикалық жүйе түзетін, бір түрге жататын және көбею арқылы өзін-өзі жаңғыртып отыратын организмдер тобы. Осы топтың популяция болып есептелуі үшін: тарихи қалыптасқан ареалы және үздіксіз өзгеріп тұратын сыртқы орта жағдайында өзінің саны мен құрылымын сақтауға қабілетті болуы; сол түрдің өзге топтарынан қандай да бір табиғи кедергілермен ажыратылып тұруы; бір немесе бірнеше экожүйенің құрамына кіріп, олардағы зат алмасу, энергия тасымалдау процестеріне қатысуы тиіс. Әр популяция өзіне ғана тән статиктикалық сипаттамалары (саны, тығыздығы, ареалы, орналасуы, жас ерекшелігі, жыныстық құрамы) және динамикалық сипаттамалары (саны мен тығыздығының уақытқа қатысты өзгеруі) бойынша ерекшеленеді. Популяцияның статиктикалық сипаттамалары популяцияның белгілі бір сәттегі күйін көрсетіп, өлшеу, санау арқылы қысқа мерзімде анықталады. Популяцияның динамикалық сипатамаларын анықтау ұзақ мерзімді (бір ұрпақ жаңаратындай) қажет етеді. Популяция санының динамикасы белгілі бір уақыт аралығындағы тірі организмдердің өмірге келуі мен өлімі көрсеткіштерінің ара салмағы бойынша анықталады. Сондай-ақ, популяция санының өзгеруіне иммиграция және эмиграция процестері де әсер етеді. Популяция саны өсуінің біртіндеп тежелуі логистикалық теңдеу арқылы өрнектеледі. Әдетте, жануарлар мен өсімдіктер популяциясының саны біршама тұрақты болғанымен, олар әлсін-әлсін күрт өзгеріп отырады (мысалы, тоқалтіс тышқандар, леммингтер, т.б.). Кейбір жануарлардың (шегіртке, бөкендер, т.б.) санының немесе тығыздығының қауырт өсуі олардың қоныс аударуына әкеледі. Жануарлар популяцияларының саны мен тығыздығы күрделі мінез-құлықтық (аумағын белгілеу, қору, көші-қон), физиологиялық механизмдер арқылы (гормондар қызметі, стресс) және популяцияның генетикалық құрылымының өзгеруі арқылы реттеліп отырады.    

Топтық  бірігу ретіндегі популяция өзіне  ғана тән қасиеттермен қатар әрбір  жеке дарақтардың өзіне тән қасиеттерге  де ие. Топтық ерекшеліктер дегеніміз - бұл популяциялардың негізгі  сипаты. Оған мыналар жатады:    

1) жалпы есебі (сан) - болінген аумақтағы  дарақтардьщ жалпы саны;    

2) тығыздық - популяция мекендеген  кеңістіктің ауданына немесе  көлеміне келетін дарақтардың  орташа саны;     

3) өсімталдық - кебею нәтижесінде уақыт  бірлігінде пайда болған жаңа  дарақтар саны;     

4) өлім-жітім - белгілі уақыттың  бір бөлігінде дарақтар популяциясында  өлгендердің мөлшерін көрсететін  көрсеткіш;     

5) популяция өсімі - туу мен өлім-жітім  арасындағы айырма; өсімнің пайдалы  да, пайдасыз да болуы мүмкін;     

6) өсу қарқыны - уақыт бірлігіндегі  орташа өсім;     

7) жыныстық     

8) жас құрамы - бұл дарақтарды жасы  бойынша бөліп тарату.     

«Популяция» ұғымы латьшша populus - халық деген  мағынаны білдіреді.Популяция терминін 1903 ж. Дания биологы В.Иогансен (1857 — 1927) енгізді. Эволюция заңдылықтарын, түрлердің пайда болуын зерттейтін ғалымдар популяцияны микроэволюциялық процестің ең шағын бірлігі ретінде қарастырса, ал экологтар популяцияны түр аралық әсерлесу мен өнімділік тұрғысынан зерттейді. Популяцияны зерттеудегі микроэволюциялық, генетикалық, экологиялық бағыттарды біріктіретін биологияның жаңа саласы — популяциялық биология қалыптасты. Жойылып кету қаупі төнген түрлерді сақтап қалу, зиянды түрлердің санын тежеу, экожүйе құрамына жаңа түрлерді енгізуде (интродукция) популяцияны зер ттеудің маңызы зор.    

Әрбір түр белгілі бір территорияда - ареалда тіршілік етеді. Көбіне ареалдың әр жерінде орналасқан особьтар топтары  бір-бірімен байланыса да алмай, шағылыса да алмай бөлектеніп өмір сүреді. Бұл топтардың саны түрдің санына, тарихи (филогенетикалық) жасына, ареалдың аумағына және басқа да себептерге байланысты. Популяция - тіршілік циклдары, морфологиялық белгілері ұқсас, генефондары ортақ особьтар жиынтығы. «Популяция» ұғымы биологияда негізгі ұғымдардың бірі, ал популяцияны генетикалық, эволюциялық және экологиялық тұрғыдан зерттеу жұмыстары ерекше бағытқа - полуляциялық биологияға бірігеді. Популяциялық, экология немесе демэкология осы бағыттың бір бөлігі болып табылады.    

Демоэкология (грекше «demos» - халық) — популяцияның ортамен және популяцияның ішкі үдерістерімен  тура және кері байланыстарын зерттейтін экология бөлімі    

Бір популяцияға жататын организмдер  бір-біріне қоршаған ортаның факторлары немесе басқа да бірге тіршілік ететін түрлерден кем әсер етпейді. Популяцияда түраралык, қарым-қатынастың барлық формалары кездеседі. Алайда популяцияда көбіне бәсекелестік және мутуалистік (бір-біріне пайдалы) байланыстар қатты байқалады. Популяциядағы өзіндік қарым қатынастары - бұл ұрпақ әкелуге қатысты байланыстар; әртүрлі жынысқа жататын особьтар арасындағы және ата-аналары мен ұрпақтары арасындағы байланыстар.    

Экологиялық жүйелердің, сонымен қатар популяцияның негізгі қасиеті - олар үнемі өзгерісте, қозғалыста болады. Бұл жүйенің өнімділігіне, биологиялық алуантүрлілігіне, құрылымдық-функционалдық ерекшелігіне әсер етеді. Тірі материяның ұйымдасу жүйесінде популяциялық деңгей ерекше орын алады.Бір жағынан популяция тіршіліктің әртүрлі деңгейінде: организм-популяция-биоценоз-биогеоценоз-биосфера функционалдық-экологиялық қатарына кіретін биоценотикалық қарым-қатынастың элементарлық бірлігі болып табылады.Екінші жағынан популяция әртүрлі деңгейдегі таксондардың филогенетикалық байланысын: организм-популяция-түр-туыс-тұқымдас-отряд-класс-патшалық көрсететін генетикалық-эволюциялық қатарына кіретін эволюциялық процестің элементарлық бірлігі.    

Қазіргі жалпы экология ғылымы организмдерді  тіршілік деңгейлеріне сәйкес жеке салаларға  бөліп зерттеуге ерекше мән береді. Мысалы, жеке дараларды — аутэкология, популяцияларды — демэкология, табиғи бірлестіктерді — синэкология, ал биосфераны — ғаламдық экология ғылымдары зерттейді. Экология ғылымының бұл салалары мен негізгі бағыттары бір-бірімен  өзара тығыз байланысты. Мұның  бәрі де жалпы экология ғылымына берілетін  анықтамалардың мәнін аша түсуде әрі өз зерттеулері арқылы оның дамуына  зор үлестерін қосуда.    

Экология  –тірі ағзалардың өзішілік және оларды  қоршаған  органикалық емес табиғатпен. органикалық жүйелермен байланысы, олардың құрылысы мен жүйелердің  қалыптасуы туралы ғылым.    

Экология  ғылым ретінде жер бетіндегі  тірі ағзалардың әртүрлілігі мен  олардың өмір сүру жағдайларының  ерекшеліктері туралы көптеген деректер жинақталған соң ғана, өткен жүзжылдықтың  ортасында ғана қалыптасқан ғылымдар қатарында. «Экология» деген терминді алғаш рет белгілі неміс  зоологі  Э.Геккель (1866 жылы) енгізді.    

Популяциялық  экологияның негізін салушы Элтон (1927) болды.Ал 1935 жылы ағылшын ғалымы А.Тенсли экожүйе ұғымын ұсынса, 1942 жылы В.Н.Сухачев биогеоценоз туралы пікірлердің негізін қалады.    

Популяция даралары оқшаулануға байланысты көршілес популяциямен салыстырғанда барлық қасиеттері мен белгілері бойынша  өзара өте ұқсас болып келеді.Топтық ерекшеліктер – популяцияның ең негізгі  сипаттамасы.    

Оларға  мыналар жатады:          

1.Саны – белгілі бір территориядағы  даралар саны.           

2.Популяция тығыздығы – сол  популяцияның алып жатқан кеңістігінің  немесе аудан көлемінің бірлігінің  орташа даралар санына қатынасы.           

3.Туу –көбею нәтижесіндегі бір  уақыттағы жаңа даралар саны.            

4.Өлім – белгілі бір уақыт  мөлшеріндегі популяция ішіндегі  өлген даралар саны.           

5.Популяцияның өсуі -  туу мен  өлім арасындағы айырмашылық.          

6.Өсу темпі – бір уақыттағы  орташа өсу.           

 Әр түр, белгілі бір территорияны (ареал) ала отырып,популяция жүйесін  құрады.         

 Түр →  түрасты (нәсіл)   →  географиялық популяция   →  экологиялық популяция   →  жергілікті, локальды немесе  элементарлы популяция. Популяцияның  белгілі бір нақты құрылысы  болады:  жыныстық, жастық, кеңістіктік  және этологиялық.     

Атақты  орыс ғалымы В.И.Вернадскийдің (1864—1945 жж.) дүние жүзі ғалымдары мойындаған биосфера туралы ілімі қазіргі экология ғылымының ғылыми теориялық негізі болып есептелінеді.         

 Популяцияның жыныстық құрылымы          

 Жыныстық құрылым – популяциядағы   особтардың жыныстық ара салмағы.  Жыныстық арасалмағы  түрлердің  генетикалық заңдары мен қоршаған  орта ықпалына байланысты  құрылады. Жыныстық құрылым бейімдеушілік  сипатта.    

Популяцияның  жастық құрылымы           

 Популяциядағы жастық топтардың   қосындысы (жоғарғы,орташа,кіші). Өсімдіктің  тіршілік ауысуында  ауысым  мен жас жағдайын бөлуге болады.Түрлердің   жас ерекшеліктеріне байланысты  бөлінуі оның жастық спекуторы болады.Жас жануарларда  әртүрлі генерация және ұрпақтар болады.     

Генерация – бір жылдағы және бір мезгілдегі туған  «бауырлар» мен «сіңлілер»  қосындысы.Ұрпақтар – бір жылдағы  барлық генерацияның барлық қосындысы.     

 Популяцияның кеңістік  құрылымы         

 Особьтардың  белгілі бір территорияда  немесе акваторияда сандық және  популяцияның  құрамының сапалық   таралуы  оның кеңістіктік  құрылымы деп аталады.         

 Популяцияның кеңістіктік құрылымы  тұрғындардың «әлеуметтік ұйымымен»   сипатталады.          

1. Жалғыз немесе отбасылық.         

2.Топтық.          

 Жалғыздық немесе отбасылықта  сол жер бөліктерін  бір дараның  немесе отбасының қолданады. Жалғыз  тіршілік ету  сипаты су  түбіндегі тұрғылықты су жануарларына  тән. Отбасының  иемделген территориясы  қорғалады - ол экскременттерімен,  зәрімен, дене бездерінен бөлінетін  өткір иісті сұйықтықтарымен,  дыбыстарымен немесе айғайларымен  «белгіленеді» (жыртқыш сүтқоректілер,  тышқантекті кеміргіштер, құстар  т.б.).         

 Кеңістікті топтық қолдану. Олар  мына төмендегі негізгі формалар:           

1.Жартылай колониялар. 2.Колониялар. 3.Отарлар.Үйірлер.            

 Жартылай колониялар (кіші егеуқұйрықтар,  гагалар және  көптеген басқалар).Бұндай  отбасында өз баспаналары болады (ұялар,індер). Жартылай колонияларда  өздерінің  шекаралары болады. Келген жаумен күресуге  бірлесе  шығады (сигналдық жүйе арқылы, беймаза  қышқыруларен және т.б.).           

 Колониялар – бұл тек  территориядағы  азық – түліктерді ғана емес, сонымен бірге  мекен етуші  баспаналарын да бірге қолданады  (қоғамдық жәндіктер: аралар, құмырсқалар,  ұшқыш мысықтар), ұя салушы шағалалар мен бакландар.Отарлар (үйірлер) – шегірткелер, балықтар.Құстардың миграциясы кезінді және көшу кезінде үйір құрады, ал  тұяқтылар – отар құрады. Отарлар мен үйірлер қоректену ресурстары пайдалану барысында үнемі араласып жүреді.Олардың көлемі әртүрлі болады. Тұяқты жануарлардың отарлары көктем кезінде  ұрпақ өрбіту үшін қажетті  ұсақты топтарға – парцелдарға бөлінеді. Тышқантектес кемірушілерде мұндай  топтар үлкен отбасы, ал жарқанаттарда – кландар (20 – 30 осбьқа дейін), ал арыстандарда – прайдтар (5 – 10) деп аталады.     

 Популяция динамикасы           

 Егер кез келген популяцияға  сыртқы орта факторлары  шектеулік  жасамаса, теориялық  сандық жағынан  шексіз өсуге бейім. Бұндай  гипотетикалық жағдайда, популяцияның  өсу жылдамдығы  сол түрдің  биотикалық мүмкіншілік көлеміне  байланысты. Р.Чепмен бойынша (1928),бұл  бір жұптың  теориялық  жағынан  алғандағы максимум ұрпақ беру  көрсеткіші. Уақыт бірлігі ретінде  мысалға, бір жыл немесе бүкіл  өмір сүру кезеңі алынуы мүмкін.Әр  түрлі  түрлерде бұл шама  әртұрлі.Табиғатта популяцияның  биотикалық мүмкіндігі толығымен  жүзеге асырылмайды.