Расчет динамических характеристик популяции
Динамические показатели характеризуют процессы, протекающие в популяции за определенный промежуток времени. Основными динамическими показателями популяций являются: рождаемость, смертность, скорость роста популяций.
1) Рождаемость – это показатель, характеризующий скорость увеличения численности популяции в результате размножения.
Абсолютная или общая рождаемость (Р) определяется как число особей (∆Nп) родившихся в популяции за определенный промежуток времени (∆t):
Р = ∆Nп / ∆t
Удельная (относительная) рождаемость (B) – это отношение особей (∆Nп), родившихся за определенный промежуток времени (∆t), к числу всех особей популяции (N):
B = ∆Nп / ∆t · N
За бесконечно малый промежуток времени (∆t —> 0) мы получим мгновенную удельную рождаемость, которую обозначают латинской буквой «b». Эта величина имеет размерность «единица времени -1» и зависит от интенсивности размножения особей.
2) Смертность – это показатель, характеризующий скорость процесса снижения численности популяции в результате гибели особей.
Общая смертность (С) определяется как число погибших в популяции особей (∆Nm) за определенный промежуток времени (∆t):
С = ∆Nm / ∆t
Удельная смертность (D) – это отношение особей (∆Nm), погибших за определенный промежуток времени (∆t), к числу всех особей популяции (N):
D = ∆Nm / ∆t · N
При ∆t —> 0 мы получим мгновенную удельную смертность, которую обозначают латинской буквой «d».
Динамику смертности популяции в зависимости от возраста отображают на кривых выживания. Существуют три основных типа этих кривых: когда главным фактором смертности является естественное старение особей (на рисунке эта кривая обозначена буквой А), когда в популяции высока ранняя смертность (Б) и, наконец, когда смертность постоянна в течении всей жизни организмов (В). Кривые выживания конкретных видов могут занимать промежуточные положения между этими крайними формами.
3) Скорость роста популяций – изменение численности популяции за единицу времени. Скорость роста популяции может быть положительной, нулевой и отрицательной. Она зависит от показателей рождаемости, смертности и миграции.
J = D N/D t, где J – скорость роста популяции, N – размер популяции, t – время.
Скорость роста может быть выражена в виде кривой роста популяции:
Существует две основные модели роста популяции:
1) J-образная кривая – отражает неограниченный экспоненциальный рост численности популяции, не зависящий от плотности популяции. Однако такой рост происходит непродолжительное время, так как после превышения емкости среды неизбежно произойдет резкое снижение численности.
2) S-образная (логистическая) кривая – отражает логистический тип роста в реальных экологических условиях, зависящего от плотности популяции, при котором скорость роста популяции снижается по мере роста численности.
Способы адаптации хозяина к отрицательному воздействию паразита
Паразитизм — один из видов сосуществования организмов. Это явление, при котором два и более организма, не связанные между собой филогенетически, генетически разнородны, сосуществуют в течение продолжительного периода времени, при этом они находятся в антагонистических отношениях. Паразит использует хозяина как источник питания, среду обитания.
Факторы действия паразитов:
1) Механический (механическое разрушение органов путем давления, внедрения, прикрепления).
2) Химический (отравление организма хозяина ядовитыми продуктами распада паразита после его смерти).
3) «Отнятие пищи» (непосредственное отнятие пищевых веществ и витаминов у хозяина).
В процессе длительной коэволюции (взаимоприспособления) паразитов и хозяев вырабатываются специальные механизмы, которые позволяют им устойчиво сосуществовать.
Защитные реакции хозяев могут быть следующими:
1) иммунный ответ организма, т.е. возникновение биохимических реакций, которые сдерживают массовое развитие паразитов; Это основная защитная реакция, она обеспечивается: защитными свойствами кожи, слизистых оболочек, а у растений – покровами и оболочками клеток; клетками иммунной системы – иммуноцитами; гуморальными факторами (антитела, комплемент, интерферон) и другими механизмами, например развитием бактериальных симбионтов, продуцирующих ферменты, аминокислоты, витамины, гормоны, которые не может синтезировать сам хозяин.
2) выработка устойчивости к влиянию паразитов за счет быстрого роста здоровых тканей взамен пораженных (это имеет место при паразитировании тли);
3) уменьшение плотности популяций хозяев, что снижает вероятность распространения паразита и заражения им. Зараженные животные менее подвижны и становятся более легкой добычей хищников, которые таким образом снижают долю зараженных особей в популяции.
В естественных экосистемах формирование экологического равновесия между популяциями паразитов и их хозяев – нормальное явление. При этом в отличие от отношений «хищник – жертва» оно возможно без третьего участника.