Экология популяций

8. Конкуренция и  гомеостаз

Конкуренция лежит  и в основе внутрипопуляционного гомеостаза. Она может проявляться  в жестких и смягченных формах. Жесткие формы обычно заканчиваются  гибелью части особей. В растительном мире это проявляется в самоизреживании фитоценозов. Напр., на стации всходов и молодых растений в лесных сообществах на одном гектаре насчитывается до нескольких сотен тысяч древесных растений. К возрасту спелости (100 – 120 лет для хвойных и 50 – 70 лет для лиственных) число экземпляров обычно не превышает 1000 на 1 га. Остальные погибают в результате острой конкурентной борьбы. В результате этого процесса  освобождается пространство для остающихся более сильных особей; ослабленные и погибающие особи выполняют положительную роль для сохранения популяции через включение в процессы круговорота, обогащение почвы минеральными веществами и гумусом.

В животном мире результат острой внутривидовой  борьбы проявляется часто в форме  каннибализма (поедания себе подобных), что обычно среди хищников. Например, взрослые окуни при высокой численности  популяции, особенно в небольших  водоемах, начинают питаться мальками своего вида. Каннибализм характерен также для некоторых грызунов, личинок насекомых, особенно в ограниченном пространстве.

Смягченные формы  внутривидовой конкуренции проявляются  обычно через ослабление части особей, выключения их из процессов размножения. Случаи гибели особей при таких формах борьбы менее вероятны. К таким  механизмам внутрипопуляционного гомеостаза относятся угнетающие (ингибирующие) выделения во внешнюю среду более  сильными особями, стрессовые явления, разграничение территорий (территориальность), миграции между популяциями.

Выделения во внешнюю  среду характерны для растений и  животных. Молодое поколение леса не появляется под материнским пологом  или находится в сильно угнетенном состоянии не только и результате дефицита света, влаги и минерального питания, но и из-за ингибирующих выделений  корней и надземных органов взрослых растений. Препятствием для прорастания  семян  и укоренения всходов молодого поколения является и мощный слой слаборазложившегося мертвого органического вещества (лесной подстилки). В спелых лесах сила влияния этих факторов обычно уменьшается, и молодое поколение постепенно сменяет теряющих конкурентную способность особей.

У лабораторных животных (крыс, мышей) воздух, подаваемый из перенаселенных помещений в помещения  со свободным размещением и развитием  животных, замедляет и угнетает их рост. Аналогичные результаты наблюдались  в опытах с головастиками лягушек, когда в аквариумы, где они  хорошо развивались, добавляли воду из аквариумов, в которых плотность  организмов была чрезвычайно высокой.

Явления территориальности  наиболее четко выражены в животном мире. К ним относятся различные  способы охраны занимаемых территорий (пение птиц – сигнал о занятости  территории в период размножения  и выкармливания потомства; у  кошачьих и собачьих - мечение границ участков выделением желез, мочой или  механическими отметинами на деревьях, почве).

При высокой  скученности особей в популяциях (обычно у млекопитающих) стрессовые явления приводят к снижению или  потере репродуктивных функций, особенно у слабых особей. При ослаблении или прекращении стрессовых явлений  организмы обычно восстанавливают  функции жизнедеятельности и  репродукционного процесса.

Миграции, как  фактор гомеостаза, проявляются чаще всего в двух видах. Первый – массовый исход (нашествие) особей из популяции  при перенаселенности (у леммингов, белок и других видов с взрывным типом динамики численности). Оставившие популяцию особи (как правило, молодняк) обычно не возвращаются на прежнее  место. Значительное количество их погибает при подобных перемещениях.

Второй вид  миграций - постепенный (спокойный) уход части особей в другие популяции  с меньшей плотностью населения.

Даже при численности, близкой к оптимальной, популяции  обмениваются особями, что важно  для уменьшения вероятности инбридинга (близкородственного скрещивания) и  для обмена информацией, специфичной  для конкретных популяциях.

Неоднозначны  реакции популяций на иммигрантов: в периоды высокой численности  они препятствуют вселению особей из других популяций; при низкой численности  эти механизмы снимаются.

У насекомых  выселительная способность часто связана с появлением специфических особей, выделяемых в отдельную фазу, характеризующихся большей подвижностью, стремлением к перемещениям. У тлей появляется фаза с хорошо развитыми крыльями, у пустынной саранчи, кроме лучшего развития летательного аппарата, подвижность увеличивается за счет более темной окраски и в связи с этим лучшей прогреваемости тела, что для холоднокровных организмов является важнейшим фактором усиления активности.

Ясно, что гомеостаз  в полной мере проявляется, если срабатывают  все механизмы, лежащие в его  основе. Например, не нарушается резко  соотношение численностей хищников и жертв, не действуют ослабляющие  факторы (загрязнение, нарушение местообитаний  и др.), не превышаются критические  пределы численности.

В настоящее  время подобные нарушения гомеостатических механизмов вызываются в большинстве  случаев антропогенными факторами. Прикладная экология решает задачу исключения или снижения действия подобных факторов. 
 

Список  литературы

Воронков Н.А. Основы общей экологии. М.: Агар, 1997

Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. СПб.: Химия, 1997

Человек и биосфера. Ростов-на-Дону, Изд. РГУ, 1977

Ю. Одум. Основы экологии. М.: Мир, 1975