П1) Среда – часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена 1 страница

П01

П1) Среда – часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ. Среда обитания каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть полностью или частично безразличны организму, другие – необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие. Условия существования – совокупность необходимых для организма элементов среды обитания, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может. Приспособления организмов к среде – адаптации. Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни, обеспечивающее самую возможность существования, возможность организмов выживать и размножаться. В результате адаптаций сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных. Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы – экологические факторы. Абиотические факторы – комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм(свет, температура, влага, ветер, механический состав почвы, содержание в почве и в воде элементов питания и тд). Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Антропогенные скорее как часть факторов биотического влияния. Влияние факторов среды определяется прежде всего их воздействием на обмен веществ организмов(прямодействующие и косвеннодействующие). Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма – оптимум, дающая наихудший эффект – пессимум(организм максимально угнетается, но еще может существовать). Диапазон устойчивости – интервал условий, от максимума до минимума, при которых возможен рост и развитие, точки ограничивающие его – пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости – стрессовые зоны или зоны угнетения. При значение фактора, близким к пределам выносливости или толерантности – оганизм существует непродолжительное время, более узкий интервал условий – длительное существование и рост, самый узкий – вид существует неограниченно долго и размножается. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды – экологическая пластичность. Экологически выносливые виды – эврибионтные, маловыносливые – стенобионтные. Все факторы среды взаимосвязаны, и среди них нет абсолютно безразличных для любого организма. Экологические факторы действуют комплексом, одни факторы не могут заменить другие. Факторы могут быть ведущие(главные) и фоновые(сопутствующие).

Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении оказывается близким к пределам выносливости данного организма – ограничивающий или лимитирующий. Ограничивающие действие фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. Это понятие было введено в 1840 году Ю.Либихом. Закон Либиха: “Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени.” Лимитирующее влияние может иметь и минимум, и масимум(и недостаток, и избыток).

Экологическая ниша – положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды. Отображает участие вида в биоценозе, то есть функциональное проявление организма в сообществе.

Существуют различные типы разделения ресурсов: 1)специализация морфологии и поведения в соответствии с родом пищи; 2)вертикальное разделение(полог и лесная подстилка); 3)горизонтальное разделение (обитатели различных микроместообитаний)

Более полное представление об экологической нише даёт так называемая многомерная модель, которую разработал в 1957 г. американский учёный Джордж Эвелин Хатчинсон. Он предложил понимать под нишей весь диапазон факторов среды, в котором данный вид в течение длительного времени живёт и размножается. Допустим, что известны верхние и нижние пределы температуры и влажности, приемлемые для существования какого-либо растения.

Если эти сведения представить в системе координат, где температура показана по одной оси, а влажность — по другой, то при пересечении прямых, проходящих через границы интервалов, образуется прямоугольник. Он-то и будет областью, в которой может жить данное растение, т. е. его экологической нишей. Если к этой схеме добавить ещё какое-нибудь условие (например, количество питательных веществ в почве), то осей станет уже три, а ниша на графике примет форму трёхмерной (объёмной) фигуры, похожей на ящики.

Часто считают, что вид, имеющий широкую нишу, и широко распространённый вид (с большим ареалом) — одно и то же. На самом деле это не совсем так. Например, бактерия Escherichia coli (в просторечии — кишечная палочка) встречается на всех континентах, во всех климатических зонах, населённых людьми. Однако этот вид везде занимает весьма узкую и специфическую экологическую нишу — кишечник человека.

С помощью такой модели Хатчинсона можно сравнить ниши разных видов организмов. Чтобы мысленно представить эту картину, вообразим пустую комнату, в которой как бы парят отдельные «ящики» — ниши. Они могут соприкасаться друг с другом, перекрываться или даже вкладываться друг в друга, если условия существования двух видов частично совпадают.

Конечно, такая схема сильно упрощена. Во-первых, ни один организм не выдержит, если сразу несколько факторов имеют предельные значения (именно такие условия создаются в углах «ящика»). Так что в действительности ниши видов имеют сглаженные углы и по форме скорее напоминают продолговатые дыни. Кроме того, не все сочетания условий для организмов в равной степени хороши. Поэтому реальные ниши «заполнены» неодинаково: где-то численность организмов выше, а где-то — ниже.

Добавив к этой схеме другие показатели, например освещённость или кислотность почвы, можно получить сложные многомерные модели для целых сообществ организмов.

Природные ресурсы (естественные ресурсы) - элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие компоненты природной среды, которые используются (либо могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для удовлетворения разнообразных потребностей общества и общественного производства.

Природные ресурсы являются главным объектом природопользования, в процессе которого они подвергаются эксплуатации и последующей переработке. Главные виды природных ресурсов - солнечная энергия, внутриземное тепло, водные, земельные и минеральные ресурсы - являются средствами труда. Растительные ресурсы, животный мир, питьевая вода, дикорастущие растения - являются предметами потребления.

Экологическая классификация природных ресурсов основана на признаках исчерпаемости и возобновимости запасов ресурсов.

Неисчерпаемые ресурсы – это преимущественно внешние по отношению к Земле процессы и явления:

? солнечная энергия,

? ветровая энергия,

? энергия движущейся воды,

? энергия земных недр.

Исчерпаемые ресурсы подразделяются на:

1. Возобновимые, способные к самопроизводству:

? растительный мир,

? животный мир,

? мир микроорганизмов.

2. Невозобновимые, образовавшиеся в недрах Земли в весьма отдаленные от нас периоды в течение многих миллионов лет полезные ископаемые: топливно-энергетические (нефть, газ, уголь, торф ит.д.); рудные (железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, оловянные руды, руды благородных металлов и т.д.); природные строительные материалы (известняк, доломит, глины, песок, мрамор, гранит и т.д.); горно-химическое сырье (апатиты, фосфориты, поваренная, калийная соль, сера и т.д.); гидроминеральные ресурсы (подземные пресные и минерализованные воды); минеральные ресурсы, расположенные в недрах под морями и океанами.

3. по экономической целесообразности замены различают ресурсы заменимые и незаменимые. Например, к заменимым относят топливно-энергетические ресурсы (они могут быть заменены другими источниками энергии). К незаменимым принадлежат ресурсы атмосферного воздуха, пресные воды и пр.

Из множества необходимых для жизнедеятельности пищевых компонентов, субстратов, потребляемых организмами исследуемой популяции, субстрат, находящийся в наименьшей доступности и лимитирующий ростовые процессы, определяет скорость размножения. Этот принцип известен как принцип минимума Либиха. Количественная зависимость удельной скорости размножения r от количества (концентрации) лимитирующего субстрата S, как правило, имеет насыщающий характер и обычно описывается уравнением Моно.

Уравнение Моно имеет два параметра: rmax – максимально возможная скорость размножения при избытке субстрата (размерность – [время]-1) и KS – коэффициент насыщения (размерность – аналогичная размерности субстрата). Согласно теории коэффициент насыщения численно равен той концентрации субстрата, при которой наблюдается половинная от максимальной скорость размножения.

В разных местах ареала (а также в разные моменты времени) распространение одного вида может лимитироваться разными факто-рами. Так, например, северная граница распространения какого-нибудь вида растений может определяться низкими значениями зимних температур, а южная—нехваткой влаги.

П02

П2) Тепловой режим – важнейшее условие существования живых организмов, так как все физиологические процессы в них возможны при определенных условиях. Главным источником тепла является солнечное излучение. Солнечная радиация превращается в экзогенный, находящийся вне организма, источник тепла во всех случаях, когда она падает на организм и им поглощается. Сила и характер воздействия солнечного излучения зависят от географического положения и являются важными факторами, определяющими климат региона. А климат определяет наличие и обилие видов. Пределы, в которых может существовать жизнь, от -200 до +100 градусов. Температуры, при которых возможно нормальное строение и функционирование белков от 0 до +50 градусов. Температурный фактор обладает ярко выраженными как сезонными, так и суточными колебаниями. При характеристике температурного фактора очень важно учитывать его крайние показатели, продолжительность их действия, повторяемость. Значение температуры заключается еще и в том, что она изменяет скорость протекания физико-химических клеточных процессов и это отражается на жизнедеятельности организма в целом. Температура влияет на анатомо-морфологические особенности организмов, ход физиологических процессов, их рост, развитие, поведение во многих случаях определяет географическое распространение растений и животных. Холодолюбивые организмы=криофилы, могут сохранять активность при температуре клеток до -10, когда жидкости их тела находятся в переохлажденном состоянии (грибы, моллюски, членистоногие, черви). Теплолюбивые=термофилы(растения жарких тропических районов). Нередко гибнут уже при 0, хотя физического замораживания их тканей не происходит, причины гибели: нарушение обмена веществ, подавление физиологических процессов. Пресмыкающиеся выдерживают до 45-50 градусов, сине-зеленые водоросли 75-80. В зависимости от ширины интервала температур организмы могут быть эвритермные(выдерживают широкие колебания температур) и стенотермные. В пределах от верхних оптимальных до верхних максимальных и от нижних минимальных до нижних оптимальных – диапазоны верхнего и нижнего пессимумов. Минимальную и максимальную температуры нижнего и верхнего пессимумов называют нижним и верхним порогом развития или нижним и верхним биологическим нулем, за пределами которого развитие организма не происходит. Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие за пределы верхнего – эффективные температуры. Беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии лишены способности поддерживать температуру тела в узких границах, они пойкилотермные, или эктотермные, так как они больше зависят от тепла, поступающего извне, чем от тепла, которое образуется в обменных процессах. Птицы и млекопитающие способны поддерживать постоянную температуру тела, независимо от окружающей температуры – гомойотермные. Они мало зависят от внешних источников тепла, благодаря высокой интенсивности обмена у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться, они живут за счет внутренних источников тепла – эндотермные. Для растения и эктотермных животных количество тепла, необходимое для развития, определяется суммой эффективных температур или суммой тепла. Зная нижний порог развития, легко определить эффективную температуру - по разности наблюдаемой и пороговой. Сумма эффективных температур равна разности температуры окружающей среды и температуры порога развития, умноженная на продолжительность развития в днях, часах, это постоянная величина для каждого вида растений и эктотермных животных. Развитие эндотермных животных в меньшей степени зависит от температуры окружающей среды. Эндотермные животные, обитающие в холодных областях(полярные медведи, киты) имеют обычно крупные размеры, а обитатели жарких стран(насекомоядные млекопитающие) обычно меньше по размерам. Это явление – правило Бергмана(при продвижении на север средние размеры тела в популяциях эндотермных животных увеличиваются). При увеличении размеров уменьшается относительная поверхность тела, и следовательно, теплоотдача. Три основных пути к воздействию неблагоприятных температур: активный путь(усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей), пассивный путь(подчинение жизненных функций организма ходу внешних температур), избегание неблагоприятных температурных воздействий(выработка жизненных циклов, когда наиболее уязвимые стадии проходят в самые благоприятные по температурным условиям периоды года).

Дискуссионным также является вопрос о том, относились ли к теплокровным животным птерозавры и динозавры.

Согласно современной классификации динозавры относятся к классу пресмыкающихся. А все пресмыкающиеся — холоднокровные животные. «Белые вороны» на этом фоне — крокодилы. Температура тела представителей этого отряда в течение суток меняется всего на один-два градуса, что достигается за счет больших размеров и особенностей строения: панцирь и кости под ним выступают в роли аккумуляторов тепла, медленно нагреваясь и столь же медленно охлаждаясь. Такое явление называется инерциальной гомойотермией — в отличие от истинной, когда уровень метаболизма позволяет поддерживать температуру постоянной независимо от внешних условий. Понятно, что для поддержания постоянной температуры тела нужно больше еды. Зато и активность при этом не страдает от внезапных холодов.

Изначально динозавров сразу записали в холоднокровные. Однако с 60?х годов ХХ века эта запись становится все менее очевидной. Ряд открытий, например обнаружение останков динозавров в Австралии, приполярном холодном районе во времена их обитания, и наличие перьев как возможной термоизоляционной «одежды», позволили предположить, что как минимум часть динозавров была теплокровной. Последующие открытия, такие как возможное четырехкамерное сердце, только укрепили ученых в этой догадке. Сейчас многие палеонтологи и палеобиологи спорят порой не о самой теплокровности динозавров, а о том, кто именно из них обладал постоянной температурой тела, а кто нет. В своей работе ученые решили опираться на энергозатраты животных. У современных млекопитающих и птиц на единицу массы они существенно выше, чем у рептилий и беспозвоночных. Оказалось, что пять крупнейших представителей из модельной выборки, включая тираннозавров, требуют намного больше кислорода, чем может обеспечить метаболизм хладнокровных, даже при ходьбе. А при быстром беге много кислорода требуется даже тем динозаврам, что весят всего 20 кг. Достаточно интересное свидетельство того, что крупные динозавры были инерционными эндотермиками, получили в 2006 году Джеймс Гиллули, Эндрю Аллен и Эрик Чарнов, которые изучали, как росли кости крупных динозавров. Подобно годовым кольцам деревьев, которые могут рассказать, в каких условиях растение росло, развитие костей также зависит от массы их обладателей. Оказалось, что рост костей больших ящеров был неравномерен. Если в начале жизненного пути температура тела крупных динозавров составляла 25°С, то по мере достижения массы в несколько сот килограммов она серьезно вырастала и достигала у самых крупных экземпляров 35°С. То есть по мере увеличения размеров возникает способность удерживать тепло. А вот маленькие динозавры температуру тела не увеличивали. Впрочем, отдельные энтузиасты уверены, что было у динозавров и истинное теплокровие — ведь инерционное не позволяет проводить длительное время в прохладных условиях, а ареал обитания ряда гигантов далек от курортов.

Еще про зависимость от температуры(из лекций):

k = A e-Ea/RT

k – константа скорости реакции;

Еа – энергия активации;

R – газовая постоянная

(R = 8.314472 J • K -1 • mol -1)

А – коэфф. пропорциональности

Т – абсолютная температура

правило Вант-Гоффа

При увеличении температуры на 10оС

скорость реакции

возрастает в 2-4 раза

П03

П3)При изучении проб морского фитопланктона выяснилось, что чем больше размер клеток того или иного вида водорослей, тем ниже их численность. Удивительно, но это снижение численности происходит пропорционально массе клетки в степени –0,75 — точно такое же количественное соотношение этих величин ранее было описано для наземных млекопитающих. А значит, «правило энергетической эквивалентности» действует и для фитопланктона.

Крупные организмы не могут быть столь же многочисленны, как мелкие. Слонов в расчете на единицу площади их местообитания существенно меньше, чем антилоп, а антилоп меньше, чем мышей-полёвок. Уже четверть века тому назад американский исследователь Джон Дамут на большой выборке млекопитающих, включающей множество видов самого разного размера, выяснил? что между плотностью популяций N и массой тела взрослых особей W, несмотря на большой разброс данных, существует четкая отрицательная зависимость, которую можно выразить уравнением:

N = aW^b,

где a — показатель высоты пересечения линии регрессии с осью ординат, а b — показатель наклона линии регрессии. Численное значение b равно примерно –0,75 (или попросту –3/4). Иными словами, чем крупнее вид, тем меньше плотность его популяции, но зависимость эта нелинейная: более крупным животным в расчете на единицу массы требуется меньше пространства обитания чем мелким.

Когда данное соотношение было обнаружено, возник невольный соблазн сопоставить его с давно известной зависимостью интенсивности обмена (дыхания) организма R от массы тела W. Еще в 30-е годы ХХ века было установлено, что данная связь хорошо описывается степенной функцией:

R = aW^b,

причем если коэффициент a может быть разным для разных групп организмов (например, для одноклеточных, беспозвоночных, теплокровных позвоночных), то показатель степени b варьирует слабо и равен +0,75 (или +3/4). Данная зависимость говорит о том, что энергетические затраты организма (и, соответственно, его рацион) возрастают нелинейно при увеличении веса: более крупные организмы на единицу массы тела расходуют энергии меньше, чем мелкие. Это хорошо знает каждый, у кого есть кошка и кто хотя бы мысленно сравнивал ее рацион (в процентах от ее веса) со своим собственным (также в процентах от веса).

Зная количественные соотношения массы тела организмов и плотности их популяций, а также массы тела и энергетических затрат, можно выяснить, как зависит потребление энергии популяциями разных животных, обитающих на определенной площади, от средней массы их тела. Для этого надо взять произведение R (индивидуальных затрат организма) на N (плотность популяций, то есть число особей на единицу площади). Обе величины можно выразить как функции веса организма, обе зависят от него в степени 3/4, но с разным знаком. Соответственно,

W в степени(–3/4)? W в степени(+3/4) = W в степени 0 = 1.

Иными словами, энергетические траты животных разного размера на единицу площади тех мест, где они обитают, оказывается одинаковыми. Это и есть «правило энергетической эквивалентности» (energetic equivalence rule). Согласно ему, слоны, антилопы и полёвки с одного гектара потребляют примерно одно и то же количество пищи.

Организмы, способные образовывать тепло внутри своего тела с помощью различных физиологических и биохимических механизмов, называют эндотермными (эндотермы), а организмы, температура тела которых полностью зависит от температуры окружающей среды, т.е. определяется внешними источниками тепла – эктотермными (эктотермы).

Чем крупнее организм, тем больше ему надо энергии. Связь можно описать степенной функцией:

Y = a Wb

где: Y – скорость дыхания, выраженная или в потреблении кислорода за единицу времени, или непосредственно в единицах потока энергии,

W – масса тела,

a и b – коэффициенты, более или менее постоянные для определенной группы организмов.

В логарифмической форме:

lg Y = lg (a Wb) = lg a + b lg W

Для гомойтермных (эндотермных) животных при средней температуре тела 39оС:

Rh = 4.1 W0.751

Для пойкилотермных (эктотермных) животных при температуре 20оС:

Rp = 0.14 W0.751

Для одноклеточных при температуре 20оС:

Rp = 0.018 W0.751

Зависимость от массы тела удельного обмена (в расчете на единицу массы тела).

Правую часть уравнения делим на массу тела. К примеру, для эндотермных животных удельный обмен Rs(h) составляет:

Rs(h) = Rh / W = 4.1 W0.751 / W =

4.1 W0.751-1 = 4.1 W-0.249

Если длина одного животного больше длины другого в N раз, то поверхность S, масса M и обмен R будут возрастать пропорционально:

S ~ N2

M ~ N3

R ~ M2/3

Приведенные оценки метаболизма относятся к «базальному обмену», для организма, находящегося в состоянии покоя. Если организм активен, то полученная величина характеризует активный, или так называемый «полевой» обмен. Эта величина выше базального обмена, но не более, чем в несколько раз (Hammond, Diamond, 1997). У велосипедистов, участвующих в многодневной гонке Tour de France, полевой обмен превышает базальный в 4.2-5.6 раз. Максимальное превышение (6.5 раз), отмечено для выкармливающей потомство самки домовой мыши. Показатель степени b=0.75, описывающий характер зависимости скорости метаболизма от массы тела, не следует рассматривать как строгую константу, аналогичную константам, известным из физики.

b – это просто средняя величина, мода статистического распределения множества эмпирических оценок, которые могут варьировать от 0.67 до 0.86. Понятие базального обмена используют как правило по отношению к эндотермам, например, млекопитающим во время обычного сна (но не спячки, которая всегда связана с теми или иными изменениями скорости дыхания).

В случае эктотермных животных, например, дождевого червя или дафнии, разделить обмен покоя и активный практически очень сложно.

Правило энергетической эквивалентности плотность популяции ~

(масса тела)-0.75

N ~ W-0.75

Данная зависимость получена только для больших выборок

млекопитающих и (отдельно) птиц

П04

Иерархическая стр-ра популяций:

В большинстве равновесных популяций раньше или позже образуются скопления особей. Это явление называется агрегацией.Агрегация усиливает конкуренцию между особями за питательные вещества, корм и жизненное пространство, но это неблагоприятное обстоятельство полностью компенсируется значительными преимуществами, способствующими выживанию группы в целом. В группах особей нередко наблюдается снижение смертности в неблагоприятные периоды или при нападении других организмов (в том числе конкурирующих групп того же вида). Кроме того, группа способна изменять микросреду и микроклимат в благоприятном для себя направлении.

«Общественная агрегация» в том виде, в каком она встречается у общественных насекомых и позвоночных (в противовес пассивной агрегации как реакции на факторы среды), характеризуется определённой организацией, в частности групповой иерархией и специализацией особей. В иерархической структуре группы (которая может выражаться, например, в «порядке клевания» у птиц) особи часто связаны между собой чёткими связями доминирования — подчинения. Иерархия может иметь сложную структуру, в которой особи связаны между собой отношениями лидерства, доминирования и кооперации, как, например, в группах некоторых птиц и насекомых, ведущих себя почти как единое целое. Во главе такой группы или стаи может быть вожак, причём у крупных животных зачастую это — старшая самка (слоны, волки). В стае возможны и параллельные иерархические структуры с разделением на вертикали по половому признаку. Во главе стаи находятся альфа-самец и альфа-самка, ниже могут находиться особи, располагающиеся на целом ряде иерархических ступеней, причём на всех уровнях может идти борьба отдельных особей за место на более высокой ступени.

У крупных хищников, находящихся наверху экологических пирамид, иерархическая структура стаи — семьи может носить более сложный характер. Например, у волков и шакалов в стае иногда живут так называемые дядьки или тётки. Это полноправные особи, помогающие основной паре растить и кормить потомство, но сами в размножении не участвующие.

У рыб, птиц и насекомых часто иерархия отсутствует; особи в стае следуют действиям друг друга так, словно «им известно, к чему они все стремятся». Подобные типы общественной организации не только благоприятны для популяции как целого, они могут играть известную роль и в регуляции численности популяции.

Замечательная организация общественных насекомых широко известна и была предметом многочисленных исследований. Наиболее развитые формы общественной организации среди насекомых свойственны термитам, а также муравьям и пчелам. У наиболее специализированных видов разделение труда достигается существованием трёх «каст»: особей, выполняющих функцию размножения (например, царица у пчёл), рабочих (их задача — добывание пищи) и солдат (они защищают колонию); каждая каста имеет характерные морфологические особенности. Такая адаптация приводит к групповому отбору не только в пределах вида, но и в группах тесно связанных видов.

Локальные популяции и метапопуляции:

Мир природы фрагментирован. Очень часто бывает так, что в местообитания, пригодные для существования определенного вида, вклиниваются местообитания, не подходящие для этого вида. Таким образом, на региональном уровне популяция часто состоит из некоторого числа локальных популяций; такую популяцию более высокого уровня можно назвать «метапопуляция».

Если наблюдается миграция особей между отдельными локальными популяциями, значит, мы имеем дело с метапопуляцией. Принцип миграции — вот то основное, что отличает теорию метапопуляций от стандартной теории популяций, анализирующей смертность и рождаемость внутри отдельной популяции. Внутри региональной метапопуляции отдельные местные популяции вполне могут вымереть, а потом их местообитание будет колонизировано особями соседних популяций, и на этом месте вновь появится локальная популяция.

"Бутылочное горлышко" низкой численности (пример гепарда):

Прохождение через «бутылочное горлышко» характерно для популяций многих видов насекомых, резко сокращающих численность в осенне-весенний период. В частности, популяции Drosophila melanogaster на территории России и ближнего зарубежья резко сокращают численность зимой и ежегодно восстанавливают размер в летний период. Такие сокращения численности приводят к существенным сдвигам в частотах изучаемых генетических маркеров. В случае восстановления численности видов, находившихся на грани вымирания, также происходит снижение генетического разнообразия, обусловленное эффектом бутылочного горлышка.

Классическим примером действия эффекта является популяция гепардов. С использованием современных методов генетического анализа было установлено, что гепарды обладают очень малым генетическим разнообразием: обследование методом электрофореза крови большей группы гепардов показало (О'Брайен и др., 1986), что ни по одному из 52 проанализированных белков не было обнаружено ника-кой изменчивости, хотя для мно-гих обследованных видов живот-ных. в том числе и представителей кошачьих, процент полиморфных, т. е. дающих несколько вариантов одного белка) генов составляет 10—60 (предполагается, что в результате какой-то катастрофы выжила лишь одна пара особей) (я думаю, это был всемирный потоп. каждой твари по паре, и все такое:)). Недостаток генетического разнообразия поставил данный вид на грань вымирания. В настоящее время численность гепардов продолжает падать и насчитывает менее 20 тысяч особей. Эффект бутылочного горлышка сказался на жизнеспособности всего вида: у гепардов повышенная чувствительность к болезням и различные отклонения, приводящие к снижению плодовитости.

Современный пример действия эффекта бутылочного горлышка — популяция сайгака. Численность антилопы сайгак сократилась на 95 % от приблизительно 1 миллиона в 1990 году до менее чем 30 000 в 2004, главным образом по причинам браконьерства для нужд традиционной китайской медицины.

Расселение популяций и связанное с этим изм-е генетической стр-ры:

Между интенсивностью миграции и изменением частоты аллелей существует определённая зависимость (Falconer, 1960; 1981*). Обозначим частоту данного аллеля среди исконных членов популяции через q0, среди иммигрантов — через qm, а в получающейся в результате смешанной популяции — через q. В та ком случае изменение частоты этого аллеля за одно поколение (?q), обусловленное потоком генов, составит

Дата добавления: 2015-10-21