Populacja

Wszędzie na Ziemi są tereny, na których żyją typowe dla danego miejsca zbiorowiska zarówno zwierząt, jak i roślin. Ich wzajemne powiązania są bardzo różnorodne. W ekologii wszelkie stworzenia, które zamieszkują jakiś określony teren nazywa się zespołem biotycznym. W jego skład wchodzą inne grupy oraz populacje.

Populacją nazywa się wszystkie osobniki, które zamieszkują określony teren, reprezentujące jeden gatunek. W każdej populacji może dochodzić do dowolnego krzyżowania się osobników ze sobą, co w konsekwencji daje potomków. Teren, na którym zamieszkuje populacja jest nazywany siedliskiem. Dany przedstawiciel populacji może zajmować określony teren, który nosi nazwę areału. Zasięg populacji określa się przez sumowanie areałów wszystkich członków populacji. Do dokładnego opisania populacji używa się kilku charakterystycznych pojęć, takich jak: liczebność oraz jej dynamika, zagęszczenie, śmiertelność i rozrodczość, organizacja przestrzenna oraz socjalna, struktura wiekowa oraz płci.

Pod pojęciem liczebności populacji rozumie się ogólną liczbę wszystkich członków populacji. Natomiast przez dynamikę liczebności określa się tempo i zmiany w liczebności zachodzące w pewnej jednostce czasu. W opisie takiej dynamiki wyróżnia się trzy najważniejsze części: fazę wzrostu, dynamicznej równowagi oraz spadku.

Sama liczebność niewiele jednak daje, dlatego istotnym pojęciem w ekologii jest także zagęszczenie populacji. Jest to stopień zapełnienia terenu przez osobniki określonego gatunku w podanej jednostce czasu. Zagęszczenie ocenia się w liczbie osobników na daną jednostkę powierzchni w podanej jednostce czasu. Na właściwą ocenę zagęszczenia mają wpływ: imigracje, emigracje, rozrodczość oraz śmiertelność.

Imigracjami nazywa się tempo przybywania nowych członków do populacji. Z kolei emigracjami nazywa się tempo opuszczania danej populacji przez jej członków. Rozrodczością określa się liczbę nowych członków populacji rodzących się w danej jednostce czasu. Natomiast śmiertelnością jest liczba członków, którzy umierają w danej populacji w danym czasie.

Bardzo istotne znaczenie dla właściwej oceny liczebności ma tempo wzrostu, które określa różnicę pomiędzy chwilowymi przyrostami oraz ubytkami w liczebności danej populacji przeliczoną na 1 członka populacji.

Duży wpływ na spowolnienie tempa przyrastania liczebności danej populacji, która zasiedla jakąś nową przestrzeń ma opór środowiska. Określany jest on sumą wszystkich czynników, takich jak: ograniczenie przestrzenne terenu, wszelkiego typu przekształcenie terenu, wyczerpanie zasobów na danym terenie czy też przybycie naturalnego wroga.

Osobniki mogą zajmować dany obszar w różny sposób - dla lepszego opisu ekolodzy używają więc do tego pojęcia organizacji przestrzennej danej populacji. Generalnie możemy wyróżnić następujące rodzaje rozmieszczenia członków populacji: równomierne, skupiskowe, losowe oraz ławicowe i stadne.

Rozmieszczenie losowe możemy spotkać w środowisku jednorodnym, gdzie osobniki danej populacji nie mają żadnego wpływu na siebie wzajemnie. Odstępy między osobnikami mogą być zróżnicowane. Odległości pomiędzy nimi odpowiadają rozkładowi losowemu. Dobrym przykładem takiego rozmieszczenia są mniszki lekarskie rosnące na trawniku - miejsce ich siewu zależy od czynnika losowego - jakim jest wiatr. Podobnym przykładem są dżdżownice w ziemi czy okrzemki w jeziorze.

Rozmieszczenie równomierne należy do wyjątkowo rzadko występujących w naturze. Ma ono miejsce wtedy, kiedy wszyscy członkowie danej populacji znajdują się w takiej samej odległości od siebie. Przykładami są krowy zamieszkujące oborę czy rośliny posadzone na grządce.

Kolejnym rodzajem rozmieszczenia jest - skupiskowe. W takim przypadku widoczna jest tendencja do tworzenia grup osobników. Tego typu rozmieszczenie jest jednym z najpopularniejszych w naturze. Dobrym przykładem są rośliny rozmnażające się przez rozłogi, takie jak poziomki, ponadto innymi przykładami są stokrotki oraz macierzanki.

Następnym sposobem rozmieszczenia jest - stadne (też ławicowe). Nazwa pochodzi od określenia, jakiego używa się do grupy zwierząt żyjącym razem, należącym do jednego gatunku. Takim rozmieszczeniem charakteryzują się na przykład jelenie, zebry czy słonie. Trochę odmiennymi grupami są ławice - grupy, najczęściej ryb, będące w podobnym wieku (stąd też wzięła się nazwa rozmieszczenia). Podobnie określa się też grupy tworzone przez kałamarnice czy kryl. Osobniki populacji o rozmieszczeniu stadnym czy ławicowym razem polują i się przemieszczają. Niekiedy widoczna jest też obrona zajmowanych terytoriów. Jednak najistotniejszym czynnikiem świadczącym o danym rozmieszczeniu w przestrzeni jest określony gatunek.

W każdej populacji w wyniku organizacji socjalnej dochodzi do różnego rodzaju kontaktów pomiędzy jej członkami. Do najważniejszych typów kontaktu należą: kooperacja - czyli pozytywne relacje, dyzoperacja - czyli negatywne, oraz relacje obojętne.

Ważnym pojęciem przy opisywaniu populacji jest struktura wieku. Określa ona udział osobników w populacji będących w różnym wieku. Zazwyczaj wyróżnia się trzy podstawowe grupy wiekowe: przedrozrodcza, rozrodcza i porozrodcza. Ponadto zależnie od liczby osobników w danej grupie można podzielić populacje na:

• Ustabilizowane - czyli takie, w których wszystkie grupy wiekowe zawierają podobną liczbę osobników
• Rozwijające się - czyli takie, w których jest najwięcej osobników w grupach: przed- i rozrodczej.
• Starzejące się - czyli takie, w których najwięcej jest osobników w grupie porozrodczej

Z kolei struktura płci mówi nam o stosunków w liczbach samców i samic w danej populacji. Oczywiście dotyczy ona jedynie populacji, w których jest podział na płcie. Są w zasadzie dwa główne wskaźniki. Pierwszy z nich - stosunek płci - określa liczbę samców, która przypada na daną liczbę samic. Drugi z nich, to udział płci - określający liczbę samców bądź samic, które przypadają na 100 członków populacji.

Oprócz oczywistych zależności w obrębie gatunku, występują także zależności pomiędzy różnymi gatunkami. Również one mają wpływ na rozwijanie i przeżywanie osobników. Jest oczywistym, że różne gatunki mogą korzystać z określonych zasobów naturalnych (także innych zwierząt), współzawodniczyć bądź współdziałać między sobą czy też być pokarmem (ofiarami dla drapieżników). Wbrew pozorom zależności te są bardzo ważne dla utrzymania określonego składu gatunkowego oraz struktury biocenozy, a także liczebności danych populacji. Zależności między gatunkami mogą być neutralne, dodatnie bądź też ujemne. Oczywiście podział ten opiera się na korzyściach / szkodach dla danych gatunków.

Do oddziaływań ujemnych zalicza się: amensalizm, drapieżnictwo, pasożytnictwo oraz konkurencję.

Do oddziaływań dodatnich zalicza się: mutualizm, protokooperację oraz komensalizm.

Natomiast do oddziaływań obojętnych zalicza się neutralizm.

Amensalizmem określa się takie oddziaływanie, kiedy jedna populacja powoduje zahamowanie drugiej, jednak sama nie odnosi korzyści z tego. Przykładami amensalów są: grzyby wytwarzające penicylinę, które powodują zahamowanie wzrostu bakterii, a także brzozy źle działające na sosny.

Do konkurencji dochodzi pomiędzy osobnikami żyjącymi na tej samej niszy ekologicznej. Najostrzejsza jest ona, gdy zachodzi w obrębie jednego gatunku lub pomiędzy blisko spokrewnionymi - na przykład pomiędzy żabą wodną a trawną. Podobnie sprawa wygląda, gdy osobniki mają podobne wymagania środowiskowe - na przykład wśród antylop i zebr. Zwierzęta te muszą rywalizować ze sobą o pożywienie czy też o tereny. Wynikiem konkurencji jest rozdzielanie się krewniaczych gatunków aż do wyniszczania słabszego z nich - dzieje się tak na przykład u jaszczurek zwinek, które wypierają żyworódki.

Do najpopularniejszych oddziaływań należy drapieżnictwo. Jest ono znane zwłaszcza u zwierząt. Drapieżcy atakują, zabijają oraz zjadają inne zwierzęta - będące ofiarami. Relacje drapieżca - ofiara są jednymi z najistotniejszych procesów, które regulują liczebność populacji. Drapieżców jest zazwyczaj mniej - mają oni dużo ofiar - te zaś rozmnażają się bardzo często (dzięki temu ich liczba wzrasta). Wymieranie ofiar powoduje z kolei obniżenie ich liczby. Co natomiast powoduje także obniżenie liczby drapieżników, które nie mają już tak dużo pożywienia. Następnie jednak - gdy spada liczba drapieżników, liczba ofiar rośnie. I tak dzieje się w kółko.

Bardzo negatywnym oddziaływaniem jest pasożytnictwo. Dzieje się tak, kiedy pasożyt odżywia się i może przetrwać dzięki swojemu żywicielowi, przynosząc tym samym jemu szkodę. Jest to jednak również zamknięty cykl, gdyż pasożyt nie może żyć bez swojego gospodarza. Do pasożytów zewnętrznych zaliczamy m.in.: wszy, kleszcze oraz pchły. Natomiast do pasożytów wewnętrznych - m.in.: tasiemce, bakterie oraz pierwotniaki chorobotwórcze,

Obojętnym dla obu populacji zwierząt jest neutralizm - który przedstawia dwie żyjące obok siebie populacje, na przykład: sikory i bociany.

Szczególnym typem oddziaływania jest natomiast komensalizm - czyli takie relacje, które przynoszą jednemu gatunkowi korzyści, a drugiemu nie, jednak też mu nie szkodzą - na przykład lwy oraz hieny.

Z kolei protokooperacja daje dwóm gatunkom korzyści ze współżycia, jednak nie uzależnia ich - stąd każdy może żyć oddzielnie. Przykładem są tu nosorożce oraz bąkojady.

Ostatnim oddziaływaniem jest mutualizm, który daje korzyści obu populacjom, jednak ich współżycie jest obligatoryjne - jedna populacja nie może żyć bez drugiej. Dobrym przykładem są tu rośliny motylkowe oraz różnego typu bakterie wiążące azot.