Индивидуальный подход в экологии популяций – стоит ли родиться большим?

УДК 575.857:594.3

Н. Хворостова, К. В. Опалинский

Центр экологических исследований Польской академии наук, г. Варшава, Польша,
E-mail: khvorostova@list.ru, krzysztof.opalinski@cbe.internetdsl.pl

Ключевые слова: индивидуальный подход в экологии популяций, Achatina achatina

AN INDIVIDUAL APPROACH TO POPULATION ECOLOGY –
IS TO BE BORN BIGGER WORTH?

N. Khvorostova, K. W. Opalinski

Center for Ecological Research Pol. Acad. Scis, Dziekanów/Warsaw, Poland
E-mail: khvorostova@list.ru, krzysztof.opalinski@cbe.internetdsl.pl

Key words: individual approach to population ecology, Achatina achatina

Особи, составляющие популяцию, не являются одинаковыми. Различия между особями, которые находятся в одном и том же возрасте, возникают с различий генотипа, а также формируются условиями среды проживания и взаимодействием между особями. Одним из типов взаимодействия между особями является конкуренция за ресурсы среды (например пищевые).

Конкуренция ведет к фенотипическим различиям с точки зрения величины тела и интенсивности процесса размножения. Индивидуальный подход в экологии популяций базируется на прослеживании вклада индивидуальных особей (а не особей усредненных) в развитие и функционирование популяции. На основании этого можно предсказать дальнейшую судьбу (динамику) популяции. В литературе практически нет работ, касающихся этой тематики.

Цель работы – описание процеса роста биомассы поколения особей (одновозрастной родственной группы), опираясь на возрастание массы тела индивидуальных особей. Нулевая гипотеза гласит, что в условиях отсутствия конкуренции за пищевые ресурсы начальная разница массы тела индивидуальных животных выравнивается, в результате темпы роста разных групп животных синхронизируются.

Объектом исследований является наземная африканская улитка Achatina achatina (Linnaeus, 1758), размножаемая в лабораторных условиях. Для исследований выбрана группа животных одного поколения, происходящая из одной природной популяции. Животных кормили аt libidum. По истечении 50-х суток после отрождения все животные были пронумерованы, и в течение следующих ста суток осуществлялось измерение их живой массы с периодичностью в пять дней. Таким образом получены индивидуальные кривые роста отдельных особей.

В начале периода инкубации распределение размера особей в поколении имеет положительную асимметрию (среднее значение является большим, чем медиана – в данном случае +0,35). Наименьшие особи наиболее многочисленны (больше 40 % всех особей). Различия между наименьшей и наибольшей особью определяются отношением 1/4,50.

По истечении ста дней роста распределение живой массы отдельных особей становится отрицательным (асимметрия отрицательна, когда модальное распределение является большим, чем средняя и медиана – в данном случае –0,14), а разброс уменьшается до отношения 1/1,99.

Изменение отклонения распределения и уменьшение разброса возникает не только из-за ускорения роста наименьших особей (или замедления роста наибольших), но, главным образом, по причине большой смертности в группе наименьших животных, которая на 50 % выше, чем в группе больших животных.

Большая начальная масса животного гарантирует ему достижение большой массы в конце, но зависимость конечной массы от начальной не является линейной – малые особи растут быстрее, чем большие. Зависимость конечной Ww(k) от начальной Ww(p), выражается отношением Ww(k) = 25 Ww(p)0,46, на практике это означает, что конечная масса животного будет не в два раза больше начальной массы, а только на 46 %. Этот механизм внес значительные изменения в разброс между наименьшими и наибольшими животными в конце периода изоляции.

На поставленный в названии вопрос – «стоит ли родиться большим?» – ответ будет однозначным – да, стоит родиться большим, большим, чем остальная часть поколения. Большая начальная масса тела дает больше шансов на выживание и больше шансов на достижение максимально возможных размеров тела, которые, в свою очередь (по крайней мере теоретически), ограничивают угрозу со стороны потенциальных хищников и конкурентов (Begon, 1984).

Нулевая гипотеза подтвердилась только частично – разнообразие темпов роста (больше у малых особей, меньше у больших), ведет к уменьшению разницы величины особей поколения. Хотя значительную роль в этом процессе играет высокая смертность особей, которые имеют низкую начальную массу тела.

Высокая смертность особей с низкой начальной массой тела характерна только для животных, которые живут вместе и составляют одно лабораторное поколение. Животные, происходящие из одной популяции и содержащиеся в одинаковых условиях, но выращиваемые индивидуально, без контакта с другими особями, имеют такую же смертность, но распределенную равномерно по всем классам величин животных.

Совершенно иная картина получена в ходе работ, проведенных в Центре экологических исследований ПАН, над различиями яиц жаб. Яйца, так же как и улитки, получавшие питание аt libidum, не конкурировали за пищевые ресурсы, но в течение развития различия их размеров возрастали. Таким образом, популяция, вначале унифицированая по массе, в момент проклевывания головастиков имела четко определяемые отличия по возрасту и величине отдельных особей (Bonecki).


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 167-168.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники