Популяцияны сипаттайтын негізгі қасиеттер

Популяцияның табиғаттағы саны мен тығыздығы. Популяция-
ның саны мен тығыздығы оның қасиеттерін сипаттайтын негізгі
көрсеткіш болып саналады. Популяцияның саны дегеніміз — белгілі
бір көлемдегі немесе территориядағы особьтардың жалпы саны.
Организмдердің саны табиғатта тұрақты болмайды. Оның аз немесе көп болуы особьтардың өсімталдығы мен шығынына (өлу)
байланысты.

Популяцияның тығыздығы – белгілі бір көлемдегі немесе кеңістіктегі особьтардың саны мен биомассасының салмағымен өлше-
неді. Мәселен, 1 гектардағы шыршалардың саны 150 немесе 1 м³
көлемдегі су дафниялардың биомассасы 0,5 г.

Популяцияның тығыздығы олардың санына байланысты өзге-
ріп отырады. Тығыздық шексіз өсуі мүмкін емес. Ол үшін особь-
тардың кең таралуына қолайлы жағдай мен кеңістік болуы керек.
Организмдердің кеңістікте таралуы олардың шектеуші факторы
кездеспейінше жүре беруі мүмкін. Осыған орай, популяциялардың
кездейсоқ, біркелкі және топтанып таралу жолдары бар.

Кездейсоқ таралу — тек бірегей ортаға тән құбылыс. Мәселен,
егістіктерде зиянкес жәндіктердің таралуы алғашында кездейсоқ
болғанымен бірте-бірте көбейе түсіп, топтану немесе шашыранды
таралу сипат алады.

Организмдердің топтанып таралуы жиі кездеседі, әрі кездей-
соқ та болуы мүмкін. Мысалы, ормандарда ағаштар алғашында
топтанып кездессе, бірте-бірте біркелкі өсе бастайды. Өсімдіктер-
дің таралуы спора, тұқым, жеміс арқылы жүзеге асады. Ал, жануарлардың таралуы активті немесе пассивті болуы мүмкін.
Мәселен, активті таралу түлкі, бұғы, т.б. тұяқты аңдарда жиі кездеседі. Пассивті таралу көбінесе баяу қозғалатын жануарларға тән.
Активті таралатын организмдерде шекаралық шектеу болмай қалады, ал пассивті организмдерде айқын байқалатын шекаралық ареалдар жиі кездеседі. Оларды біз қос мекенділер, бауырымен жорғалаушылар, маллюскалар тіршілігінен көреміз.

Популяциялардың ареалының кең немесе тар болуы организмдердің дене мөлшері, қозғалу активтілігі, қорек қорына, т.б. көптеген абиотикалық факторларға байланысты болады. Мәселен, кәдімгі шөптесін жерлерде насекомдардың саны мыңдаған особқа жетуі мүмкін. Ал, керісінше ірі хайуанаттар мен үлкен ағаштардың популяцияларын саны мен тығыздығының тұрақты болмауы адамның іс әрекетіне де тығыз байланысты. Сол сияқты қоректік факторлардың да ролі ерекше. Оны біз ақ тиін, қоян, кекілік,қырғауыл, т.б. организмдердің табиғаттағы саны қорек аз болған жылдары күрт азайып кететінен байкаймыз. Сондықтан, табиғатта популяциялардың саны ешқашанда тұрақты болмайтыны заңды құбылыс. Бірақ, кейбір жағдайларда популяциялардың саны бір бағытта күрт көбейіп немесе азайып кетуі мүмкін. Бұл процестер табиғатта жиі кездеседі. Оның себептері көп. Оларға – түрдің генетикалық шығу тегі, орта факторлары, өсу жылдамдығы, бәсекелестік, қоректің мол болуы, т.б. жатады.

Популяцияның табиғаттағы санын өзін-өзі реттеу мүмкіндігі бар. Әрбір түрдің көбеюінің жоғарғы және төменгі шегі болады. Одан әрі түр көбейе алмайды. Сондықтан кез келген популяция өзінің сан мөлшерін оптимальды (қалыпты) жағдайда ұстап тұруға тырысады. Организмдердің табиғаттағы санының ауытқуының тәуліктік және маусымдық кезеңдерін байқауға болады. Мәселен, ұсақ сүт қоректілер, кеміргіштер, кейбір құстар мен насекомдардың өсу, көбею потенциалы өте жоғары болады. Кеміргіштер бір маусым ішінде 300-500 есе, ал кейбір насекомдар 1300-1500 есе көбейетіні ғылымға мәлім. Мұндай құбылыстар, әсіресе, шегірткелерде, жұқпалы аурулардың қоздырғыштары, вирустар мен бактериялар өміріндежиі кездесіп, ауыл шаруашылығына немесе адам өміріне үлкен қауіп төндіруде.

Популяциялардың табиғаттағы санының күрт азайып кетуі де қалыпты жағдай емес. Кей жағдайда популяциялар сиреп, бірте-бірте құрып кетуі мүмкін.

Популяциялардың табиғаттағы санының қайталанбайтын, тұрақты, сирек қайталанатын, ырғақты қайталанатын, тұрақты қайталанатын жағдайларын кездестіруге болады. Мәселен, тұрақты қайталанбайтын ауытқулар тарихта бірнеше мысалдар арқылы көрініс берген. Американдық шабақ балықтарды аулау 1900 жылдан бастап жыл сайын 2000 т. болған. Одан соң оны аулау бірнеше жыл бірден 98% кеміп кеткен. Ал, 1944 жылдан бастап тағы да жылына 2500 т. шабақ аулана бастаған.

Табиғатта кездесетін мұндай құбылыстарға XIX ғасыр мен XX ғасыр аралығында Ресей жеріндегі жұпсыз түн көбелегінің, Австралия жеріндегі қоян мен Гавая аралындағы опунция кактусының, Еуразияға кең таралған колорада қоңызы мен амброзия арамшөбін мысалға келтіруге болады. Организмдерде сирек кездесетін мұндай құбылыстар көбінесе олардың жаңа ортаға түсуімен байланысты екені көңіл аударарлық жағдай. Оның бірден-бір басты себебі, жаңа ортаға кездейсоқ жолдармен келген организадердің көбінесе тұқымы, жемісі, жұмыртқасы немесе ересегінің келіп түсуі. Нәтижесінде, организмнің бұрынғы мекенінде оның ғасырлар бойы бейімделген табиғи жаулары, паразиттері, ауруларын туғызушылар, бәсекелестері, т.б. реттеушілерінің қалып қоюында екенін ғалымдар дәлелдеп отыр.

Популяциялардың өсімталдығы, өлім-жітімі (шығымы) және таралуы мен орын ауыстыруы олардың табиғаттағы сан мөлшерінің ауытқуына тәуелді болып келеді.

Организмдердің көбею мүмкіндігі өте жоғары. Оны организмнің биотикалық потенциалы дейді. Ғалымдар кейбір организмдердің теориялық өсімталдығын зерттеген кезде көптеген қызықты фактілерге көздері жеткен. Мәселен, бактериялар әрбір 20 минут сайын көбеюге қабілетті болған. Егер де олардың көбеюне ешбір кедергі болмаған жағдайда 36 сағат ішінде бүкіл жер шарын қаптап кететіндігі дәлелденген. Сол сияқты кәдімгі бақ-бақ өсімдігін бір тал тұқымының популяциясы, жер шарына 10 жыл ішінде таралып кететін көрінеді. Ал, балықтар уылдырығын он мыңдап шашқанымен оның небері 2-3% ғана тірі қалады. Насекомдардың көбі жүздеп, мыңдап жұмыртқа салғанымен оның аман қалу мүмкіндігі 0,32% деп есептеледі. Айтылған фактілер организмдердің шын мәніндегі тірі калу мүмкіндігінің өте аз екендігін дәлелдейді.

Организмдердің табиғаттағы сан мөлшері олардың шығынына да көп байланысты. Популяцияның шығыны (өлім-жітімі) дегеніміз – белгілі бір уақыт аралығындағы өлген особьтарының саны. Организмдердің шығыны орта жағдайларына, қорекке, ауруларға, популяцияның жас ерекшеліктері мен т.б. көптеген факторларға тәуелді болып келеді. Кейбір организмдердің шығымы жас кезінде жоғары болса, ал біразы ересек кездерінде көбірек өледі.

Организмдердің жалпы шығынын үш типке жіктеп қарастыруға болады. Яғни, организмдердің тірі қалу мүмкіндігінің үш типі бар.

Тірі қалу мүмкіндігінің бірінші типі көбінесе насекомдарға, ірі сүтқоректілерге, ағаштарға, адамдарға тән. Бұл жағдайда организмдердің өмір ұзақтығы біркелкі дами келе ең соңғы жылдары (кәрілік кезеңі) қысқа уақыт аралығында шығын күрт көбейіп кетеді. Әрине, бірінші тип әрбір организмнің шығу тегіне, жасының ұзақтығына, жыныс ерекшеліктеріне қарай әр түрлі болады.

Екінші типке жататын организмдердің өлім-жітімі өмірінің
ұзына бойында тұрақты болатын түрлерге тән. Бұларға тұщы суларда тіршілік ететін ішек қуыстылар жатады әрі сирек кездесетін құбылыс.

Үшінші типте көптеген организмдердің өкілдерін қамтиды.
Оларға тән белгілер — организмдердің өмірінің бастапқы кезеңінде особьтардың шығынының өте көп болуы. Мәселен, балықтар, құстар, омыртқасыз жануарлар шексіз көп ұрпақ береді. Өсімдіктер өте көп тұқым мен ұpпaқ беруге ұмтылғанымен олардың өлім-жітімі керісінше 90-95 %-ке жетеді. Организмдердің тірі калу мүмкіндігін білу популяциялардың пайдалы немесе зиянды түрлерімен теориялық зерттеулер мен тәжірибелер жүргізгенде маңызы зор.

Организмдердің өсімталдығы және шығынымен қатар олардың кеңістікте таралуы (миграция) да табиғаттағы саны немесе тығыздығына тікeлeй әсер етеді. Популяция өзінің бар мүмкіндігінше ареалын кеңітуге тырысады. Ол көбінесе жаңа ұрпақтардың саны мен саны байланысты. Бірақта ол өзінің ареалын шексіз кеңейте алмайды. Өйткені, жаңа жерлерде немесе жаңа орта олардың бұрынғы мекеніндей қолайлы болмайды, әрі шектеуші факторлар кедергі келтіреді. Популяциялардың тұрақты, өсімтал және өте сирек кездесетін типтерін ажыратуға болады. Тұрақты популяцияларда организмдердің тууы мен шығыны тепе-тендік сақтап кезектесіп келіп отырады. Сол сияқты популяцияның тұрағы болуы генетикалық-тарихи, биологиялық жағдайларға да байланысты. Табиғатта попляциялардың тұрақты болуы особьтардың тууы мен иммиграциясына және шығыны мен эмиграция жағдайына да байланысты. Иммиграция кезінде организмдер особьтері популяция құрамына қосылып отырса, ал эмиграция бойынша кеміп азайып отырады. Аталған факторлар үйлесімді өрі кезектесіп отырған жағдайда популяция өзінің тұрақтылығын ұзақ уақытқа сақтауы мүмкін. Сонда ғана біз популяцияны тұрақты дей аламыз.

Табиғатта сирек болса да популяциялардың кейбір түрлерінің

өсу немесе өлім-жітімі шектен тыс көбейіп кету жейі кездеседі.
Егер де популяция күрт көбейіп кетсе, оны өсімталдығы жоғары

типке жатқызамыз. Ондай популяцияларды көбінесе ұсақ организмдердің өкілдері құрайды.

Жалпы, популяциялардың көбеюінің екі типі бар: экспоне-циальды және логистикалық. Экспонециальды көбею логарифмді жолмен өседі. Өсу жолын математикалық формуламен өрнектеген Алотки (1920). Популяцияның экспонециальды өсуі табиғатта оның тіршілік ортасының тұрақтылығы мен шектеуші факторлары жоқ болған жағдайда ғана біраз уақытқа созылады. Аталған өсу жолы көбіне ұзақка бармайды. Өйткені, шектеуші факторлар әсер етіп өсу жылдамдығын, тұрақты көбеюде керісінше бәсеңдеп, одан кайта көтеріліп S- төрізді алмасып отырады. (5.1-сурет).

Популяция саны өсуінің экспоненциалдық (а) және логистикалық (б) қисық сызықтары. Жолақтанған аймақ –ортаның қарсыласуы. (А.К.Бродский бойынша, 1998).

Суретте көрсетілгеңдей популяцияның өсуі тұрақты болған жағдайда оның табиғаттағы саны мен тығыздығы бір бағытта өсіп отырса, ал ортаның қарсыласуы нәтижесінде оның бағыты ауытқи отырып ауысатынын көреміз. Популяциялардың осылайша алма кезек ырғақты қайталану заңдылығын мұхиттардың тұрақты толысу және қайтуы толқындарына теңеуге болады. Бұл зандылық жер бетіндегі барлық түрлерге тән қасиеттер болып саналады. Популяцияларды сипаттайтын қасиеттердің бірі-оның жастық құрылымы. Жалпы, популяциялардың өсімталдығы мен шығыны олардың жас ерекшеліктеріне тәуелді болады. Көптеген популяциялар жас және жыныстық жағынан біркелкі болмайды. Организмдердің жас ерекшеліктері, олардың ұзақтығы минуттардан басталып ұзақ жылдарға созылады. Популяцияларға қатысты организмдердің предпродуктивті, репродуктивті және пострепродутивті экологиялық топтарын
ажыратады. Жастық құрылымы аз немесе көп болуы әрбір особьнің өмірінің ұзақтығына байланысты. Кей бір біркүндіктер деп аталған насекомдардың личинкаларының жа сы бірнеше жылға созылса, ал ересектері бірнеше күн ғана өмір сүреді. Бұған жататын организмдер өзінің табиғаттағы сан мөлшерін тез арада қалпына келтіреді. Табиғатта популяциялардың санының азаю процесі ондағы жас особьтардің азайып, ересектерінің көбейгендігін көрсетеді. Негізінен жас особьтардың көп болуы
популяцияның сандық және сапалық құрамын жаңартып, әрі тұрақты ұстап тұруға тікелей әсер етеді. Популяциялардағы особьтардың жасының ұзақтығы, өсімталдығы, көбею жылдамдығы, ұрпақтар жиілігі жыл маусымдарына байланысты өзгеріп отырады. Мәселен, дала тышқандарының аналықгары жылына 3-4 рет балалайды. Ал, піл төрт жылда бір peт 1-2 ғана ұрпақ әкеледі.