Возрастная структура популяций

Важной характеристикой при исследовании популяции является ее возрастная структура, влияющая как на рождаемость, так и на смертность. Соотношение разных возрастных групп в популяции определяет ее способность к размножению и показывает ее перспективу.

Возрастной состав популяции наглядно отражают так называемые возрастные пирамиды, представляющие собой гистограммы возрастного распределения особей.

Если в популяции размножение происходит постоянно, то по возрастной структуре устанавливают - сокращается или увеличивается численность.

В большинстве популяций репродуктивная способность их членов изменяется с возрастом. В современной экологии при исследовании возрастного состава популяции выделяют три экологические возрастные группы: пререпродуктивную; репродуктивную; пострепродуктивную.

Длительность этих возрастов по отношению к общей продолжительности жизни сильно варьирует у разных организмов.

Как правило, наибольшей жизнеспособностью отличаются популяции, в которых все возрасты представлены относительно равномерно. Такие популяции называют нормальными. Если в популяции преобладают старые особи, это однозначно свидетельствует о наличии отрицательных факторов в ее существовании, нарушающих воспроизводительные функции. Такие популяции рассматривают как регрессивные, или вымирающие. Требуются срочные меры по выявлению причин такого состояния и их исключению. Популяции, представленные в основном молодыми особями, рассматриваются как внедряющиеся, или инвазионные. Жизненность их обычно не вызывает опасений, но велика вероятность вспышек чрезмерно высокой численности особей, поскольку в таких популяциях не сформировались трофические и другие связи.

При благоприятных условиях в популяции имеются все возрастные группы и поддерживается сравнительно стабильный уровень численности. На возрастной состав популяции, помимо общей продолжительности жизни, влияют длительность периода размножения, число генераций в сезон, плодовитость и смертность разных возрастных групп. Например, у полевок взрослые особи могут давать потомство 3 раза в год или более, а молодые особи способны размножаться через 2-3 месяца.

В популяциях растений иногда наблюдается еще более сложная картина. Дубы, например, дают семенную продукцию в течение нескольких столетий. Как результат, популяции у них формируются из огромного количества возрастных групп.

Если популяция находится в нормальном или близком к нормальному состоянии, человек из нее может изымать то количество особей или биомассу (последний показатель обычно используется применительно к растительным сообществам), которая прирастает за промежуток времени между изъятиями. Ясно, что изыматься должны прежде всего особи после- продуктивного возраста (окончившие размножение). Если преследуется цель получения определенного продукта, то возраст, пол или другие характеристики популяций корректируются с учетом поставленной задачи.

Обычно в начальный период роста (пререпродуктивная стадия) организмы размножаться не способны. Длительность этого периода у различных видов сильно варьирует - от нескольких минут у микроорганизмов до нескольких лет у человека, многих млекопитающих, деревьев. Пререпродуктив- ный период может продолжаться большую часть жизни, как, например у поденок (личиночное развитие в воде занимает от года до нескольких лет из-за длительного развития личинок) и 17-летней цикады (пререпродуктивная стадия достигает нескольких лет).

Рис. 4.1. Соотношение продолжительности пререпродуктивного (1), репродуктивного (2) и пострепродуктивного (3) периодов онтогенеза

у некоторых видов

Иллюстрацией вышесказанному является рис. 4.1, на котором показано соотношение пререпродуктивного, репродуктивного и пострепродуктивного периодов у разных видов беспозвоночных и позвоночных животных.

Видно, что у поденок и сосновой совки пререпродуктив- ный период составляет более 95 % общей продолжительности жизни. У саранчи же и дрозофилы пререпродуктивный период не превышает 50 % общей продолжительности жизни.

Иное положение наблюдается в популяциях человека, а также животных, которые содержатся в искусственно созданных условиях (комнатные, домашние животные, обитатели зоопарков). Особи в таких популяциях доживают до пострепродуктивного периода. У современного человека три эти «возраста» примерно одинаковы, на каждый из них приходится около трети жизни. У первобытных людей пострепродуктивный период был намного короче.

В настоящее время соотношение возрастных экологических групп в популяции людей меняется. Увеличивается число детей, подростков и пенсионеров, т.е. непроизводительных слоев населения. Доля детей до 15 лет в большинстве развивающихся стран увеличилась до 50 %, пожилых людей старше 65 лет - до 15 %. Такое изменение соотношения возрастных групп приводит к увеличению нагрузки на трудоспособную часть населения.