Экологические стратегии выживания

Динамика роста численности популяций

В конце XVIII в. Томас Мальтус (1766—1834) выдвинул известную теорию о росте народонаселения в геометрической прогрессии. На современном математическом языке эта зависимость выражается J-образной кривой, которая отражает экспоненциальный рост численности организмов и описывается уравнением:

N_t= N₀ e^rt,

где N_t — численность популяции в момент времени t; N₀ —численность популяции в начальный момент времени t₀; е —основание натурального логарифма (2,7182);. г — показатель, характеризующий темп размножения особей в данной популяции.

Этот закон хорошо работает в неизменных условиях. Если же экологические факторы существенно изменяются (изменяются условия существования популяции), то данный закон может существенно трансформироваться, вплоть до противоположного. Существуют различные математические модели, описывающие реальное изменение численности популяций.

По мере увеличения численности популяции может быть достигнута биологическая емкость среды. В естественных условиях при приближении к такой ситуации рост численности популяции будет замедляться, и, начиная с некоторого момента, остановится.

Изменения численности могут быть сезонными и годовыми. Годовые колебания обычно вызваны биотическими факторами, отличаются высокой регуляцией и их называют циклами.

Экологическая стратегия выживания — стремление организмов к выживанию. Экологических стратегий выживания множество. Но все их многообразие заключено между двумя типами эволюционного отбора, обозначенными константами логистического уравнения: r-стратегия и К-стратегия.

Тип г-стратегия, или r-отбор, определяется отбором, направленным, прежде всего, на повышение скорости роста популяции и, следовательно, таких качеств, как высокая плодовитость, ранняя половозрелость, короткий жизненный цикл, способность быстро распространяться на новые местообитания и пережить неблагоприятное время в стадии минимальной активности.

К-стратегия, или К-отбор – это стратегия, направленная на повышение выживаемости в условиях уже стабилизировавшейся численности. Это отбор на конкурентоспособность, повышение защищенности от хищников и паразитов, повышение вероятности выживаемости каждого потомка, на развитие более совершенных внутривидовых механизмов выживаемости (Гиляров, 1990).

Очевидно, что каждый организм испытывает r- и К-отбор одновременно, но r-отбор преобладает на ранней стадии развития популяции, а К-отбор характерен для стабилизированных систем, т.е. r-стратегия обеспечивает выживание за счет количественного роста, а К-стратегия — за счет качественного совершенствования взаимоотношений между особями и особей с абиотической средой.