If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

11-րդ դասարան. կենսաբանություն

Պոպուլյացիայի չափ, խտություն և ցրվածություն

Ինչ է էկոլոգիական պոպուլյացիան: Ինչպես են գիտնականները սահմանում և չափում պոպուլյացիայի չափը, խտությունը և բաշխվածությունը տարածության մեջ:

Հիմնական դրույթներ

  • Պոպուլյացիան կազմված է տրված տարախքում բնակվող տեսակների բոլոր օրգանիզմներից։
  • Այն գիտությունը, որը ուսումնասիրում է պոպուլյացիաների վիճակագրությունն ու այն, թե ինչպես են դրանք փոփոխվում ժամանակի ընթացքում, կոչվում է դեմոգրաֆիա։
  • Պոպուլյացիայի երկու կարևոր չափումներն են՝ պոպուլյացիայի չափսը՝ դրա կազմում առկա առանձնյակների քանակն ու պոպուլյացիայի խտությունը՝ միավոր մակերեսում կամ ծավալում առանձնյակների քանակը։
  • Բնապահպանները մոտարկում են պոպուլյացիաների չափսն ու խտությունը՝ քառակուսիների և Դրոշմելու և կրկին որսալու մեթոդներով։
  • Պոպուլյացիաներում օրգանիզմները կարող են բաշխվել հավասարաչափ, պատահական կամ խմբերի բաժանված օրինաչափություններով։ Հավասարաչափը նշանակում է, որ պոպուլյացիայում առանձնյակները հավասարաչափ հեռավորության վրա են, պատահական օրինաչափության դեպքում հեռավորությունը պատահական է, իսկ խմբերի բաժանվածը նշանակում է, որ պոպուլյացիան բաշխված է կլաստեռների։

Ի՞նչ է պոպուլյացիան

Առօրյա կյանքում մենք հաճախ ընդունում ենք պոպուլյացիան՝ որպես տվյալ տարածքում բնակվող մարդկանց քանակ, օրինակ՝ Նյու Յորքն ունի 8.6 միլիոն մարդկանցից կազմված պոպուլյացիա։1 Իսկ Մոնովիում և Նեբռաշկայում պոպուլյացիան կազմված է մեկ մարդուց։ Այսպիսով եթե երբևէ որոշես տեղափոխվել Մոնովի, ապա կկրկնապատկես տեղի պոպուլյացիայի քանակը։
Էկոլոգիայում պոպուլյացիան կազմված է տվյալ տարածքում բնակվող հատուկ տեսակի բոլոր օրգանիզմներից։ Օրինակ՝ կարող ենք ասել, որ մարդկանց մի պոպուլյացիան բնակվում է Նյու Յորքում, իսկ մարդկանց մեկ այլ պոպուլյացիա էլ բնակվում է Գրոսում։ Մենք կարող ենք նկարագրել պոպուլյացիան իր չափսերով (դա այն է, ինչ նկատի ունենք երբ նկարագրում ենք տարբեր քաղաքների պոպուլյացիաներ ասելով), ինչպես նաև դրանց խտությամբ (յուրաքանչյուր միավոր մակերեսում մարդկանց քանակը) և բաշխումը (որքան կուտակված կամ սփռված են մարդիկ)։

Դեբոգրաֆիա․ պոպուլյացիաների և դրանցում փոփոխությունների նկարագրությունը

Շատ դեպքերում բնապահպանները ոչ թե ուսումնասիրում են քաղաքներում մարդկանց պոպուլյացիաները, այլ տարբեր տեսակների բույսերի, սնկերի և նույնիսկ բակտերիաների պոպուլյացիաները։ Յուրաքանչյուր պոպուլյացիայի վիճակագրական ուսումնասիրությունները (անկախ նրանից, դրանք մարդկանց թե այլ օրգանիզմների պոպուլյացիաներ են), հայտնի են որպես դեմոգրաֆիա։
Ինչու՞ է դեմոգրաֆիան կարևոր։ Պոպուլյացիաներում առանձնյակների քանակն ու դրա կառուցվածքը (օրինակ՝ օրգանիզմների տարիքային և սեռով պայմանավորված բաշխումը) կարող են փոփոխվել տարբեր պատճառներով։ Այս փոփոխությունները կարող են ազդել ինչպես ֆիզիկական միջավայրի, այնպես էլ այլ տեսակների հետ պոպուլյացիայի փոխազդեցությունների վրա։
Ժամանակի ընթացքում պոպուլյացիաներին հետևելով՝ բնապահպանները կարող են տեսնել, թե ինչպես են դրան փոփոխվել ժամանակի ընթացքում և դրանց արդյունքում դրանք կկարողանան կանխատեսել, թե ամենայն հավանականությամբ դրանք ինչ փոփոխություններ կկրեն ապագայում։ Պոպուլյացիաների չափսերի ու կառուցվածքի մոնիտորինգը կարող է նաև օգնել բնապահպաններին կառավարել պոպուլյացիաները, օրինակ՝ ցույց տալով արդյոք բնապահպանական ջանքերը օգնում են մեծացնել վտանգված տեսակների օրգանիզմների քանակը։
Այս հոդվածով մենք կսկսենք դեմոգրաֆիայի մեր ճանապարհը՝ ուսումնասիրելով պոպուլյացիայի չափսը, խտությունն ու բաշխումը։ Մենք նաև կբացահայտենք որոշ մեթոդներ, որոնք բնապահպանները օգտագործում են բնության մեջ պոպուլյացիաների այս արժեքները որոշելու համար։

Պոպուլյացիայի չափսն ու խտությունը

Պոպուլյացիայի դեմոգրաֆիան ուսումնասիրելու համար, մեզ անհրաժեշտ է կատարել մի քանի հիմնական չափումներ։ Այդ չափումներից մեկը պոպուլյացիայում առանձնյակների քանակն է կամ պոպուլյացիայի չափսը՝ N։ Մյուս չափումը պոպուլյացիայի խտությունն է՝ տվյալ բնակելի միջավայրի միավոր մակերեսում կամ ծավալում առանձնյակների քանակը։
Եվ՛ չափսը, և՛ խտությունը կարևոր են պոպուլյացիայի ընթացիկ կարգավիճակը նկարագրելու համար, և ապագայում դրանց փոփոխությունների վերաբերյալ պոտենցիալ կանխատեսումներ կատարելու համար․
  • Ավելի մեծ պոպուլյացիաները կարող են ավելի կայուն լինել , քան ավելի փոքր պոպուլյացիաները, քանի որ առաջիններում գենետիկական բազմազանությունը ավելի մեծ է և այն ավելի մեծ շանսեր ունի բնական ընտրության միջոցով միջավայրի փոփոխություններին հարմարվելու համար։
  • Ցածր խտությամբ պոպուլյացիայի անդամը (որում օրգանիզմները ավելի նոսր ցրվածություն ունեն) ավելի դժվարությամբ կկարողանան զուգընկերոջ գտնել և բազմանալ, քան մեծ խտությամբ պոպուլյացիայի անդամ հանդիսացող առանձնյակը։

Պոպուլյացիայի չափսի հաշվումը

Պոպուլյացիայի չափսերը հաշվելու համար չե՞նք կարող պարզապես հաշվել դրա անդամ հանդիսացող օրգանիզմների քանակը։ Իդեալում՝ այո։ Բայց իրական կյանքի շատ դեպքերում, դա հնարավոր չէ։ Օրինակ՝ կցանկանայի՞ր փորձել հաշվել քո հարևանությամբ գտնվող այգու կանաչ բույսերի քանակը։ Կամ օրինակ՝ Օնտարիո լճում (որը ունի 393 քառակուսի մղոն ծավալ) սաղմոնների քանակը։1 Պոպուլյացիայում բոլոր օրգանիզմների քանակը հաշվելը շատ ծախսատար և ժամանակատար կլիներ, կամ էլ պարզապես հնարավոր չէր լինի։
Հենց այս պատճառներով, գիտնականները հաճախ մոտարկում են պոպուլյացիայի չափսերը՝ պոպուլյացիայի մեկ կամ ավելի նմուշների միջոցով եզրակացություններ անելով ամբողջ պոպուլյացիայի մասին։ Պոպուլյացիաների չափսն ու խտությունը որոշելու համար կարող են օգտագործվել բազմազան մեթոդներ։ Այժմ մենք կդիրտարկենք դրանցից երկու կարևորագույնները՝ քառակուսի և դրոշմելու և կրկին որսալու մեթոդները։

Քառակուսու մեթոդ

Անշարժ օրգանիզմների պոպուլյացիաների չափսերը և խտությունը (Ինչպիսիք են բույսերը, կամ շատ փոքր և դանդաղ շարժվող օրգանիզմները) որոշելու համար կիրառվում է քառակուսիների մեթոդը։ Բնակելի միջավայրում յուրաքանչյուր քառակուսով նշագրվում է միևնույն չափսերն ունեցող տարածք (սովորաբար քառակուսի տարածք)։ Այդ քառակուսին կարող ենք ստանալ ձողիկների և լարերի միջոցով քառակուսի տարածք սահմանագծելով կամ էլ փայտե, պլաստիկ, մետաղյա քառակուսի կտորը հատակին դնելով, ինչպես ցուցադրված է ստորև նկարում։
Նկարի աղբյուր՝ Population demography: Figure 2 ըստ OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; Սկզբնական նկարի աղբյուր՝ NPS Sonoran Deseբզկrt Network
Քառակուսիները կազմելուց հետո հետազոտողները հաշվում են յուրաքանչյուր սահմանազատված տարածքում առանձնյակների քանակը։ Բնակելի միջավայրի մի քանի պատահական ընտրված տեղամասերում կազմվում են բազմակի քառակուսիներ, ինչը վստահեցնում է, որ գրանցված թվերը ներկայացնում են ըդնահուր բնակելի միջավայրի պատկերը։ Վերջում գրանցված տվյալների միջոցով կարող ենք մոտարկել ողջ բնակելի միջավայրում պոպուլյացիայի չափսն ու խտությունը։

Դրոշմելու և կրկին որսալու մեթոդ

Այն օրգանիզմների դեպքում, որոնք ունակ են շարժվելու (օրինակ՝ կաթնասունները, թռչունները կամ ձուկը) պոպուլյացիայի չափսը որոշելու համար հաճախ կիրառում ենք Դրոշմելու և կրկին որսալու մեթոդ։ Այս մեթոդը ներառում է նմուշ հանդիսացող կենդանիներին որսալը և որևէ եղանակով դրանց վրա որևէ նշան անելը (օրինակ՝ պիտակների, ժապավենների, ներկի կամ մարմնի վրա այլ գծանշումների միջոցով), ինչպես ցուցադրված է ստորև։ Այնուհետև դրոշմված կենդանիներին կրկին բաց են թողնում միջավայր և թույլ են տալիս դրանց խառնվել պոպուլյացիայի մյուս առանձնյակների հետ։
Նկարի աղբյուր՝ Population demography: Figure 3 ըստ OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; բնօրինակները՝: ձախ նկարը՝ ըստ Neal Herbert-ի աշխատանքի ձևափոխության, NPS; միջինը՝,ըստ Pacific Southwest Region USFWS-ի աշխատանքի ձևափոխության; աջ՝ ըստ Ingrid Taylar-ի աշխատանքի ձևափոխության
Ավելի ուշ բռնում են նոր նմուշների։ Այս նոր նմուշում կլինեն որոշ առանձնյակներ, որոնք արդեն իսկ դրոշմված են (դրանց կրկին որսում են) և իհարկե որոշ առանձնյակներ, որոնք դրոշմված չեն։ Դրոշմված և չդրոշմված առանձնյակների հարաբերության միջոցով գիտնականները կարող են մոտարկել, թե որքան առանձնյակներ կան տվյալ պոպուլյացիայում։

Օրինակ՝ Դրոշմելու և կրկին որսալու մեթոդի կիրառումը

Արի պատկերացնենք, որ մենք ցանկանում ենք գտնել եղնիկների պոպուլյացիայի չափսերը։ Արի պատկերանենք, որ մենք որսացել ենք 80 եղնիկի, դրոշմել դրանց և վերադարձրել դրանց անտառ։ Որոշ ժամանակ անց (թույլ ենք տալիս, որ դրոշմված եղնիկները խառնվեն պոպուլյացիայի մյուս առանձնյակների հետ) մենք վերադառնում ենք և որսում այլ 100 եղնիկների։ Արդյունքում տեսնում ենք, որ դրանցից 20-ը դրոշմված են։
Եթե 100 եղնիկներից 20-ը դրոշմված են, ապա նշանկում է, որ դրոշմված եղնիկները (որոնք ինչպես գիտենք 80-ն են), կազմում են պոպուլյացիայի 20%-ը։ Այս տեղեկատվության միջոցով մենք կարող ենք ձևակերպել հետևյալ հարաբերությունը։
Առաջին որսի արդյունքում դրոշմված օրգանիզմների քանակը(M)Ընդհանուր պոպուլյացիան(N)=Առաջին որսի արդյունքում դրոշմված օրգանիզմների քանակը (x)Երկրորդ որսի ընդհանուր օրգանիզմների քանակը(n)
MN = xn
Այնուհետև վերադասավորում ենք այս հավասարումը․
N = nMx
Եվ վերջապես տեղադրում ենք եղնիկի օրինակի արժեքները․
N = (100 Երկրորդ որսի ընդհանուր օրգանիզմների քանակը)(80 Առաջին որսի դրոշմված օրգանիզմները)(20 Երկրորդ որսի դրոշմված օրգանիզմները) = 400 deer
Բայց այս մոտեցումը միշտ չէ, որ իդեալական գործում է։ Առաջին որսից հետո որոշ կենդանիներ կարող են սովորել, թե ինչպես պետք է խուսափել որսից՝ ազդելով պոպուլյացիայի մոտարկումների վրա։ Այլ տեսանկյունից, միևնույն օրգանիզմները կարող են նախընտրել կրկին որսի ենթարկվել (հատկապես եթե դրանց որսալուց հետո տրամադրում են նաև սնունդ) և պոպուլյացիայի չափսերը հաշվելիս կրկին ազդեցություն կունենան արդյունքների վրա։ Բացի դրանից որոշ տեսակների կարող են վնասել դրոշման մեխանիզմները՝ կրճատելով դրանց գոյատևման շանսերը։ Այս մոտեցումը նաև իրենից ենթադրում է, որ ուսումնասիրության ընթացքում կենդանիները չեն մահանում, կամ նոր օրգանիզմեր չեն ծնվում, լքում պոպուլյացիան կամ մտնում դրա կազմի մեջ։
Պոպուլյացիայի չափսերը որոշելու այլընտրանքային մոտեցումները ներառում են ռադիոհաղորդիչների միջոցով դրոշմված կենդանիներին էլեկտրոնային եղանակով հետևելը և ստացված տվյալների կիրառումը առևտրային ձկնորսության և ծուղակ պատրաստելու համար։

Տեսակների բաշխում

Հաճախ, տվյալ տարածքում առանձնյակների քանակն ու խտությունը իմանալուց զատ բնապահպանները նաև ցանկանում են իմանալ դրանց բաշխումը։ Տեսակների դիսպերսիայի օրինաչափությունները կամ բաշխման օրինաչափությունները վերաբերում են նրան, թե պոպուլյացիայի առանձնյակները տվյալ ժամանակահատվածում ինչպես են բաշխված տեսակի ներսում։
Առանձին օրգանիզմները, որոնք կազմում են պոպուլյացիան կարող են քիչ թե շատ հավասար բաշխվել, բաշխվել պատահական՝ անկնխատեսելի օրինաչափություններով կամ կազմավորել խմբեր։ Սրանք հայտնի են համապատասխանաբար որպես հավասարաչափ, պատահական և խմբերի բաժանված օրինաչափություններ։
Նկարի աղբյուր՝ Population distribution ըստ Yerpo, CC BY-SA 4.0; ձևափոխված նկարի լիցենզիան է՝ CC BY-SA 4.0
  • Հավասարաչափ բաշխում։ Հավասարաչափ բշխման ժամանակ պոպուլյացիայի առանձնյակները քիչ թե շատ հավասար են բաշխված տվյալ տարածքում։ Հավասարաչափ բաշխման մի օրինակ են այն բույսերը, որոնք արտազատում են թունավոր նյութեր հարևանությամբ գտնվող առանձնյակների աճը արգելակելու համար։ Հավասարաչափ աճի օրինակներ կարող ենք տեսնել նաև կենդանական տեսակների շրջանում, երբ նրանք պաշտպանում են իրենց տարածքները։
  • Պատահական բաշխումը։ Պատահական բաշխման ժամանակ առանձնյակները բաշխված են պատահական՝ առանց կանխատեսելի օրինաչափության։ Պատահական բաշխման օրինակ են երիցուկները և այն բույսերը, որոնք ունեն քամու միջոցով տարածվող սերմեր։ Սերմերը լայն տարածում են ստանում և կարող են հայտնվել ամենուր։ Եվ եթե միջավայրը բարենպաստ լինի՝ լինեն բավարար քանակով հող, ջուր, սննդանյութեր և լույս, ապա սերմերը կաճեն։
  • Խմբերի բաժանված բաշխում։ Խմբերի բաժանված բաշխման ժամանակ առանձնյակները բաժանվում են խմբերի։ Բաշխման այս տեսակին կարող ենք հանդիպել բույսերի շրջանում։ Այն բույսերը, որոնք իրենց սերմերը գցում են հենց հողի մեջ (ինչպիսին է օրինակ՝ թխկենին) կամ կենդանիները որոնք խմբերով են ապրում (ձկների վտառ կամ փղերի խումբ)։ Բաշխման այս տեսակը նաև հանդիպում է այն բնակելի միջավայրերում, որոնք կիսատ են՝ դրանց միայն որոշ հատվածներն են բնակելի։
Ինչպես կարող ես հասկանալ այս օրինակներից առանձնյակների բաշխումը պոպուլյացիայում տրամադրում է ավելի շատ տեղեկատվություն այն մասին, թե ինչպես են դրանք միմյանց (և արտաքին միջավայրի) հետ փոխազդում, քան պարզ խտության չափումները։

Ամփոփում

Էկոլոգիայում պոպուլյացիան կազմված է տրված տեսակի բոլոր օրգանիզմներից, որոնք բնակվում են հստակ տարածքում։ Պոպուլյացիաների վիճակագրական ուսումնասիրությունը և ժամանակի ընթացքում դրանց կրած փոփոխությունների ուսումնասիրությունը կոչվում են դեմոգրաֆիա։
Պոպուլյացիայի երկու կարևոր չափումներն են պոպուլյացիայի չափսը՝ առանձնյակների քանակը և պոպուլյացիայի խտությունը՝ միավոր մակերեսում կամ ծավալում առանձնյակների քանակը։ Բնապահպանները հաճախ մոտարկում են պոպուլյացիաների չափսն ու խտությունը՝ կիրառելով քառակուսիների և դրոշմելու և կրկին որսալու մեթոդը։
Պոպուլյացիան նաև կարող ենք նկարագրել այն կազմող առանձնյակների բաշխման կամ դիսպերսիայի տեսանկյունից։ Առանձնյակները բաշխվում են հավասարաչափ, պատահական կամ խմբերի բաժանված օրինաչափություններով։ Հավասարաչափ նշանակում է, որ պոպուլյացիայում առանձնյակները հավասարաչափ են բաշխված, պատահական նշանակում է, որ օրգանիզմները պոպուլյացիայում պատահական են բաշխված, իսկ խմբերի բաժանված բաշխման ժամանակ պոպուլյացիայի առանձնյակները բաշխված են խմբերում։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: