La population est déterminée par le rapport des naissances et des décès, puis sa croissance est affectée par tous les facteurs qui peuvent affecter au moins un de ces processus, déplaçant l'équilibre entre eux dans un sens ou dans l'autre. Dans le cas d'un excédent des naissances sur les décès, la population augmente généralement (si l'on exclut la migration).
Remarque 1
En règle générale, avec une augmentation de la densité de population, le taux de croissance diminue progressivement jusqu'à zéro ou fluctue de positif à négatif. côté négatif sous l'influence de la dynamique des facteurs environnementaux environnementaux. Avec la prédominance de la mortalité sur la fécondité, la taille des populations diminue.
Facteurs d'arrêt
L'arrêt de la croissance de la population et sa stabilisation à un certain niveau de densité peuvent se produire sous l'influence de divers facteurs. Poids ils sont interconnectés par un mécanisme de rétroaction négative. Par exemple, une pénurie de toute ressource (par exemple, de la nourriture) augmente la compétition intraspécifique, ce qui réduit la population et conduit à l'établissement d'un nouvel équilibre de disponibilité des ressources.
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La résistance totale du milieu est déterminée par l'ensemble des facteurs limitants qui empêchent la population de réaliser son potentiel reproducteur maximal. Cela comprend à la fois des facteurs externes (disponibilité des ressources, relations biotiques, facteurs abiotiques) et des mécanismes de régulation intrapopulation. Certains de ces facteurs agissent indépendamment de la densité de population, tandis que d'autres en dépendent, et leur impact peut augmenter proportionnellement à l'augmentation de la densité, ou à un rythme plus rapide.
Études expérimentales de la croissance démographique
Dans des conditions naturelles, il est extrêmement difficile d'étudier l'interaction des facteurs déterminant la croissance démographique, car nous avons généralement affaire à des populations qui existent depuis longtemps dans une certaine zone, dont la densité s'est formée dans des conditions environnementales données, et l'environnement lui-même a été affecté par ces populations depuis de nombreuses générations.
Remarque 2
Très prometteuses à cet égard sont les populations de laboratoire, ainsi que l'étude des faits d'acclimatation et, surtout, de réacclimatation des organismes. Dans ce dernier cas, nous avons une occasion unique de suivre la croissance de la population dans son milieu naturel (mais non transformé par cette population en raison de la longue absence d'organismes de l'espèce à l'étude sur le territoire donné) en fait "de zéro" .
Toutes ces observations montrent une tendance générale. Dans le stade initial, lorsqu'une population se forme à partir de plusieurs individus tombés dans un nouveau lieu, la reproduction est lente. De nombreux individus ne participent pas à la reproduction, ayant perdu le reste pour une raison quelconque, ou n'ayant pas trouvé de place dans la structure sociale existante.
Après la formation d'une structure sexe-âge et socio-éthologique normale pour une population, sa reproduction s'intensifie. À ce stade, le nombre d'individus est encore insignifiant, leur densité est faible, la compétition intraspécifique est pratiquement absente et les ennemis naturels n'ont souvent pas eu le temps de maîtriser un nouveau type de nourriture. Par conséquent, les individus présentent un potentiel reproducteur élevé, proche du théoriquement possible, et il y a une croissance explosive de la population.
D'autres événements dépendent de la présence de mécanismes internes de régulation de la population dans l'espèce. S'ils sont présents, alors avec une augmentation de la densité, ils commencent à influencer activement la population, réduisant sa reproduction en raison de la territorialité, des tensions dans les relations hiérarchiques, des réactions de stress, etc. si cela ne se produit pas, à mesure que la population approche de la limite de la capacité biologique de l'environnement, sa croissance non seulement ne ralentit pas, mais peut même s'accélérer. Cela est dû à une augmentation de la fécondité avec une augmentation de la mortalité.
Bien que ce mécanisme fonctionne pendant une courte période, la densité de population peut encore avoir le temps de s'élever bien au-delà des limites autorisées. Cela provoque une baisse catastrophique des effectifs, généralement de deux ordres de grandeur ou plus.
Après cela, l'environnement est partiellement restauré, une nouvelle augmentation des effectifs commence et la situation se répète. Cependant, la nouvelle capacité de l'environnement s'avère généralement plus faible, et la croissance et le déclin ultérieur deviennent moins catastrophiques. Progressivement, sur plusieurs cycles similaires, la population s'adapte au milieu, à son niche écologique commence à mieux correspondre aux conditions locales et la densité se spécialise à un certain niveau.
Les dynamiques de population- ce sont les processus d'évolution de ses principaux indicateurs biologiques (nombre, biomasse, structure) dans le temps, en fonction de facteurs environnementaux. La DP est une réponse adaptative aux conditions d'existence d'une espèce, l'un des phénomènes biologiques et écologiques les plus significatifs, puisque la vie d'une population se manifeste dans sa dynamique.
Un processus important de la dynamique de la population est la croissance Nombres(ou simplement "croissance démographique"), qui se produit lorsque les organismes développent de nouveaux habitats ou après une catastrophe. La nature de la croissance est différente.
La croissance des populations de toutes les espèces, des bactéries aux humains, a des schémas communs. Théoriquement, le nombre de n'importe quelle espèce peut croître indéfiniment en raison du fait que la reproduction se produit généralement de manière exponentielle. Le nombre de descendants qu'un individu peut laisser derrière lui s'appelle potentiel biotique d'une espèce . Il peut n'y avoir que deux descendants, comme dans le cas d'une simple division cellulaire en deux (bactéries, amibes, ciliés), ou peut-être des centaines de millions (le nombre d'œufs pondus par un certain nombre de poissons fertiles dans une vie, le nombre de petites graines dans de nombreuses plantes ligneuses, etc.) .
Dynamique de la croissance démographique
Nt = Nt-1 + B – D + C – E
Nt est le nombre d'individus à l'instant t,
Nt-1 - le nombre d'individus au moment précédent,
B- nombre de naissances,
D est le nombre de décès,
C- nombre d'immigrants,
E- nombre d'émigrants
courbes de croissance.
Il existe deux formes principales de courbes de croissance - purement exponentielle (en forme de J) et sigmoïde (en forme de S).
Sigmoïde ou en forme de S , la courbe décrit une situation dans laquelle, dans un nouvel habitat pour une population, sa densité augmente d'abord lentement (phase de latence correspondant à la période d'adaptation aux conditions), puis rapidement. Au bout d'un certain temps, le taux de croissance ralentit et finit par devenir nul : le taux de natalité est complètement équilibré par le taux de mortalité. La courbe est dite plateau. Le ralentissement de la croissance démographique est attribué à une concurrence intraspécifique accrue pour des ressources telles que la nourriture ou les sites de nidification. En conséquence, selon le mécanisme de rétroaction négative, la mortalité des individus augmente et leur reproduction ralentit (diminution du pourcentage d'animaux reproducteurs, augmentation du nombre de fausses couches causées par le stress, etc.).
Croissance exponentielle sans accès au plateau ( Courbe en J ) correspond à une situation dans laquelle, après la période d'adaptation initiale (phase de latence), le nombre d'individus augmente fortement, mais ensuite la croissance s'arrête brutalement lorsque la résistance de l'environnement jusqu'alors absente commence à apparaître. Cette croissance démographique est dite densité-indépendante car elle est incontrôlée jusqu'au dernier moment, suivie d'une mort massive d'individus. Cette mort, à son tour, peut être causée soit par le début d'une saison défavorable, soit par la fin de la saison de reproduction des organismes eux-mêmes ou de leur principale proie.
Riz. 5 Types de courbes de croissance démographique (modèles de croissance démographique) :
a - en forme de J ; b - en forme de S ; K est la capacité de rétention du support(taille maximale de la population qui peut exister pour un volume et avec une alimentation régulière).
Facteurs de la dynamique des populations.
La limitation de la croissance des populations dans la nature résulte d'un certain nombre de facteurs. Ils sont divisés en deux catégories fondamentalement différentes : les modificateurs et les régulateurs :
facteurs modificateurs affectent unilatéralement la taille de la population, sans subir eux-mêmes d'influence de sa part. Ce sont avant tout des phénomènes abiotiques : sécheresses, fortes pluies, inondations, tempêtes, basses températures et ainsi de suite. La croissance et la fécondité des individus obéissent à la règle de l'optimum, par conséquent, tout écart par rapport à celle-ci change (modifie) le nombre de populations dans le sens de la diminution, et l'approche de l'optimum stimule une augmentation du nombre.
Facteurs-régulateurs affectent non seulement le nombre de populations, mais modifient également la force de leur action en fonction de sa densité. Avec une diminution du nombre, l'influence des régulateurs s'affaiblit, avec une augmentation, elle s'intensifie. Il existe un soi-disant retours négatifs capables de freiner la croissance démographique. Il convient de noter qu'une croissance excessive et incontrôlée des effectifs est finalement préjudiciable à toute espèce, car. peut complètement épuiser et saper les ressources de l'environnement. Au cours de l'évolution, de nombreux mécanismes sont apparus pour réguler la reproduction des espèces.
Types de dynamique des populations.
1. type stable – se caractérise par une faible amplitude et une longue période de fluctuations de population. Extérieurement, il est perçu comme stable. Ce type est caractéristique des grands animaux avec une longue durée de vie, une maturité tardive et une faible fertilité. Cela correspond à un faible taux de mortalité. Par exemple, les ongulés (période de fluctuation de la population de 10 à 20 ans), les cétacés, les hominidés, les grands aigles, certains reptiles.
2. Labile (type fluctuant) - se distingue par des fluctuations régulières d'abondance avec une période d'environ 5 à 11 ans et une amplitude importante (des dizaines, parfois des centaines de fois). Les changements saisonniers d'abondance associés à la fréquence de reproduction sont caractéristiques. Ce type est caractéristique des animaux avec une espérance de vie de 10 à 15 ans, une puberté plus précoce et une fécondité élevée. Il s'agit notamment de grands rongeurs, de lagomorphes, de certains carnivores, d'oiseaux, de poissons et d'insectes à cycle de développement long.
3. Éphémère ( type explosif) la dynamique est caractérisée par des nombres instables avec des dépressions profondes, suivies de flambées de reproduction de masse, dans lesquelles le nombre augmente des centaines de fois. Ses déplacements sont très rapides. La durée totale du cycle est généralement de 4 à 5 ans, dont le pic d'abondance prend le plus souvent 1 an. Ce type de dynamique est typique des espèces à vie courte (pas plus de 3 ans) avec des mécanismes d'adaptation imparfaits et une mortalité élevée (petits rongeurs et de nombreuses espèces d'insectes).
Hauteur - il s'agit d'une augmentation de la masse totale en cours de développement, entraînant une augmentation constante de la taille de l'organisme. Si l'organisme ne se développait pas, il ne deviendrait jamais plus gros qu'un œuf fécondé.
La croissance est assurée par les mécanismes suivants : 1) une augmentation de la taille des cellules, 2) une augmentation du nombre de cellules, 3) une augmentation de la substance non cellulaire, produits de l'activité vitale cellulaire. Le concept de croissance comprend également un déplacement particulier du métabolisme, qui favorise les processus de synthèse, l'apport d'eau et le dépôt de substance intercellulaire. La croissance se produit au niveau cellulaire, tissulaire, organique et organique. L'augmentation de la masse de l'organisme entier reflète la croissance de ses organes, tissus et cellules constitutifs.
Il existe deux types de croissance : limité Et illimité. La croissance illimitée se poursuit tout au long de l'ontogenèse, jusqu'à la mort. Une telle croissance est possédée, en particulier, par les poissons. De nombreux autres vertébrés se caractérisent par une croissance limitée, c'est-à-dire atteignent assez rapidement un plateau de leur biomasse. La courbe généralisée de la dépendance de la croissance d'un organisme au temps avec une croissance limitée a une forme en forme de s (Fig. 8.18).
Riz. 8.18. Courbe de croissance généralisée
Avant le développement, l'organisme a certaines dimensions initiales, qui ne changent pratiquement pas pendant une courte période. Commence alors une augmentation lente, puis rapide de la masse. Pendant un certain temps, le taux de croissance peut rester relativement constant et la pente de la courbe ne change pas. Mais bientôt il y a un ralentissement de la croissance, puis l'augmentation de la taille du corps s'arrête. Après avoir atteint ce stade, un équilibre s'établit entre la consommation de matière et la synthèse de nouveaux matériaux qui apportent une augmentation de masse.
Riz. 8.19. Changements du taux de croissance en fonction du stade de développement du corps humain.
UN- chez le fœtus et dans les deux premières années après la naissance, B- au début de la période postnatale
La caractéristique la plus importante de la croissance est sa différenciation. Cela signifie que le taux de croissance n'est pas le même, premièrement, dans différentes parties du corps et, dans - seconde, sur differentes etapes développement. De toute évidence, la croissance différentielle a un impact énorme sur la morphogenèse.
Une caractéristique tout aussi importante est une propriété de croissance telle que équifinalité. Cela signifie que, malgré les facteurs émergents, l'individu tend à atteindre la taille typique de l'espèce. La croissance à la fois différentielle et équifinale indique la manifestation intégrité organisme en développement.
Le taux de croissance globale du corps humain dépend du stade de développement (Fig. 8.19). vitesse maximale la croissance est typique des quatre premiers mois du développement intra-utérin. Cela est dû au fait que les cellules continuent à ce moment de se diviser. Au fur et à mesure que le fœtus grandit, le nombre de mitoses dans tous les tissus diminue et il est généralement admis qu'après six mois de développement intra-utérin, il n'y a presque pas de formation de nouvelles cellules musculaires et nerveuses, à l'exception des cellules neurogliales.
Riz. 8.20. Courbes de croissance des organes et tissus individuels
par rapport à la courbe de croissance généralisée (voir texte pour explication)
Le développement ultérieur des cellules musculaires est que les cellules deviennent plus grandes, leur composition change et la substance intercellulaire disparaît. Le même mécanisme opère dans certains tissus et dans la croissance postnatale. Le taux de croissance de l'organisme dans l'ontogenèse postnatale diminue progressivement à l'âge de quatre ans, puis reste constant pendant un certain temps et, à un certain âge, fait à nouveau un saut, appelé poussée de croissance pubertaire. C'est lié à la puberté.
La différence dans le taux de croissance des organes et des tissus est illustrée à la fig. 8.20. Les courbes de croissance de la plupart des organes squelettiques et musculaires suivent la courbe de croissance générale. Il en va de même pour les modifications de la taille des organes individuels : le foie, la rate, les reins. Cependant, les courbes de croissance d'un certain nombre d'autres tissus et organes diffèrent considérablement. Sur la fig. 8.20 montre la courbe de croissance générale du corps et de la plupart des autres organes ( III), la croissance des organes de reproduction externes et internes ( IV), la croissance du cerveau, ainsi que le crâne, les yeux et les oreilles ( II), croissance du tissu lymphatique des amygdales, de l'appendice, des intestins et de la rate ( je).
L'importance des différents taux de croissance des organes et des tissus pour la morphogenèse est clairement visible sur la Fig. 8.21. Évidemment, dans les périodes fœtales et postnatales, le taux de croissance de la tête diminue par rapport au taux de croissance des jambes.
Riz. 8.21. Les proportions du corps humain dans l'embryogenèse et après la naissance
Riz. 8.22. Formes de croissance proliférative.
UN - multiplicatif ; B- accrétion (voir texte pour explication)
La poussée de croissance pubertaire ne caractérise que les humains et les singes. Cela nous permet de l'évaluer comme une étape de l'évolution des primates. Il est en corrélation avec une telle caractéristique de l'ontogénie comme une augmentation de l'intervalle de temps entre la fin de l'alimentation et la puberté. Chez la plupart des mammifères, cet intervalle est petit et il n'y a pas de poussée de croissance pubertaire.
Comme mentionné ci-dessus, la croissance est réalisée en raison de processus cellulaires tels qu'une augmentation de la taille des cellules et une augmentation de leur nombre. Il existe plusieurs types de croissance cellulaire.
Auxiliaire - croissance en augmentant la taille des cellules. Il s'agit d'un type de croissance rare observé chez les animaux avec un nombre constant de cellules, comme les rotifères, les vers ronds et les larves d'insectes. La croissance des cellules individuelles est souvent associée à la polyploïdisation des noyaux.
proliférative - croissance procédant par multiplication cellulaire. Il est connu sous deux formes : multiplicatif Et accrétionnaire.
Multiplicatif la croissance est caractérisée par le fait que les deux cellules issues de la division de la cellule mère entrent à nouveau en division (Fig. 8.22, UN). Le nombre de cellules croît de façon exponentielle : si n- numéro de division, puis N n=2 n. La croissance multiplicative est très efficace et ne se produit donc presque jamais sous sa forme pure ou se termine très rapidement (par exemple, dans la période embryonnaire).
accrétionnaire croissance réside dans le fait qu'après chaque division ultérieure, une seule des cellules se divise à nouveau, tandis que l'autre cesse de se diviser (ombré, Fig. 8.22, B). Dans ce cas, le nombre de cellules croît linéairement. Si P- numéro de division, puis N n=2 n.m. Ce type de croissance est associé à la division de l'organe en zones cambiales et différenciées. Les cellules se déplacent de la première zone à la seconde en maintenant des rapports constants entre les tailles des zones. Une telle croissance est typique des organes où le renouvellement de la composition cellulaire a lieu.
L'organisation spatiale de la croissance est complexe et régulière. C'est à elle que la spécificité d'espèce de la forme est largement associée. Cela se manifeste sous la forme allométrique croissance. Sa signification biologique est que l'organisme en cours de croissance doit conserver une similitude non pas géométrique, mais physique, c'est-à-dire ne pas dépasser certains rapports entre le poids corporel et la taille des organes de soutien et moteurs. Puisqu'avec la croissance du corps, la masse augmente au troisième degré et les sections des os au deuxième degré, de sorte que le corps n'est pas écrasé par son propre poids, les os doivent croître en épaisseur de manière disproportionnée.
La régulation de la croissance est complexe et diversifiée. Grande importance ont une constitution génétique et des facteurs environnementaux. Presque toutes les espèces possèdent des lignées génétiques caractérisées par la taille maximale des individus, comme les formes naines ou, au contraire, géantes. L'information génétique est contenue dans certains gènes qui déterminent la longueur du corps, ainsi que dans d'autres gènes qui interagissent les uns avec les autres. La réalisation de toutes les informations est en grande partie due à l'action des hormones. La plus importante des hormones est la somatotropine, sécrétée par l'hypophyse de la naissance à l'adolescence. L'hormone thyroïdienne - la thyroxine - joue un rôle très important tout au long de la période de croissance. Dès l'adolescence, la croissance est contrôlée par les hormones stéroïdes des glandes surrénales et des gonades. Parmi les facteurs environnementaux, la nutrition, la saison et les influences psychologiques sont de la plus haute importance.
Intéressant est la dépendance de la capacité de croissance sur le stade d'âge de l'organisme. Des tissus prélevés à différents stades de développement et cultivés dans un milieu nutritif se caractérisent par des taux de croissance différents. Plus l'embryon est âgé, plus ses tissus se développent lentement en culture. Les tissus prélevés sur un organisme adulte se développent très lentement.
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Les dynamiques de population
Toute population est théoriquement capable d'une croissance illimitée en nombre, si elle n'est pas limitée par des facteurs environnementaux. Même l'espèce à reproduction la plus lente est capable de produire tant d'individus en peu de temps qu'il n'y a pas assez de place pour qu'ils vivent. le globe. En seulement cinq générations, c'est-à-dire en 1 à 1,5 mois d'été, un seul puceron peut laisser plus de 300 millions de descendants. Si tous les embryons étaient préservés et que tous les descendants survivaient, la taille de toute population à certains intervalles augmenterait de progression géométrique , et ce malgré le fait que certains ne produisent que quelques œufs ou petits au cours de leur vie, tandis que d'autres produisent des milliers, voire des millions d'embryons. Croissance exprimée de manière exponentielle sur le graphique courbe exponentielle . DANS ET. Vernadsky a appelé ce processus "la pression de la vie" .
En fait, tous les organismes vivants ont la capacité de se multiplier indéfiniment. Cette capacité fait de la vie une force très puissante sur Terre. Une énorme masse vivante d'organismes maintient la circulation des substances sur la planète, crée des roches, des sols, régule la composition des eaux et de l'atmosphère. Mais dans la nature, le potentiel biotique d'une population n'est jamais pleinement réalisé. Le principal limiteur sur la voie de la reproduction illimitée des organismes est un manque de ressources , le plus nécessaire: pour les plantes - sels minéraux, dioxyde de carbone, eau, lumière; pour les animaux - nourriture, eau; pour les micro-organismes - une variété de composés consommés par eux. Les réserves de ces ressources ne sont pas infinies, elles ont leurs limites dans différentes parties de la planète, ce qui freine la reproduction des espèces. La seconde contrainte influence conditions adverses, ralentissant la croissance et la reproduction des organismes, même s'il existe des ressources nécessaires pour cela. Enfin, mort d'embryons ou de jeunes individus en croissance à cause d'ennemis et de maladies. Ainsi, des milliers de glands, qui produisent chaque année un grand chêne, sont mangés par les écureuils, les sangliers, les geais, les souris, les insectes, ou sont affectés par des moisissures et des bactéries, ou meurent au stade des semis pour diverses raisons. En conséquence, les arbres matures poussent à partir de seulement quelques glands.
Les changements généraux de la taille de la population se forment en raison de quatre phénomènes : la fécondité, la mortalité, l'introduction et l'éviction des individus (immigration et émigration).
Fécondité (taux de natalité) – le nombre de nouveaux individus qui sont apparus dans la population par unité de temps à la suite de la reproduction.
Distinguez entre la fertilité maximale et la fertilité réelle. Le taux de natalité maximum réalisation maximale de la possibilité de naissance en l'absence de facteurs environnementaux limitants. Taux de natalité réel - réalisation réelle de la possibilité de naissance.
Distinguer fécondité absolue et fécondité spécifique. Fécondité absolue (totale), ou taux de natalité – le nombre d'individus (œufs, graines, etc.) nés (pontés, produits, etc.) pendant une certaine période de temps.
Taux de natalité spécifique - le rapport du taux de natalité au nombre initial. Cette valeur dépend de l'intensité de la reproduction des individus: pour les bactéries - une heure, pour le phytoplancton - un jour, pour les insectes - une semaine ou un mois, pour les grands mammifères - un an.
Le taux de natalité dépend de nombreux facteurs. La proportion d'individus capables de se reproduire au cours d'une période donnée, qui est déterminée par le rapport des sexes et des groupes d'âge, est d'une grande importance. La fréquence de la séquence des générations est également importante. Ainsi, parmi les insectes, ils distinguent monovoltin Et multivoltin sortes. Le premier en donne un, le second - plusieurs générations par an. Par exemple, les pucerons ont jusqu'à 15 générations parthénogénétiques par saison. Selon le nombre de périodes de reproduction au cours de la vie, ils distinguent monocyclique Et polycyclique sortes. La monocyclicité, ou reproduction unique, est généralement caractéristique des espèces à courte durée de vie à l'état mature (saumons, éphémères, coléoptères de mai et de nombreux autres insectes). La polycyclicité est caractérisée par la reproduction répétée des individus et est inhérente à la plupart des vertébrés et à un certain nombre d'invertébrés, tels que les crustacés.
Les plantes sécrètent monocarpique Et polycarpique espèces, c'est-à-dire à reproduction unique et multiple au cours de la vie.
La reproduction d'une population, en règle générale, n'est pas directement proportionnelle à la fécondité. La fertilité dépend fortement du degré de développement des soins prodigués à la progéniture ou de la fourniture d'œufs contenant des matières nutritives. Parmi les poissons le plus grand nombre Les œufs sont pondus par des espèces à caviar pélagique - hareng, morue, plie, etc. Par exemple, le hareng de Sakhaline produit 38 à 46 000 petits œufs de fractions de millimètre. Les salmonidés qui enfouissent leurs œufs dans le sol développent moins d'œufs, mais des plus gros. La fécondité moyenne du saumon rose de l'Amour est de 1300 à 1500 œufs d'un diamètre de 4 à 6 mm. Les plus gros œufs se trouvent chez les requins et les chimères, jusqu'à 6–8 cm.Les œufs de ces poissons ont également une coquille protectrice dense. Leur nombre est très faible - quelques pièces par femelle.
Chez les espèces qui protègent et nourrissent leurs petits, la fertilité est fortement réduite. Taille de la couvée des oiseaux différents types ne varie plus des milliers de fois, comme chez les poissons, mais va d'un œuf (chez certains prédateurs, pingouins, pingouins, etc.) à 20-25 (le nombre maximum d'œufs chez les poulets, par exemple chez la perdrix grise).
Une plus grande fécondité se développe également chez les espèces dans des conditions de mortalité plus élevée, notamment sous forte pression des prédateurs. La sélection pour la fécondité compense le taux de mortalité élevé des populations. Par conséquent, avec une fécondité élevée, la croissance démographique peut être très faible. Dans différentes populations d'une même espèce, la fertilité est généralement d'autant plus élevée que les habitats qu'elles occupent sont défavorables. Ainsi, chez de nombreux mammifères - lièvres, souris, campagnols - le nombre de petits dans la litière aux limites de l'aire de répartition est supérieur à celui de son centre.
Hypothèse de spécialisation différenciée des sexes (V. A. Geodokyan) - la différenciation des sexes se produit dans deux directions principales d'évolution: le changement (mâle) et la conservation (femelle). Plus il y a de femelles dans une population, mieux sa structure génotypique est préservée ; plus il y a d'hommes, plus le taux ou l'ampleur du changement dans cette structure est important.
Mortalité (taux de mortalité) – le nombre d'individus qui sont morts dans une population par unité de temps (à cause des prédateurs, des maladies, de la vieillesse et d'autres causes). La mortalité est l'inverse de la fécondité.
Distinguer entre mortalité minimale et réelle. Taux de mortalité minimal taux de mortalité le plus bas possible. Mortalité réelle - taux de mortalité réel.
Distinguer entre mortalité absolue et spécifique. Mortalité absolue (totale), ou taux de mortalité – le nombre d'individus décédés au cours d'une période .
Mortalité spécifique (а) – le rapport du taux de mortalité à la population initiale.
taux de croissance de la population – changement de la taille de la population par unité de temps. Le taux de croissance démographique peut être positif, nul ou négatif. Elle dépend des indicateurs de fécondité, de mortalité et de migration (installation - immigration et éviction - émigration). Une augmentation (profit) du nombre se produit en raison du taux de natalité et de l'immigration des individus, et une diminution (diminution) du nombre se produit en raison de la mortalité et de l'émigration des individus.
Il existe des taux de croissance démographique absolus et spécifiques. Taux de croissance absolu (général) – évolution de la population dans le temps .
Taux de croissance spécifique - le rapport du taux de croissance au nombre initial.
En l'absence de facteurs environnementaux limitants, le taux de croissance spécifique est égal à la valeur , qui caractérise les propriétés de la population elle-même et s'appelle taux de croissance spécifique (inné) de la population ou potentiel biotique de l'espèce.
L'ampleur du potentiel biotique est très différente selon les espèces. Par exemple, un chevreuil femelle est capable de produire 10 à 15 chevreaux au cours de sa vie, une trichine pond 1 800 larves, une abeille femelle - 50 000 œufs, un poisson lune - jusqu'à 3 milliards d'œufs.
Or, dans la nature, du fait de l'action de facteurs limitants, le potentiel biotique d'une population n'est jamais pleinement réalisé. Sa valeur est généralement additionnée comme la différence entre le taux de natalité et le taux de mortalité dans une population.
Facteurs limitant la croissance démographique
Malgré le fait que le potentiel de croissance démographique de toutes les espèces d'organismes est très élevé, dans des conditions naturelles, la croissance en tant que telle ne se produit généralement pas, du moins pendant une longue période. Le nombre de populations est soit assez stable, soit caractérisé par des fluctuations périodiques d'amplitude assez importante autour d'un certain niveau moyen. Cela est dû à un certain nombre de facteurs qui limitent la croissance démographique.
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potentiel de reproduction
Les composantes du potentiel reproducteur d'une population sont : la durée de la période pré-reproductive des individus, la multiplicité de la reproduction au cours de la vie, l'espérance de vie, le nombre de descendants produits à la fois, la durée d'un cycle de reproduction. Tous ces paramètres varient considérablement dans les différentes populations.
La période pré-reproductive (comprenant ici le développement embryonnaire et post-embryonnaire) peut aller de quelques dizaines de minutes (certains procaryotes) à une décennie et demie (humains, éléphants, certains poissons, invertébrés à long développement larvaire, nombreux arbres, etc. ).
Au cours d'une vie, le nombre de cycles de reproduction peut être défini ou indéfini. Le nombre minimum de cycles de reproduction est de un. Ceci est typique pour les plantes annuelles, de nombreux invertébrés et certains poissons. De nombreuses plantes et la plupart des vertébrés sont caractérisés par un nombre indéfini de cycles de reproduction, en fonction des conditions de vie de l'organisme. Ainsi, les arbres à longue durée de vie, de nombreux poissons, certains reptiles, les oiseaux peuvent se reproduire au moins plusieurs dizaines de fois dans leur vie.
La durée de vie des organismes varie également considérablement - de quelques dizaines de minutes (l'intervalle entre les divisions de certains procaryotes) à des centaines voire des milliers d'années (certaines plantes). Certains des organismes à longue durée de vie se caractérisent par une période post-reproductive, lorsqu'à un âge avancé, ils perdent la capacité de se reproduire. Dans d'autres, il est absent ou très faiblement exprimé.
À un moment donné, un individu reproducteur peut produire une progéniture (lorsqu'il divise la plupart des organismes unicellulaires), ou même moins d'un (lorsqu'il élève une paire d'animaux supérieurs qui ont un petit à la fois), ou un nombre important d'entre eux. Le record chez les animaux ici appartient à certains poissons, qui pondent des dizaines de millions d'œufs lors du frai, et chez les plantes, ils se reproduisent par des spores.
Remarque 1
La durée d'un cycle de reproduction dans différents organismes varie de quelques dizaines de minutes (certains procaryotes) à 3 à 5 ans.