Loading

29. Charakteristiky populace

Populace = soubor jedinců jednoho druhu organismů, kteří jsou v prostoru umístěni tak, že
každý z nich má stejnou pravděpodobnost zplodit potomstvo s kterýmkoliv možným
partnerem

- lokální populace
- metapopulace – soubor lokálních populací navzájem propojených výměnou jedinců
(emigrací + imigrací)
- populace zdrojová (source)
- populace propadová (sink)

organismy podle stavby těla:

unitární - části těla se opakují obvykle nejvýš dvakrát, tělo nedělitelné
- tělo jedince je soubor převážně se neopakujících díčích částí, z nichž některé mohou být
zdvojené nebo výjimečně vícenásobné
- ze zygoty nebo předchozího stádia vývoje vzniká celý jedinec, způsob a rozsah jeho růstu
je předvídatelný
- regenerace je omezená
- počet orgánů je většinou pevně dán
- smrt části fatální důsledek na jedince – většinou smrt

modulární - složeny z opakujících se modulů (trávy, keře, …)
- tělo jedince je soubor velkého počtu opakujících se modulů, z nichž každý plní všechny
nebo většinu funkcí, počet není pevně dán (větve stromů, korálů)
- ze zygoty vzniká jeden první modul (konstrukční jednotka), který produkuje postupně
další identické nebo obdobné
- rozsah tohoto růstu je nepředvídatelný
- rozdělením takto vzniklého útvaru (geneta) mohou vzniknout samostatní geneticky shodní jedinci (ramety)
- bilancování početnosti jedinců v populaci je tím komplikováno - obcházíme to bilancí ramet
- smrt části nemusí vadit.

Co je individuum - u unitárních jedinců vcelku jasné: ze zygoty nebo předchozího stádia vývoje vzniká celý jedinec, způsob a rozsah jeho růstu je předvídatelný
- u modulárních jedinců: tělo jedince je soubor velkého počtu opakujících se modulů, z nichž každý plní všechny nebo většinu funkcí
• někdy též (alespoň s určitou dávkou jistoty) jedince odlišíme, někdy pouze geneticky: Geneta - to, co vzniklo z jedné zygoty, Rameta - modul schopný samostatné existence - vegetativní rozmnožování

Rozmnožování
A) Pohlavní - udržuje genetickou variabilitu - to že potomek není geneticky shodný s rodičem je výhoda proti případným parazitům
B) Nepohlavní - “Ušetřím” na nákladech na partnera, mohu se rozmnožovat rychleji
- u rostlin:
Klasická teze - obvykle platí:
Pohlavní rozmnožování (semena) - malá, daleko se šíří, ale nemohou být podporována rodiči
Nepohlavní rozmnožování (výběžky, oddenky, etc.) - nedostanu se daleko, ale mladý jedinec může být podporován rodičem, než se uchytím a teprve potom dojde k úplnému oddělení dceřiného jedince
Př.: semena vzniklá apomixií (nedošlo k rekombinaci, ale morfologicky se chovají jako “semena”), pacibulky
- jsou to důsledky morfologie, ne vlastní sexuality

Tradované rozdíly mezi roztlinami a živočichy (zejména vyšší rostliny vs. členovci a obratlovci)
- rostliny – primární producenti, sedentární, modulární (často „klonární“)
- živočichové – konzumenti, pohyblivý, unitární

organismy podle počtu rozmnožovacích období (možností) za život jedince:
- semelparní neboli monokarpické – rozmnožování jednou za život, poté hynou př: jednoletou, dvouletky, víceletou, mnoho hmyzu a některé ryby
- iteroparní neboli polykarpické - rozmnožují se vícekrát za život, př. trvalky, čáp, člověk

Typy populací (příklady jen nejdůležitějších modelů):
- populace s diskrétním semelparním rozmnožováním a nepřekrývajícími se generacemi:
model: jednoletá bylina, kvete a plodí po krátkou dobu, přezimují semena
saranče – dospělci kladou vajíčka koncem léta a hynou, larvy se líhnou na jaře
- populace s diskrétním semelparním rozmnožováním a překrývajícími se generacemi:
model: mrkev – kvete, plodí a hyne v 2. roce
chroust – larvální vývoj 3,5 až 4,5 roku, dosp_lci jen v pozdním jaru
- populace s diskrétním iteroparním rozmnožováním a překrývajícími se generacemi:
model: mnoho obratlovců – žijí více let, množí se každý rok v krátkém období =>
kohorty = soubory stejnš starých jedinců, např. věkové ročníky obratlovců
- populace s kontinuálním semelparním rozmnožováním:
model: bakterie, sinice, řasy
- populace s kontinuálním iteroparním rozmnožováním:
model: člověk

A) Popisné (“statické”) charakteristiky populace
• Velikost (někdy též početnost) „N“ - počet individuí
- někdy také počet hnízd, modulů, kolonií, ptačích párů apod. záleží na typu studia
• Struktura (věková – před-, post- a produktivní jedinci; zastoupení pohlaví; genetická; velikost…)
• Hustota - počet individuí na jednotku (nějčastěji plochy) - 15 vstavačů/m2 - nebo na diskrétní jednotku výskytu
• Frekvence - procento obsazených zkusných jednotek (POZOR - závisí na velikosti zkusné jednotky)
• Kromě individua mohou být i jiné “základní stavební kameny”, Velikost pak může charakterizovat počet modulů, počet hnízd, počet kolonií, počet hnízdících párů
• Biomasa (celková, častěji přepočtená na plochu či objem)
• Pokryvnost (cover) - většinou u rostlin - procento plochy, kterou zaujímá kolmý průmět nadzemních částí populace - (odhad: jako frekvence v „bodových čtvercích“ - tzv. „point quadrat method“)
• Dominance
• Produktivita
• Rozmístění jedinců, prostorová struktura (pravidelná, náhodná, shloučená)
• Početnost – relativní a absolutní abundance

Věková struktura populace
- používá se zde demografie (původně věda o lidské populaci)
• Věková struktura je určena věkově specifickou mortalitou a věkově specifickou porodností
• Leslieho matice - Míra úmrtnosti a plodnosti závisí na věku jedince -> populace je rozdělena na věkové třídy, v rámci kterých mají jedinci přibližně stejnou plodnost i úmrtnost -> za jednotku času dá jedinec dané věkové skupiny vznik určitému počtu nových jedinců a přejde s určitou pravděpodobností do další věkové třídy
- model s věkovou strukturou
• křivky přežívání (odhad věkově specifického vymírání): x věk, y procento přežívajících, udávájí procento zvýbající kohorty
- udávají procento zbývající kohorty (jedinců narozených ve stejném čase) v průběhu jejich života
- kohorta: soubor jedinců zrozených v určitém časovém úseku, sloužící ke stanovení struktury určité živočišné populace, stejnověká populace
- v praxi - přepočet z výchozích 1000 jedinců nebo % výchozí kohorty
- pokud je stupnice počtu logaritmická:
- lineární pokles - v každém věku ubývá fixní podíl (%) zbývající části kohorty
- konkávní průběh - velké ztráty v časném věku (hmyz, ryby, apod.)
- konvexní průběh - dlouhověké druhy organismů s hlavním úhynem jedinců až ve stáří
- dynamický (skutečné sledování kohorty po celou dobu jejího nejdéle žijícího člena, dlouhé, ale přesné) a statický přístup (spočtení zastoupení jednotlivých kohort, lze ihned, ale řada problémů: např. chybí-li zčásti některé kohorty (ročníky), promítne se to do průběhu, dále průběh bude odlišný, je-li šance teď narozené kohorty na přežití jiná (větší, menší) než kohort narozených dříve) Rozumný přístup je kombinace

Rozmístění populace v prostoru
Blízce příbuzné druhy a druhy stejného biotopu mají často výrazně odlišné výškové rozmístění v prostoru.
Populace může být rozmístěna
• v diskrétních jednotkách (paraziti na jednotlivých rybách, květožrouti na jednotlivých květech)
• ve spojitém prostoru, v ploše (podstatně častější)

Rozmístění ve spojitém prostoru
• pravidelné – většinou uměle vytvořené
• rovnoměrné
• náhodné
• shlukovité

• Součty počtu individuí ve zkusných jednotkách (kytky ve čtvercích, parazity na rybách)
• Spočtu průměry (součet hodnot/počtem) a varianci (=rozptyl, jak se počítá???)
• Poměr variance/průměr je mírou shlukovitosti
• variance/průměr <1 - rovnoměrnost až pravidelnost • když mají všechny čtverce stejně individuí = 0 • variance/průměr >1 - shlukovitost

Náhodné rozmístění objektů v prostoru (ploše):
matematický model je: Poissonova distribuce: pravděpodobnost, že v jednotce prostoru bude právě r jedinců

Příčiny odchylek od náhodnosti
• Shlukovitost – časté, pozitivní vztahy mezi individui (např. kolonie hnízdících jedinců, skupina stromů lépe vzdoruje nepřízni počasí), způsob šíření (semena spadnou blízko mateřského jedince), variabilita prostředí (lokálně výhodná stanoviště, místně se vyskytujíví zdroje), ale též lepší šíření infekce mezi jedinci nejbližší k postiženému
• Pravidelnost - pravděpodobnost přežití stoupá se vzdáleností od souseda (v podstatě vnitrodruhová kompetice)
Rozmístění
- ovlivněno velikostí sledovaného území – při malé ploše není vidět shlukovité rozmístění
- náhodné rozmístění - přítomnost jednoho individua v jednotce neovlivňuje pravděpodobnost nalezení jiného individua v téže jednotce (v blízkosti ve spojitém prostoru)
- rovnoměrné (pravidelném) - pravděpodobnost nalezení jiného snížena
- shlukovité - zvýšena
- při pokusech o kauzální interpretaci - shlukovitost je odrazem pozitivních, pravidelnost negativních interakcí

- rozmístění organismů v biotopech: vertikální rozměr je zásadně odlišný ve většině biotopů a malá změna výšky nad terénem (hloubky ve vodě) znamená velký rozdíl pro organismy, které obvykle osidlují úzce vyhraněné výškové rozmezí (horní část stromu, střední a dolní část stromu…. Každá část obývaná jedním stromem)

B) dynamické charakteristiky populace (přiřazené časovému úseku):
• Rychlost reprodukce a typ růstu – četnost rozmnožování druhu: růstové křivky
• demografická – natalita, mortalita, migrace (emigrace, imigrace)
- bilancování početních změn v průběhu času
- změny nepravidelné i cyklické, nekdy strmý vzestup početnosti a ustálení

1 komentář:

  1. Tohle je docela zajímavá sonda s ohledem třeba na to, že bydlíte na vesnici, ale zároveň jste bydleli celý život ve městě. Ať mi nikdo neříká, že rozdíly mezi městem a vesnicí se stírají. A to není o tom, že bych nadržoval jedné nebo druhé straně. Ale prostě ta filozofie lidí je jiná. Na vesnicích lidi řeší dřevěné ploty a to, že chtějí bazén. Ve městě řeší to, kolik rozvážkových služeb k nim jezdí. :)

    OdpovědětVymazat