Численность популяции людей


Понятие численности популяций

Численность популяции — это общее количество особей энного вида, присутствующее на той или иной территории. Например, популяция уссурийского тигра насчитывает около 300 особей, ладожской нерпы — около 10 тыс., азиатского льва — около 70 особей, зубров — около 2 тыс.

Численность популяции — важная экологическая характеристика популяции. Число особей в популяции имеет огромное эволюционное значение. Но важна не общая численность особей в популяции, а эффективная численность — репродуктивная численность — та часть популяции, которая формирует генофонд следующего поколения (генетически эффективная величина).

Для человека эффективная численность равна 45, для домовой мыши — 10, для комара аёдес и дрозофилы — 500, для моллюска цепея неморалис — 230, для мокрицы (сухопутного рака) — 19 особей.

По достижении заключительной фазы роста размеры популяции продолжают колебаться от поколения к поколению вокруг некоторой более или менее постоянной величины. При этом численность одних видов изменяется нерегулярно с большой амплитудой колебаний (насекомые-вредители, сорняки), колебания численности других (например, мелких млекопитающих) имеют относительно постоянный период, а в популяциях третьих видов численность колеблется от года к году незначительно (долгоживущие крупные позвоночные и древесные растения).

В природе в основном встречаются три вида кривых изменения численности популяции: относительно стабильный, скачкообразный и циклический Виды, у которых численность из года в год находится на уровне поддерживающей емкости среды, имеют достаточно стабильные популяции. Такое постоянство характерно для многих видов дикой природы и встречается, например, в нетронутых тропических влажных лесах, где среднегодовое количество осадков и температура изменяются день ото дня и из года в год крайне мало.

У других видов колебания численности популяций носят правильный циклический характер.

Ряд видов, таких, как енот, в основном имеют достаточно стабильные популяции, однако время от времени их численность резко возрастает (подскакивает) до наивысшего значения, а затем резко падает до некоторого низкого, но относительно стабильного уровня. Эти виды относят к популяциям со скачкообразным ростом численности Внезапное увеличение численности происходит при временном повышении емкости среды для данной популяции и может быть связано с улучшением климатических условий (факторов) и питания или резким уменьшением численности хищников (включая охотников). После превышения новой, более высокой емкости среды в популяции возрастает смертность и ее размеры резко сокращаются.

На протяжении истории в разных странах не раз наблюдались случаи краха популяций человека, например, в Ирландии в 1845 г., когда в результате заражения грибком погиб весь урожай картофеля. Поскольку рацион питания ирландцев сильно зависел от картофеля, к 1900 г. половина восьмимиллионного населения Ирландии умерла от голода или эмигрировала в другие страны.

Тем не менее численность человечества на Земле в целом и во многих регионах в частности продолжает расти. Люди путем технологических, социальных и культурных перемен неоднократно увеличивали для себя поддерживающую емкость планеты. По сути, они смогли изменить свою экологическую нишу за счет увеличения производства продуктов питания, борьбы с болезнями и использования больших количеств энергетических и материальных ресурсов, чтобы сделать обычно непригодные для жизни районы Земли обитаемыми.

Современная концепция автоматического регулирования численности популяций базируется на сочетании двух принципиально различных явлений: модификаций, или случайных колебаний численности, и регуляций, действующих по принципу кибернетической обратной связи и нивелирующих колебания. В соответствии с этим выделяют модифицирующие (независящие от плотности популяции) и регулирующие (зависящие от плотности популяции) экологические факторы, причем первые из них воздействуют на организмы либо непосредственно, либо через изменения других компонентов биоценоза. По существу, модифицирующие факторы представляют собой различные абиотические факторы. Регулирующие факторы связаны с существованием и активностью живых организмов (биотические факторы), поскольку лишь живые существа способны реагировать на плотность своей популяции и популяций других видов по принципу отрицательной обратной связи. Если воздействия модифицирующих факторов приводят лишь к преобразованиям (модификациям) колебаний численности, не устраняя их, то регулирующие факторы, выравнивая случайные отклонения, стабилизируют (регулируют) численность на определенном уровне. Однако на разных уровнях численности популяции регулирующие факторы принципиально различны. При достижении популяцией жертвы еще более высокой численности создаются условия для распространения болезней и, наконец, предельный фактор регуляции — внутривидовая конкуренция, ведущая к исчерпыванию доступных ресурсов и развитию стрессовых реакций в популяции жертвы.

Таким образом, чтобы получить исчерпывающую информацию о том, какие факторы вызывают колебания численности, теоретически требуются данные о физико-химических условиях, обеспеченности ресурсами, жизненном цикле этих организмов и влиянии конкурентов, хищников, паразитов и т.д., причем нужно знать, как все эти факторы влияют на рождаемость, смертность и миграцию.

Общее изменение численности природной популяции определяется такими процессами, как рождаемость, смертность и миграция особей.

Рождаемость различают абсолютную и удельную.

Абсолютная рождаемость— это количество новых особей, появившихся за единицу времени, аудельная— то же самое количество, но отнесенное к определенному числу особей. Например, показателем рождаемости человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года. Рождаемость определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции). Согласно правилу максимальной рождаемости (воспроизводства) в идеальных условиях в популяциях появляется максимально возможное количество новых особей; рождаемость ограничивается физиологическими особенностями вида.

Смертность, как и рождаемость, бывает абсолютной (количество особей, погибших за определенное время), так и удельной. Она характеризует скорость снижения численности популяции от гибели из-за болезней, старости, хищников, недостатка корма, и играет главную роль в динамике численности популяции.

Различают три типа смертности: одинаковый на всех стадиях развития — встречается редко, в оптимальных условиях; повышенная смертность в раннем возрасте — характерна для большинства видов растений и животных (у деревьев к возрасту зрелости доживает менее 1% всходов, у рыб — 1-2% мальков, у насекомых — менее 0,5% личинок); высокая смерть в старости — обычно наблюдается у животных, чьи личиночные стадии проходят в благоприятных мало изменяющихся условиях: почве, древесине, живых организмах.



Динамика численности популяций человека

Федор Семевский

Настоящий текст представляет собой автореферат работы «Введение в динамику численности популяций человека» Объем работы 831 k. В указанном тексте имеется развернутая библиография.

Автор полагает, что снижение рождаемости, проявившееся в цивилизованном мире в XIX в. и продолжающееся сейчас, объясняется изменением картины мира, главным образом ее метафизической части.

Современная картина мира неудовлетворительна, поскольку не обеспечивает жизнь.

Результаты факторных исследований

Количественное рассмотрение имеющихся в научной литературе данных по 14-ти материальным факторам, таким, как доход, городской образ жизни, доступность противозачаточных средств и т.

п. и 7-ми источникам информации, таким как церковь, школа, телевидение и т. п., приводит к выводу о решающем значении последних.
Изменение материальной составляющей среды ответственно за сокращение рождаемости на 12 %, информационной — на 83 %.

Имеются следующие дополнительные аргументы, подкрепляющие гипотезу о ведущей роли информационной составляющей. 1)Сохранение достаточно высокой рождаемости в некоторых религиозных объединениях изолирующихся от внешней информационной среды (гуттериты, амиши, мормоны, хасиды).

2)Успех серии лекций по демографии, выражающейся в повышении ориентаций на нормальную семью и повышении желаемого числа детей. 3)Успех пронаталистического семейного воспитания. Если родители ориентировали детей на многодетность и ранний брак, дети в последующей взрослой жизни имеют высокую рождаемость. Люди, ориентированные в семье на образование и карьеру, часто остаются бездетными.

Непосредственные причины падения рождаемости это: 1.Убеждение в выгодности, с узкоэгоистической точки зрения, бездетности или ограничении числа детей одним двумя.

2. Снятие ограничений морального и правового характера (очень небольшая часть народа считает развод, сожительство, аборт, использование противозачаточных средств недопустимым).

3. Обеспечение средствами комфортного ограничения рождаемости (спирали, пилюли и т.п.).

Динамика численности

В далеком прошлом небольшие человеческие популяции регулировались по Мальтусу, т. е. ограничивались сверху доступными ресурсами, а снизу высокой рождаемостью.

С образованием государств обнаруживаются автоколебания человеческих популяций с периодом около 300 лет и с небольшой амплитудой.

Историки отмечают также более медленные колебания с периодом 1000 лет и более.

Сейчас механизм связи низкочастотных колебаний с плотностью популяции отсутствует. Возможно, есть связь с первой производной плотности популяции. Современный кризис европейской цивилизации напоминает кризис античной цивилизации.

Благополучный выход из кризиса проблематичен.

Характерной особенностью этих двух кризисов является падение рождаемости, падение религиозности и веры в бессмертие, терпимость к половым извращениям, а не увеличение смертности. Смертность выступает на первый план в конечной фазе кризиса, когда соседи физически уничтожают остатки популяции.

Цивилизованный мир пока еще не достиг этого момента.

У русских суммарный коэффициент рождаемости сейчас 1,1 живорождений на женщину . Вымирает, хотя и с меньшей скоростью, весь христианский мир. Процесс вымирания распространяется и на другие цивилизации.

Вымирание сопровождается падением морали. Об этом свидетельствует уголовная статистика.

В России религиозность и мораль непрерывно падала в течение двух веков, и сейчас, вероятно, ниже, чем когда- либо в период ее тысячелетней истории.

В последнее время наметилось возрождение православия, но это возрождение, возможно, носит внешний характер.

Падение рождаемости во всем христианском мире происходит на фоне материального благополучия. Даже в России падение уровня жизни, имевшее место в последнее двадцатилетие, несоизмеримо с материальными трудностями, которые она временами переживала в прошлом.

Люди сознательно перестали рожать детей.

Это демонстрируют опросы относительно идеального, желаемого и ожидаемого числа детей и сопоставления результатов с фактической рождаемостью. Но, что означает слово «сознательно». Информация, которую человек получает, определяет его представления о себе и мире. Картина мира порождает систему ценностей. Человек, принимая решения, опирается на эти ценности. Как формируется картина мира, как принимаются решения, известно в самых общих чертах.

Тупик эволюции

Похоже, что если человек верит в вечную жизнь души, в конечное торжество справедливости, старается любить Бога и ближнего, он родит много детей, если не верит —  стремится получить максимум удовольствия и минимум страданий на коротком промежутке времени от настоящего момента до смерти.

При этом он обычно родит одного — двух  детей, надеясь получить от них приятные переживания.

Сложившееся положение может рассматриваться как попадание в тупик культурной эволюции.

По данным палеонтологии средняя длительность существования вида высших животных 1—2 млн. лет. Но, вероятно, множество потенциально прогрессивных видов погибло, не успев оставить свои следы на земле.

Термины, заимствованные из биологии, плохо подходят к человеку. Культура для человека одновременно и внешняя среда и его личная характеристика. Говоря о тупике эволюции, автор хочет подчеркнуть отсутствие универсального механизма выхода из кризиса, который имеется в случае колебаний плотности популяций видов прочей биоты.

Можно высказать кое-какие соображения о смене Картин мира в истории. Можно предполагать, что современная Картина мира создана школой и массовой информацией, но никак не наукой.

Это мировоззрение опирается не на оправданный логически выбор альтернатив в метафизической части Картины мира: атеизм – теизм, материализм – идеализм, номинализм – реализм, эгоизм – альтруизм, свобода воли — детерминизм.

Если так, то Картина мира может измениться и из тупика есть выход.

Надежда на обратимость процесса, опирается на то, что интеллигенция XIX в.

оценивала себя как всесильную и склонялась к атеизму. В XX в. положение изменилась. В XXI в. эти изменения, может быть, распространятся на мировоззрение широких слоев народа и правящей группы.

Кризис, (переход от роста численности к падению)

Возможно, рассматривать современное положение иначе: автоколебательный режим связан с колебаниями соотношения между эгоизмом и альтруизмом.

В благополучной фазе, когда плотность популяции возрастает, исходное альтруистическое поведение уступает позиции эгоистическому, поскольку в среде альтруизма эгоисты чувствуют себя отлично и эгоизм распространяется. Рост эгоизма приводит к сокращению рождаемости, гражданским войнам, поражениям во внешних войнах, сокращениям плотности популяции. Для того чтобы выжить в этих тяжелых условиях необходим альтруизм. Выживают альтруисты, и распространяется альтруистическая идеология.

М. Смит (Smith, 1982) занимался соотношением альтруизма и эгоизма для простых моделей и разработал понятие эволюционно стабильной стратегии. Биологи и математики показали, применительно к животным, что  динамическое поведение популяционных систем может быть крайне разнообразным. Популяции животных могут быть относительно стабильными или совершать колебания, в ходе которых численность может меняться в миллионы раз.  Период этих колебаний у различных видов может быть от 4 до 100 генераций.

В ходе колебаний происходят изменения генофонда и морфологии. Гибель видов животных в ходе этих колебаний — редкий случай, но, вероятно, это просто следствия того, что мы имеем дело с популяциями существующими очень долго.

У нас еще есть время, но его не так уж много.

Эволюционно стабильная стратегия в случае человека в среде, где есть случайность, и запаздывание также не обязана быть устойчивой.

По аналогии с кризисом античной цивилизации мы можем ожидать катастрофического падения плотности популяции прежде того, как картина мира перестроится.

Таким образом, независимо от того, как оценивать происходящее, гибель, если не человечества, то отдельных этносов, представляется вполне реальной.

Картины мира в прошлом настоящем и будущем

Рассматривая историю, мы видим грандиозный прогресс математики, естественных наук и технологии.

В гуманитарной сфере прогресс сомнителен. Это положение опирается на факты. Сейчас, как и тысячи лет назад, есть люди верующие в Бога и безбожники, монархисты и демократы, воры и честные люди. Соотношение этих групп колеблется, но постоянный временный тренд не обнаруживается.

Теология, художественная литература, философия, социология позволяют восстановить изменение картины мира человека.

Похоже, что недавно большинство людей считало, что Вера в Бога оправдана.

Человек — звено в цепи поколений, он связан  с семьей, родом, своими единоверцами. Зло рано или поздно влечет наказание.

Человек несет обязанности, обладает скромными умственными возможностями, раб страстей; чтобы выжить, должен полагаться на опыт предков. Наивысшим авторитетом обладает Священное Писание. Счастье — в любви к ближнему. Цель жизни — в любви к Богу и ближнему, и честном исполнении долга. Добродетель обладает высокой ценностью. Средняя женщина уступает мужчине в способностях добывать средства к жизни, хотя и превосходит его во многих других отношениях.

Жена и муж, только объединяя свои различные возможности, способны выполнить свой долг ; родить и воспитать детей.

В настоящее время средний человек полагает, что: Бога нет или «он просто есть вид кислорода».

Человек смертная и автономная личность. Человек существует, пока существует мозг, разрушающийся со смертью. Зло не влечет за собой неизбежную расплату. Человек обладает правами. Человек умен и живет, руководствуясь собственным разумом. Наивысшим авторитетом обладает наука в изложении школы, популяризаторов, публицистов. Счастье в материальных благах. Цель жизни заключается в получении максимума возможного удовольствия.  Образование обладает высокой ценностью.

Средняя женщина не уступает мужчине в деловых качествах. И мужчинам и женщинам следует заниматься тем, чем хочется.

Автор, опираясь на высказывания крупных ученых работающих в различных областях знания, утверждает, что современная Картина мира научно не обоснована, и поэтому может измениться. Если человеку суждено пережить текущий кризис, то она изменится.

Репродукционные установки вытекают из базовых элементов Картины мира.

Матери всё в большей степени ориентируют дочерей на карьеру и в меньшей степени — на замужество.

Репродуктивные установки снижаются.

Граждане Франции в середине XX в. называли в качестве идеального числа детей 2,9,  в начале XXI в. — 2,5; опросы граждан России дают в этом промежутке времени достоверное снижение оценок желаемого и ожидаемого числа детей.

В Интернете интенсивно обсуждаются вопросы:  зачем выходить замуж (жениться), зачем иметь детей.

Мнение участников форумов и противников деторождения (например, Рабчук, 2009), конечно, не представляют мнения народа, но представляют, тем не менее, большой интерес.

В частности, обнаруживается, что аргументация ведется с позиций узкого эгоизма. Моральные аспекты, общественные интересы, интересы потенциальных детей, как правило, не обсуждаются. Участники обсуждений не обнаруживают интереса к научным данным, имеющим прямое отношение к деторождению.

Таких данных не много, но они есть. Один ребенок резко повышает вероятность, что родители назовут себя счастливыми (Kohler et al., 2005).

Лица, состоящие в законном браке, также чаще сообщают о том, что они счастливы, чем одинокие, разведенные и сожительствующие.

Причем, для первых удовлетворенность жизнью возрастает вместе с числом детей (Angeles, 2009).

Если из современного кризиса есть выход, на земле будут жить люди, стремящиеся вступить в брак, ради рождения и воспитания не менее троих детей.

В указанном смысле, группы, которые сегодня стремятся иметь семью с детьми, будут жить в бесконечном ряду поколений.

Может быть не на земле,  но где-то в космосе. Клиническая смерть для них, что-то вроде сна, поскольку «Я» (конструкция в памяти) в общих чертах будет воспроизводиться, так же как и средний оптимальный генотип.

Брак и дети приносят, и будут приносить им удовлетворенность жизнью (счастье).

Эти люди будут любить ближних (в первую очередь своих родителей и своих детей, затем родственников и соседей, и наконец, соотечественников) больше, чем сейчас.

Качество жизни у них будет существенно выше. Можно таким образом понимать Божественное Откровение.

Это конечно метафизика, но человек видимо не может без неё обходиться.

Например, Капица (1999), верит, что численность людей стабилизируется, и ресурсы на земле не истощатся. Очевидно, что для такой веры нет разумных оснований, но она дает известный оптимизм.

Противники деторождения верят, что в будущем детей будут выращивать в пробирках. В начале XX в. многие верили, что детей будут воспитывать в детских домах. Сейчас от этой веры отказались. Только один из десяти выпускников детских домов способен к нормальной социализации (Аксенова, 2006).

При обсуждении проблемы репродукции, крайне редко принимаются во внимание интересы других людей, в частности, рожденных и не рожденных детей.

Иногда эта тема все же затрагивается. Например, одной из причин отказа от деторождения называется невозможность спросить их согласие. Это еще не причина отвечать за них отрицательно. Многочисленные опросы взрослых, показывает, что они чаще всего удовлетворены жизнью (Средняя оценка по десяти¬ бальной шкале для выборки стран мира 6,89, для России 5,37) и крайне редко прибегают к самоубийству (Аграйл, 2003).

Как причина отказа от деторождения приводится «Вера, что приносить людей в этот мир безнравственно».

Много писалось о трудностях, с которыми столкнутся следующие поколения в результате депопуляции и поэтому я ограничусь замечанием, что, видимо, отказывающиеся от деторождения лица считают нравственным паразитировать в старости на чужих детях, которым придется их содержать.

Интересно, что разумные действия государства, вводящего более чем скромные налоговые льготы для родителей, вызывают у этой категории население возмущение.

Таким образом, современное поведение молодежи не основывается на прочном логическом фундаменте и даже на разумной вере.

Можно надеется, что оно изменится, однако уверенности в этом нет.

Избранная литература

Аграйл М. 2003. Психология счастья. 2-е изд. Петербург, «Питер», 272 с.
Аксенова М.Д. 2006 Нужны ли детские дома?

Интернет: http://aksenova.org/position/1201539562/2006/09/309.html
Капица С.П. Сколько людей жило, живет и будет жить на земле. Очерк теории роста человечества. М., 1999.
Рабчук А. 2009. Чайлдфри — 30 причин не иметь детей. Интернет: anna-rabchuk.livejournal.com/2447.html
Angeles L. 2009. Do Children Make Us Happier?

Интернет: http://www.gla.ac.uk/media/media_110444_en.pdf
Kohler, H.-P., J.R. Behrman & A. Skytthe. 2005. Partner + Children = Happiness? The effects of partnerships and fertility on Well-being. Population and Development Review, v. 31, № 3, pp. 407-445. Цит. По Попов М. Мало не бывает.

Интернет Этология: "http://www.ethology.ru/library/?id=290"
Smith J.M.1982. Evolution and the theory of games. Cambridge univ. press.

© Copyright: Федор Семевский, 2010
Свидетельство о публикации №210042800586

Список читателей / Версия для печати / Разместить анонс / Заявить о нарушении

Другие произведения автора Федор Семевский

Рецензии

Написать рецензию

Уважаемый Фёдор.

Правильно сформулированный вопрос, зачастую содержит в себе ключ к правильному ответу.

В вашей публикации само название требует уточнения, типа: Динамика роста численности народонаселения земного шара.

Численность популяции людей

Так вот эта динамика, если её представить в виде графика (или тренда), за последние двадцать веков неумолимо растёт, причём в геометрической прогрессии!

« В далеком прошлом небольшие человеческие популяции регулировались по Мальтусу, т. е. ограничивались сверху доступными ресурсами, а снизу высокой рождаемостью» — пишете вы.
Насколько мне известно, Мальтус считал, что эпидемии, войны, природные катаклизмы и т.д.

являются естественными (природными) регуляторами численности народонаселения.
Возьмите динамику эпидемий – рост, наводнений – рост, землетрясений – рост и т.д. Зачем полагаться на навязанные (наукой, религией) картины мира – нужно иметь свою точку зрения, основанную на фактах и цифрах.

Радик Галиуллин 04.05.2010 00:05   •   Заявить о нарушении

+ добавить замечания

Радик!

Вы абсолютно правы. Можно предположить, динамика роста является производной социальной эволюции.
Удачи

Эмиль Россет   04.05.2010 14:47   Заявить о нарушении

+ добавить замечания

Написать рецензию     Написать личное сообщение     Другие произведения автора Федор Семевский

Процессы, регулирующие численность популяции

В сообществах с ограниченными ресурсами и консервативной техникой плодовитость такова, что по истечении достаточно длительного времени неизбежно наступило бы такое положение, при котором численность популяции превысила бы уровень, соответствующий количеству ресурсов. Если же численность остается постоянной, то, по-видимому, существуют какие-то регуляторные процессы, поддерживающие стабильность.

Такими ограничивающими факторами мальтузианцы считают голод, эпидемии, войны. Согласно Мальтусу, рост популяции подчиняется закону геометрической прогрессии, пищевые же ресурсы увеличиваются по закону арифметической прогрессии.

Мальтус оправдывал “моральные” меры по ограничению рождаемости, например, более поздние браки, которые должны привести к неизбежному уменьшению численности семей.

Некоторые теоретики (например, Hawley, 1950) в своем анализе динамики популяции в примитивных сообществах целиком остаются на мальтузианских позициях.

По их мнению, “… численность популяции имеет тенденцию к изменениям, прямо связанным с изменением наличных источников продовольствия и материалов, необходимых для жизни сообщества… При таких условиях проблема численности популяции решается только применительно к данной местности, так как географическая изоляция ограничивает возможность получения помощи извне…

Низкий уровень техники ставит популяцию в тесную зависимость от изменений в окружающей среде. Такая популяция фактически беззащитна перед неблагоприятными изменениями климата (засуха, наводнения), а также перед уничтожением источников пищи вредителями или хищниками. Таким образом, местные особенности физической и биотической Среды — весьма неустойчивый фактор для групп, сохраняющих низкую и неизменную технику хозяйства.

Размер популяции автоматически приспосабливается к изменениям природных ресурсов чаще всего за счет изменения смертности.

В неблагоприятные годы смертность резко возрастает, а в периоды изобилия падает. Хотя наши сведения о демографии изолированных групп фрагментарны, среднегодовая смертность для таких популяций, по-видимому, колеблется около 40 на 1000. В некоторых случаях она достигает 100 на 1000, а может также снизиться до 25. В целом, однако, изолированные популяции почти всегда живут под угрозой катастрофы.

На это указывает не только высокая средняя смертность, но и малая средняя продолжительность жизни (30 лет и менее). “Запас прочности” у таких популяций иногда настолько мал, что снижения годового количества осадков всего лишь на несколько сантиметров или потери нескольких дней, необходимых для нормального развития сельскохозяйственных культур, оказывается достаточно для значительного увеличения смертности” (Хоули).

В таких условиях рождаемость и смертность велики, но и скорость обновления популяции очень высока.

“Интенсивное использование популяцией природных ресурсов поддерживается высоким постоянным уровнем воспроизведения потомства.

В изолированной группе женщины почти постоянно беременны, но внутриутробная и детская смертность настолько велики, что лишь немногие доживают до зрелого возраста. Тем не менее родник жизни неиссякаем, и всегда существует некоторая потенциальная популяция, готовая поглотить любой избыток пищи, который может появиться в высокоурожайный год.

Группа всегда может быстро возместить потери, понесенные ею в период острой нехватки пищи, если только численность ее не упала до чрезмерно низкой…” (Хоули). Концепция, к которой многие демографы пришли на основании наблюдений над жизнью простых сообществ и популяций животных, состоит в том, что популяция фактически стремится сохранить постоянную численность, и эта цель всегда более или менее достигается.

Ле Гро Кларк писал (см. книгу “Наследие мальтузианства”, стр.17):

“Имеется достаточно данных, свидетельствующих о том, что за долгие годы существования первобытнообщинного строя люди приобрели смутное, но в основных чертах правильное представление о связи между занимаемой ими территорией, обычным прожиточным минумумом и численностью популяции.

Они не могли, конечно, предвидеть время наступления засухи или наводнения, но всегда по возможности принимали в расчет неизбежность “голодного сезона”. Они стремились ограничить рост численности либо такими грубыми, но эффективными мерами, как аборт, детоубийство или пожизненное вдовство, либо посредством различных табу, запрещавших половые сношения в определенное время года. Стихийные бедствия, вредители и болезни брали у людей свою дань, но в целом узаконенное детоубийство, аборты и табу всегда давали древнему человеку способ регулировать рост популяции”.

Ограничение численности популяции за счет увеличения смертности в примитивном сообществе представляет собой регуляторный процесс, зависящий от плотности и так или иначе связанный с тенденцией к перенаселенности.

Антисанитарные условия жизни и другие следствия перенаселенности особенно неблагоприятно отражаются на грудных детях и детях младшего возраста. Пока женщина работает, дети остаются без надлежащего ухода. Ребенок, которого только что отняли от груди, очевидно, более чувствителен к последствиям плохого ухода, чем более старшие дети.

Примитивное сообщество постоянно нуждается в рабочей силе, и связанный с этим недостаточный уход за детьми превращается в фактор, действующий в направлении, противоположном увеличению численности популяции. Болезни, поражающие здоровых членов сообщества, наносят ущерб деятельности, связанной с добыванием пищи. Престарелые и слабые здоровьем перестают участвовать в добывании пищи, но продолжают за нее конкурировать, испытывая при этом большие лишения.

В результате рост популяции следует рассматривать как процесс, связанный с равновесием трех демографических факторов — плодовитости, смертности и миграции.

Хорошо документированные данные подтверждают факт миграции в малых масштабах, как, например, подразделение простых земледельческих сообществ на локальные группы; имеются также данные, свидетельствующие о больших переселениях популяций (и те и другие миграции следует отличать от передвижений групп, связанных с вырубкой и выжиганием растительности под посевы).

Как утверждает Карр-Саундерс (Carr-Saunders), рост популяции, если он должен соответствовать ресурсам сообщества, с необходимостью требует продуманной регуляции численности.

Эта регуляция (наряду с действием естественных факторов) должна поддерживать оптимальную плотность, т. е. плотность, которая гарантирует уровень жизни, соответствующий технологии и ресурсам данного сообщества.

Теория “оптимума” подчеркивает роль процессов “естественной” регуляции в человеческих экосистемах, связанных с действием зависящих от плотности регулирующих факторов.

С одной стороны, имеется тенденция к росту популяции, который обеспечил бы реальное увеличение дохода от разных видов обслуживания и количества товаров на душу населения.

С другой стороны, существует стремление уменьшить прибыль, поскольку “при данном объеме естественных ресурсов и (капитального) оборудования и существующем уровне техники любое увеличение числа работников в популяции ведет к уменьшению других величин, от которых зависит уровень производства (например, земли), а следовательно, к уменьшению выработки на одного работника”.

Действие этих противоположных сил приводит в конечном счете к тому, что “при определенном для данного времени уровне знаний и других постоянных условиях достигается состояние, отвечающее получению максимальной прибыли: количество затрачиваемого труда таково, что и увеличение и уменьшение его ведет к снижению прибыли”.

Технический прогресс делает возможным достижение нового “оптимального” уровня, однако эффективная деятельность может быть связана с выбором различных путей, а возможно, и с периодом, в течение которого не удается избежать перенаселенности.

Хорошей иллюстрацией может служить производство риса. Расширение и усовершенствование действующей ирригационной системы может оказаться на данном этапе более выгодным, чем создание новых оросительных каналов. Однако, выбирая первый путь, мы не гарантирует прогресс в отдаленном будущем, и в конечном счете перед нами встанут новые проблемы.

Идея в том, что в примитивных сообществах численность населения близка к оптимальной, хотя этому “оптимуму” и угрожает “давление плодовитости”, предполагает наличие общественных мер по ограничению рождаемости. При этом “оптимальная” ситуация коренным образом отличается от пассивных мальтузианских условий. Пример такой общественной регуляции мы находим у аборигенов Австралии и у других сообществ, ведущих собирательное хозяйство: кочевая жизнь в поисках воды и пищи связана с дальними переходами и матерям трудно переносить с собой более одного ребенка.

Вследствие этого племя, переходя на новую стоянку, нередко убивает или бросает новорожденных. Численность популяции в первобытных земледельческих сообществах определяется максимальным количеством рабочей силы, которая необходима во время сева и уборки урожая. Общество должно располагать достаточным числом рабочих для выполнения трудоемких земледельческих работ в короткие сроки.

В оставшееся время года часто имеют место безработица и перенаселенность, связанные с постепенным истощением пищевых запасов. Тем не менее плотность популяции в целом соответствует средней равновесной плотности в пределах года.

Некоторые данные, собранные Карр-Саундерсом, свидетельствуют о существовании у различных народов продуманных мероприятий по регуляции численности (табл.14).

Таблица 14

Меры по регуляции численности в различных популяциях

(Харрисон, 1979)

  Дето-   Ограничение
  убийство Аборт половых
      Сношений
Собиратели и охотники      
Австралийские племена + +
Тасманийцы + +
Бушмены +
Американские индейцы + + +
Земледельческие народы      
Американские индейцы + + +
Африканцы + + +
Народы океании + + +

(+) — зарегистрированные случаи, (-) — не зарегистрированные случаи.

Во многих других сообществах часто принимаются менее крутые меры, например отсрочка брака, узаконенная различными традициями.

Интересно, что вступление в брак в возрасте до 17 лет в конечном счете ведет скорее к снижению, чем к увеличению общей плодовитости (статистические данные для Индии).

Имеются также сведения о том, что способность к деторождению не всегда появляется одновременно с началом менструаций (Montagu).Удлинение периода кормления грудью может отсрочить зачатие до года. В некоторых сообществах практикуется воздержание от половых отношений в послеродовом периоде. Широко распространенной мерой против зачатия был и остается Coitus interruptus.

В основе снижения плодовитости в развитых странах были такие меры, как воздержание и определенный ритм в половых сношениях; в настоящее время стали прибегать главным образом к механическим и химическим противозачаточным средствам.

Возможно, Карр-Саундерс преувеличивает необходимость общественных мер по ограничению рождаемости; ведь по мимо высокой детской смертности следует учитывать такие действия биологических факторов, которые могут приводить к бесплодию.

К таким факторам относятся хронические болезни — глистные инвазии, малярия и венерические болезни. На жизнеспособность плода в утробе матери в значительной мере влияет характер ее питания и особенно периоды голодания.

Описаны также случаи резкого снижения плодовитости у некоторой части женщин в популяции, не связанной с умышленным вмешательством.

Понятие численности популяций

Возможная, но не единственная причина этого — венерические заболевания. Гудхарт предположил, что в издавна существующих примитивных сообществах имел место отбор на низкую плодовитость и что существует равновесие между линиями с высокой и низкой плодовитостью. В группах охотников и собирателей малая численность потомства дает определенное преимущество; в сообществах, в которых имеет место высокая смертность (например, в крестьянских общинах с высокой плотностью населения, где скученность способствует распространению инфекций и где многочисленная семья имеет преимущества в сельскохозяйственном производстве), это соотношение изменяется в пользу линий с высокой плодовитостью.

Гипотеза о преобладающей роли “генетических” факторов по сравнению с социальными (теория “оптимума”) или факторами, обусловленными воздействием Среды (мальтузианство), требует доказательств.

Часто полагают, что увеличение численности населения — нормальный признак развивающегося человеческого общества, в действительности же на протяжении почти всей истории человечества численность населения оставалась стабильной.

Согласно теории “оптимума”, численность населения может измениться с изменением характера общественной организации и ростом производительных сил; примером может служить современный период развития человечества. “Проблемы человеческой популяции в прошлом решались бессознательно или почти бессознательно. Сейчас для человечества настало время сознательно найти наилучшее решение!” — пишет Карр-Саундерс.

Предыдущая41424344454647484950515253545556Следующая

Дата добавления: 2015-12-26; просмотров: 268;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Динамика популяций, регуляция численности популяций

Численность и биомасса популяций обычно подвержены большим колебаниям во времени. Изменение численности, биомассы организмов во времени называют динамикой популяций.

Существуют два основных типа динамики численности – периодическая и непериодическая. Периодические колебания происходят главным образом под влиянием закономерно изменяющихся факторов среды. У некоторых видов млекопитающих, птиц, рыб, насекомых наблюдаются четкие периодические изменения численности, то есть ее вспышки чередуются со спадами.

Однако численность особей в популяциях может колебаться во времени без определенной периодичности. Большое влияние на популяции, такие их свойства как продолжительность жизни особей, плодовитость, которые определяют численность, оказывают температура, освещенность, влажность.

Действие многих факторов становится более жестким с увеличением плотности популяций: это – трофические условия, в том числе обостряющиеся конкуренция, хищничество, паразитизм, заболеваемость. Почти всегда вызывают изменения численности популяций антропические воздействия: в сельском и лесном хозяйствах, при рыболовстве и других видах промысла, при разрушении местообитаний человек способствует уменьшению их численности; при охране каких-то видов, наоборот, их численность возрастает.

Эти колебания («волны жизни») вызываются, таким образом, многими воздействиями со стороны как живой, так и неживой природы.

Динамика численности популяций складывается при взаимодействии основных популяционно-динамических процессов: 1) рождаемости, 2) смертности, 3) скорости роста, 4) иммиграции новых особей из других популяций, 5) эмиграции некоторых особей за пределы ареала данной популяции.

Рождаемость характеризует частоту появления новых особей.

Под рождаемостью понимают количество особей (яиц, семян, эмбрионов), производимых в единицу времени в расчете на одну самку.

Близкое к приведенному определение приводится А. М. Гиляровым: «рождаемость определяют как число особей (яиц, семян и т. д.), родившихся (отложенных, продуцированных) в популяции за некоторой промежуток времени». Различают максимальную (абсолютную, физиологическую, предельно-возможную) рождаемость и реализуемую (экологическую) рождаемость, или просто рождаемость.

Максимальная рождаемость – это образование теоретически максимально возможного количества новых особей в идеальных условиях, когда отсутствуют лимитирующие факторы и размножение ограничивается лишь физиологическими факторами.

У каждой данной популяции эта величина постоянная, она характеризует динамическую, эволюционно приобретенную силу вида. Реализуемая рождаемость – это увеличение популяции за счет появления на свет новых особей при фактических, реальных условиях среды. Данная величина может варьировать в зависимости от физических, химических и прочих условий среды.

Показатель смертности характеризует гибель особей в популяциях.

По определению, смертность – это количество особей, умирающих в единицу времени в расчете на особь в популяции. Учитываются все погибшие особи независимо от причины смертности (старость, элиминация хищниками, болезнями и т. д.) Существует некая теоретическая максимальная смертность – постоянная величина, которая характеризует гибель особей в идеальных условиях, когда популяция не подвергается воздействию лимитирующих факторов.

Практически более важна реализуемая (экологическая) смертность, т. е. величина, которая подобно экологической рождаемости, зависит от реальных условий биотической и абиотической среды.

Представляет интерес величина, связанная со смертностью, обратная ей – выживаемость, т.

е. число или доля выживших особей.

Разность между рождаемостью и смертностью есть некий результирующий параметр, который определяет реальную динамику численности у данной популяции. Популяция может находиться в состоянии динамического равновесия, если естественная убыль особей равна их возобновлению. Существенно то, что антропические воздействия на популяцию могут изменять как рождаемость, так и смертность (например, увеличивать смертность особей данного вида).

Величина прироста популяции за единицу времени в расчете на одну особь представляет скорость роста популяции.

По мере роста популяции происходит снижение доступных каждой особи ресурсов среды. При истощении ресурсов рост популяции тормозится и в конце концов прекращается.

Популяции разных видов обладают удивительной способностью к быстрому росту численности. Этот вопрос рассматривали Аристотель (4 в. до н.э.), Макиавелли (около 1525 г.), позднее Бюффон (1751 г.). Ч. Дарвин обратил внимание на многочисленные случаи поразительно быстрого размножения некоторых животных в природном состоянии, когда условия особенно благоприятствовали.

Он распространил идею геометрического роста, когда численность популяции растет в геометрической прогрессии (в этом случае график увеличения числа особей в ряде поколений представляет собой экспоненциальную, или логарифмическую, кривую) на все виды животных и растений, положив постулат о высоком репродуктивном потенциале видов в основу своей теории естественного отбора.

Заслуживает внимания рост народонаселения в глобальном масштабе.

В ранние исторические времена прирост населения за поколение (20 лет) составлял 1,2%, в 17 в. он повысился до 7,2%, к 1930 г. достиг – 36%, причем в наше время нет признаков того, что кривая роста приближается к какому-то уровню насыщения.

Поскольку с увеличением числа людей на нашей планете также увеличивается потребление продуктов питания, использование естественных источников сырья, загрязнение среды обитания и т. д., все изменения в динамике численности человечества обусловливают вышеназванные явления.

Ограничение роста населения является важным шансом выживания человечества (Г. А. Галковская, 2001).

Кроме рассмотренных характеристик – рождаемости, смертности, скорости роста на величину популяцию влияют эмиграция, иммиграция и общая миграция.

Миграция – это особый случай перемещения особей, когда почти вся популяция на время уходит из определенного района.

Сезонные или суточные миграции позволяют организмам использовать оптимальные условия среды в таких местах, где они не могли бы жить постоянно. Перебираясь с места на место вслед за перемещением оптимальных условий, такие виды могут сохранять высокую активность, поддерживать большую плотность популяции и в те периоды, когда немигрирующие виды переходят в неактивное состояние (в состояние диапаузы или зимней спячки).

В динамике численности популяций большую роль играют межвидовые отношения, что издавно вызывало у экологов большой интерес и способствовало разработке теорий взаимоотношений конкурирующих видов, хищника и жертвы, паразита и хозяина.

Широкую известность получили работы А. Лотки (1923, 1925 гг.) и В. Вольтерры (1926 г.). Вольтерра проанализировал взаимоотношения между конкурирующими видами, разработал математическую модель в системе жертва – хищник.

Пользуясь уравнениями, предложенными Вольтеррой, можно определять условия, при которых устанавливается равновесие между плотностями популяций жертвы и хищника, то есть система жертва – хищник становится стабильной. Лотка предложила математическую модель взаимодействия животных в системе паразит – хозяин, показала, что истребление особей хозяина паразитами является функцией численности не только паразитов, но и хозяев. Лотка сделала заключение, что той или иной численности хозяина соответствует определенная численность паразита.

По мере возрастания плотности популяции хозяина увеличивается плотность популяции паразита. Повышение же численности паразита приводит к снижению численности хозяина, а последнее опять снижает количество паразитов. И так волна за волной происходят периодические колебания численности популяций хозяина и паразита с небольшими отклонениями от какого-то оптимального уровня.

Здесь действует динамическая саморегулирующаяся система.

Численность популяции людей

Модель взаимодействия популяций в системе паразит – хозяин соответствует модели взаимодействия хищника и его жертвы. Уравнения, предложенные Лоткой и Вольтеррой можно использовать для моделирования взаимоотношений в указанных системах, определять, какой должна быть плотность каждой популяции, чтобы другая не имела возможности увеличивать свою численность.

Изучение хищничества, паразитизма как факторов, регулирующих численность популяций, влияющих на их величину, показывает, что отрицательное влияние хищников, паразитов обычно не велико, если оба вида – хищник и его жертва, хозяин и паразит – существуют совместно уже на протяжении длительного времени.

Известно много ярких примеров, касающихся паразитизма. Так, у коренных жителей Африки выработался относительный иммунитет к малярии, и это обеспечивает выживание как паразита – малярийного плазмодия, так и хозяина – человека. Трипаносома, вызывающая сонную болезнь у человека, живет в крови своих основных хозяев – крупных травоядных животных, не причиняя им вреда.

Заражение человека лентецами в обычных условиях не приводит к смерти. Однако в любом из этих случаев установившееся тонкое равновесие может быть нарушено в результате каких-то изменений в экосистеме или иных событий.

Серьезные последствия возникают, в частности, когда хищник и жертва (или паразит и хозяин) встречаются друг с другом впервые. Если экосистема, в которую они входят, будет выведена из равновесия, хищники и паразиты могут вызвать резкие изменения численности популяции.

В природе действуют другие факторы, влияющие на динамику численности популяций. Связано это со следующими причинами.

Для некоторых видов решающее значение имеют физические факторы. Численность особей в популяциях могут лимитировать такие факторы, как нехватка природных ресурсов (например, пищи или мест, пригодных для размножения), недоступность этих ресурсов и недостаток времени для размножения (короткий влажный сезон, короткий день, например в Арктике).

У крупных организмов, жизненные циклы которых довольно продолжительны, размеры популяций определяются не столько физической средой, сколько взаимодействием между отдельными особями или взаимоотношениями их с конкурентами, хищниками и паразитами.

Из внутренних факторов на величину популяции могут оказывать влияние различные физиологические или поведенческие факторы, а иногда те и другие одновременно.

Если, например, плотность популяции какого-нибудь грызуна чрезмерно возрастает, то животные чаще встречаются между собой. Возникают драки, условия жизни в целом становятся более напряженными («стрессовыми»), и это ведет к увеличению надпочечников; связанное с этим нарушение гормонального баланса отрицательно сказывается на спаривании и размножении; кроме того, при скученности возрастает смертность.

Любой фактор как регулятор численности популяций – лимитирующий или благоприятный – является либо независимым от плотности (НП), либо зависимым от плотности (ЗП).

Влияние факторов ЗП может быть прямым, то есть усиливаться с увеличением плотности, и обратным. Факторы, для которых характерно прямое влияние, еще называют «управляющими плотностью» (в частности, это один из главных механизмов, предотвращающих перенаселение). Как правило, НП – абиотические факторы (климатические, химические, физические и т. п.), ЗП – биотические факторы (конкуренция, паразиты, патогенные организмы, влияние эндо- и экзометаболитов).

НП-факторы могут вызывать драматические изменения плотности, смещение уровня емкости экологической ниши. Роль НП-факторов более выражена в нестабильных системах, а ЗП-факторов – в стабильных.

Одновременное действие НП- и ЗП-факторов обнаружено при изучении динамики популяций моллюска Acmaea, живущего на камнях в литоральной зоне морей. Динамика популяции этого моллюска регулируется, главным образом, ее плотностью (ЗП). Однако известны случаи увеличения смертности после суровых зим (НП), когда разрушается субстрат, на котором оседают моллюски, что является основной причиной смертности.

Таким образом, колебания численности природных популяций («волны жизни»), их величина обусловлены сложным взаимодействием факторов – естественного темпа размножения того или иного вида, «сопротивления» среды, отношениями между хищником и жертвой, паразитом и хозяином, физиологической и поведенческой реакцией на перенаселенность и др., в целом, многими воздействиями со стороны как живой, так и неживой природы.

В итоге, регуляция численности популяций осуществляется факторами внешней среды и внутрипопуляционными факторами, преимущественно через рождаемость и смертность, представляя собой результат взаимодействия их со всеми условиями существования.

«Волны жизни» резко осложняют планирование эксплуатации данной популяции, поскольку ежегодное изъятие (отстрел, промысел) одного и того же числа особей может означать, что в один год будет изъято, скажем, лишь 5% особей, а в другой год, когда численность популяции упадет в 10 раз, – 50% особей от существующего состава популяции.

Кроме того, колебания численности призывают человека увеличить минимальную теоретически допустимую численность популяции.

Популяции животных, растений, грибов и микроорганизмов обладают способностью к естественному регулированию численности, то есть при более или менее значительных колебаниях они остаются в состоянии динамического равновесия, на каком-то уровне между верхним и нижним пределами.

Это обеспечивается действием специфических приспособительных механизмов, основанных на том, что поступление энергии, необходимой для выживания популяции, не превышает некоторого уровня и обеспечивает, таким образом, размеры данной популяции. Способность популяции поддерживать устойчивость благодаря способности к саморегулированию через собственные регулирующие механизмы называется гомеостазом популяции. Так, рост численности популяции приводит к истощению запасов пищи, за которым следует снижение рождаемости организмов, увеличение их смертности (отрицательные связи), а, следовательно, и снижение численности.

Последнее, в свою очередь, увеличивает запасы пищи, что вызывает рост рождаемости и численности популяции (положительные связи). Равновесное состояние популяции (состояние динамического равновесия) является кратковременным и достигается за счет быстрого чередования положительных и отрицательных обратных связей.

Для оптимизации отношений человека с природой важно учитывать численность популяции, принимать во внимание то, что на численность популяции может повлиять истощение нужных ей ресурсов из-за сокращения кормовой базы, конкуренция со стороны домашних животных, вытаптывание почвы и ухудшение ее аэрации, снижение кислорода в воде при загрязнении и евтрофировании.

Человек может искусственно регулировать численность популяций, например, животных путем запрещения охоты или ограничения ее сроков на некоторые виды, ввода лицензий. Это уже дало положительные результаты – предотвратило от истребления ряд видов, в частности, лося, бобра, зубра. Ведя борьбу с вредителями сельского и лесного хозяйств, опасными для жизни видами, человек ограничивает численность их популяций.

В целом, численность популяции, скорость ее роста (в более общем смысле – скорость ее изменения, динамика численности) являются весьма лабильными параметрами, высокочувствительными к воздействию абиотических, биотических, антропических факторов.

Поэтому человек должен хорошо представлять все особенности той популяции, которая эксплуатируется, чтобы обеспечить воспроизводство, стабильное длительное ее существование. Сложность этой задачи увеличивается в силу многочисленных связей между популяциями разных видов, населяющих одну территорию.

Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *