Слайд 1Лекция 4.
Функциональная интеграция в популяциях
Поддержание информационных контактов.
Интеграция
у территориальных животных. Внутрипопуляционные группировки: семьи, колонии, стаи, стада.
Иерархия и
ранги.
Особенности интеграции в стадах и стаях.
Слайд 2Без интеграции, т. е. особого объединения особей в пространстве, не
могут быть реализованы важнейшие общепопуляционные функции:
- воспроизводство;
- регуляция плотности населения;
-
общепопуляционная реакция на внешние условия и раздражители;
- взаимоотношения с популяциями других видов.
Слайд 31. Поддержание информационных контактов.
- непрерывная информация о месте расположения
отдельных особей и их групп (визуальные, звуковые, химические сигналы, а
также следы деятельности: следы, тропы, гнезда, фекалии и т.д.)
- наследственно закрепленный стереотип поведения, стимулирующего животное к поиску и поддержанию контактов с себе подобными.
В основе механизмов интеграции лежат два процесса:
Слайд 4 Многие животные охотнее селятся в местах, уже занятых сообществом особей
своего вида или на пустующих территориях, где заметны следы изменения
территории жившей на ней прежде субпопуляцией.
Слайд 5личинки морских беспозвоночных (медуз, мидий) большей частью оседают на субстрате
не поодиночке, а в местах, где уже прикрепились другие особи;
Слайд 62. Интеграция у территориальных животных. Внутрипопуляционные группировки: семьи, колонии, стаи,
стада.
Обшая структура популяции реализуется в виде системы отдельных внутрипопуляционных группировок,
в каждой из которых особи находятся в тесном информационном и функциональном контакте, построенном на личном опознавании членов группы.
Слайд 7Различные типы внутрипопуляционных группировок.
1. Семьи.
При семейном образе жизни усилены связи
между родителями и их потомством.
Простейший вид такой связи –
забота одного из родителей об отложенной кладке – охрана кладки, инкубация, дополнительное аэрирование, что, например, свойственно некоторым рыбам (трехиглой колюшке), амфибиям (амбистома, саламандра).
Слайд 8При семейном образе жизни территориальное поведение животных выражено наиболее ярко:
различные сигналы, маркировка, ритуальные угрозы и прямая агрессия обеспечивают владение
участком, достаточным для выкармливания потомства.
в зависимости от того, кто из родителей
берет на себя уход за потомством:
Слайд 92. Колонии.
Групповые поселения оседлых животных. Они могут существовать длительно или
возникать лишь на период размножения, как, например, у многих птиц
– грачей, чаек, тупиков.
Некоторые функции жизни в колониях выполняются сообща, что увеличивает вероятность выживания отдельных особей. Чаще всего такими общими функциями становятся защита от врагов и предупредительная сигнализация.
Например, колониальным птицам часто удается сообща изгонять даже крупных хищников, с которыми они не справились бы поодиночке.
Слайд 10Типы колоний.
1). Колонии с индивидуальными гнездовыми участками, в которых между
гнездами сохраняется определенное расстояние (чайки, цапли).
2). Плотные колонии из тесно
расположенных друг к другу гнезд (городские ласточки).
Слайд 113). Колонии по типу коммуны: много самок откладывают яйца в
одно большое совместно построенное гнездо. Общую кладку насиживают одновременно несколько
птиц, сменяя друг друга (южноамериканские кукушки-личинкоеды).
4) Колонии на основе разрастания семейных групп, с сохранением связей между отпочковывающимися семьями (млекопитающие).
Слайд 125) Колонии с обязательным разделением труда и специализацией отдельных особей
или возрастных групп. При этом физиология и строение отдельной особи
подчиняется интересам всей колонии (общественные насекомые).
6) Колонии у животных с вегетативным размножением (в частности – у киш.-полостных): разделение функций, например у полипов, связанных между собой системой распределительных каналов, заходит настолько далеко, что вся колония выглядит и ведет себя как единая особь.
Слайд 133. Стаи.
Временные объединения животных, которые проявляют биологически полезную организованность действий.
Стаи
облегчают выполнение каких-либо функций в жизни вида: защиту от врагов,
добычу пищи, миграцию.
Наиболее широко стайность распространена среди птиц и рыб, у млекопитающих – у собачьих.
Слайд 144. Стада.
Более длительные и постоянные объединения животных по сравнению со
стаями.
В стадных группах осуществляются все основные функции жизни вида: добывание
корма, защита от хищников, миграции, размножение, воспитание молодняка.
Слайд 15Интеграция и территориальные отношения.
Особенности «соседских» отношений у животных.
1) Активная охрана
участка проявляется только в отношении территории, которая не перекрывается с
участками соседей, в зоне контакта между соседями устанавливаются чаще всего нейтральные или дружелюбные отношения
2) Зоны совместного использования маркируются всеми животными-соседями и активно защищаются только от «чужаков».
Слайд 163) В местах перекрывания соседних субпопуляций возможен переход особей из
группы в группу, что ведет к снижению уровня инбридинга.
4) При
увеличении плотности населения отмечается уменьшение размеров активно охраняемой территории, возрастает степень перекрывания участков и уменьшается их площадь.
5) Могут существовать перекрывающиеся участки разнополых особей, тогда как участки особей одного пола изолированы и активно охраняются (у многих грызунов).
Слайд 176). Часто у животных наблюдается терпимое отношение к молодым животным.
Поэтому молодые, попадающие не на свою территорию, чаще всего не
встречают территориальной агрессии со стороны хозяев участка, в отличие от взрослых особей-мигрантов.
Слайд 183. Иерархия
и ранги
Характер взаимоотношений особей обычно представляет собой более
или менее выраженную систему типа «доминирование-подчинение», основанную на неравнозначности особей
в составе группировки, т. е. иерархии.
В составе группы выделяют ранги: доминанты, субдоминанты (подчиняются доминантам, но господствуют над другими) и различные ступени подчиненных особей – субординантов.
Слайд 19Типы иерархии у животных
1) Линейный тип: возможно проследить строгую соподчиненность
субординантов немногим субдоминантам, а тех, в свою очередь, единственному доминанту
– формируется «вертикаль власти» (ящерицы-игуаниды).
2) Групповая иерархия, при которой если и выделяется единственный доминант, то остальные особи не составляют линейного ряда соподчинения, а распадаются на две-три группы, в пределах которых животные более или менее равнозначны (полевки и др. мелкие грызуны).
Слайд 203) «Олигократия» (напр. у нильских крокодилов): популяция распадается на две
категории особей: доминантные самцы захватывают участки на отмели и защищают
их, а все остальные особи участков не имеют.
4) Деспотическое доминирование одной особи при относительно равнозначном подчинении остальных (хомячки, черные крысы, домовые мыши).
Слайд 21Ранговые отличия особей.
Доминанты
- обладают явными преимуществами и свободно проявляют
различные формы деятельности;
- неограниченно передвигаются по всей территории;
- занимают территории,
имеющие укрытия;
- беспрепятственно пользуются любыми убежищами, в том числе и укрытиями своих соплеменников;
Слайд 22- беспрепятственно и часто первыми подходят к корму;
- выполняют ряд
общегрупповых функций: патрулируют участок, маркируют территорию, а у некоторых видов
– и подчиненных особей (напр. у сумчатых летяг);
- доминирующие самцы имеют определенное преимущество в половых контактах.
Слайд 23Подчиненные животные
- ограничены в своих действиях поведением более высокоранговых животных;
-
перемещения, использование укрытий и мест кормления лимитируются присутствием доминанта;
- чаще
всего избегают контактов с доминантом, при встрече с более высокоранговыми особями демонстрируют особые формы «поведения подчинения», сдерживающего агрессию со стороны доминантов.
- У подчиненных животных уровень обмена веществ (напр. уровень потребления кислорода) как правило ниже, чем у доминантов;
Слайд 24- подчиненные особи всегда находятся в определенном состоянии стресса, тогда
как у доминантов стресс практически не выражен.
- У наиболее низкоранговых
животных смещается тип суточной активности: особи проявляют активность, в том числе кормовую, в периоды, когда неактивны доминантные животные.
- У подчиненных животных отмечается повышенная исследовательская активность, часто приводящая к их миграции в другие группировки.
Слайд 254. Особенности интеграции в стадах и стаях.
У номадных групповых животных
элементарной единицей популяции является отдельное стадо или стая. У стадных
животных существуют инстинкты:
- стремления находиться в контакте с другими особями своего вида,
- постоянного слежения за соседями;
- подражания.
Существуют разновидности стай и стад с разной этологической структурой: стаи эквипотенциального типа, стада и стаи с лидерами и с вожаками.
Слайд 261. Стаи эквипотенциального типа
К ним относятся относительно просто организованные стаи
рыб и мелких птиц, в которых каждая особь в равной
степени ориентируется на группу ближайших соседей.
Особенности:
1) Особи в составе стаи сходны по своим индивидуальным свойствам и экологическому значению для стаи в целом.
2). Особи эквипотенцальных стай, подражая действиям соседей, одновременно являются объектами подражания для других.
3). Подражательная реакция проявляется сильнее, если объектом для подражания служит группа, а не одиночная особь. Это открывает возможность индивидуального маневра отдельных членов стаи в пределах их жизненного пространства, не нарушающего движения стаи в целом.
Слайд 274). У рыб, помимо подражания, имеет значение также химическая коммуникация:
смывы с поверхности эпителия рыбы, находящейся в спокойном состоянии, обладают
привлекающим действием и способствуют поддержанию целостности стаи. Обратный эффект производят выделяемые при опасности или повреждении вещества испуга.
5). Часто в эквипотенциальных стаях наблюдается временная разнокачественность, связанная с резким изменением поведения одной или нескольких особей (напр. в стае рыб со стороны приближения хищника). На какое-то время эти особи оказываются в положении лидеров.
6). Иногда, как приспособления к выживанию при ухудшении условий обитания, в эквипотенциальных стаях проявляются элементы доминантно-соподчиненных отношений.
Слайд 282. Стада с лидерами.
Структура взаимоотношений строится на основе отличий особей
по морфофизиологическим свойствам. Такая система отношений наиболее характерна для стадных
млекопитающих, особенно копытных.
Особенности:
1). Лидер – это особь, на которой постоянно или в течение определенного времени концентрируется внимание других особей и которая, благодаря этому, своим поведением определяет направление и скорость движения, места и время кормежки и отдыха стада в целом.
Слайд 292). Лидерам не свойственны действия, направленные на активное руководство стадом;
их роль в синхронизации деятельности стада целиком основывается на подражании
со стороны других особей.
3). В большинстве случаев в положении лидеров оказываются наиболее опытные взрослые животные (у оленей – самки, у зебр – самцы). Лидерство их обусловлено более уверенным и направленным поведением, особенно при смене обстановки, когда у менее опытных животных возникает ориентировочная реакция.
Слайд 304). Иногда внимание стада привлекают и становятся лидерами особи, чем-то
отличающиеся от других (напр. альбиносы).
5). Нередко, как и в
эквипотенциальных стаях, возникает явление временного лидерства особей, отличающихся своим поведением. Напр, у северных оленей резкий бросок неопытных, пугливых молодых особей может временно увлечь за собой все стадо.
Слайд 316). Иногда в стадах с лидерами возникают некоторые формы доминантно-подчиненных
отношений, чаще всего временных, связанных с какой-то определенной формой деятельности.
7). У некоторых видов в стадах с лидерами отдельные особи в большей степени, чем другие члены стада, несут сторожевую функцию. Это могут быть как лидеры, так и нелидирующие особи.
Слайд 323. Стада и стаи
с вожаками.
Структура взаимоотношений построена по доминантно-иерархическому
принципу.
Вожак, в отличие от лидера,
- активно направляет деятельность стада
путем специальной сигнализации, а часто и с применением ритуализированной или прямой агрессии.
Стада такого рода наиболее характерны для приматов, крупных хищных млекопитающих, куриных птиц и китообразных.
Слайд 33Вывод по разделу «Функциональная интеграция»:
увеличение интегрированности внутрипопуляционных групп открывает возможность
совмещения преимуществ группового образа жизни и интенсивного использования освоенной территории.
Слайд 34Вопросы к семинару
Поддержание информационных контактов в популяциях животных.
Интеграция у
территориальных животных. Внутрипопуляционные группировки: семьи, колонии, стаи, стада.
Особенности интеграции в
стадах и стаях.
Иерархия и ранги.
Слайд 35Литература
Ручин А.Б. Экология популяций и сообществ: учебник для студ. высш.
учеб. заведений / А.Б. Ручин. – М.: Издательский центр «Академия»,
2006. – С. 68-88.
Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа 2000. – С. 259-280.
Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. спец. – М.: Просвещение, 1980. – С. 159-173.