Н.М. Чернова, А.М. Былова
Общая экология. Учебник
М.: Дрофа, 2004
Глава 8. Популяции
8.3. Биологическая структура популяций
8.3.1. Половая структура популяций
Соотношение особей по полу и особенно доля размножающихся самок в
популяции имеют большое значение для дальнейшего роста ее численности. У
большинства видов пол будущей особи определяется в момент оплодотворения в
результате перекомбинации половых хромосом. Такой механизм обеспечивает равное
соотношение зигот по признаку пола, но из этого не следует, что такое же
соотношение характерно для популяции в целом. Сцепленные с полом признаки часто
определяют значительные различия в физиологии, экологии и поведении самцов и
самок. Следствием этого является более высокая вероятность гибели
представителей какого-либо пола и изменение соотношения полов в популяции.
Экологические и поведенческие различия между особями мужского и женского
пола могут быть сильно выражены. Например, самцы комаров семейства Culicidae, в
отличие от кровососущих самок, в имагинальный период либо не питаются совсем,
либо ограничиваются слизыванием росы, либо потребляют нектар растений. Но даже
если образ жизни самцов и самок сходен, они различаются по многим
физиологическим признакам: темпам роста, срокам полового созревания,
устойчивостью к изменениям температуры, голоданию и т. п.
Различия в смертности проявляются еще в эмбриональный период. Например, у
ондатр во многих районах среди новорожденных в полтора раза больше самок, чем
самцов. В популяциях пингвинов Megadyptes antipodes при выходе птенцов из яиц
подобной разницы не отмечается, но к десятилетнему возрасту на каждых двух
самцов остается лишь одна самка. У некоторых летучих мышей доля самок в
популяции после зимней спячки снижается порой до 20 %. Многие другие виды
отличаются, наоборот, более высокой смертностью самцов (фазаны, утки-кряквы,
большие синицы, многие грызуны).
Таким образом, соотношение полов в популяции устанавливается не только по
генетическим законам, но и в известной мере под влиянием среды.
У рыжих лесных муравьев (Formica rufa) из яиц, отложенных при температуре
ниже +20 °C, развиваются самцы, при более высокой – почти исключительно
самки. Механизм этого явления заключается в том, что мускулатура семяприемника,
где хранится после копуляции сперма, активизируется лишь при высоких
температурах, обеспечивая оплодотворение откладываемых яиц. Из
неоплодотворенных же яиц у перепончатокрылых развиваются лишь самцы.
Особенно наглядно влияние условий среды на половую структуру популяций у
видов с чередованием половых и партеногенетических поколений. Дафнии Daphnia
magna при оптимальной температуре размножаются партеногенетически, но при
повышенной или пониженной температуре в популяциях появляются самцы. На
появление обоеполого поколения у тлей могут влиять изменения длины светового
дня, температуры, увеличение плотности населения и другие факторы.
Среди цветковых растений встречается немало двудомных видов, у которых
существуют мужские и женские особи: виды ив, тополей, дрема белая, щавель
малый, пролесник многолетний, бодяк полевой и др. Есть и виды с женской двудомностью,
когда одни особи имеют обоеполые цветки, а другие – женские, т. е.
с неразвитым андроцеем. Обычно андростерильные цветки мельче, чем
обоеполые. Такое явление встречается в семействах губоцветных, гвоздичных,
ворсянковых, колокольчиковых и др. Примерами видов с женской двудомностью
являются чабрец Маршалла, душица обыкновенная, мята полевая, будра плющевидная,
смолевка поникшая, герань лесная и др. Популяции таких видов генетически
неоднородны. В них облегчено перекрестное опыление, чаще наблюдается
протероандрия – более раннее созревание пыльников по сравнению с пестиками. В
пределах ареала видов половая структура популяций растений более или менее
постоянная, однако изменение внешних условий меняет соотношение полов. Так, в
засушливый 1975 г. в Зауралье резко уменьшилось число женских форм,
например у шалфея степного в 10 раз, у спаржи лекарственной в 3 раза.
У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а
экологическими факторами. Так, у растений Arisaema japonica пол зависит от
накопления запасов питательных веществ в клубнях. Из крупных клубней вырастают
экземпляры с женскими цветками, из мелких – с мужскими.
|