Populiacija vadinama natūraliai laisvai besikryžminančių vienos rūšies individų grupuotė, gyvenanti tam tikroje arealo dalyje. Ji yra sudaryta iš įvairaus amžiaus ir skirtingos lyties individų. Būdinga populiacijos ypatybė ta, kad jos individus sieja daugybė įvairių rūšių. Vienos populiacijos individai yra panašesni vienas į kitą negu vienos rūšies, bet skirtingų populiacijų individai.
Tos pačios rūšies skirtingų populiacijų individai skiriasi morfologiškai. Gyvūnai skiriasi kūno dydžiu, plaukų, akių spalva, augalai-stiebo forma, lapų, žiedų ir vaisių dydžiu, forma bei spalva. Tačiau esminiai yra vidiniai skirtumai, glūdintys genofonde. Kiekviena populiacija turi savo geno fondą. Individų skaičius populiacijoje labai svyruoja: priklauso nuo kitų rūšių skaitlingumo, stichinių nelaimių ir kitų priežaščių.
Populiacijos individų elgsenos struktūra ir jų reakcija į aplinką yra skirtinga, nes populiacijoje susiklosto ne tik individų santykiai, bet ir elgsenos principai tarp populiacijos ir individo bei tarp skirtingų rūšių populiacijų, gyvenančių toje pačioje teritorijoje. Joje didesnė tikimybė susitikti patinams bei patelėms.
Tarpusavio santykius populiacijoje apibūdina jų elgsena kitų populiacijos narių atžvilgiu. Elgsena priklauso nuo rūšies savybių ir gyvenimo būdo. Mokslo šaka, tirianti gyvųjų organizmų elgseną, vadinama etologija, lyginamosios psichologijos ir zoopsichologijos kryptis.
Tarp vienos populiacijos narių (individų) susiklosčiusius santykius vadiname etologine populiacijos struktūra. Gyvūnams būdinga įvairaus laipsnio bendruomeninis gyvenimas. Kad galėtų sėkmingai gyventi bendruomenėje, gyvūnai turi mokėti tarpusavyje bendrauti. Gyvūnų elgsena kitų populiacijos narių atžvilgiu pirmiausiai priklauso nuo rūšies savybių, nuo to, ar gyvūnai gyvena pavieniui, ar grupėmis.
Individų egzistavimo formos populiacijoje
Individų egzistavimo formos populiacijoje yra gana įvairios ir sudėtingos. Pavienis gyvenimo būdas yra tokia elgsena, kai individai gyvena nepriklausomai vienas nuo kitų. Jis būdingas daugumai rūšių, bet tik kai kuriais gyvenimo etapais.
Visiškai pavienis skirtalyčių gyvūnų egzistavimas gamtoje neįmanomas, tačiau tarp kai kurių rūšių individų būdingi labai silpni santykiai. Kai kuriems vandens gyvūnams, kurių apvaisinimas išorinis, tiesioginis kontaktas nebūtinas. Kitų rūšių kontaktai gali būti trumpalaikiai , o didžiąją gyvenimo dalį tokie populiacijos nariai gali gyventi pavieniui. Tai būdinga daugumai vabzdžių ir kai kuriems paukščiams.
Pavieniui linkę gyventi nusenę, ligoti ar sužeisti populiacijos individai, kuriems sunku prisitaikyti tarp jaunesnių ir stipresnių. Pavieniui gyvenantys individai žiemą ir dauginimosi periodu gana dažnai laikinai susiburia ir gyvena grupinį gyvenimo būdą.
Grupinis gyvenimo būdas
Grupinis gyvenimo būdas, dar vadinamas grupiniu efektu (Grasse, 1944), yra naudingas gyvūnams ir augalams, nes taip lengviau susirasti maisto, apsisaugoti nuo priešų, pakelti aplinkos kaitą ir konkuruoti su kitų rūšių populiacijomis. Gyvenimas grupėse pasireiškia įvairiomis formomis.
Šeima
Kai kurių gyvūnų populiacijose susiformuoja specifiniai santykiai tarp lytinių partnerių bei tarp tėvo ir palikuonių. Populiacijoje formuojasi šeimos, kurių labai įvairi sudėtis ir egzistavimo trukmė. Tėvų poros gali susiformuoti trumpam ir ilgam laikui, net visam gyvenimui. Pavyzdžiui, tetervinų, kurtinių patinai susiporuoja su daugeliu patelių, bet pastovių šeimų nesudaro. Kai kurių ančių poros susidaro žiemą, bet prasidėjus perėjimo laikotarpiui, patinai palieka pateles. Gulbių, gervių, balandžių šeimos išlieka ilgus metus.
Poravimosi periodu pasirenkant partnerį, gyvūnų elgsena dažnai būna sudėtinga. Kartais kyla gana aštri konkurencija, peštynės. Vyksta ritualiniai žaidimai, šokiai ir kt. Šeimos gyvenimo būdas stiprina ryšius tarp vaikų ir tėvų. Dauguma paukščių rūpinasi savo jaunikliais, kol šie pradeda skraidyti, o kai kurie žinduoliai- kol jaunikliai lytiškai subręsta. Šeimos gali būti trijų tipų, kai palikuonimis rūpinasi motina; kai palikuonimis rūpinasi tėvas; mišri- kai palikuonimis rūpinasi abu tėvai.
Gulbių šeima
Kolonija
Kolonija- tai tarpusavyje susijusių organizmų gyvenimo būdas. Jai būdinga sudėtinga individų tarpusavio santykių diferenciacija. Vienų kolonijos narių funkcija - mitybos organizavimas, kitų- apsauga, dar kitų - dauginimasis. Dėl specializacijos kolonijos nariai labai priklauso vieni nuo kitų ir nebegali savarankiškai gyventi. Kolonijas sudaro kai kurie vandens dumbliai ir augalai, sausumos ir vandens gyvūnai.
Dažniausiai kolonijas sudaro melsvabakterės, žaliadumbliai, gelsvadumbliai, titnagdumbliai. Dumblių kolonijos įgauna rutulio arba cilindro formas, o prisitvirtinusios būna siūliškos arba šakotos. Kartais plūduriuojantys dumbliai sudaro labai dideles kolonijas, kurios trukdo laivybai. Tokias kolonijas sudaro Sargassum genties rudadumbliai. Šiais dumbliais užaugę plotai Atlanto vandenyne vadinami sargasų jūra.
Kolonijas sudaro ir gyvūnai. Pavyzdžiui, vandens bestuburiai ir žemesnieji chordiniai (žiuželiniai, infuzijos, duobagyviai ir kt.) Sudėtinga benduomeninė elgsena pasižymi vabzdžių ( bičių, kamanių, vapsvų, termitų) kolonijos, kurių nariai priklausomai nuo jų veiklos diferenciacijos skiriasi savo išvaizda.
Termitų kolonija
Sambūriai taip pat vadinami kolonijomis, tačiau jų gyvenimo būdas, organizacija ir elgsena labiau atitinka būrius.
Būrys
Būrys yra laikina gyvūnų susitelkimo grupė, kuriai būdingas biologiškai naudingas veiksmų organizuotumas. Populiacijos individų telkimasis į būrius vadinamas agregacija (lot. Aggregare- susijungti). Tai atsitinka dėl kelių priežasčių: skirtingų aplinkos sąlygų (dirvožemio, reljefo, drėgmės, apšvietimo it kt.) pokyčio; prasidėjus dauginimosi periodui. Populiacijoje gali padidėti konkurencija dėl įvairių gamtinių išreklių.
Tačiau veikiant autoreguliacijos mechanizmams, išlaikoma pusiausvyra, sukuriamas palankus mikroklimatas ir mikroaplinka. Pavyzdžiui, augalai, augdami grupėmis, geriau pakelia sausrą, mažiau išgarima vandens negu augdami pavieniui, tačiau padidėja konkurencija dėl maisto medžiagų. Bitės gyvenančios bendruomenėje lengviau pakelia įvairius temperatūros rėžimus (staigius svyravimus, žemą temperatūrą).
Būrius sudaro paukščiai, žuvys, kai kurie šuninių šeimos atstovai (šakalai, hienos). Būrio funkcijos: apsiginimas nuo priešų, migracija, maisto paeiškos bei maitinimasis.
Paukščių būrys
Migruojatys paukščiai telkiasi į būrius prieš sezonines migracijas, o sėslūs žiemą medžioklėms. Migruojančių stambesnių paukščių būriuose paprastai būna vadai: ančių, žąsų, gervių, taip pat kai kurių žinduolių.
Banda
Banda (kaimenė) yra vienos rūšies žinduolių ilgalaikė ir pastovesnė grupė negu būrys. Banda atlieka pagrindines populiacijos gyvenimo funkcijas: maitinimąsį, gynimąsi nuo priešų, dauginimąsi, jauniklių priežiūrą, migraciją ir kt. Būdami arti vieni nuo kitų, bandos nariai panašiai elgiasi, jiems būdingas vienodas aktyvumas, ta pati judėjimo kryptis. Bandose gyvena dauguma kanopinių, beždžionių, banginių.
Bandų dydis įvairauja nuo keliasdešimt (banginių, dramblių) iki kelių šimtų (beždžionių, buivolų, rionių) ar net 1500-2000 (šiaurės elnių, antlopių) individų. Bandos narių elgsenos pagrindas - dominavimas, priklausomybė.
Pagal hierarchijos lygius skiriasi du bandos tipai: banda su laikinu ar santykinai pastoviu lyderiu, įkurį sutelkiamas visų narių dėmesys, lyderio elgsena pamėgdžiojama, pagal jį koordinuojami bandos poelgiai. Lyderis geriau orientuojai ginantis nuo priešų ar migruojant. Tai būdinga antilopių, zebrų, laukinių arklių, pavianų bandoms.
Banda su pastoviu vedliu, kuris tiesiogiai aktyviai vadovauja bandai, naododamas specifinius signalus, grasinimus ar net agresiją. Bandoms su pastovių vedliu būdinga griežta hierarchinė individų tarpusavio priklausomybė. Visi bandos nariai turi tam tikras pareigas ir teisias. Kiekvieno nario vieta bandoje priklauso nuo daugelio veiksnių: amžiaus, jėgos, patirties, ir paveldimų individualių savybių.
Stipresni ir labiau patyrę individai dominuoja prieš žemesnio rango (prastenės orientacijos, sipnesnius ir ligotus) individus, pastarieji jiems paklūsta: maitinantis eina paskutiniai, poravimosi metu neprileidžiami prie patelių, išvejami iš patogesnių poilsio vietų. Tokie santykiai būdingi daugumai beždžionių rūšių. Bandos narių hierarchija būna gana sudėtinga, pvz., stumbrų bandose egzistuoja skirtingi hierarchijos lygiai patinams ir patelės. Kartais hierarchijos požymių aptinkama šeimose ir kolonijose.
Dramblių banda
Konkurencija ir Stresas Populiacijose
Populiacijos viduje- būriuose, kolonijose, bandose - tarp individų vyksta konkurencija, dėl maisto, vandens, šviesos ir teritorijos. Konkurencija tarp tos pačios populiacijos individų priklauso populiacijos tankumo. Populiacijos agregacija gali sustiprinti konkurenciją tarp individų dėl mitybos išteklių ir egzistavimo erdvės, tačiau populiacijos savireguliacija sudaro pusiausvyrą ir padidina sugebėjimą išlikti bendrijai visumoje.
Toks populiacijos augimo optimumas ir individų gyvenimo trukmė priklauso nuo organizmų rūšies ir gamtinės aplinkos sąlygų. Populiacijos individų „nepriteklius“ (agregacijos nebuvimas, per mažas tankis) gali tapti populiaciją limituojančiu veiksniu. Dėl nepalankių aplinkos sąlygų (maisto, vandens trūkumo, karščio, šalčio) populiacijos individai patiria stresą.
Streso poveikyje sutrinka gyvūnų hormoninė puisiausvyra, labai padidėja antinkščių žievė ir kortikosteroidinių hormonų koncentracija, pakinta hormoninė organizmo pusiausvyra. Sutrinka patelių ovuliacija, pagausėja gemalų rezorbcija (lot. Rezorbtio- medžiagų įsiurbimas į kraują ir limfą iš virškinamojo trakto, plaučių, gimdos, šlapimo pūslės), anksti baigiasi laktacija, padidėja agresijos priešingos lyties individų, jauniklių atžvilgiu, susilpnėja jauniklių globos instinktai. Tai turi įtakos populiacijos dinamikai: sumažėja vadų kiekis ir jauniklių skaičius jose- populiacija mažėja.
Streso būsena veikia gyvūnų fiziologiją, reguliuoja gimstamumą. Tai būdinga bendruomeninių grupių su ryškia hierarchine sistema gyvūnams. Stresinė įtampa būdinga žemesnio rango bendruomenės gyvūnams. Perpildytų populiacijų dauguma individų būna streso būklėje ir tai, matyt, stabdo dauginimąsi. Lyties funkcijos nepakinta, o tik laikinai blokuojamos. Pašalinus stresą, normalus gimstamunas populiacijoje greitai atsistato.
Stresas sustiprina konkurenciją tarp individų populiacijos viduje. Šios konkurencijos rezultatas- natūrali atranka ir geriausiai prisitaikiūsių individų išlikimas. Augalų pasaulyje konkurencija tarp tos pačios populiacijos individų dar ryškesnė. Miške tos pačios rūšies medžiai stelbia vieni kitus. Dėl jų tarpusavio sąveikos kol miškas užauga iš kelių tūkstančių daigų belieka keli šimtai brandžių medžių.
Žinduolių populiacijose prisitaikymas prie aplinkos pokyčių gali būti žymiu mastu reguliuojamas endokriminės sistemos, kaip atsakas į sociopsichologinius vidurūšinės konkurencijos faktorius.
Laboratoriniuose bandymuose su naminėmis pelėmis bei pelėnais Dž. Kristianas (John Christian) naudojo antinkščių, užkrūčio liaukos, sėklidžių ar kitų lytinių liaukų svorius kaip jų funkcijos matą. Populiacijos dydžio toje pačioje erdvėje išaugimas iššaukdavo adrenokortikalinio aktyvumo išraišką. Atvirkščiai, lytinių liaukų masė sumažėjo, rodydama dauginimosi funkcijų slopinimą.
Pakartotiniuose bandymuose patinų populiacijos, turinčios tą patį tankį, buvo patalpintos į narvus, kuriuose buvo 42 kartus daugiau erdvės. Įdomu, kad adrenokortikalinis atsakas buvo panašus į ankstesnįjį. Tai parodė Kristianui, kad atsakyta buvo ne tiek į patį kiekį, o greičiau į kitų pelių buvimą, t.y., atsakas buvo sociopsicholoinis.
Toliau ši prielaida buvo tikrinama , stebint dominanto ir pavaldinio santykius. Jų metu pelių patinai sau nusistatė rangus, taip vadinamą „Lesimo tvarką“ . Kaip matome dominuojančių gyvūnų antinkščių masė buvo mažiausia, o labiausiai pavaldžių didžiausia, o tarpinių socialinių rangų -gaugiau ar mažiau linijiškai išbarstyta.
Labai svarbus Kristiano parodytas faktas, kad šie antinkščių pakitimai susiję ne su kova ar konkuravimu dėl maisto, o su socialine hierarchija. Panašūs rezultatai gauti ir tiriant pelių pateles. Didėjant populiacijai, dauginimąsis mažėja, lakatcija darosi nepakankama, augimas ir brendimas nuslopintas, daug patelių iš viso nebeveda jauniklių.
Kadangi sumažėja antinkščių gliukokortikoidų išskyrimas- o jie yra pagrindiniai atsparumo ligoms šaltiniai, be kita ko, skatinantys antikūnių formavimąsi ir fagocitozę- augantis populiacijos tankis mažina populiacijos atsparumą infekciniams susirgimams. Kartu su augimu, brendimo bei dauginimosi slpinimu tai stabdo tolesnį populiacijos didėjimą.
Kristianas argumentavo, kad norint rasti audiniuose įvykusius pakitimus reikia atlikti audinių mikroskopinį tyrimą ir įvertinti jų subrendimą. Kristianą palaikė socialinės sąveikos ir endokriminio atsako mechaninzmo teorijos šalininkai.
Vietoj to jis pasiūlė, kad stresas ryšyje su didžiausiu populiacijos tankiu gali būti vykdyti genetinę atranką. Jis iškėlė hipotezę, kad esant dideliam populiacijos tankiui, socialinės sąveikos veiksniai gali pakeisti dauginimąsi taip, kad pasikeis populiacijos gebetinę struktūra. Jei diferencinis dauginimąsis skatina tam tikrų elgsenos požymių atranką, išgyvenančioje aplinkoje pasikeis ir socialinė sąve.
Ekologiniai santykiai
Štai keletas pavyzdžių, iliustruojančių gyvūnų elgesį ir santykius:
- Filmuotoje medžiagoje matyti, kaip žinduolis ne kartą iš visų jėgų meta galvakojį į vandenį, tačiau aštuonkojis visiškai neketina pasiduoti be kovos.
- Labai retai galima pamatyti, kaip didysis baltasis ryklys bėga nuo savo potencialių aukų.
- Varlių patinai paprastai verčia pateles poruotis, tačiau kai kurios patelės sugalvojo būdų, kaip išvengti priekabiavimo - įskaitant apsimetinėjimą negyvomis.
- Nors dauguma žmonių mano, kad vilkų gaujos nariai laikosi griežtos hierarchijos, kai alfa pora užima svarbiausią socialinę vietą, beta atlieka „pavaduotojo“ vaidmenį, o omega gali būti vadinama „grupės auka“, tikrovėje vyrauja kur kas šeimyniškesni santykiai.
- Remiantis nauju tyrimu, žinduolių lytinis elgesys tarp tos pačios lyties atstovų galėjo evoliucionuoti.
- Nauji tyrimai parodė, kad laukiniai Afrikos drambliai gali kreiptis vienas į kitą individualiais specifiniais šūksniais - vardo atitikmeniu - ir tai turi įdomios reikšmės kalbos evoliucijai.
- Naujo tyrimo, paskelbto žurnale „Nature Communications“, rezultatai rodo, kad paukščių patinai, gebantys tiksliai pakartoti giesmės natas, turi daugiausia galimybių pritraukti patelę.
- Meilė gali būti išskirtinai žmogiška savybė, tačiau nauja teorija teigia, kad romantika galėjo išsivystyti iš žmogbeždžionių draugystės.
- Laukinės gamtos fotografas užfiksavo unikalius kadrus. Štai kaip atrodo įnirtinga grizlių kova dėl teisės dominuoti poravimosi sezono metu.
- Kai imperatoriškųjų pingvinų jaunikliams gresia milžiniškas pavojus, mažai tikėtinas gelbėtojas yra pasirengęs padėti.
- Pirmą kartą pavyko nufilmuoti dviejų aštuonkojų kovą.
- Naujas tyrimas parodė, kad jūsų šuns draugiškumas gali turėti rimtų pasekmių jo socialinei padėčiai tarp kitų šunų.
- Daugiau nei 90 procentų visų paukščių rūšių yra monogamiški ir dažniausiai išlieka ištikimi, o vieni ištikimiausių - didingieji albatrosai.
Apibendrinant, gyvūnų tarpusavio santykiai yra sudėtingas ir įvairialypis reiškinys, kurį lemia rūšies savybės, aplinkos sąlygos ir socialinė struktūra. Nuo pavienių individų iki sudėtingų bendruomenių, gyvūnai nuolat sąveikauja vieni su kitais, konkuruoja dėl išteklių ir prisitaiko prie aplinkos pokyčių.