YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Краткий курс общей экологии. Часть I: Экология видов и популяций (Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова) arrow 9.3.4. Экотипы
9.3.4. Экотипы

9.3.4. Экотипы

   В популяциях часто отмечается значительная генотипическая вариация за счет сосуществования нескольких экотипов, которые определяются как «... внутривидовые генетически предопределенные локальные соответствия между организмами и средой» (Бигон и др., 1989, т. 1, с. 49). Генотипическая вариация в популяциях животных, видимо, ниже, чем в популяциях растений, так как, обладая подвижностью, животные разных экотипов распределяются по разным популяциям или микросайтам внутри одной популяции. В то же время отмечены случаи сосуществования в одной популяции нескольких (чаще двух) экотипов у малоподвижных видов животных, таких, как улитки. В популяциях саранчи есть две формы, резко отличающиеся по внешнему виду - «стационарная» (одиночная) и мигрирующая (стадная), причем, соотношение этих форм меняется в зависимости от условий года.
   В естественных популяциях растений, как правило, присутствует несколько экотипов, что повышает эффективность использования ресурсов и способствует повышению продуктивности и устойчивости. Например, наличие в составе популяции растений раннецветущего и позднецветущего экотипов повышает ее устойчивость к заморозкам, наличие экотипа, более активно накапливающего цианиды - устойчивость к фитофагам и т.д.
   В последние годы большой материал о генотипическом разнообразии внутри популяций растений получен методами изо- ферментного анализа (изоферментных генетических маркеров). В частности, было выявлено, что в большинстве популяций древесных растений отмечается достаточно высокое генотипическое разнообразие, возрастающее в экстремальных условиях у границ экологического ареала вида.
   Причиной формирования экотипов может быть химическое загрязнение окружающей среды. В Англии описано формирование экотипа черных бабочек (промышленный меланизм), что было связано с отбором «на маскировку» - более темноокрашенные бабочки сливались с цветом коры деревьев, покрытых налетом сажи, а светлые бабочки становились жертвами птиц. Экотипы злаков, устойчивые к влиянию тяжелых металлов, формируются на «хвостохранилищах» - отвалах горной породы (Риклефс, 1979). Во всех случаях основу новых экотипов составляют скрытые признаки, которые проявляются под влиянием новых факторов среды, то есть имеет место преадаптация.
   В популяциях сорных растений, которые близки к естественным популяциям растений, также возможна дифференциация особей за счет генотипического разнообразия. Регулярное применение гербицидов уменьшает это разнообразие: выпадают экотипы, неустойчивые к действию препарата, и, напротив, массово развиваются экотипы, устойчивые к его действию. В итоге при длительном применении гербицидов, в особенности одного препарата, засоренность может возрастать. Аналогично влияют препараты на популяции фитофагов (насекомых-вредителей) и патогенов (грибов, бактерий).
   Гетерогенность природных популяций моделируется в практике сельского хозяйства: используются смеси (блэнды) из нескольких сортов культурных растений с разными экологическими особенностями (более засухоустойчивого и менее засухоустойчивого, высокого и низкого и т.д.). Такие сортосмеси дают более устойчивый урожай, хотя в отдельные годы, наиболее благоприятные для одного или другого сорта-экотипа, его урожай в чистом посеве может быть выше.
   Возможны экотипы, которые связаны с разными местообитаниями и соответственно формируют разные популяции. В этом случае они генетически изолированы и являются «прелюдиями» к образованию новых видов. Один из ярких примеров такой дифференциации экотипов - тысячелистник (Achillea millefolium), который может расти в широком диапазоне высоты над уровнем моря и подниматься в горы до 3000 м. На высоте до 1000 м его популяции представлены особями размером до 80 см, а на высоте 3000 м - низкорослыми особями ниже 20 см с розетками листьев. При выращивании растений этих экотипов в стандартных условиях их различия сохранились (Бродский, 2006). Генотипическое разнообразие внутри популяции ставит дополнительные задачи перед охраной биоразнообразия, которая должна обеспечивать сохранение не только видов, но и их экотипов.

   Контрольные вопросы

   1. Какую роль играет фенотипическая дифференциация особей в популяциях растений и животных?
   2. Почему генотипическая дифференциация особей в популяциях растений обычно выше, чем в популяциях подвижных животных?
   3. Как используется свойство гетерогенности популяций в сельском хозяйстве?

   Темы докладов на семинарских занятиях

   1. Конкуренция как основная форма взаимоотношений особей в популяции.
   2. Положительные взамодействия особей в популяциях.
   3. Гетерогенность популяций как адаптация для повышения их устойчивости.

 
< Пред.   След. >