ПОПУЛЯЦИЯ

ПОПУЛЯЦИЯ (ср.-латинское populatio, от латинского populus — народ, население), совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определённую территорию. Контакты между особями внутри одной популяции чаще (что проявляется, например, в более высоком уровне панмиксии), чем между особями разных популяций. Внутри популяции можно выделить более мелкие подразделения (семьи, демы, парцеллы и др.). Популяции разных видов, сосуществующих в одном месте, образуют в своей совокупности сообщество (биоценоз). Популяции характеризуются общей численностью особей, плотностью (числом особей на единице площади), характером пространственного распределения особей, а также упорядоченностью структуры. Структура популяции проявляется в определённом количественном соотношении особей разного возраста, пола, размера, разных генотипов и т. п. Соответственно различают возрастную, половую, размерную, генетическую и другие структуры популяции.

Динамика численности популяции во времени определяется соотношением показателей рождаемости и смертности особей, а также их иммиграции и эмиграции. Если удельная (рассчитанная на одну особь) скорость роста популяции постоянна, численность популяции увеличивается по экспоненциальному закону и в ней устанавливается стабильная возрастная структура. Способность к экспоненциальному росту свойственна любой популяции, но в силу всегда возникающей нехватки природных ресурсов, а также неблагоприятных изменений во внешней среде экспоненциальный рост или прекращается внезапно, сменяясь падением численности, или же (что бывает чаще) тормозится постепенно, по мере увеличения численности. В последнем случае для описания роста популяции часто используют логистическое уравнение. Многие методы оценки динамики численности популяции заимствованы из демографии, например демографические таблицы, а также кривые выживания. У большинства видов животных и растений численность популяций более или менее постоянна, но в некоторых популяциях она подвержена значительным колебаниям, иногда весьма регулярным (у полёвок, леммингов, некоторых насекомых и др.). Вспышки численности животных могут сопровождаться миграциями (например, перелётные виды саранчовых, многие копытные и др.). Динамика численности природных популяций определяется как абиотическими (климатическими) факторами, так и биотическими факторами (пресс хищников и паразитов, внутривидовая и межвидовая конкуренция за жизненно важные ресурсы), изменяющими силу своего воздействия в зависимости от плотности популяции. У некоторых животных плотность популяции регулируется сложными поведенческими и физиологическими механизмами, а также путём перестройки генетической структуры популяции. Колебания численности (волны жизни) могут привести к повышению гомозиготности популяции и утере отдельных аллелей в процессе дрейфа генов. При отсутствии давления внешних факторов и соблюдении панмиксии частоты генов в популяции сохраняются неизменными в соответствии с законом Харди–Вайнберга.

Термин «популяция» был введён В. Иогансеном в 1903 году (для обозначения неоднородной в генетическом отношении группы особей одного вида в отличие от однородной чистой линии). Однако уже Ч. Дарвин объяснял происхождение видов в процессе эволюции, опираясь на данные о наследственной изменчивости и конкуренции в пределах совокупности особей, то есть популяции. В современной биологии популяции рассматривается как элементарная единица процесса микроэволюции, способная реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда. Об изменениях, происходящих в генетической структуре популяции, судят по изменению частот и состава аллелей, для распознавания которых используют специальные маркёры (например, белки). Для генетической характеристики популяции используют также понятия средней приспособленности и генетического груза.

Изучение популяций велось главным образом на животных, однако в последнее время интенсивно исследуются и популяции растений, по отношению к которым часто употребляют термин «ценопопуляция». Поскольку все виды живых организмов представлены в природе конкретными популяциями, понятие «популяция» является одним из центральных в биологии, а генетические, экологические, эволюционные подходы к изучению популяции часто объединяются в особое направление — популяционную биологию. Изучение популяции важно и в практическом отношении. Без него невозможны разработка эффективных мер защиты растений, рациональное использование биологических ресурсов, природоохранные мероприятия. Термин «популяция» употребляют также по отношению к каким-либо группам клеток (см. Клеточная популяция).