Charakteristika populácie

Vnútrodruhové vzťahy sú biotické faktory, ktoré pôsobia medzi jedincami rovnakého druhu, ktoré sú súčasťou populácie. Populácia je súbor jedincov jedného druhu všetkých vývinových stupňov, ktoré žijú v spoločnom ohraničenom priestore v určitom čase a ktoré sú vzájomne viazané predovšetkým reprodukčnými vzťahmi (môžu si vymieňať genetické informácie). Vnútrodruhové vzťahy nepôsobia na samostatne (solitérne) žijúce druhy. Môžu byť kladné (synergistické) alebo neprospešné (antagonistické). Vzťahy v populácii a medzi populáciami skúma demekológia.

Populácia je otvorený živý systém, ktorý je schopný samoregulácie, má vlastný spôsob života, časovo sa mení, rastie, diferencuje sa a starne. Sú v nej zahrnuté všetky vekové skupiny živočíchov. Je charakteristická dvoma typmi prvkov:

  • formálne prvky - hustota, rozptyl, veková skladba, podiel pohlaví, zdravotný stav
  • funkčné prvky - správanie, konštitúcia, plodnosť, úmrtnosť

Sledovať všetky atribúty populácie v prírodných podmienkach by bolo nesmierne náročné, prakticky nemožné. Preto sa v skutočnosti výskum v oblasti ekológie nezameriava na všetky parametre populáce, ale iba na niektoré z nich. Na základe vhodne zvolených metód potom možno viaceré z ostatných parametrov vypočítať.

Hustota populácie

Hustota populácie sa vyjadruje počtom jedincov na jednotku priestoru alebo plochy. Vo vodnom prostredí sa najčastejšie vyjadruje počtom jedincov na objemovú jednotku. Iný názov pre hustotu populácie je denzita alebo abundancia. Určovanie hustoty populácie sa robí zisťovaním celkového počtu jedincov alebo sa určí ich relatívna početnosť. Jedince populácie sa vzorkujú a zisťuje sa opakovaný odchyt značkovaných jedincov.

Niekedy je účelné rozlišovať hrubú hustotu, čo je počet jedincov na jednotku celého priestoru, a špecifickú čiže ekologickú hustotu, čo je počet jedincov na priestorovú jednotku v biotope, na ktorej sa sústreďujú (pri ekologicky podmienenej nerovnomernej priestorovej distribúcii populácie).

Hustota populácie je, podobne ako iné atribúty populácie, dosť premenlivá. Rozsah tejto premenlivosti však má svoje hranice. Každý druh má teoretickú hornú a dolnú hranicu hustoty populácie, ktorá by mohla existovať v časovo neobmedzenom období. Na určitej ploche lesa môže žiť v priemere napríklad 10 vtákov na 1 ha a 20000 pôdnych článkonožcov na 1 m2, nikdy však nemôže žiť 20000 vtákov na 1 m2 a 10 článkonožcov na 1 ha.

Horná hranica hustoty populácie je určená týmito základnými faktormi:

  • tok energie (produktivita) v ekosystéme
  • trofická úroveň organizmu
  • veľkosť organizmu
  • rýchlosť metabolizmu organizmu

Hustota sa mení vplyvom vonkajších a vnútorných vplyvov. Hovoríme o dynamike populácie.

Rozptyl populácie

Nazýva sa aj distribúcia populácie. Pod pojmom disperzia máme na mysli vzďaľovanie sa jedincov od iných jedincov (napr. potomkov od rodičov). Významným faktorom disperzie u živočíchov je migrácia (imigrácia, emigrácia, permigrácia), u rastlín zasa anemochória (rozširovanie vetrom), hydrochória (rozširovanie vodou), autochória (samorozširovanie).

Poznáme niekoľko typov priestorovej štruktúry populácie:

  • rovnomerná distribúcia - vyskytuje sa v prípade silnej konkurencie medzi jedincami alebo umelo u kultúrnych rastlín na poliach
  • náhodná distribúcia - v prírode sa vyskytuje zriedka - len tam, kde je veľmi rovnorodé prostredie alebo tam, kde organizmy nemajú sklon vytvárať zhluky
  • zhlukovitá distribúcia - najčastejší jav, skupiny sa tvoria za mnohými účelmi, ktoré sú pre jedincov prospešné (napr. za účelom potravy, rozmnožovania, osídľovania nových území apod.), v priestore bývajú skupiny rozmiestnené nepravidelne

Zhlukovaním jedincov populácie vznikajú rôzne society či kasty. Nepohlavne sa rozmnožujúce živočíchy tvoria trsy alebo kolónie (pŕhlivce, koralovce). V societach sa vytvárajú rodičovské páry, niekedy vzniká polygamia, kedy samec má viac samíc (napr. jelene, bažanty) či menej častá polyandria, kedy samica má viac samcov (niektoré tropické vtáky).

Poznanie charakteru distribúcie je nevyhnutné pri zisťovaní niektorých vlastností populácie, najmä hustoty. Typ distribúcie závisí aj na mierke, v akej ju sledujeme - náhodné rozmiestnenie na malej ploche sa môže na veľkej ploche javiť ako zhlukovité (napr. vošky na strome).

Veková skladba

Veková skladba populácie sa nazýva etilita (alebo aetilita). Predstavuje súhrn všetkých vývinových a vekových stupňov v jednej populácii. Vývinové stupne môžu byť zreteľne oddelené (vajíčka, larvy a imága hmyzu), alebo plynule prechádzajú (dlhoveké rastliny a živočíchy). Pri živočíchoch rozlišujeme vek infantilný, juvenilný, subadultný, adultný a senilný. Pri rastlinách podobne rozlišujeme stupeň predreprodukčný, reprodukčný a poreprodukčný. Ak sa vyskytuje len jedna generácia, hovoríme a unietilnej populácii, viac vývinových skupín obsahujú plurietilné populácie.

Pomer vekových skupín sa graficky vyjadruje vekovým polygónom. Rozlišuje sa niekoľko základných stupňov:

  • tvar pyramídový - najviac sú zastúpené mladé jedince, takáto populácia sa bude rýchlo rozvíjať
  • tvar zvonovitý - charakteristický pre vyrovnanú, ustálenú populáciu
  • tvar urnovitý - veľký podiel starých jedincov naznačuje upadajúcu populáciu

Podiel pohlaví

Pomer pohlaví alebo sexilita sa vyjadruje podielom samcov a samíc v populácii. Tento index má význam v reprodukčnej časti populácie ako tzv. reprodukčná sexilita. Čím vyšší je podiel samíc, tým je aj väčšia potenciálna produkcia potomstva, avšak len po hranicu, dokedy podiel samcov postačuje na oplodnenie.

Poznáme niekoľko stupňov sexility:

  1. primárna sexilita - geneticky fixovaný podiel pohlaví v oplodnených vajíčkach
  2. sekundárna sexilita - podiel pri narodení mláďat
  3. terciárna sexilita - podiel dospelých reprodukujúcich sa jedincov

Zdravotný stav

Každé odchýlenie od normálneho priebehu životne dôležitých procesov sa označuje ako choroba. Príčinami chorobnosti môžu byť faktory:

  • abiotické - napríklad traumatizácia, intoxikácia, nepriaznivá mikroklíma
  • biotické - patogény, parazity

Rezistencia organizmu na patogén je daná imunitným systémom, adaptabilitou a schopnosťou organizmu patogén odstrániť. Patogény majú svoje rezervoáre (patogén mu neškodí), prenášača (vektora) a hostiteľa.

Zdravotný stav vyjadruje chorobnosť (morbidita), a je daná ako podiel zdravých ku chorým jedincom. Chorobnosť zvyčajne redukuje početnosť populácie, ale vyvolaná úmrtnosť jej zoslabnutých členov môže viesť k zlepšeniu kondície populácie, a stimulovať tak jej ďalší rozvoj.

Správanie

Správanie je súhrnom rozmanitých konaní, reakcií živočíchov na rozličné podnety. Živočích môže konať nezávisle od kolektívu (individuálne správanie) alebo ako člen kolektívvu (kolektívne, populačné správanie). Správanie, napríklad obrana teritória, ochrana potomstva, vyhľadávanie a budovanie úkrytov, má pre existenciu populácie veľký význam. Živočíšne správanie študuje etológia.

Konštitúcia

Konštitúcia je schopnosť jedinca - vrodená alebo získaná - podávať fyziologické výkony. Individuálny prejav je kondícia. V prípade populácie ide o súhrn kondícií všetkých jedincov tvoriacich populáciu. Konštitúcia sa prejavuje napríklad v odolnosti populácie proti patogénom či parazitom, rýchlosti individuálneho vývinu, žravosti a podobne.

Plodnosť

Reprodukcia je základným prejavom všetkých živých organizmov. Plodnosť, alebo inak natalita, množivosť, je vrodená schopnosť organizmov produkovať potomstvo, ktorú vyjadrujeme v priemernom počte na jednu samicu, pri nepohlavnom rozmnožovaní (delenie, pučanie) na jedinca. Je základným predpokladom existencie a rastu populácie.

Maximálna (absolútna, fyziologická) natalita je teoreticky možná produkcia potomstva v ideálnych podmienkach, keď je rozmnožovanie obmedzené len vrodenými fyziologickými faktormi. Ekologická (realizovaná) natalita udáva produkciu potomstva za určitých vonkajších podmienok a mení sa v závislosti na týchto činiteľoch. Všeobecne platí, že organizmy, ktoré sú v daných podmienkach reprodukčne úspešnejšie, sú aj početnejšie zastúpené v danom spoločenstve a majú lepšie predpoklady na prežitie.

Podobne ako pri sexilite rozlišujeme niekoľko typov natality:

  1. primárna natalita - počet oplodnených vajíčok
  2. sekundárna natalita - počet narodených jedincov
  3. terciárna natalita - počet potomkov, ktoré dosiahli reprodukčný vek

Kohorta je skupina jedincov, ktoré sa vyliahli alebo narodili v približne rovnakom, pomerne krátkom časovom období. Základná reprodukčná rýchlosť je priemerný počet potomstva (v prvom životnom intervale, primárna natalita) vyprodukovaný východzím jedincom za čas do vyliahnutia kohorty.

Úmrtnosť

Úmrtnosť, alebo iným slovom mortalita, je podiel hynutia jedincov v populácii za časovú jednotku. Ak sa vzťahuje len na určitú časť populácie, napr. istú vekovú skupinu (mláďatá apod.) ide o špecifickú mortalitu. Úmrtnosť je daná vnútrodruhovými faktormi druhu a vonkajšími faktormi prostredia. Celková dĺžka života je maximálny vek, ktorého sú schopné sa jedince dožiť za jednotlivých podmienok (ekologická dĺžka života).