Vnútrodruhové vzťahy sú biotické faktory, ktoré pôsobia medzi jedincami rovnakého druhu v rámci populácie. Populácia je súbor jedincov jedného biologického druhu všetkých vývinových stupňov, ktoré žijú v spoločnom ohraničenom priestore v určitom čase a ktoré sú navzájom previazané reprodukčnými vzťahmi (môžu si vymieňať genetické informácie).
Vnútrodruhové vzťahy môžu byť kladné (synergistické – napr. vytváranie stád, rodín, zdieľanie potravy) alebo neprospešné (antagonistické – napr. vnútrodruhová konkurencia o potravu, teritorialita, kanibalizmus). Vzťahy v populácii a medzi populáciami rovnakého druhu 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 (disperzia), vekové zloženie, podiel pohlaví, zdravotný stav
- funkčné prvky – natalita (množivosť), mortalita (úmrtnosť), správanie a rast populácie
Sledovať všetky atribúty populácie v prírodných podmienkach by bolo nesmierne náročné, prakticky nemožné. Preto sa výskum v oblasti ekológie nezameriava na všetky parametre populácie, ale iba na niektoré z nich, z ktorých sa dajú ostatné vhodnými metódami vypočítať.
Početnosť a hustota populácie link
- početnosť (abundancia) – popisuje skutočný celkový počet jedincov v populácii (napr. v jazere žije 1200 škľabiek)
- hustota populácie (denzita) – udáva počet jedincov prepočítaný na jednotku priestoru, plochy alebo objemu (napr. 200 škľabiek na 1 ha)
Určovanie hustoty populácie sa robí zisťovaním celkového počtu jedincov alebo sa určí ich relatívna početnosť (napríklad metódou opakovaného odchytu značkovaných jedincov). Niekedy je účelné rozlišovať:
- hrubá hustota – počet jedincov na jednotku celého priestoru
- špecifická (ekologická) hustota – počet jedincov na priestorovú jednotku v biotope, na ktorej sa skutočne sústreďujú a ktorú reálne využívajú
Hustota populácie je dosť premenlivá, no jej rozsah má svoje hranice. Každý druh má teoretickú hornú a dolnú hranicu hustoty, pri ktorej by ešte mohol dlhodobo existovať. Dolná hranica zabezpečuje, že jedince sa vôbec nájdu a rozmnožia, horná hranica je limitovaná úživnosťou prostredia. Horná hranica hustoty populácie je určená týmito základnými faktormi:
- tok energie (produktivita) v ekosystéme
- trofická úroveň organizmu (predátorov je vždy menej ako koristi)
- veľkosť organizmu
- rýchlosť metabolizmu organizmu
Dynamika populácie link
Hustota a početnosť populácie nie sú konštantné a menia sa vplyvom vonkajších aj vnútorných podmienok. Tieto zmeny nazývame dynamikou populácie, pričom rozlišujeme:
- oscilácie – krátkodobé kolísanie početnosti v priebehu jedného roka (napr. na jar je hrabošov málo, na jeseň veľa)
- fluktuácie – dlhodobé kolísanie početnosti v priebehu niekoľkých rokov. Ak dôjde k extrémnemu premnoženiu druhu, tento stav sa nazýva gradácia.
Rozptyl populácie link
Rozptyl populácie (distribúcia, disperzia) predstavuje 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) a autochória (samorozširovanie).
Poznáme niekoľko typov priestorovej štruktúry populácie:
- pravidelná (rovnomerná) distribúcia – vyskytuje sa v prípade silnej konkurencie medzi jedincami (napr. teritoriálne vtáky, stromy obmedzujúce sa korunami) 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, napr. buriny na lúke roznesené vetrom)
- zhlukovitá distribúcia – najčastejší jav, skupiny sa tvoria za mnohými účelmi, ktoré sú pre jedincov prospešné (napr. potrava, rozmnožovanie, osídľovanie nových území a pod.), pričom v priestore bývajú skupiny rozmiestnené nepravidelne na najpriaznivejších miestach
Zoskupovanie jedincov populácie vedie k lepšiemu prežívaniu, využívaniu potravy a rastu (tento jav sa v ekológii označuje ako Alleeho princíp). Zhlukovaním živočíchov vznikajú rôzne society či kasty. Nepohlavne sa rozmnožujúce živočíchy tvoria trsy alebo kolónie (napr. pŕhlivce, koralovce). Podľa príčiny vedúcej k ich vzniku rozdeľujeme society na potravové, nocľažné, prezimovacie, sťahovacie a liahniskové.
V societach sa vytvárajú reprodukčné vzťahy. Okrem monogamie tu môže vznikať všeobecná polygamia, ktorá sa prísne delí na:
- polygýniu – jeden samec sa pári s viacerými samicami (napr. jelene, bažanty, hlucháne)
- polyandriu – jedna samica sa pári s viacerými samcami (menej časté, napr. niektoré tropické vtáky či z bahniakov jakanovité)
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 link
Veková skladba populácie sa staršie nazýva aj etilita (alebo aetilita). Predstavuje súhrn všetkých vývinových a vekových stupňov v jednej populácii. Vývinové stupne môžu byť zreteľne oddelené (vajíčka, larvy, kukly a imága hmyzu), alebo plynule prechádzajú (dlhoveké rastliny a živočíchy). Pri živočíchoch štandardne rozlišujeme vek infantilný, juvenilný, subadultný, adultný a senilný. Pri rastlinách podobne rozlišujeme stupeň predreprodukčný, reprodukčný a poreprodukčný.
Ak sa v rovnakom čase vyskytuje v populácii len jedna generácia, hovoríme o unietilnej populácii. Ak je v nej zastúpených viac vývinových skupín a generácií, ide o plurietilnú populáciu. Vekové zloženie priamo rozhoduje o pomere medzi natalitou a mortalitou.
Pomer vekových skupín sa graficky vyjadruje vekovým polygónom (vekovou pyramídou). Rozlišuje sa niekoľko základných stupňov:
- tvar pyramídový (trojuholníkovitý) – najviac sú zastúpené mladé jedince; charakterizuje progresívnu (rozvíjajúcu sa) populáciu, v ktorej natalita prevláda nad mortalitou
- tvar zvonovitý – zastúpenie vekových kategórií je vyrovnané; charakteristický pre stabilnú (stacionárnu/ustálenú) populáciu
- tvar urnovitý (až slzovitý) – veľký podiel starých jedincov a minimum mláďat; indikuje regresívnu (vymierajúcu/upadajúcu) populáciu, v ktorej mortalita prevláda nad natalitou
Podiel pohlaví link
Podiel pohlaví (sexilita) patrí medzi formálne prvky populácie. Vyjadruje sa 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:
- primárna sexilita – geneticky fixovaný podiel pohlaví už v oplodnených vajíčkach
- sekundárna sexilita – podiel pohlaví pri narodení (vyliahnutí) mláďat
- terciárna sexilita – podiel dospelých reprodukujúcich sa jedincov
Zdravotný stav link
Zdravotný stav populácie úzko súvisí s chorobnosťou. Každé odchýlenie od normálneho priebehu životne dôležitých procesov sa označuje ako choroba. Príčinami chorobnosti môžu byť faktory:
- abiotické (napr. traumatizácia, intoxikácia, nepriaznivá mikroklíma)
- biotické (napr. patogény, parazity)
Rezistencia organizmu na patogén je daná imunitným systémom, adaptabilitou a schopnosťou organizmu patogén odstrániť. Patogény majú svoje rezervoáre (kde patogén prežíva a neškodí), prenášača (vektora) a hostiteľa.
Chorobnosť zvyčajne redukuje početnosť populácie, ale vyvolaná úmrtnosť (mortalita) jej zoslabnutých členov môže v konečnom dôsledku viesť k zlepšeniu kondície celej populácie a stimulovať tak jej ďalší rozvoj prostredníctvom prírodného výberu.
Správanie link
Správanie je funkčným prvkom populácie. Je to súhrn rozmanitých konaní a reakcií živočíchov na rozličné podnety. Živočích môže konať nezávisle od kolektívu (individuálne správanie) alebo ako člen kolektívu (kolektívne, populačné správanie). Správanie (napríklad obrana teritória, ochrana potomstva, vyhľadávanie a budovanie úkrytov, hierarchia) má pre úspešnú existenciu populácie veľký význam. Veda, ktorá študuje správanie živočíchov, sa nazýva etológia.
Konštitúcia a kondícia link
Tieto dva pojmy je dôležité prísne odlišovať:
- konštitúcia – vrodená (geneticky daná) schopnosť jedinca podávať fyziologické výkony a znášať záťaž. V prípade populácie ide o súhrn konštitúcií všetkých jedincov. Prejavuje sa napríklad vo vrodenej odolnosti populácie proti patogénom či parazitom, rýchlosti individuálneho vývinu, žravosti a podobne.
- kondícia – aktuálny, získaný prejav konštitúcie (odráža momentálny stav jedinca ovplyvnený vonkajším prostredím, potravou a tréningom).
Plodnosť a množivosť (Natalita) link
Natalita vyjadruje počet jedincov, ktoré za určitú časovú jednotku do populácie pribudnú (napríklad sa narodia, vyliahnu sa, alebo vyklíčia). Reprodukcia je základným prejavom všetkých živých organizmov a primárnym predpokladom existencie a rastu populácie. Vyjadruje sa zvyčajne v priemernom počte potomkov na jednu samicu, respektíve pri nepohlavnom rozmnožovaní (delenie, pučanie) na jedného jedinca.
Rozlišujeme dve základné úrovne natality:
- maximálna (absolútna, fyziologická) natalita – teoreticky možná produkcia potomstva v ideálnych podmienkach, keď je rozmnožovanie obmedzené len vrodenými fyziologickými faktormi. Maximálnu reprodukčnú schopnosť populácie (keby ju v raste nič neobmedzovalo a nemala prirodzených nepriateľov) nazývame biotický potenciál.
- ekologická (realizovaná) natalita – udáva produkciu potomstva za skutočných vonkajších podmienok a mení sa v závislosti na týchto činiteľoch (napr. obmedzená potrava, choroby, predátori).
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 (pomere pohlaví) rozlišujeme niekoľko typov natality:
- primárna natalita – počet oplodnených vajíčok
- sekundárna natalita – počet narodených jedincov
- 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.
Pre dlhodobé prežitie a trvanie druhu je potrebné udržať kombináciu viacerých faktorov:
- nepretržitý rad generácií – zaručuje, že druh prežíva cez čas
- rozmnožovanie jedincov – zabezpečuje samotnú reprodukciu
- schopnosť prispôsobiť sa podmienkam – umožňuje druhu prežiť v meniacom sa prostredí
- plodnosť potomstva – je kľúčová pre udržanie a rast populácie
Úmrtnosť (Mortalita) link
Mortalita (úmrtnosť) udáva počet jedincov populácie, ktoré za určitú časovú jednotku uhynú. Ak sa vzťahuje len na určitú časť populácie (napr. na istú vekovú skupinu mláďat a pod.), ide o špecifickú mortalitu. Úmrtnosť je daná vnútrodruhovými faktormi druhu a vonkajšími faktormi prostredia.
Z tohto hľadiska rozlišujeme:
- celková (fyziologická) dĺžka života – maximálny vek, ktorého sú schopné sa jedince dožiť za ideálnych podmienok (fyziologické starnutie)
- ekologická dĺžka života – reálny vek dožitia v konkrétnom prírodnom prostredí (zvyčajne oveľa kratší, pretože jedince podliehajú predátorom, chorobám či nedostatku potravy)
