Процес старіння в популяціях

Відео: 13 РАД ДОКТОРА ФРОЛОВІЙ - Як уповільнити процес старіння

Тривалість життя тварин в природних умовах, як правило, не досягає фізіологічно допустимого для виду межі.

Граничний вік контролюється умовами життя в спільноті.

Розрізняють поняття фізіологічної тривалості життя (ПЖ) і екологічної ПЖ (Odum, 1975).

Перша теоретично реалізується за відсутності елімінувальних чинників і при мінімальній смертності.

Такі умови можливі лише у домашніх тварин, в зоопарках, віваріях. У природі як індивідуальна, так і вікова елімінація мають вибірковий характер. При високій смертності статевонезрілих тварин відбір йде на подовження репродуктивного періоду і тривалості життя, при підвищеній смертності дорослих тварин - на скорочення термінів репродуктивного періоду і ПЖ (Шмальгаузен, 1939).

Екологічна тривалість життя

Екологічна тривалість життя окремих тварин або груп одного виду пов`язана з екологічними умовами в популяціях. В даний час популяція визначена як «елементарна форма існування виду, що володіє складною структурою і здатністю адекватно реагувати на зміни зовнішніх умов, т. Е. Як саморегулююча система надорганізменного рівня інтеграції життя» (Наумов, 1977, с. 4).

Існування виду забезпечується не окремими індивідуумами, а групами спільно мешкають особин, об`єднаних в єдину функціональну систему. Вікова структура є одним з важливих ознак стану популяції.

В першу чергу її характеризують за кількістю вікових груп і їх кількісним співвідношенням. Більш глибокий аналіз враховує сезонні відмінності в віковому складі і швидкість його поновлення в різні періоди життя популяції і в різних умовах середовища.

Важливе значення для характеристики вікової структури мають особливості розвитку пристосувальних реакцій у тварин різних вікових груп, відмінності в резистентності їх до постійно змінюваних факторів середовища, фізіологічні особливості тварин.

Складність вікової структури популяції багато в чому визначається тривалістю життя і плодовитістю виду. Теоретично доведено, що в будь-якій популяції при зміні вікового співвідношення в результаті дії будь-якого фактора на одну або кілька вікових груп завжди є тенденція до відновлення типової для неї стабільності. Прийнято структуру популяції представляти у вигляді піраміди віку. У ній величина кожного ступеня відповідає числу або відсотку однієї вікової групи.

Підстава такої піраміди складають молодші вікові групи. Скорочення тварин старших вікових груп до вершини закономірно відображає зменшення шансів їх на збереження в популяції і інтенсивність поповнення її молодими тваринами.

У природних умовах вікова структура у більшості видів досить широко змінюється. Помітна перебудова співвідношення вікових груп відзначена в різні сезони року, на різних фазах популяційного циклу, різної промислової навантаженні та ін. Так, детально вивчені зміни вікової структури по роках в популяції песця Ямалу.

В окремі роки відзначені зрушення структури в напрямку «омолодження» популяції (60-80% молодих звірків) або її «старіння» (від 1.5 до 20% молодих, за даними Смирнова, цит. За: Шварц, 1969). Істотними є і зміни вікового складу європейського бобра, менш промислового і довше живе виду. У природних умовах бобри живуть до 25 років. Зміни вікової структури популяції пов`язані з інтенсивністю розмноження і смертності.

Перевищення кількості дорослих тварин понад 50%, за даними Дьякова (1975), вказує на старіння популяції, а різко збільшений відсоток молодняку - її омолодження. Навіть в оптимальних умовах або близьких до них відбір відсікає тварин до появи у них вікового падіння відтворювальної здатності і старості.

Тим часом саме в оптимальних умовах і при оптимальній структурі популяції у тварин з тривалим циклом життя відзначаються найвища ПЖ, підвищена життєздатність і менший розмір посліду.

У лисиці звичайної в цих умовах переважають 5-7-річні тварини. У ведмедів, видри і росомахи частіше зустрічаються старші віку (Вшивцев, 1976). На жаль, ступінь розвитку процесів старіння у диких тварин, як правило, не визначається. Тому пов`язувати зниження їхньої врожайності в цей час з віком не має законних підстав.

Виживання і смертність довгоживучих видів

Виживання і смертність довгоживучих видів в природі часто визначаються в критичні періоди, пов`язані з холодним сезоном року, забезпеченістю кормом і ін. Здатність пережити ці періоди залежить від фізіологічних можливостей до адаптивним змінам: сезонної перебудови обмінних процесів, розвитку теплозахисних реакцій, накопичення енергетичних резервів.

У короткоживучих видів-ефемерів тривалість життя в природних умовах зазвичай обмежується декількома місяцями - роком. Віковий склад популяцій видів-ефемерів зазнає суттєвих змін протягом року. Ранньою весною популяція представлена перезимованими звірками, які приступають до розмноження і дають кілька виводків протягом літа і початку осені.

Терміни початку розмноження, його загасання і повного припинення визначаються станом популяції (чисельністю, структурою та ін.), Метеорологічними, кормовими і захисними умовами. У звичайні роки перезимували звірята дають 3-5 виводків і до кінця літа-початку осені припиняють розмноження. До появи снігового покриву вони повністю зникають з популяції.

Перші послід від перезимували тварин - весняні та раннелетние - у віці 1.5-2 міс, а при ювенільному розмноженні і раніше, дають потомство, здатне в оптимальних умовах приступити до розмноження в цьому ж році. Восени вимирають і тварини перших весняно-літніх виводків. Склад осінньої і зимуючої популяцій представлений тваринами, котрі народилися в другій половині літа і початку осені.

Розмноження в популяції припиняється до наступного весняного сезону. Таким чином, взимку віковий склад популяції щодо однорідний. Ускладнення структури починається з появою статевої зрілості у цьоголіток першого посліду і особливо виражено - до кінця репродуктивного циклу популяції.

Особливий інтерес представляють біологічні відмінності між окремими генераціями - тваринами, котрі народилися в різні терміни репродуктивного циклу. Вони формуються під впливом характерних умов для зростання і розвитку.

Перші генерації, що з`явилися навесні і на початку літа, і останні - в кінці літа і восени, мають ряд специфічних біологічних особливостей. Їх прийнято розглядати як сезонні генерації (Шварц та ін., 1957). ПЖ осінніх генерацій в 1.5-2 рази перевищує терміни виживання весняних. У різних видів конкретне вираження меж життя сезонних генерацій може варіювати в загальному у відносно невеликих межах (табл. 3).


У великій мірі на ПЖ гризунів надають популяційні механізми і біотопіческое умови. На добре захищених територіях попри велику кількість кормів і відсутності різких погодних коливань, наприклад в широколистяних лісах Естонії, руді полівки переживають другу зиму (Паавер, 1954).

З іншого боку, несприятливі погодні умови, наприклад виключно високі температури в середині літа, можуть припиняти розмноження, і пережили посуху тварини завершують життєвий цикл в кінці наступного літа або восени. Подібна ситуація була відзначена у рудих полівок на Південному Уралі. Перезимували тварини (незвичайних генерацій - початку літа) інтенсивно розмножувалися до жовтня і прожили 14-15 міс, при звичайній середній тривалості життя - 8-9 міс (Оленєв, Гуляєва, 1977а, 1977б).

ПЖ у гризунів змінюється і в залежності від фази популяційного циклу. У роки наростання чисельності популяції і підвищення щільності поселень середня тривалість життя рудих полівок і лісових мишей вище, ніж в роки піку чисельності (Bobek, 1969, 1971).