Podstawowe cechy populacji

Pojęcie liczebności populacji nabiera znaczenia dopiero wtedy, gdy się wyraźnie zdefiniuje granice badanej populacji. Na przykład tysiąc myszy na 100 hektarach to nie to samo, co tysiąc myszy na l hektarze. Często populacje są jednak zbyt liczne, by można je byłe badać w całości. W takim wypadku naukowcy z reguły pobierają z populacji próbę, a następnie określają jej zagęszczenie, np. liczbę mniszków lekarskich przypadających na metr kwadratowy traw -nika, liczbę rozwielitek na litr wody w stawie, czy też liczbę mszy: na centymetr kwadratowy liścia kapusty.

Tak więc zagęszczenie populacji oznacza liczbę osobników określonego gatunku przypadającą w danym czasie na jednostkę powierzchni lub objętości. Poszczególne środowiska różnią się pod względem zagęszczenia populacji gatunków, które występują na ich obszarze. Zagęszczenie w jednym środowisku może się zmieniać z sezonu na sezon lub z roku na rok. Weźmy jako przykład pardwy – ptaki łowne gnieżdżące się na ziemi, występujące na wrzosowiskach północ-no-zachodniej Szkocji.

Przyjrzyjmy się dwóm populacjom tych ptaków, zajmującym stanowiska oddalone od siebie zaledwie o 2,5 km. Na jednym ze stanowisk zagęszczenie utrzymywało się na podobnym poziomie w ciągu trzech lat trwania eksperymentu. Na drugim natomiast wzrosło niemal dwukrotnie w ciągu pierwszych dwóch lat. by w roku następnym powrócić do wartości początkowej.

Przyczyną odmiennego zachowania populacji pardw były prawdopodobnie różnice między siedliskami. W ramach eksperymentu wypalono roślinność na jednym ze stanowisk, na którym później zaobserwowano początkowo wzrost, a następnie spadek zagęszczenia. Młode pędy wrzosu, które wyrosły po wypaleniu, dostarczyły pardwom wartościowego pożywienia. Tak więc zagęszczenie populacji może być w dużym stopniu uzależnione od biotycznych i abiotycznych czynników środowiska, nie mających związku z cechami osobników wchodzących w skład populacji. Naukowcy z Uniwersytetu Stanu Oregon wystawiali jaja trzech gatunków żab na naturalne promieniowanie.

Przeżywalność jaj była wysoka u rzekotki Hyla regilla, która wykazywała największą zdolność naprawy DNA i u której nie wykazano spadku liczebności populacji. Przeżywalność jaj była znacznie niższa u ropuchy z gatunku Bufo boreas i żaby Rana cascadae, których populacje wykazują trend spadkowy; przeżywalność jaj znacznie się zwiększyła, gdy osłonięto je przed promieniowaniem UV.

Niektóre przypadki wymierania można wytłumaczyć chorobami zakaźnymi. Dane z Australii wskazują, że za spadek liczebności ponad 12 gatunków płazów odpowiedzialny jest pewien gatunek grzyba. Badania laboratoryjne wykazały, że uśmierca on zdrowe żaby. Ten grzyb może być częściowo odpowiedzialny także za wymieranie żab w Ameryce Środkowej i Stanach Zjednoczonych. Ropucha Bufo periglenes i ok. 20 gatunków żab, które zniknęły z górskich rejonów Kostaryki, mogło wyginąć pod wpływem ocieplenia klimatu.

W ostatnich latach wzrost temperatury na Ziemi spowodował spadek wilgotności lasów mglistych rosnących na wyżynach Kostaryki.

Organizmy zamieszkujące te tropikalne górskie lasy są uzależnione od regularnego formowania się chmur i mgieł, zwłaszcza w czasie zimowej pory suchej. Gdy w ostatnich latach temperatura powierzchni równikowych wód Pacyfiku wzrosła, naukowcy stwierdzili korelację między rzadszym występowaniem mgieł w porze suchej i spadkiem liczebności wielu gatunków zwierząt, w tym żab.