ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР
НАУЧНЫЙ СОВЕТ ООБ АН СССР
„Проблемы экологии и антропогенной динамики биологических систем"
Институт эволюционной морфологии и экологии животных
им. А. Н. СЕВЕРЦОВА
АН СССР
Институт биологии южных морей им. А. О. КО ВАЛЕВСКО ГО АН УССР
ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОСТИ
БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ТЕЗИСЫ
ДОКЛАДОВ ВСЕСОЮЗНОЙ ШКОЛЫ
15-20 ОКТЯБРЯ 1990 г.
г. СЕВАСТОПОЛЬ
Харьков
1990
КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ РАСТЕНИЙ
Жукова Л .А ., Заугольнова Л .Б ., Попадюк Р . В ., Смирнова О. В.
Московский госпединститут, г . Москва
Понятна фитического состояния биалогических систем непо­
средственно связано с представлением об их устойчивости; послед­
нее мы понимаем как способность системы возврат :ься в исходное
состояние после разного рода отклонений. Таким образом, система
постоянно находится в состоянии подвижного равновесия и задача
заключается в том, чтобы определить, при каких отклонениях воз­
врат в исходное- состоязгае окажется маловероятным.
Критическое состояние биологической системы - это необрати­
мое в существующих условиях изменение, приводящее к нарушению
организации данной системы. Определение, включающее лишь наруше­
ние структуры, недостаточно, так как лишь то изменение структуры
чревато критическим состоянием, которое приводит к нарушению
.функтшонаш-шх системообразующих связей, обеспечивающих функцио­
нирование, т .е . осуществление характерных для системы циююв жиз­
недеятельности. Таким образом, критическое состояние дожшо ха­
рактеризоваться не только структурными, но и динамическими приз­
наками . что в совокупности и определяет организацию системы*
Критическое состояние популяции может оцениваться в двух ас­
пектах: генетическом и демографическом. В данномслучае обсужда­
ется второй аспект. Необходимо определить элементарную демогра­
фическую единицу (ЗДй), в отношении которой решается вопроо о
критическом состоянии. Такой ЭДЕ предлагается считать совокуп­
ность особей одного вида, способную к сашподдер^аняю благодаря
кругообороту поколений. Территориально у разных видов она может
быть меньше, равна или больше ценодбпуляции. Критическим состоя­
нием
является такое нарушение во организации, которое в су­
ществующих условиях ведет к нарушению кругооборота поколений, т,е,
к прекращению самовозобновления. В том случае, если ЭДЕ совла­
деет или больше по объему, чем ценополуляция, это определение
полностью.относится к ценоподуляции. Ь’сли ЭДЦ меньше, чем ценолопуляция она равна ценололуляциошюму локусу (ЦШО, а критичес­
кое состояние ценополуляции соответствует такой ситуации,
1согда
все ц1Щ находятся в критическом состоянии. Таким образом, доста­
точным и необходим! }фитериом критического состояния популяции
199
является нарушение нормального для вида оборота поколений.
функциональный признак критического состояния - отрицатель­
ная скорость роста ЭДЕ, т .е . невозможность возобновления в тече­
ние времени образования и сохранения ;д!знеспособных .диаспор. Вре­
менной аспект очень важен, так как разные виды различаются по дли­
тельности репродуктивного периода и способности зэчатков (семян,
вегетативных диаспор) сохранять свою жизнеспособность (обычно в
почве).
В качестве диагностического структурного признака'- критичес­
кого состояния можно использовать спектр онтогенетических состоя­
ний, а именно-его неполночленность по сравнению с базовым для
данного вида. Причем чем резче выражена неполночленность, тем
. блике состояние ЗДЕ к критическому. Дяя ситуаций, когда в соста­
ве 1#нолояуляции есть несюлько ЭД2, видимо, можно использовать
и признак пространственного размещения: критическим будет такое
состояние,, когда ЦДЛ будут удалены друг от друга на расстояние,
превышающее радиус разноса зачатков.
Поскольку разные вида характеризуются разным пространством
и временем, необходимым для нормального кругооборота поколений,
необходима разработка основных типов моделей для определения
конкретных параметров критического состояния для растений опреде­
ленного типа поведения (стратегии),. На этой основе можно ранжи­
ровать состояний популяций по степени их удаленности от критичес­
кого.
Исходя из’ определения критического состояния (данного выше),
есть только один способ перевода полулящи в иной ре;-;шм - а имен­
но изменение тех условий,- при которых она достигла критического
состояния, т .е . выход из .критического состояния возможен только
при избиении внешней ситуации.
Компенсаторные реакции, свойственные виду, определяют воз­
можность регулирования параметров популяции, т .а. препятствуют
ео переходу в критичесюе состояние.. Такими реакциями у растений
являются :
А. Ростовые адаптации на уровне организма, вызывающие :
I ) изменение, жизненной формы, 2) уменьшение размеров растения,
3 ) прекращение роста (переход в состояние временного покоя),
4) повышение выживаемости за счет снижения репродуктивной функ­
ции, 5) эамедлзнио темпов развития и увеличение продолжительно о-
200
ти репродуктивного периода, 6) переход к вегетативному размноже­
нию.
Б. То же на уровне ценопопулящи:
I ) левосторонняя асимметрия распределения особей по размеру в
пределах онтогенетических групп, 2) рост выживаемости зв счет
гибели наименее приспособленных оообей;
В, То ке на уровне биоценоза:
I ) выравнивание колебаний внешних условий зв счет ооздания фи*осреды, 2) создание микробиотопов, благоприятных для возобновлен
ния.
Тезисы составлены при участии Е.И.Курченко, А.Р.Матвеева,
И.М.Ермаковой, Т. Яницкой, Е .В.Зубковой.
201