Tiểu luận Sinh học Quần thể

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN SƯ PHẠM TỰ NHIÊN -oOo BÀI LÀM PHẦN I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sinh thái học khoa học nghiên cứu mối quan hệ qua lại sinh vật với với môi trường Nó trở thành khoa học cấu trúc thiên nhiên Trong sinh học, quần thể nhóm cá thể loài, khác giới tính, tuổi kích thước; phân bố vùng phân bố lồi (chúng có khả giao phối với để sản sinh hệ mới) Quần thể tổ chức sinh học gồm nhiều cá thể, có cấu trúc thuộc tính riêng mà cá thể khơng có (mức sinh sản, mức tử sống sót, TIỂU LUẬN quy luật tăng trưởng biến động số lượng HỌC PHẦN: SINH HỌC QUẦN THỂ Quần thể coi dạng tồn lồi, sống quần thể cá thể thiết lập nên nhiều mối quan hệ sinh học nội lồi, sống nội loài , đặc biệt quan hệ sinh sản mối quan hệ khác ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT (hợp tác, cạnh tranh…) Vì lẽ đó, q trình phát triển tiến hóa, lồi TRÊN QUAN ĐIỂM SINH THÁI HỌC có xu hướng hình thành nên nhiều quần thể Quần thể đi, loài tồn Người hướng dẫn : Các quần thể thường không đồng thành phần cấu tạo viên thực hiện: phân bố khôngHọc gian Vậy đặc trưng quần thể thể nhiều khía cạnh khác thể nào? Để làm rõ vấn đề này, thân Lớp: lựa chọn đề tài “Phân tích đặc trưng củavật quần Ngành: Động họcthể sinh vật quan điểm sinh thái học” làm đề tài tiểu luận Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm quần thể giúp hiểu rõ đặc trưng quần thể từ ứng dụng quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, quản lý tháng nămbền 2021 bảo vệ mơi trường gópNghệ phần An, cho phát7triển vững xã hội Đối tượng nghiên cứu Đặc điểm quần thể quan điểm sinh thái học PHẦN NỘI DUNG Khái niệm quần thể Trong sinh học, quần thể tập hợp cá thể sinh vật loài, sống không gian xác định, vào thời điểm định, có lịch sử phát triển chung cách ly với quần thể loài khác Quần thể nhóm cá thể lồi, phân bố vùng phân bố lồi, có khả sinh sản hệ hữu thụ thông qua đường sinh sản dinh dưỡng, trinh sản đường giao phối Những lồi có vùng phân bố rộng thường hình thành nhiều quần thể Đó lồi đa hình (polymorphis) Những quần thể trao đổi cá thể với thơng qua đường nhập cư xuất cư Trong tự nhiên có lồi gọi lồi đơn hình (monomorphis), tức lồi hình thành quần thể, phân bố hẹp điều kiện mơi trường ổn định Lồi đơn hình dễ lâm vào hồn cảnh bị suy thối đến mức bị diệt vong môi trường biến động Quá trình hình thành quần thể - Một số cá thể lồi phát tán tới mơi trường sống - Những cá thể khơng thích nghi với điều kiện sống môi trường bị tiêu diệt phải di cư nơi khác - Những cá thể cịn lại thích nghi dần với điều kiện sống - Giữa cá thể loài gắn bó chặt chẽ với thơng qua mối quan hệ sinh thái hình thành quần thể ổn định, thích nghi với điều kiện ngoại cảnh Một quần thể có sinh sản hữu tính sinh sản vơ tính, có hai hình thức sinh sản này, cá thể xem quần thể, thoả mãn điều kiện sau: - Gồm cá thể lồi, có chung vốn gen, chúng thường có quan hệ sinh sản 3 - Thường phân bố không gian gọi sinh cảnh hệ sinh thái - Cùng có lịch sử phát triển chung, nghĩa trải qua nhiều hệ chung sống - Tồn vào thời điểm xét đến Kích thước mật độ quần thể 3.1 Kích thước - Kích thước quần thể số lượng (là số cá thể) hay khối lượng (có đơn vị g, kg, tạ, tấn,…) hay số lượng (Cal, Kcal,…) tuyệt đối quần thể, phù hợp với nguồn sống không gian mà quần thể chiếm Những quần thể phân bố khơng gian rộng, nguồn sống dồi có số lượng đơng so với quần thể có vùng phân bố hẹp nguồn sống hạn chế - Trong điều kiện nguồn sống có giới hạn, lồi có kích thước cá thể nhỏ thường tồn quần thể đông, sinh vật lượng lại thấp ngược lại lồi có kích thước lớn VD: Kích thước quần thể kiến lớn kích thước quần thể chuột, quần thể chuột lớn quần thể voi Như ,mối quan hệ kích thước cá thể và số lượng quần thể mối quan hệ nghịch đảo kiểm soát chủ yếu nguồn dinh dưỡng quần thể, đặc tính thích nghi loài, đặc biệt khả tái sản xuất Trong điều kiện mơi trường biến động mạnh thì quần thể lớn, khả sống sót cá thể cao quần thể vượt qua thử thách, trì tồn so với quần thể có kích thước nhỏ - Một điều quan trọng quần thể có kích thước xác định với cực trị tối thiệu tối đa Giá trị tối thiệu mang tính đặc trưng cho loài, “khoảng cách” tối thiểu cá thể cần có để thực mối quan hệ nội bộ, quan hệ sinh sản, quan hệ hỗ trợ chống lại điều kiện bất lợi kể thù Giá trị chưa thể xác định cách rõ ràng, bị suy giảm quần thể lâm vào tình trạng suy thối diệt vong VD: cá mịi cờ, cá cháy, đồ mồi, cá chình mun, cá sấu nước lợ đánh bắt q mức khơng cịn khả khôi phục lại sản lượng khai thác rơi vào tình trạng nguy cấp Giá trị tối đa tức số lượng quần thể đạt (K), tương ứng với sức chịu đựng môi trường (V) Tính giới hạn định không gian sống, thỏa mãn nhu cầu thiết yếu (thức ăn, nước uống, muối khoáng,…) bệnh tật (Các yếu tố vô sinh hữu sinh), cạnh tranh loài vật ăn thịt, …quy luật chung lồi phát triển số lượng quần thể tới vơ hạn, khơng gian, nguồn sống,… vừa có hạn lại vừa phải chia sẻ nên kích thước quần thể đạt mức độ định cân với khả chịu đựng mơi trường - Kích thước quần thể khoảng không gian thời gian dược diễn tả theo cơng thức khái quát sau : Nt = N0 + B – D + E – I Trong đó: Nt: Số lượng cá thể quần thể thời điểm t N0 : Số lượng cá thể quần thể thời điểm ban đầu t = B: Số lượng cá thể quần thể sinh quang thời gian từ t0 đến t D: Số lượng cá thể quần thể bị chết quang thời gian từ t0 đến t E: Số lượng cá thể nhập cư vào quần thể quang thời gian từ t0 đến t I: Số lượng cá thể di cư khỏi quần thể quang thời gian từ t0 đến t Trong công thức trên, thân giá trị mang thuộc tính riêng,đặc trưng cho lồi biến động thích nghi với biến động mơi trường Từ cơng thức ta có mơ hình : Mức sinh sản + Mức nhập cư + KÍCH THƯỚC QUẦN THỂ - Mức di cư Mức tử vong - Hình Mơ hình kích thước quần thể với yêu tố hay biến động số lượng quần thể 3.2 Mật độ Mật độ quần thể số lượng cá thể (khối lượng hay lượng) tính đơn vị diện tích hay thể tích mà quần thể đo sinh sống Mật độ biểu diễn số lượng cá thể khoảng cách trung bình cá thể với nhau, khối lượng mức độ tập trung chất sống, lượng đặc thù đặc tính nhiệt động học quần thể Như vậy, tùy theo mục đích nghiên cứu mà người ta sử dụng đơn vị đo lường mật độ khác Chẳng hạn mật độ dân số Tây Nguyên 57 người/km 2, mật độ cỏ may 37 cây/m 2, mật độ tảo Skeletonema costatum 102.500 tế bào/lít Mật độ có ý nghĩa sinh học lớn Nó thể cân tiềm sinh sản sức chịu đựng môi trường Ngược trở lại, sức chịu đựng môi trường lại phụ thuộc vào khả tốc độ tái tạo nguồn sống Mật độ quần thể qui định tổng lượng trao đổi chất quần thể, kích thước thể giảm, cường độ trao đổi chất tăng lên ngược lại kích thước cá thể tăng cường độ trao đổi chất lại giảm Do vậy, tổng lượng trao đổi chất đóng vai trị xác định việc giới hạn mật độ quần thể, liên quan đến phát triển số lượng sinh vật lượng quần thể Mật độ quần thể chi phối đến hoạt động chức thể (dinh dưỡng, hô hấp, sinh sản,…) trạng thái tâm sinh lí cá thể quần thể VD: nhiều loại động vật có tập tính sống đàn, phải sống đơn lẻ, cường độ dinh dưỡng giảm đi, cịn cầu xy tăng lên Sự phục thuộc hoạt động chức vào mật độ quần thể làm xuất gọi “hiệu suất nhóm” Mật độ quần thể số sinh học quan trọng báo động trạng thái số lượng quần thể cần phải tăng hay giảm Khi mật độ cao, điều kiện sống suy giảm, quần thể xuất tín hiệu dẫn đến giảm số lượng di cư phận quần thể, giảm khả sinh sản độ mắn đẻ cá thể cái, giảm mức sống sót cá thể non già Khi mật độ thưa, quần thể lại có chế điều chỉnh số lượng theo hướng ngược lại Nếu mật độ thấp điều kiện gặp gỡ cá thể cho việc sinh sản trở nên khó khăn, tỷ lệ suy giảm, khả bảo vệ non, sức chống chọi biến động mơi trường giảm Như vậy, lồi, quần thể loài điều kiện sống cụ thể có mật độ xác định, số đóng vai trị quan trọng chế điều chỉnh số lượng quần thể 6 Với ý nghĩa sinh học nên người ta thường phải khảo sát, đánh giá mật độ quần thể Nhiều số mật độ sử dụng số tương đối số tuyệt đối Các số tương đối thường dùng tần số xuất hiện, tức tỷ lệ phần trăm số lần gặp cá thể loài tổng số điểm khảo sát (tại 40 điểm khảo sát, cỏ mần trầu có mặt 30 điểm, tần số xuất 30/40 = 0,75 hay 75 %, độ phong phú tỷ lệ phần trăm số lượng cá thể loài cần nghiên cứu so với tổng số cá thể loài thu vùng khảo sát (chẳng hạn vùng khảo sát thu 12 ngóe tổng số 90 lưỡng cư bò sát, độ phong phú ngóe 27/90 = 0,30 hay 30%); độ che phủ số phần trăm diện tích mặt đất thực vật che phủ vùng xác định Các số tuyệt đối xác định nhiều cách xác định số lượng theo ô tiêu chuẩn, thể tích nước lọc qua lưới, đếm tổ chim biết làm tổ, đếm số lượng ếch nhái, chim đoạn đường quan sát, đếm số lượng chuột, thú bị mắc bẫy đêm, vv Để xác định mật độ quần thể, người ta tập hợp nhiều phương pháp, tùy thuộc vào đối tượng nghiên cứu mà nên chọn phương pháp Xác định mật độ vi sinh vật phương pháp đếm khuẩn lạc mơi trường ni cấy Cịn Zoomplanton Phytoplanton dùng phương pháp đếm cá thể qua kính kiển vi thể tích nước định Đối với động vật di chuyển dùng tiêu chuẩn Đối với loài thú chim, phương pháp đếm tổ, dấu chân số mắc bẫy, người ta dùng phương pháp quay camera, ghi âm, đeo phương tiện phát tín hiệu,… Người ta cịn dùng phương pháp đánh bắt - thả lại, cá vực nước để đánh giá kích thước quần thể, từ suy mật độ theo công thức sau : N = ( Petersen,1896) hay N = - (Seber, 1982) Trong đó: N: Số lượng cá thể quần thể thời điểm đánh dấu M: Số lượng cá thể đánh dấu lần thu mẫu C: Số cá thể đánh dấu lần thu mẫu R: Số cá thể có dấu xuất lần thu mẫu thứ Cấu trúc không gian quần thể 4.1 Các dạng phân bố cá thể Cấu trúc không gian quần thể hiểu cách chiếm không gian cá thể Chúng phân bố theo cách sau: Phân bố đều, phân bố theo nhóm phân bố ngẫu nhiên Hình Ba dạng phân bố chủ yếu cá thể , cặp hay nhóm cá thể + Phân bố thường gặp nơi đồng môi trường, cạnh tranh không gian cá thể mạnh tính lãnh thổ cá thể cao Kiểu thường phổ biến thiên nhiên + Phân bố ngẫu nhiên thường gặp môi trường đồng nhất, cá thể khơng có tính lãnh thổ cao, khơng có xu hướng hợp lại thành nhóm Kiểu phân bố phù hợp với dạng đường cong chuẩn mà phương pháp thống kê thường ứng dụng + Phân bố theo nhóm thường gặp nhiều thiên nhiên mơi trường khơng đồng cá thể có khuynh hướng tụ tập lại với thành nhóm hay thành điểm tập trung Người ta sử dụng tỷ số V/m để xác định kiểu phân bố cá thể không gian, nhiên người ta phải thiết lập kế hoạch thực nghiệm tỷ mỷ với số lượng mẫu lựa chọn phải đủ lớn Nếu : V/m > cá thể phân bố theo nhóm V/m < cá thể phân bố không đồng V/m = cá thể phân bố ngẫu nhiên Trong đó: V: Sai số chuẩn với V= 4.2 Sự tụ họp, nguyên lý Allee vùng an toàn Trong cấu trúc nội đại đa số quần thể thời gian khác thường xuất nhóm kích thước khác nhau, tạo nên tụ họp cá thể Bởi: + Do khác điều kiện môi trường cục nơi sống + Do ảnh hưởng biến đổi điều kiện thời tiết theo ngày đêm hay mùa + Liên quan đến q trình sinh sản lồi + Do tập tính xã hội động vật bậc cao Mức độ tụ họp mật độ mà tăng trưởng mức sống sót cá thể đạt tối ưu (optimun) thay đổi theo loài tùy thuộc vào hoàn cảnh hay điều kiện sống Vì “thưa dân” hay “q đơng dân” gây ảnh hưởng giới hạn Đó nguyên lý Allee Dạng tụ họp đặc biệt gọi “hình thành vùng cư trú an tồn” Ở nhóm động vật có tổ chức xã hội thường cư trú phần trung tâm, nơi thuận lợi nhất, từ chúng tỏa vùng xung quanh để kiếm ăn hay để thỏa mãn nhu cầu lại trở trung tâm Ở thực vật, tụ họp liên quan chủ yếu đến khác biệt điều kiện sống, biến đổi thời tiết hay sinh sản Trong điều kiện tụ họp, thực vật chống chọi với sóng to gió cả, giảm nước, trì nguồn rụng để làm phân bón Tuy nhiên, tụ họp cá thể phải chia sẻ ánh sáng, muối khoáng, nước,… thực vật, cịn động vật làm tăng nạn nhiễm chất thải từ chúng Nhưng bù lại sức chống chịu chống lại kẻ thù lại tốt Bên cạnh có nhiều lồi, có chim hay cá lại thích nghi ổn định điều kiện sống tụ họp W C Allee (1951) hợp tác nguyên thuỷ gặp nhiều lồi động vật bắt đầu có tổ chức xã hội sơ khai đạt tới mức hoàn thiện xã hội lồi người Ngun lý Allee mơ tả khái quát hình 9 A B A: Trong quần thể có kích thước nhỏ, tốc độ tăng trưởng mức sống sót đạt tối đa B: Trong quần thể khác, hợp tác nguyên thuỷ làm cho quần thể đạt hiệu cao mật độ trung bình (Sức sống giảm thưa dân q đơng dân) Hình 3: Sơ đồ mơ tả nguyên lí Allee 4.3 Sự cách ly tính lãnh thổ Những yếu tố đưa đến cách ly hay ngăn cách cá thể, cặp hay nhóm nhỏ quần thể khơng gian khơng phổ biến yếu tố tạo nên tụ họp Hơn nữa, yếu tố quan trọng, khơng nâng cao thích nghi mà cịn tham gia vào điều chỉnh số lượng quần thể Thông thường, cách ly xuất do: + Sự cạnh tranh nguồn sống ỏi cá thể + Tính lãnh thổ, kể phản ứng tập tính động vật bậc cao hay chế cách ly mặt hoá học (chất kháng sinh ) thực vật, vi sinh vật động vật bậc thấp Trong hai trường hợp, điều đưa đến phân bố ngẫu nhiên hay phân bố cá thể không gian Vùng hoạt động cá thể, cặp hay nhóm gia đình động vật có xương sống hay động vật khơng có xương sống thường bị giới hạn khơng gian Khơng gian Phần đất riêng cá thể hay gia đình Nếu phần bảo vệ nghiêm ngặt, không chồng chéo sang phần “láng giềng” gọi lãnh thổ 10 Tính lãnh thổ bộc lộ rõ nét động vật có xương sống, số lồi thuộc chân khớp có tập tính sinh sản phức tạp Tập tính thường xuất chúng xây tổ, đẻ trứng bảo vệ non Ngược lại với tụ họp cách ly cá thể quần thể làm giảm cạnh tranh nguồn sống thiết yếu đảm bảo cho nhu cầu thiết yếu chu kì sống đặc biệt lồi, ví dụ chu kì sinh sản phức tạp chim Trong thiên nhiên, cách sống tụ họp cách ly xuất cá thể quần thể biến đổi phụ thuộc vào hoạt động chức điều kiện khác giai đoạn chu kì sống, tình lãnh thổ sinh sản, họp đàn mùa trú đông, việc săn mồi, nhóm tuổi khác hay giới tính khác nhau, cá thể chọn cách sống khác nhau, chẳng hạn non thích sống tụ họp, trưởng thành thích sống cách ly Cách sống tụ họp cách ly với cạnh tranh nội loài nơi nguồn sống trì số lượng quần thể phù hợp ổn định môi trường Những Cú sống săn mồi vào ban đêm, có lãnh thổ đủ rộng để có nguồn thức ăn (chuột) ổn định cho 50 vài năm, năm điển hình, nơi sống, số 25 đôi cú thường trú không sinh sản, đôi khác không ấp trứng, đôi bỏ chết đói, đội cịn lại đẻ trung bình trứng/1 đơi 18/100 trứng trở thành non Trong vùng phân bố, trung bình năm có 11 cá thể trưởng thành bị chết, để lại 11 chỗ cư trú, thiếu chỗ buộc phải rời nơi khác Cú ví dụ điển hình cho hiểu thêm cạnh tranh nội loài, vùng lãnh thổ tính lãnh thổ (như tụ họp cách ly, phân nhóm cá thể cặp cá thể vùng phân bố), chế điều chỉnh số lượng quần thể (như nhịp điệu sinh sản tách đàn non), tất đặc điểm đặc tính thích nghi lồi, mang tính di truyền nhằm giúp cho lồi khai thác không gian, khai thác nguồn sống để tồn phát triển cách ổn định (Hình 4) 11 50 trưởng thành sống 11 trưởng thành bị chết lãnh thổ chúng 39 trưởng thành sống sót 18 non đủ lơng đủ cánh 11con lấp đầy chỗ trống non rời Hình 4: Sơ đồ chia sẻ cá thể cú Cấu trúc tuổi Quần thể gồm nhiều nhóm tuổi, chúng có quan hệ với mật thiết sinh học, tạo nên cấu trục tuổi quần thể Tỷ lệ nhóm tuổi hệ có ý nghĩa quan trọng ngiên cứu sinh thái học thực tế sản xuất Nếu xếp chồng số lượng nhóm tuổi theo hệ từ non đến già ta có tháp tuổi (hay tháp dân số) Hệ thống nhóm tuổi hệ thống cấu trúc nội quần thể, phản ứng khác với biến động điều kiện sống, trì ổn định cho quần thể Cụ thể như, nguồn dinh dưỡng giảm, điều kiện khí hậu xấu đi, tỷ lệ non già giảm nhanh chóng, kích thước quần thể tạm thời thu hẹp Nhóm tuổi trung bình khỏe mạnh hơn, lại thừa hưởng nguồn thức ăn giải phóng, vượt qua khó khăn khôi phục lại số lượng quân ban đầu Ngược lại, điều kiện thuận lợi, nguồn thức ăn phong phú, tỷ lệ nhóm tuổi trẻ tăng, khả bổ sung số lượng cho đàn lớn, kích thước quần thể tăng lên Cấu trúc tuổi quần thể khác nhau, hay loài khác nhau, phức tạp hay đơn giản phụ thuộc vào tuổi thọ trung bình chúng Lồi hay quần thể có 12 tuổi thọ lớn cấu trúc tuổi phức tạp Sự sai khác tỷ lệ nhóm tuổi quần thể tượng ngẫu nhiên mà mang tính thích nghi rõ rệt (Nikolski, 1974), vì: + Cấu trúc tuổi quần thể thay đổi theo chu kì (chu kì ngày đêm, tuần trăng, hay mùa, ) liên quan đến hình mùa sinh sản, hay hệ theo chu kì + Cấu trúc tuổi thay đổi theo điều kiện thuận lợi môi trường sống, sức ép vật dữ, khai thác người, Như vậy, cấu trúc tuổi quần thể hệ thống tự điều chỉnh, có khả tái lập cách thích nghi thơng qua thay đổi nhịp điệu tăng trưởng, mức độ thành thục độ dài đời sống cá thể quần thể Trong điều kiện môi trường sống không ổn định, tỷ lệ nhóm tuổi thường biến đổi khác chúng phản ứng khác với cường độ tác động yếu tố môi trường Khi điều kiện môi trường ổn định, tỷ lệ nhóm tuổi quần thể xác lập vững mang tính đặc trưng cho lồi Trong nghiên cứu sinh thái học, người ta chia đời sống cá thể thành giai đoạn: + Trước sinh sản: Gồm cá thể chưa có khả sinh sản Sự tăng trưởng cá thể xảy chủ yếu tăng kích thước khối lượng Cơ quan sinh dục sản phẩm sinh dục dần phát triển để đạt đến trạng thái thành thục dạng trưởng thành Nhóm lực lượng bổ sung cho nhóm sinh sản quần thể + Đang sinh sản: Bao gồm cá thể lực lượng tái sản xuất quần Tuỳ lồi mà nhóm sinh sản lần hay nhiều lần đời Sức sinh sản lớn hay nhỏ phụ thuộc vào tiềm sinh học lồi thích nghi với mức tử vong cao hay thấp 13 + Sau sinh sản: Là nhóm gồm cá thể khơng cịn khả sinh sản nữa, giai đoạn sau đời sống cá thể Khi xếp chúng nhau, tương tự xếp hệ, ta có tháp tuổi, sống cho phép ta dễ dàng đánh giá xu phát triển số lượng quần thể biến động yếu tố mơi trường quần thể xảy tương lai (hình 5) Quần thể trẻ phát triển Quần thể ổn định Quần thể suy thối Hình Các trạng thái cấu trúc tuổi quần thể Do đó, quần thể hình thành nên nhóm tuổi tương ứng Mỗi nhóm có ý nghĩa sinh thái khác nhau, tham gia vào trình điều chỉnh số lượng quần thể Trong hình trên, ta thấy rằng, quần thể A quần thể trẻ phát triển, nhóm tuổi trước sinh sản chiếm ưu Quần thể B ổn định nhóm trước sinh sản sinh sản xấp xỉ nhau, nghĩa cặp bố mẹ hết tuổi sinh sản có cặp thay Quần thể C quần thể già, tỷ lệ nhóm tuổi trước sinh sản nhỏ nhóm sinh sản, quần thể xu thể suy thoái Điều ứng dụng thực tế, ví dụ việc khai thác đánh bắt cá, mẻ lưới đánh lên, tỷ lệ cá thể già chiếm ưu thế, cịn non chứng tỏ nghề cá chưa khai thác hết tiềm sẵn có Còn ngược lại, tỷ lệ cá nhỏ trước tuổi sinh sản cao cá trưởng thành sau tuổi sinh sản thấp nghề cá rơi tình trạng khai thác 14 mức, tiếp tục tình trạng quần thể cá suy kiệt dẫn đến diệt vong Trong sinh giới, tất lồi, quần thể có cấu trúc nhóm tuổi, mà số lồi khơng có giai đoạn sau sinh sản Ví dụ cá Chình (Anguilla sp.) hay cá Hồi (Salmo sp.), cá Cháo lớn (Megalops ciprinoides) sau đẻ trứng xong, chúng kiệt sức chết Mặt khác, độ dài nhóm tuổi khác biệt lồi chí quần thể khác nhau, liên quan đến điều kiện sống, chăm sóc non tuổi già Ví dụ: Ở côn trùng giai đoạn trước sinh sản kéo dài, giai đoạn sinh sản sau sinh sản lại ngắn (thiêu thân, ve sầu, chuồn chuồn), chí động vật bậc cao lồi Nai đuôi đen, hay thực vật vậy, thời kì trước sinh sản thực vật hạt kín 1/10 thời gian đời… Cấu trúc tháp tuổi (hay tháp dân số) người không sai khác với tháp chuẩn, có dạng thấp tuổi đặc trưng, tháp trẻ quốc gia phát triển, tháp ổn định quốc gia phát triển tháp suy thoái quốc gia suy giảm dần số (hình 6) Hình Ba kiểu cấu trúc đặc trưng tháp dân số 15 Cấu trúc giới tính cấu trúc sinh sản Sự phân chia giới tính hình thức cao sinh sản giới sinh vật Nhờ sinh sản có trao đổi chéo kết hợp gen cá thể để tạo nên hệ có mức sống cao Trong thiên nhiên, tỷ lệ trung bình giống đực giống 1:1 Song tỷ lệ khác loài giai đoạn khác đời sống lồi, đồng thời cịn chịu chi phối yếu tố môi trường Khi nghiên cứu sinh giới sinh sản sinh vật, người ta nhận thấy rằng, nhịp điệu tái sản xuất quần thể tăng lên số lượng cá thể tăng, song điều kiện thuận lợi sức sống hệ non giảm Bởi điều kiện thuận lợi, nhiều loài động vật tỷ lệ cá thể thường cao, chí có trường hợp quần thể toàn cá thể Chẳng hạn, quần thể giáp xác bậc thấp (Cladocera) trùng bánh xe (Rotatoria) vào mùa hè lại vắng bóng đực Những quần thể sinh sản theo kiểu đơn tính hay cịn gọi trinh sản Khi điều kiện mơi trường xấu đi, số lượng tương đối đực quần thể tăng lên, tăng sức sống non, chống chịu hiệu với mơi trường Ở lồi động vật sinh sản lưỡng tính, động vật thuỷ sinh, có biến đổi luân phiên đặn pha đực pha cấu trúc giới tính phụ thuộc tuổi cá thể Ví dụ lồi tơm Padalus borealis tham gia vào đàn để đẻ trứng pha đầu thường đực với 2,5 năm tuổi, sau chúng chuyển giới tính mùa sinh sản Cịn tơm Solenocera membranaela có tuổi thọ năm, năm sau, chúng cá thể cái, mà số lượng cá thể đực trưởng thành nhiều Tỷ lệ đực/cái quần thể phụ thuộc vào đặc điểm di truyền loài, mức độ đáng kể cịn chịu kiểm sốt điều kiện mơi trường yếu tố nhiệt độ, ánh sáng, yếu tố hữu sinh Ví dụ, điều kiện thí 16 ngiệm giáp xác bơi nghiêng (Gammarus duebeni) với thời gian chiếu sáng dài 16 giờ, số lượng cá thể đực nhiều gấp từ đến 12 lần cá thể Hay quần thể Gammarus salinus nuôi nhiệt độ 5°C số đực quần thể lớn gấp lần số cái, điều kiện nhiệt độ 23°C ngược lại hồn tồn, số lượng cá thể lại lớn gấp 13 lần so với số cá thể đực Tỷ lệ giới tính biến đổi khác giai đoạn khác đời sống Ví dụ người, theo thống kê bệnh viện số cháu trai nhiều so cháu gái (105/100), tuổi trưởng thành tỷ lệ xấp xỉ đến cuối đời số lượng cụ ơng cụ bà Cấu trúc sinh sản trường hợp cụ thể biểu tỷ lệ giới tính trình sinh sản Cấu trúc sinh sản trước hết xác định cấu trúc giới tính chung mang tính chất lồi cấu trúc giới tính giai đoạn trước sinh sản, sinh sản sau sinh sản (bởi độ dài giai đoạn khơng đồng nhất) Cấu trúc cịn phụ thuộc vào cách tham gia sinh sản cá thể quần thể, kiểu “1 vợ -1 chồng” chim cánh cụt, yến, bồ câu; kiểu “đa thê” voi biển, hải cẩu hay “đa phu” cá Hồi Salmonidea, cá Crenilabrus Như vậy, cấu trúc giới tính cấu trúc sinh sản có ý nghĩa thích nghi, đảm bảo cho sinh sản quần thể đạt hiệu cần thiết điều kiện môi trường không ổn định, cấu trúc giới tính cấu trúc sinh sản ln biến động thích nghi phù hợp mơi trường hạn chế, đảm bảo tỷ lệ tối ưu trình tái sản xuất quần thể Sự phân dị cá thể quần thể Sự phân dị cá thể quần thể khác biệt chất, cá thể, đặc điểm hình thái, sinh lí, Đó cách thích nghi việc sử dụng có hiệu nguồn sống có hạn mơi trường Và Darwin nói “Tổng giá trị cao sống đảm bảo tính đa dạng 17 nó” Đa dạng khơng thể số lượng loài, nơi sống, hệ sinh thái mà thể biến đổi nội loài, bao gồm biến đổi gen Sự xuất quần thể, nhóm lãnh thổ, nhóm sinh lí, sinh thái lồi làm giàu mối quan hệ mơi trường Tính phân dị cá thể quần thể tạo cấu trúc tuổi, cấu trúc giới tính, cấu trúc sinh sản, trạng thái mùa nhiều dấu hiệu khác Ngay giới hạn dạng (tuổi, giới tính ), cá thể thời điểm khác mức độ biến đổi chúng theo dấu mang đặc tính thích nghi, chúng dễ dàng tồn phát triển Ví dụ: Quần thể cá Coregonus lavaretus, tần suất xuất cá thể có que dài ngắn khác nhau; hay quần thể vẹt, đực có mỏ lớn khoẻ Điều chứng tỏ mối quần thể có phân hóa việc khai thác loại thức ăn khác Trong hoàn cảnh nguồn thức ăn suy giảm nhiều quần thể xảy biến dị kích thước, số cá thể giảm tốc độ tăng trưởng, kích thước nhỏ hơn, yêu cầu dinh dưỡng thấp hơn, để dành phần thức ăn cho phận cá thể phát triển bình thường Khi điều kiện môi trường cải thiện, phân dị kết thúc Những biến đổi “mã hoá” thể sinh vật hệ biến dị di truyền Nhiều biến đổi hình thái, sinh lí, cá thể thể dạng gennotip, nghĩa có kết hợp chọn lọc gen đặc trưng, tạo nên khác biệt cá thể quần thể Nhờ biến dị phong phú cá thể mà tính ổn định chung quần thể nâng cao toàn vẹn quần thể, hay lồi trì mơi trường biến động, sinh vật sống vùng chuyển tiếp, bìa rừng, cửa sơng,… Ngược lại đa dạng môi trường không gian theo thời gian có ảnh hưởng định đến tính đa dạng sinh vật Hơn nữa, q trình phân hố để có giới sống phong phú ổn định ngày nay, phải trải qua q trình tiến hố kiểm sốt chặt chẽ quy luật chọn lọc tự nhiên 18 19 PHẦN KẾT LUẬN Thơng qua tiểu luận hiểu đặc điểm quần thể sở để loài người hiểu rõ cấu trúc thiên nhiên sinh giới Trong thực tiễn sản xuất, việc nghiên cứu quần thể giúp cho người nâng cao suất phẩm chất sản phẩm sinh học, bước cải thiện chất lượng sống Góp to lớn cho văn minh nhân loại, đặc biệt lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, quản lý bảo vệ mơi trường góp phần cho phát triển bền vững xã hội Tiểu luận nguồn tài liệu tham khảo đặc điểm quần thể sinh vật quan điểm sinh thái học Tuy nhiên, tiểu luận viết thời gian ngắn, để có tính thực toàn diện cần thời gian định đầu tư nghiên cứu sâu sắc Vì vậy, mong nhận góp ý tham gia giáo viên hướng dẫn để tiểu luận hoàn thiện thực có ích cho cơng tác nghiên cứu quần thể Ngày 29 tháng năm 2021 Học viên 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO P.E.Odum: Cở sở sinh thái học T1, T2 Nxb DH&THCN, 1978 W.D Phillips-TJ Chilton: sinh học T1, T2 Nxb GD, 2000 Vũ Trung Tạng: Cơ sở sinh thái học NXb GD, 2007 Phạm Hồng Ban: Bài giảng sinh học quần thể dùng cho cao học ngành sinh, 2018  ... lượng quần thể biến động yếu tố môi trường quần thể xảy tương lai (hình 5) Quần thể trẻ phát triển Quần thể ổn định Quần thể suy thối Hình Các trạng thái cấu trúc tuổi quần thể Do đó, quần thể. .. độ quần thể, liên quan đến phát triển số lượng sinh vật lượng quần thể Mật độ quần thể chi phối đến hoạt động chức thể (dinh dưỡng, hô hấp, sinh sản,…) trạng thái tâm sinh lí cá thể quần thể. ..2 Đặc điểm quần thể quan điểm sinh thái học PHẦN NỘI DUNG Khái niệm quần thể Trong sinh học, quần thể tập hợp cá thể sinh vật loài, sống không gian xác định, vào