Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Các đặc trưng quần thể (Phần 1) CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ (PHẦN 1) (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH I Sự phân bố cá thể không gian Các kiểu phân bố quần thể Cấu trúc không gian quần thể hiểu chiếm không gian cá thể Kiểu phân bố cá thể quần thể chủ yếu phụ thuộc vào nguồn sống Ngoài chúng phụ thuộc vào mức độ cạnh tranh, hỗ trợ tập tính cá thể quần thể Các cá thể quần thể phân bố không gian theo cách: phân bố đều, phân bố theo nhóm (hay điểm) phân bố ngẫu nhiên - Phân bố đều: Gặp nơi môi trường đồng (nguồn sống phân bố đồng vùng phân bố) cạnh tranh không gian cá thể mạnh tính lãnh thổ cá thể cao, tính hỗ trợ yếu Phân bố có ý nghĩa làm giảm cạnh tranh cá thể, tận dụng tối ưu nguồn sống môi trường Dạng phân bố gặp môi trường Ví dụ: Sự phân bố thông rừng thông, phân bố chim cánh cụt hay dã tràng nhóm tuổi bãi triều - Phân bố theo nhóm: thường gặp thiên nhiên môi trường không đồng cá thể có khuynh hướng tụ tập lại với thành nhóm hay thành điểm tập trung Đây hình thức phân bố phổ biến tự nhiên Ví dụ: Các cá thể tre tập hợp thành lũy tre… Phân bố theo nhóm giúp cá thể hỗ trợ cho nhau, chống lại tác động bất lợi môi trường - Phân bố ngẫu nhiên: Phân bố ngẫu nhiên: Gặp trường hợp môi trường đồng nhất, cá thể tính lãnh thổ cao, cạnh tranh gay gắt xu hướng hợp lại với thành nhóm Dạng phân bố gặp tự nhiên Ví dụ: Phân bố cảu gỗ rừng nhiệt đới Ý nghĩa kiểu phân bố: - Giúp cho sinh vật chống chịu tốt với điều kiện môi trường, tăng khả sống sót, thích nghi sinh vật với môi trường - Tận dụng tối ưu nguồn sống II Cấu trúc quần thể Tỉ lệ giới tính: Sự phân chia giới tính hình thức cao sinh sản sinh giới Nhờ sinh sản có trao đổi chéo kết hợp gen cá thể, tạo nên hệ có sức sống cao Cấu trúc giới tính cấu quan trọng quần thể, mang đặc tính thích ứng đảm bảo hiệu sinh sản quần thể điều kiện thay đổi môi trường Trong thiên nhiên, tỷ lệ chung đực 1:1, song tỷ lệ biến đổi khác loài khác giai đoạn khác đời sống loài, đồng thời chịu chi phối yếu tố môi trường (tập tính sống) - Cấu trúc giới tính bậc I (giống bậc I): tỉ lệ số lượng cá thể đực trứng thụ tinh Tỉ lệ xấp xỉ 1:1 đa số loài động vật Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Các đặc trưng quần thể (Phần 1) - Cấu trúc giới tính bậc II (giống bậc II): tỉ lệ đực/cái giai đoạn trứng nở non sinh Tỉ lệ xấp xỉ 1:1 đa số loài động vật - Cấu trúc giới tính bậc III (giống bậc III): tỉ lệ đực/cái giai đoạn cá thể trưởng thành Cấu trúc giới tính bậc III khác loài khác nhau, đặc biệt quan trọng có liên quan với tập tính sinh dục tiềm sinh sản loài ngỗng, vịt, gà gô Mỹ (Tinamidae), cun cút (Turnicidae), thỏ (Salvilagus) có cấu trúc giới tính bậc III 60 đực/40 Những loài đa thê (ở nhiều loài gà, vịt, hươu, nai ) có số lượng cá thể nhiều cá thể đực gấp 2-3 lần, chí đến 10 lần Cấu trúc giới tính bậc III không ổn định mà thay đổi tuỳ tập tính sinh dục sinh sản loài chẳng hạn thằn lằn, rắn độc, bò cạp sau mùa sinh dục (giao phối) số lượng cá thể đực giảm xuống, sau lại xấp xỉ Điều phụ thuộc vào tỷ lệ tử vong không đồng cá thể đực Ngoài ra, tỉ lệ đực quần thể thay đổi tuỳ theo điều kiện môi trường, ví dụ kiến nâu rừng (Formica rufa) đẻ trứng nhiệt độ thấp 200C trứng nở hoàn toàn cá thể cái, nơi có nhiệt độ cao 200C trứng nở hoàn toàn cá thể đực Ở nhiều loài 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 vào tuổi cá thể, ví dụ loài tôm Pandalus borealis tham gia vào đàn đẻ trứng pha đầu thường đực với tuổi 2,5 năm, sau chuyển giới tính vào mùa sinh sản Loài tôm Solenocera membranaela có tuổi thọ năm, năm cuối đời hoạt động cá thể quần thể số lượng đực dạng trưởng thành Tỷ lệ cá thể đực quần thể phụ thuộc trước hết vào đặc điểm di truyền loài, chịu kiểm soát điều kiện môi trường nhiệt độ, độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng Tỷ lệ giới tính quần thể biến đổi khác giai đoạn khác đời sống, giai đoạn trước sinh sản, sinh sản sau sinh sản 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 loài cấu trúc giới tính giai đoạn trước sinh sản, sinh sản sau sinh sản độ dài giai đoạn không đồng loài khác động vật thực vật Cấu trúc phụ thuộc vào cách tham gia sinh sản cá thể quần thể kiểu "1 vợ chồng", kiểu "đa thê", "đa phu" Nhiều loài chim sống thành đôi (chim cánh cụt, yến, bồ câu ), nhiều loài thú voi biển, hải cẩu sống kiểu gia đình (1 đực, vài ba đàn con), loài cá hồi Oncorhynchus gorbuscha họ cá hồi (Salmonidae) thường tham gia đẻ trứng với nhiều đực (đến 10 con) Ở loài cá Crenilabrus ocellatus tham gia đẻ trứng với nhóm cá đực, nhóm cá đực lớn lấy tảo Cladophora làm tổ cho cá cái, cá đẻ trứng nhóm cá đực lớn nhỏ tham gia thụ tinh, sau nhóm cá đực lớn đuổi nhóm cá đực nhỏ khỏi tổ làm nhiệm vụ bảo vệ tổ (Nikolski, 1974) Cấu trúc thành phần nhóm tuổi a Khái niệm tuổi thọ: Có dạng: tuổi thọ sinh lí, tuổi thọ sinh thái, + Tuổi thọ sinh lí: tính từ sinh vật sinh đến sinh vật chết theo tự nhiên + Tuổi thọ sinh thái: Tính từ sinh vật sinh đến sinh vật chết yếu tố sinh thái + Tuổi thọ quần thể: tuổi thọ trung bình cá thể quần thể Sự khác biệt tuổi thọ quần thể quần thể khác yếu tố môi trường tác động lên chúng khác b Các thành phần nhóm tuổi: Quần thể bao gồm nhiều cá thể gồm nhiều nhóm tuổi, chúng có quan hệ mật thiết với mặt sinh học, tạo nên cấu trúc tuổi quần thể Nó đảm bảo cho sinh vật thích ứng với thay đổi điều kiện môi trường Trong nghiên cứu sinh thái học người ta chia đời sống cá thể thành giai đoạn tuổi: + giai đoạn tuổi I: trước sinh sản Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Các đặc trưng quần thể (Phần 1) + giai đoạn tuổi II: sinh sản + giai đoạn tuổi III: sau sinh sản Do quần thể hình thành nhóm tuổi tương ứng Mỗi nhóm có ý nghĩa sinh thái khác nhau, tham gia vào chế điều chỉnh số lượng quần thể - Nhóm trước sinh sản 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 phát triển để đạt đến trạng thái thành thục dạng trưởng thành Nhóm lực lượng bổ sung cho nhóm sinh sản quần thể - Nhóm sinh sản lực lượng tái sản xuất quần thể Tuỳ loài mà nhóm sinh sản lần hay nhiều lần đời Sức sinh sản lớn hay nhỏ phụ thuộc vào tiềm sinh học loài thích nghi với mức tử vong cao hay thấp - Nhóm sau sinh sản gồm cá thể khả sinh sản chúng sống đến cuối đời Khi xếp nhóm tuổi lên từ nhóm tuổi I đến nhóm tuổi III, tương tự xếp hệ ta có tháp tuổi, cho phép đánh giá xu phát triển số lượng quần thể số ý nghĩa khác Từ hình thấy quần thể A quần thể trẻ, phát triển nhóm tuổi trước sinh sản chiếm ưu thế, quần thể B ổn định nhóm tuổi trước sinh sản sinh sản có số lượng xấp xỉ nhau, quần thể C quần thể già, tỷ lệ nhóm tuổi trước sinh sản nhỏ so với nhóm sinh sản Điều quần thể xu suy thoái Trong sinh giới tất loài có nhóm tuổi, có loài có đầy đủ nhóm tuổi, có loài có nhóm tuổi trước sinh sản nhóm sinh sản, nhóm tuổi sau sinh sản Một số loài cá chình (Anguilla sp.); cá hồi (Salmo sp); cá cháo lớn (Megalops cyprinoides) nhóm sau sinh sản đẻ trứng xong, chúng kiệt sức chết Hơn độ dài (tuổi) nhóm sinh thái loài khác hoàn toàn không giống chí thay đổi loài, phụ thuộc vào điều kiện sống, chăm sóc lứa tuổi non tuổi già Ví dụ nhiều loài động vật, côn trùng, thời kỳ trước sinh sản dài, thời kỳ sinh sản sau sinh sản ngắn thiêu thân, ve sầu, chuồn chuồn số loài chuồn chuồn, thời kỳ trứng ấu trùng kéo dài năm, sau lột xác thành dạng trưởng thành sống tuần đẻ ngày Ở số loài chim thú có thời gian sau sinh sản dường ngắn Ví dụ, nai đuôi đen sống đồng cỏ cứng có khả sinh sản chết tuổi thứ 10, mô tả tháp tuổi sinh thái sau: 42% số cá thể quần thể thuộc nhóm trước sinh sản, 58% số cá thể quần thể sinh sản; 29% thuộc tuổi 1-3 29% thuộc tuổi 3-10 Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Các đặc trưng quần thể (Phần 1) Ở thực vật, số loài thông sống 200 năm, sinh sản trước 10 tuổi, phần lớn thực vật hạt kín với tuổi thọ 200 năm, tuổi trước sinh sản kéo dài tối thiểu 20 năm Nhìn chung, thời kỳ trước sinh sản thực vật hạt kín so với đời sống có tỷ lệ 1:10 Những có thời kỳ trước sinh sản ngắn tuổi thọ thấp, loài có thời kỳ trước sinh sản dài thời kỳ sinh sản tuổi thọ dài (Kormondy, 1996) Cấu trúc tuổi tháp tuổi người không sai khác với tháp chuẩn Ở có dạng tháp tuổi đặc trưng cho dân số nước phát triển (tháp trẻ), nước phát triển (tháp ổn định) nước có dân số "già" (tháp suy thoái) Giáo viên : Nguyễn Quang Anh Nguồn : Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -