12900 (Популяция северных морских котиков (Callorhinus ursinus) на острове Тюлений)

Популяция северных морских котиков (Callorhinus ursinus) на острове Тюлений

Реферат

Студент III курса, 311 группы, специальность «экология» Савченко Геннадий Геннадиевич

Зав. кафедрой ботаники и экологии, Оценка____________________

д.б.н., профессор В.Н.Ефанов

Сахалинский государственный университет

Южно-Сахалинск 2008

Введение

В природе каждый существующий вид представляет сложный комплекс или даже систему внутривидовых групп, которые охватывают в своем составе особей со специфическими чертами строения, физиологии и поведения. Таким внутривидовым объединением особей и является популяция. Популяция – элементарная группировка организмов определенного вида, занимающая относительно однородное пространство и способная к саморегулированию и поддержанию определенной численности. Термин «популяция» был впервые введен в 1903 году датским ученым Иогансеном для обозначения «естественной смеси особей одного и того же вида, неоднородной в генетическом отношении». В дальнейшем этот термин приобрел экологическое значение и им стали обозначать население вида, занимающего определенную территорию.

Популяция является генетической единицей вида, изменения которой осуществляет эволюция вида. Как группа совместно обитающих особей одного вида, популяция выступает первой надорганизменной биологической макросистемой. У популяции приспособительные возможности значительно выше, чем у слагающих ее индивидов. Популяция, как биологическая единица, обладает определенной структурой и функцией. Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве. Функции популяции аналогичны функциям других биологических систем. Им свойственен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т.е. популяции обладают конкретными генетическими и экологическими характеристиками.

Пространство или ареал, занимаемый популяцией, может быть различным как для разных видов, так и в пределах одного вида, поэтому существуют пространственные подразделения популяции. В зависимости от размеров занимаемой территории Н.П.Наумов выделяет три типа популяций: элементарные, экологические и географические.

Элементарная популяция, или микропопуляция – это совокупность особей вида, занимающих какой-то небольшой участок однородной площади. В состав их обычно входят генетически однородные особи. Количество элементарных популяций, на которые распадается вид, зависит от разнородности условий среды обитания, чем они однообразнее, тем меньше элементарных популяций, и наоборот. Между элементарными популяциями всегда существуют отличия, проявляющиеся в генетическом своеобразии, фенологических особенностях, способности к накоплению питательных веществ, интенсивности обмена, в характере поведения.

Экологическая популяция формируется как совокупность элементарных популяций. В основном это внутривидовые группировки, слабо изолированные от других экологических популяций вида, поэтому обмен генетической информацией между ними происходит сравнительно часто, но реже, чем между элементарными популяциями. Экологическая популяция имеет свои особые черты, отличающие ее в чем-то от другой соседней популяции.

Географическая популяция охватывает группу особей, населяющих территорию с географически однородными условиями существования. Географические популяции занимают сравнительно большую территорию, довольно основательно разграничены и относительно изолированы. Для популяции этого типа характерен генетический обмен, и хотя он может быть редким, но все же возможен.

Границы и размеры популяций в природе определяются особенностями не только заселяемой территории, но в первую очередь свойствами самой популяции. Здесь всегда лежит степень ее генетического и экологического единства. Раздробление вида на множество мелких территориальных группировок носит приспособительный характер к большому разнообразию местных условий, что увеличивает генетическое многообразие вида и обогащает его генофонд. Таким образом, наиболее общим правилом является то, что индивиды любого живого вида всегда представлены не изолированными отдельностями, а их определенным образом организованными совокупностями. Это правило было сформулировано в 1903 году С. С. Четвериковым и получило название правила объединения в популяции.

Целью данной работы является изучение динамики численности стада северных морских котиков. Задачей, которую я перед собой ставлю, служит рассмотрение вопросов пополнения, роста и убыли данной популяции.

Основанием для оценки состояния котикового стада служат результаты учета численности новорожденных, размеры естественной смертности, определение процента выбоя промыслового зверя из разных поколений, объем смешивания котиков различного происхождения на местах размножения и выявление причины колебаний численности самцов-производителей, необходимых для воспроизводства.

Решение поставленной цели и задачи необходимо для получения совершенной методики прогнозов, планирования выбоя, а также для выявления путей рациональной эксплуатации запасов и их воспроизводства.

Северные морские котики в летний период концентрируются на побережье Прибыловых о-вов в Беринговом море, на Командорских о-вах и о-ве Тюленьем в Охотском море. Небольшая популяция обитает на Курильских о-вах. В зимнее время северные морские котики широко рассеиваются в южных частях Берингова моря, в Охотском, северных областях Тихого океана. Японском море. На юг они спускаются до Сан-Диего в Калифорнии и Японии. Взрослые самцы, по-видимому, не предпринимают дальних миграций и зиму проводят поблизости от летних лежбищ. Так, в командорской популяции северных морских котиков самцы старших возрастов проводят зиму частично в Беринговом море, частично несколько южнее Алеутской гряды. Большинство же самок и неполовозрелых самцов зимуют в открытых водах Тихого океана; по-видимому, около берегов Японии.

Взрослые самцы северных морских котиков с о-ва Тюленьего проводят зиму на севере Японского моря, а самки и остальные самцы - в южной части моря, частично выходя за его пределы к востоку от побережья Японии. В течение зимы котики ведут чисто пелагический образ жизни.

Котики, концентрирующиеся обособленно на каком-либо острове или группе островов, образуют популяции. Если котики одной популяции, размещающейся на группе островов, обитают на нескольких из них и смешиваемость между котиками, концентрирующимися на разных островах, невелика, предлагаем подразделять такую популяцию на ряд соответствующих подпопуляций. Котиков, концентрирующихся на каждом отдельном лежбище, мы рассматриваем как стадо данного лежбища.

В настоящее время северные морские котики собираются ежегодно на лежбищах о-вов Прибылова и Командорских в Беринговом море, на о-ве Тюлений в Охотском море, на о-вах Ловушки и Среднего Большой Курильской гряды и на о-ве Сен-Мигуэль вблизи Калифорнии.

Биология вида

В роде северные морские котики (Callorhinus) вид северный морской котик (Callorhinus ursinus) – единственный.

Половой диморфизм резко выражен: длина тела самца до 2,1 м, масса до 300 кг, самки – соответственно до 1,5 м и 65 кг. Телосложение самцов массивное, самок – изящное. Ласты очень длинные, лишенные волос. Хрящевые окончания пальцев, поддерживающие края ластов, сильно развиты. Когти на передних ластах едва заметны или их нет вовсе. Морда укороченная, заостренная. Глаза небольшие, широко расставленные. Наружные ушные раковины длиной до 5 см.

Окраска взрослых самцов на спинной стороне тела от темно-серой до коричневой, на брюшной красновато-коричневая, у взрослых самок серовато-коричневая или серая. Молодые самцы и самки серебристо-серые, более светлые на брюшной стороне. Новорожденные черного цвета, затем приобретают серую окраску. Для кожного покрова характерны мощная сеть эластиновых волокон и хорошо развитые гладкие мышцы.

По сравнению с другими ластоногими относительно более сильно развиты потовые железы, особенно сильно на ластах. Вероятно, оголенные поверхности крупных ластов служат участками отдачи тепла как во время пребывания на суше, так и в воде. (Кучеренко, 1989)

Весной половозрелые самцы (так называемые секачи) первыми приплывают к местам размножения (в конце апреля – начале мая) и лишь после них в июне – июле здесь же появляются самки. Самцы занимают каждый свой участок берега и охраняют его от других самцов.

Самцы группируют гаремы, число самок в которых может достигать 40-50. Из-за самок между самцами часто возникают драки. Спустя несколько дней после прибытия к местам размножения самка рожает одного детеныша и через несколько дней спаривается. Таким образом, длительность беременности составляет около года, причем на латентный период в развитии оплодотворенной яйцеклетки приходится 3,5-4 месяца. Половозрелость у самок наступает в 3-4-летнем возрасте, способность к размножению они сохраняют до 21 года, однако наиболее интенсивное размножение происходит в возрасте от 5 до 9 лет. У большинства самцов половозрелость наступает в 5-летнем возрасте, но обладателями гаремов они становятся в возрасте не ранее 7-12 лет. Продолжительность жизни примерно до 30 лет.

Новорожденные северные морские котики достигают длины 55- 65 см и массы около 5 кг. В возрасте 6-8 недель детеныши начинают плавать. Лактация продолжается около 3-4 месяцев. Самка кормит только своего детеныша, находя его среди тысяч других, по-видимому, при помощи слуха и обоняния. К концу лактационного периода черные котики линяют, превращаются в так называемых серых котиков. С конца июля до поздней осени звери линяют – сначала неполовозрелые, а потом взрослые животные. В сентябре-декабре северные морские котики начинают мигрировать на юг (Кучеренко, 1989)

Распространение и кормовая база

Северные морские котики в летний период концентрируются на побережье Прибыловых о-вов в Беринговом море, на Командорских о-вах и о-ве Тюленьем в Охотском море. Небольшая популяция обитает на Курильских о-вах. В зимнее время северные морские котики широко рассеиваются в южных частях Берингова моря, в Охотском, северных областях Тихого океана. Японском море. На юг они спускаются до Сан-Диего в Калифорнии и Японии. Взрослые самцы, по-видимому, не предпринимают дальних миграций и зиму проводят поблизости от летних лежбищ. Так, в командорской популяции северных морских котиков самцы старших возрастов проводят зиму частично в Беринговом море, частично несколько южнее Алеутской гряды. Большинство же самок и неполовозрелых самцов зимуют в открытых водах Тихого океана; по-видимому, около берегов Японии.

Взрослые самцы северных морских котиков с о-ва Тюленьего проводят зиму на севере Японского моря, а самки и остальные самцы - в южной части моря, частично выходя за его пределы к востоку от побережья Японии. В течение зимы котики ведут чисто пелагический образ жизни.

Большую часть жизни северные морские котики проводят в воде.

Они быстро плавают и глубоко ныряют. Известны случаи, когда морские котики ныряли на глубину до 73 м.

Объектами питания служат около 60 видов морских организмов, главным образом головоногие моллюски, рыбы и ракообразные. Ежедневно северному морскому котику необходимо съедать пищи примерно 7% от собственной массы. Кормятся северные морские котики главным образом вечером, ночью и рано утром. Днем обычно спят. Основной сезон нагула – с осени до конца весны. У берегов Японии северные морские котики поедают главным образом светящихся и обычных анчоусов и головоногих моллюсков, в меньшей степени скумбрию, сайру, сельдь, иногда лососей; у американских берегов питаются в основном мойвой, мерлузой, минтаем, морским ершом, сайрой, анчоусами, сельдью, лососевыми, головоногими моллюсками; у Командорских о-вов поедают треску, терпуговых, бычков, головоногих моллюсков; у берегов Камчатки большое значение в питании имеет песчанка, а в Японском море - минтай. В период размножения половозрелые самцы, имеющие гаремы, совсем не питаются. (Кучеренко, 1989)

Влияние климатических факторов на сезонные закономерности жизни котиков

Сопоставление сроков подхода различных возрастно-половых групп котиков к лежбищу, ухода с лежбища на зимовку и сезонной смены биологических циклов (размножение, линька) стада морских котиков о-ва Тюлений по среднемноголетним сезонным изменением гидрометеорологической обстановки в районе острова позволило установить, что основным фактором, обусловливающим указанные сезонные закономерности жизни котиков в период их пребывания на лежбищах является термический режим окружающей среды.

Наиболее выносливы к низким температурам среды секачи. Они не очень чувствительны к морским льдам, не смущают их и заморозки. В основном сроки пребывания секачей на лежбище определяются температурными условиями. Сопоставление с ними сроков привала и отвала секачей свидетельствует, что нулевая температура морской воды и температура воздуха минус 5° являются нижним термическим барьером их нормального существования. Наступление температуры выше этих значений весной обусловливает подход к лежбищу первых секачей, в понижение ее до указанных значений осенью - уход с него последних. Температура воды и воздуха равная 2° является нижним пределом оптимальных для секачей температур среды. Переход температуры через это значение весной обусловливает начало их массового привала на лежбище (задержать секачей могут лишь поздние сплоченные морские льды в районе острова).

Сопоставление сроков привала и отвала молодых самцов-холостяков с климатическими условиями свидетельствует, что в основном эти сроки определяет термический режим моря в районе острова. Для разных возрастно-половых групп холостяков нижние термические барьеры (определяющие сроки пребывания на лежбище животных данной группы) и нижние пределы оптимумов (обусловливающие начало их массового привала) следующие: для 5- и 4-леток - 0° и 2°, для 3-леток - 1° и 5°, для 2-леток - 2° и 7,5°, для годовиков - 2,5° и 9, соответственно. Для 3-леток и более младших котиков неблагоприятны также плавучие льды в море, а для 2-леток и годовиков, кроме того, и отрицательные температуры воздуха. Таким образом, наиболее эвритермны молодые котики. С возрастом оптимальная температура обитания холостяков постепенно снижается и у 4- и 5-летних самцов уже близка к оптимуму для секачей. Эта закономерность связана, очевидно, с особенностями энергетического режима организма котиков и его возрастными изменениями.

Сроки массового выхода на лежбище для щéнки беременных самок котиков определяются, по-видимому, наступлением оптимальных условий для выживания новорожденных детенышей, которые характеризуются среднесуточной температурой воздуха выше 7º, и полным прекращением заморозков. На ранних стадиях беременности взрослые самки не столь чувствительны к пониженным температурам и окончание их отвала с лежбища обусловливается лишь наступлением температуры воды ниже 0°, воздуха - ниже минус 5° и появлением плавучих льдов в районе острова. Молодые самки, как и самцы, более теплолюбивы, чем старые. Недостаток данных, однако, не позволяет судить более определенно об оптимальных условиях обитания самок разного возраста и разного физиологического состояния.

Наиболее чувствительны к пониженной температуре среды новорожденные щенки котиков, которые быстро погибают от переохлаждения независимо от причин, его вызывающих (заморозки, льды, намокание в холодную ветреную погоду и др.). Поэтому при похолоданиях и ночью они обычно собираются в плотные групповые залежки, помогающие им экономить тепло. Потому же и сходить в воду щенки начинают лишь при наступлении максимальной температуры среды - в августе. В это же время начинается интенсивная массовая линька детенышей, и к началу первых заморозков (т.е. к октябрю) подавляющее большинство щенков уже имеет пуховой подшерсток, защищающий их от холода. Однако даже перелинявшие щенки явно избегают отрицательной температуры воздуха и эта температура, а также температура воды, равная 2,5º является для них, очевидно, нижним термическим барьером (Владимиров, 1978).