Популяция северных морских котиков на острове Тюлений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Сахалинский государственный университет

Естественнонаучный факультет

Кафедра ботаники и экологии










Реферат


«Популяциясеверных морских котиков(Callorhinusursinus)на острове Тюлений»






Студент III курса, 311 группы,

специальность «экология» Савченко Геннадий Геннадиевич


Научный руководитель,

д.б.н., профессор В.Н.Ефанов





Допущена к защите: Защита состоялась:

«___»________________2008 г. «___»________________2008 г.


Зав. кафедрой ботаники и экологии, Оценка____________________

д.б.н., профессор В.Н.Ефанов










Южно-Сахалинск

2008

Содержание















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 популяцияформируется 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 популяцияохватывает 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 результатыучета 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) видсеверныйморской котик(Callorhinusursinus) — единственный.



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)

Распространениеи 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 болеемладших 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 вводу 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).

Массовая линька всех возрастно-половых групп котиков протекает в августе-октябре с разгаром в сентябре-октябре (Бычков, 1964). По-видимому, котики в период линьки и, особен­но, в первой его половине более чувствительны к пониженной температуре среды и начинают вмассе линять только с наступ­лением устойчивой теплой погоды, которая отмечается на о-ве Тюлений в августе и в сентябре (Владимиров, 1978).

Факторы окружающей среды, обуславливающие размещение лежбищ морских котиков

Главными факторами, определяющими расположение лежбищ котиков в тех или иных пунктах побережий острововразмножения, являются: 1 — наличие естественных волноломов в виде бенчей (морских абразионных террас) и зарослей водорослей, защищаю­щих лежбища от штормового наката, губительного для детенышей, и 2 — наличие пятен постоянно холодных прибрежных вод с тем­пературой, не превышающей летом верхнего предела оптимальной для котиков и характеризующейся малыми колебаниями в зависи­мости от приливо-отливных и погодных условий, эти пункты яв­ляются как бы ядрами лежбищ. Именно здесь возникают первые залежки новых лежбищ, а при значительном снижении численнос­ти последние залежки котиков сохраняются лишь в этих наилуч­ших местах.

На крупных островах требуемое сочетание условий чаще всего отмечается на оконечностях и мысах, в связи с чем и находится ярко выраженная тенденция котиков образовывать свои лежбища именно здесь. Оба фактора играют равную роль в локализации лежбищ. Приглубые, слабо или вообще не защищен­ные от волнения берега никогда не занимаются котиками под лежбища, хотя термический режим вод там чаще всего самый благо­приятный. Не образуют котики лежбищ и в лагунах, мелководных