Trong lĩnh vực sinh học, khái niệm "quần thể" đề cập đến một tập hợp các cá thể sinh vật cùng loài, sống trong cùng một không gian và thời gian nhất định, có lịch sử phát triển chung và cách ly với quần thể cùng loài khác. Quần thể là một thuật ngữ phổ biến trong sinh thái học, di truyền học và học thuyết tiến hóa.
Một quần thể có thể sinh sản hữu tính, vô tính hoặc cả hai hình thức sinh sản này. Tuy nhiên, để xem một nhóm cá thể là cùng một quần thể, phải thoả mãn các điều kiện sau đây:
- Các cá thể cùng một loài, có chung một vốn gen và quan hệ sinh sả.
- Phân bố cùng một không gian, gọi là sinh cảnh trong hệ sinh thái.
- Có lịch sử phát triển chung, đã trải qua nhiều thế hệ chung sống.
- Tồn tại vào cùng một thời điểm đang xét đến.
Một ví dụ cụ thể về quần thể là một đàn voi, trong đó các cá thể tụ tập với nhau, có quan hệ họ hàng, che chở bảo vệ lẫn nhau và sinh ra các con trong đàn. Một ví dụ khác là một đàn cá chép trong cùng một ao, đã trải qua vài thế hệ sống chung với nhau. Đàn cá này không thể vượt qua ao mà chúng đang sống để sang ao bên cạnh được, nghĩa là nó cách ly với quần thể cá chép ở ao liền kề.
Đặc Trưng Cơ Bản
Cấu Trúc Giới Tính, Cấu Trúc Sinh Sản
Cấu trúc giới tính là tỉ lệ số cá thể đực/cái của quần thể. Tỉ lệ này phụ thuộc vào đặc tính của loài, tập tính sinh sản, điều kiện môi trường và sức sống của các cá thể. Điều này cho thấy tiềm năng sinh sản của quần thể, giúp con người điều chỉnh tỉ lệ đực cái phù hợp cho nhu cầu sản xuất và khai thác tài nguyên một cách bền vững.
Cấu trúc sinh sản là tỉ lệ đực/cái trong đàn sinh sản. Tỉ lệ này phụ thuộc vào tập tính sinh sản của từng loài, nhằm nâng cao khả năng thụ tinh cho trứng hoặc sức sống của thế hệ con cái.
Thành Phần Nhóm Tuổi
Đời sống của sinh vật thường gồm 3 nhóm tuổi sinh thái: trước sinh sản, sinh sản và sau sinh sản. Thành phần nhóm tuổi là tỉ lệ 3 nhóm tuổi đó trong quần thể và phụ thuộc vào tuổi thọ trung bình của loài, vùng phân bố, điều kiện sống và khả năng sống sót của từng nhóm tuổi. Nghiên cứu thành phần nhóm tuổi giúp dự báo sự phát triển của quần thể trong tương lai.
Khi xếp chồng hình biểu thị các nhóm tuổi lên nhau, ta có tháp tuổi. Có 3 dạng tháp như sau:
- Tháp phát triển: Đáy rộng, đỉnh nhọn, chứng tỏ số con non nhiều, số cá thể già ít, tỉ lệ sinh nhiều, tử ít.
- Tháp ổn định: Đáy rộng vừa phải, canh tháp gần như thẳng đứng, chứng tỏ tỉ lệ sinh/tử xấp xỉ nhau.
- Tháp suy thoái: Đáy hẹp, đỉnh rộng, chứng tỏ tỉ lệ tử nhiều, sinh ít, nhiều cá thể già, ít con non.
Sự Phân Bố Cá Thể
Sự phân bố cá thể là sự chiếm cứ không gian của các cá thể trong sinh cảnh, phụ thuộc vào điều kiện môi trường và tập tính của loài.
Có 3 dạng phân bố:
- Phân bố đều: Điều kiện môi trường đồng nhất, cá thể có tính lãnh thổ cao. Dạng phân bố này hiếm gặp trong tự nhiên.
- Phân bố theo nhóm: Điều kiện môi trường không đồng nhất, cá thể có xu hướng tụ lại với nhau. Dạng phân bố này phổ biến trong tự nhiên.
- Phân bố ngẫu nhiên: Dạng trung gian của hai dạng trên, khi điều kiện môi trường đồng nhất, cá thể không có tính lãnh thổ cao cũng không có xu hướng tụ lại. Dạng phân bố này ít gặp trong tự nhiên.
Kích Thước Và Mật Độ
Kích thước của quần thể là tổng số cá thể, khối lượng hoặc năng lượng phù hợp với nguồn sống và không gian mà nó chiếm cứ. Các loài có kích thước cơ thể nhỏ thường tồn tại trong quần thể có kích thước lớn và ngược lại. Mối quan hệ này bị kiểm soát bởi nguồn nuôi dưỡng của môi trường và đặc tính thích nghi của từng loài.
Công thức tính kích thước quần thể: Nt = No + B - D + I - E. Trong đó:
- Nt, No: Số lượng cá thể của quần thể ở thời điểm t và to
- B: Mức sinh sản
- D: Mức tử vong
- I: Mức nhập cư
- E: Mức di cư
Kích thước quần thể có hai mức: tối thiểu và tối đa.
- Mức tối thiểu đảm bảo đủ khoảng cách cho các cá thể có khả năng duy trì và phát triển số lượng, để thực hiện các mối quan hệ nội bộ giữa các cá thể với nhau và duy trì vai trò của quần thể trong thiên nhiên. Dưới mức này, quần thể sẽ bị suy thoái và diệt vong.
- Mức tối đa phụ thuộc vào điều kiện sống của môi trường và các yếu tố sinh thái khác. Số lượng quần thể có thể phát triển tới mức vô hạn, nhưng không gian và nguồn sống của môi trường có hạn và luôn phải chia sẻ cho những loài khác. Vì vậy, kích thước quần thể chỉ có thể phát triển tới một giới hạn tối đa cân bằng với điều kiện môi trường.
Mật độ là số lượng, khối lượng hoặc năng lượng cá thể của quần thể trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích mà quần thể sinh sống. Nó cũng chỉ ra khoảng cách trung bình giữa các cá thể trong vùng phân bố của quần thể.
Mật độ có ý nghĩa sinh học lớn, như một tín hiệu sinh học thông tin cho quần thể về trạng thái số lượng và giúp quần thể tự điều chỉnh. Khi số lượng cá thể tăng, mật độ quần thể cũng tăng. Điều này kéo theo giảm nguồn sống của môi trường, ô nhiễm môi trường, giảm sức sinh sản và tăng sự tử vong. Mật độ giảm thì nguồn sống của môi trường cung cấp cho cá thể lại nhiều lên, ô nhiễm môi trường giảm, sức sống và sức sinh sản của cá thể tăng lên, làm tăng số lượng cá thể. Quá trình này giúp quần thể duy trì số lượng phù hợp với điều kiện môi trường và mật độ cũng chi phối hoạt động sinh lý của cá thể.
Sức Sinh Sản Và Sự Tử Vong
Sức sinh sản là khả năng gia tăng số lượng của quần thể, phụ thuộc vào sức sinh sản của cá thể. Các yếu tố như số lượng trứng/con trong một lần sinh, khả năng chăm sóc trứng/con của loài và số lứa đẻ trong một năm, tuổi trưởng thành sinh dục và mật độ quần thể có ảnh hưởng đến sức sinh sản.
Sự tử vong là mức giảm số lượng cá thể của quần thể, phụ thuộc vào giới tính, nhóm tuổi và điều kiện sống.
Xem Thêm
Tham khảo:
