Charakterystyczną cechą każdej populacjipopulacjapopulacji jest jej liczebność. W przypadku metapopulacjimetapopulacjametapopulacji jest to liczba osobników w subpopulacjach wchodzących w skład danej metapopulacji. Liczebność metapopulacji zależy od liczby dostępnych dla organizmów siedlisk. Z kolei liczba zajmowanych siedlisk będzie uzależniona od zdolności reprodukcyjnej osobników tworzących daną metapopulację. Im większa rozrodczośćrozrodczośćrozrodczość subpopulacji, tym więcej siedlisk (płatów środowiskowych) będzie mogło zostać skolonizowanych. Rozrodczość i tendencja do migracji istotnie wpływają na potencjał kolonizacyjny organizmów wchodzących w skład metapopulacji. Im większy potencjał kolonizacyjny, tym więcej siedlisk zostanie zajętych. Wskutek migracji organizmów następuje przepływ genów, czyli rozprzestrzenianie się różnych alleli genów między populacjami. Wpływa on na poziom zmienności w puli genówpula genowapuli genów i może skutkować nabywaniem przez organizmy nowych cech, ułatwiających przetrwanie w środowisku.

RfL1S5uYwvZeF

Zdjęcie przedstawia korytarz ekologiczny. Jest to cienki kawałek zalesionego terenu pomiędzy dwoma polami uprawnymi, prowadzący do lasu.

Dynamika zmian liczebności danej metapopulacji zależy od dwóch głównych czynników:

• ekstynkcjiekstynkcjaekstynkcji, czyli wymierania subpopulacji zajmujących siedliska w lokalnym środowisku;

• migracjimigracjamigracji, kolonizacjikolonizacjakolonizacji i rekolonizacjirekolonizacjarekolonizacji siedlisk.

Metapopulacja jest w stanie trwać, dopóki tempo wymierania lokalnych subpopulacji będzie równoważone tempem rekolonizacji siedlisk nadających się do zasiedlenia.

Istnieje równanie matematyczne opisujące dynamikę metapopulacji. Jego twórcą jest autor teorii metapopulacji i samego terminu „metapopulacja” – Richard Levins. Równanie zakłada, że każda z regionalnych subpopulacji ma takie same szanse na losową ekstynkcję (wymieranie), ale i każdy z płatów siedliska ma taką samą szansę na kolonizację.

Przyjmując te zasady, można opisać funkcjonowanie metapopulacji za pomocą wzoru:

• tempo kolonizacji płatów niezasiedlonych (m) zależy bezpośrednio od liczby płatów, które są zasiedlone (p) oraz niezasiedlone (1 − p);

• tempo wymierania (ekstynkcji – e) rośnie wraz ze wzrostem liczby płatów zasiedlonych (p);

• dana metapopulacja zmierza do wyginięcia, gdy tempo wymierania (e) jest większe niż tempo rekolonizacji (m);

• równowaga w metapopulacji zostanie osiągnięta, gdy tempo wymierania subpopulacji będzie równoważone przez tempo rekolonizacji; liczba zajętych płatów środowiskowych jest wówczas stała, choć niekoniecznie są to cały czas te same siedliska (dp/dt = 0).

1. Tempo zajmowania przez organizmy nowych płatów środowiskowych maleje wraz ze wzrostem odległości między płatami. Im większa odległość między siedliskami, tym trudniejsza jest do nich migracja.

2. Małe siedliska zamieszkują niezbyt liczne subpopulacje, a im mniej liczna subpopulacja, tym większe prawdopodobieństwo ekstynkcji.

3. Tempo wymierania subpopulacji maleje wraz ze wzrostem wielkości płatów środowiskowych. Dzieje się tak dlatego, że im większe jest dane siedlisko, tym liczniejsza subpopulacja je zamieszkuje.

Słownik