Пока ты смотришь в популяцию, популяция смотрит в тебя* (только для 10 класса)

Достаточное генетическое разнообразие особей в популяции — важное условие её выживания в изменчивой среде. Мутации и половое размножение повышают генетическое разнообразие, создавая новые варианты генов и генотипов (как "хорошие", так и "плохие"). Близкородственные скрещивания, наоборот, уменьшают его. В больших популяциях доля близкородственных скрещиваний обычно очень мала. Однако, оценивать только численность недостаточно. Часто большая часть особей не размножается — одни не достигли половозрелости, а другие постарели. Кроме того, далеко не у всех видов количество самцов совпадает с количеством самок. А ведь разнообразие потомства в популяции "1 самец и 99 самок" будет меньше, чем в популяции "50 самок и 50 самцов". Чтобы учитывать эти факторы, вычисляют так называемую "эффективную численность популяции" — теоретическое количество особей, передающих свои гены. Эффективная численность Ne = (4NfNm)/(Nf+Nm), где Nf — количество реально размножающихся самок, Nm — количество реально размножающихся самцов. Чем выше показатель Ne, тем выше генетическое разнообразие.

Задание 1. Даны половозрастные пирамиды трёх популяций в сезон размножения. Выделены 3 группы: неполовозрелые, половозрелые и пострепродуктивные (старые) особи. Для каждой популяции рассчитайте текущую эффективную численность, принимая во внимание следующие факты:

А Сороки моногамны, образуют стабильные пары на много лет.

Б Львы в этой популяции образуют прайды из 1 самца и 4 половозрелых самок. Все половозрелые самки входят в прайды. Самцы, не имеющие прайда, не допускаются к самкам и живут однополыми группами.

В Все самки и самцы жаб весной собираются в одном водоёме. Самцы, конкурируя между собой, стараются находиться рядом с самками и одновременно выпускают свои половые клетки на отложенную икру.

Задание 2. На участке угрюмого и необщительного дачника стоит наполненный водой бак, в котором живут дафнии. Несколько раз за лето дачник вычерпывает из него почти всю воду для полива, после чего спустя то или иное время наполняет чистой водой из скважины. Сосед дачника, пишущий дипломную работу студент НГУ, каждые выходные прокрадывался к баку и брал пробу воды. По ней он оценивал общую численность дафний в баке и один из показателей генетического разнообразия. Полученный график приведён ниже.

Ответьте на вопросы:

А Дафнии могут размножаться путем, при котором самки без участия самцов производят собственные клоны. Как называется этот способ размножения?

Б Почему этот способ размножения считается половым?

В Переключение на "обычное" размножение с участием самцов у дафний происходит при ухудшении условий. Почему в такой ситуации становится выгодно размножаться именно так?

Г Укажите все моменты (месяц и порядковый номер недели в нём), в которые дачник вычерпывал воду из бака.

Д Почему генетическое разнообразие в июне-июле выросло?

Е Почему в апреле и июле-августе генетическое разнообразие снижалось?

Ж Допустим, что отраженная на графике ситуация повторяется из года в год. До апреля бак заполнен льдом, после сентября дафнии погибают. Как возникает высокое разнообразие дафний в начале апреля?

З Дафнии часто заводятся в изолированных водоемах, которые посещают утки. Такая миграция почти не наблюдается летом, но активно происходит поздней осенью и ранней весной. С чем это связано?