Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Quần thể sinh vật
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em nêu được các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật — mật độ, cấu trúc tuổi, tỉ lệ giới tính — tính được mật độ quần thể từ số cá thể và diện tích, và dự đoán được xu hướng biến động của một quần thể từ cấu trúc tuổi của nó.
Kiến thức nền cần nhớ
Hai bài trước tập trung vào một cá thể hoặc một loài chịu tác động của nhân tố sinh thái ra sao (same-grade bridge). Bài này mở rộng lên một bước: nhiều cá thể của cùng một loài, sống chung một chỗ, tạo thành một quần thể — đơn vị đầu tiên trong các cấp tổ chức sống trên mức cơ thể.
Khởi động
Số lượng cá trong một ao nuôi thay đổi theo mùa — có lúc tăng vọt, có lúc giảm mạnh. Những yếu tố nào khiến số lượng cá thể của một loài trong một khu vực tăng lên hoặc giảm đi?
Kiến thức trọng tâm
Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một khoảng không gian nhất định, ở một thời điểm nhất định, và có khả năng giao phối sinh sản tạo ra thế hệ mới. Ba điều kiện phải thoả mãn đồng thời: cùng loài, cùng nơi, cùng thời điểm. Đàn cá chép trong một ao là một quần thể; nhưng cá chép ở ao này và cá chép ở một ao khác cách xa, không giao phối được với nhau, là hai quần thể riêng biệt chứ không phải một.
Quần thể được mô tả qua một số đặc trưng cơ bản. Mật độ quần thể là số cá thể trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích môi trường sống, tính bằng công thức:
$$\text{Mật độ quần thể} = \dfrac{\text{Số cá thể}}{\text{Diện tích (hoặc thể tích) môi trường sống}}$$
Cấu trúc tuổi chia quần thể thành ba nhóm: nhóm trước sinh sản, nhóm đang sinh sản, và nhóm sau sinh sản — tỉ lệ giữa ba nhóm này thường được vẽ thành một tháp tuổi. Tỉ lệ giới tính là tỉ lệ giữa số cá thể đực và số cá thể cái trong quần thể, ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng sinh sản của cả quần thể.
Số lượng cá thể của một quần thể không cố định mà biến động liên tục, do bốn quá trình: sinh (cá thể mới sinh ra làm quần thể tăng), tử (cá thể chết làm quần thể giảm), nhập cư (cá thể từ nơi khác chuyển tới làm tăng) và xuất cư (cá thể rời đi làm giảm). Cấu trúc tuổi giúp dự đoán trước xu hướng biến động: một quần thể có nhiều cá thể ở nhóm trước sinh sản (đáy tháp tuổi rộng) thường sắp tăng số lượng, vì lứa cá thể trẻ đó sẽ tiếp tục sinh sản thêm; ngược lại, một quần thể có ít cá thể trẻ nhưng nhiều cá thể già (đáy tháp tuổi hẹp) thường đang trên đà suy giảm, vì số cá thể chết do già yếu sẽ vượt số cá thể mới sinh ra.
Đáy rộng (600 con trước sinh sản), đỉnh hẹp (100 con sau sinh sản) — dấu hiệu của một quần thể đang phát triển, sắp tăng số lượng.Đáy hẹp (100 con trước sinh sản), đỉnh rộng (600 con sau sinh sản) — ngược hẳn quần thể A, dấu hiệu của một quần thể đang suy giảm.
Ví dụ
Tính mật độ quần thể ốc bươu vàng
1
Một ruộng lúa rộng 500 m² có 250 con ốc bươu vàng sinh sống. Tính mật độ quần thể ốc bươu vàng trong ruộng này.
2
Theo công thức mật độ quần thể, mật độ bằng số cá thể chia cho diện tích môi trường sống.
3
Ta có số cá thể là 250 con, diện tích là 500 m², nên mật độ là $250 \div 500 = 0{,}5$ con/m².
4
Kết quả 0,5 con/m² nghĩa là trung bình cứ 2 m² ruộng thì có 1 con ốc — một mật độ hợp lý cho một ruộng lúa bị nhiễm ốc bươu vàng ở mức trung bình, không phải con số phi thực tế.
5
Vậy mật độ quần thể ốc bươu vàng trong ruộng lúa này là 0,5 con/m².
Ví dụ
Dự đoán xu hướng biến động từ cấu trúc tuổi (dạng đề kiểm tra)
1
Quần thể ốc bươu vàng A có cấu trúc tuổi: 600 con trước sinh sản, 300 con đang sinh sản, 100 con sau sinh sản. Quần thể ốc bươu vàng B có cấu trúc tuổi: 100 con trước sinh sản, 300 con đang sinh sản, 600 con sau sinh sản. Dự đoán xu hướng biến động số lượng của mỗi quần thể và giải thích.
2
Quần thể A có số cá thể trước sinh sản (600 con) lớn hơn hẳn số cá thể sau sinh sản (100 con) — đáy tháp tuổi rộng, đỉnh hẹp. Lứa cá thể trẻ đông đảo này sẽ lần lượt bước vào tuổi sinh sản, tạo thêm nhiều cá thể mới.
3
Quần thể B ngược lại: số cá thể trước sinh sản chỉ 100 con, trong khi số cá thể sau sinh sản lên tới 600 con — đáy tháp tuổi hẹp, đỉnh rộng. Nhóm cá thể già sắp chết đi chiếm phần lớn, trong khi lứa kế cận quá ít để bù đắp.
4
Quần thể A có nguồn bổ sung dồi dào cho tương lai nên nhiều khả năng sẽ tăng số lượng; quần thể B thiếu hụt nguồn bổ sung nghiêm trọng nên nhiều khả năng sẽ giảm số lượng, nếu không có biến động khác (nhập cư, xuất cư) can thiệp.
5
Vậy quần thể A (đáy tháp tuổi rộng) đang trên đà tăng — quần thể phát triển; quần thể B (đáy tháp tuổi hẹp) đang trên đà giảm — quần thể suy giảm, đúng như quy tắc đọc cấu trúc tuổi đã học.
Sai lầm thường gặp
Một nhầm lẫn thường gặp là tính mật độ quần thể nhưng quên chia cho diện tích, chỉ báo cáo tổng số cá thể — mật độ luôn là một tỉ số (con/m² hay con/m³), không phải một con số đếm đơn thuần. Một nhầm lẫn khác là nghĩ "cấu trúc tuổi" nghĩa là "tuổi thọ trung bình" của quần thể — thực ra cấu trúc tuổi là tỉ lệ giữa ba nhóm tuổi (trước sinh sản, đang sinh sản, sau sinh sản), không phải một con số tuổi trung bình duy nhất.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Quần thể = các cá thể cùng loài, cùng nơi, cùng thời điểm, có khả năng giao phối. Đặc trưng: mật độ (số cá thể / diện tích), cấu trúc tuổi (ba nhóm), tỉ lệ giới tính. Đáy tháp tuổi rộng → quần thể phát triển; đáy hẹp, đỉnh rộng → quần thể suy giảm.
Bài tiếp theo mở rộng từ một quần thể (một loài) sang nhiều quần thể của nhiều loài khác nhau cùng sống chung — khái niệm quần xã sinh vật.
Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một khoảng không gian nhất định, ở một thời điểm nhất định, và có khả năng giao phối sinh sản tạo ra thế hệ mới. Ba điều kiện phải thoả mãn đồng thời: cùng loài, cùng nơi, cùng thời điểm. Đàn cá chép trong một ao là một quần thể; nhưng cá chép ở ao này và cá chép ở một ao khác cách xa, không giao phối được với nhau, là hai quần thể riêng biệt chứ không phải một.
Quần thể được mô tả qua một số đặc trưng cơ bản. Mật độ quần thể là số cá thể trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích môi trường sống, tính bằng công thức:
Mật độ quaˆˋn thể=Diện tıˊch (hoặc thể tıˊch) moˆi trường soˆˊngSoˆˊ caˊ thể
Cấu trúc tuổi chia quần thể thành ba nhóm: nhóm trước sinh sản, nhóm đang sinh sản, và nhóm sau sinh sản — tỉ lệ giữa ba nhóm này thường được vẽ thành một tháp tuổi. Tỉ lệ giới tính là tỉ lệ giữa số cá thể đực và số cá thể cái trong quần thể, ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng sinh sản của cả quần thể.
Số lượng cá thể của một quần thể không cố định mà biến động liên tục, do bốn quá trình: sinh (cá thể mới sinh ra làm quần thể tăng), tử (cá thể chết làm quần thể giảm), nhập cư (cá thể từ nơi khác chuyển tới làm tăng) và xuất cư (cá thể rời đi làm giảm). Cấu trúc tuổi giúp dự đoán trước xu hướng biến động: một quần thể có nhiều cá thể ở nhóm trước sinh sản (đáy tháp tuổi rộng) thường sắp tăng số lượng, vì lứa cá thể trẻ đó sẽ tiếp tục sinh sản thêm; ngược lại, một quần thể có ít cá thể trẻ nhưng nhiều cá thể già (đáy tháp tuổi hẹp) thường đang trên đà suy giảm, vì số cá thể chết do già yếu sẽ vượt số cá thể mới sinh ra.
Ta có số cá thể là 250 con, diện tích là 500 m², nên mật độ là 250÷500=0,5 con/m².
Một nhầm lẫn thường gặp là tính mật độ quần thể nhưng quên chia cho diện tích, chỉ báo cáo tổng số cá thể — mật độ luôn là một tỉ số (con/m² hay con/m³), không phải một con số đếm đơn thuần. Một nhầm lẫn khác là nghĩ "cấu trúc tuổi" nghĩa là "tuổi thọ trung bình" của quần thể — thực ra cấu trúc tuổi là tỉ lệ giữa ba nhóm tuổi (trước sinh sản, đang sinh sản, sau sinh sản), không phải một con số tuổi trung bình duy nhất.