Максимальная продолжительность жизни – это такая продолжительность жизни, до которой может дожить лишь малая доля особей в реальных условиях среды. Эта величина варьирует в широких пределах: от нескольких минут у бактерий до нескольких тысячелетий у древесных растений (секвойя), т.е. от 103 до 1011 секунд. Обычно, чем крупнее растение или животное, тем больше их продолжительность жизни, хотя бывают и исключения (летучие мыши доживают до 30 лет, это дольше, например, жизни медведя).
Смертность и рождаемость у организмов весьма существенно изменяется с возрастом. Только увязав смертность и рождаемость с возрастной структурой популяции, удается вскрыть механизмы общей смертности и определить структуру продолжительности жизни. Такую информацию можно получить с помощью таблиц выживания.
Таблицы выживания, или еще их называют демографическими таблицами, содержат сведения о характере распределения смертности по возрастам. Демография изучает размещение, численность, состав и динамику народонаселения, а эти таблицы она использует для определения ожидаемой продолжительности жизни человека. Таблица выживания бывают динамические и статистические.
Динамические таблицы строятся по данным прямым наблюдений за жизнью когорты, т.е. большой группы особей, отрожденных в популяции за короткий промежуток времени относительно общей продолжительности жизни изучаемых организмов, и регистрации возраста наступления смертности всех членов данной когорты. Такие таблицы требуют длительного наблюдения, месяцами или годами. Но практически невозможно такую таблицу сделать для долго живущих животных или для человека – для этого может потребоваться более 100 лет. Поэтому пользуются другими таблицами - статические.
Статические таблицы выживания составляются по данным наблюдений за относительно короткий промежуток времени за смертностью в отдельных возрастных группах. Зная численность этих групп, можно рассчитать смертность, специфическую для каждого возраста (табл. 3.1, Гиляров, 1990).
Статическая демографическая таблица женского населения Канады на 1980 г.
| Возрастная группа | Кол-во человек в каждой возрастной группе. | Число умерших в каждой возрастной группе | Смертность в расчете на 1000 человек |
| 0-1 | 173 400 | 1 651 | 9,52 |
| 1-4 | 685 900 | 340 | 0,50 |
| 5-9 | 876 600 | 218 | 0,25 |
| 10-14 | 980 300 | 234 | 0,24 |
| 15-19 | 1 164 100 | 568 | 0,49 |
| 20-24 | 1 136 100 | 619 | 0,54 |
| 25-29 | 1 029 300 | 578 | 0,56 |
| 30-34 | 933 000 | 662 | 0,71 |
| 35-39 | 739 200 | 818 | 1,11 |
| 40-44 | 627 000 | 1 039 | 1,66 |
| 45-49 | 622 400 | 1 664 | 2,67 |
| 50-54 | 615 100 | 2 574 | 4,18 |
| 55-59 | 596 000 | 3 878 | 6,51 |
| 60-64 | 481 200 | 4 853 | 10,09 |
| 65-69 | 413 400 | 6 803 | 16,07 |
| 70-74 | 325 600 | 8 421 | 25,86 |
| 75-79 | 235 100 | 10 029 | 42,66 |
| 80-84 | 149 300 | 10 824 | 72,50 |
| 85 и больше | 199 200 | 18 085 | 151,70 |
Такие таблицы представляют собой как бы временной срез через популяцию. Если в популяции не происходит существенных изменений в смертности и рождаемости, то статические и динамические таблицы совпадают.
Данные таблиц выживания позволяют построить кривые выживания, или кривые дожития, так как отражается зависимость количества доживших до определенного возраста особой от продолжительности этого интервала с самого момента отражения организмов.
Выделяют три типа основных кривых выживания, к которым в той или иной мере приближается все известные кривые.
Кривая I типа, когда на протяжении всей жизни смертность ничтожно мала, резко возрастная в конце ее, характерна для насекомых, которые обычно погибают после кладки яиц (её и называют кривой дрозофилы), к ней приближаются кривые выживания человека в развитых странах, а также некоторых крупных млекопитающих.
Кривая III типа – это случаи массовой гибели особей в начальный период жизни. Гидробионты и некоторые другие организмы, не заботящиеся о потомстве, выживают за счет огромного числа личинок, икринок, семян и т.п.
Моллюски, прежде чем закрепиться на дне, проходят личиночную стадию в планктоне, где личинки гибнут в огромных количествах, поэтому кривую III называют еще кривой устрицы.
Кривая II типа (диагональная) характерна для видов, у которых смертность остается примерно постоянной в течение всей жизни. Такое распределение смертности не столь уж редкое явление среди организмов. Встречается оно среди рыб, пресмыкающихся, птиц, многолетних травянистых растений.
Реальные кривые выживания часто представляют собой некоторую комбинацию указанных выше основных типов. Например, у крупных млекопитающих, да и у людей, живущих в отсталых странах, кривая I вначале круто падает за счет повышенной смертности сразу после рождения.
Динамика роста численности популяции
Ещё в XVII в. Было установлено, что численность популяций растет по закону геометрической прогрессии, а уже в конце XVIII в. Томас Мальтус (1766-1834) выдвинул свою известную теорию о росте народонаселения в геометрической прогрессии. На современном математическом языке эта кривая отражает экспоненциальный рост численности организмов и описывается уравнением:
N t =N 0 e rt
где: Nt – численность популяции в момент времени t;
N0 – численность популяции в начальный момент времени t0;
e – основание натурального логарифма (2,7182)
r – показатель, характеризирующий темп размножения особей в данной популяции.
Экспоненциальный рост возможен только тогда, когда r имеет постоянное численное значение, так как скорость роста популяции пропорциональна самой численности:
∆N/ ∆t = rN, a r – const
Если численность отложить в отдельный в логарифмическом масштабе, то кривая приобретает вид прямой линии (рис. 3.2 б)
Таким образом, экспоненциальный рост численности популяции – это рост численности ее особей в неизменяющихся условиях.
Чтобы иметь полную картину динамики численности популяции, а также рассчитать скорость ее роста, необходимо знать величину так называемой чистой скорости воспроизводства (R0), которая показывает, во сколько раз увеличивается численность популяции за одно поколение, за время его жизни T.
R0 = NT/ N0
Где NT – численность нового поколения.
N0 – численность особей предшествующего поколения.
R0 – чистая скорость воспроизводства, показывающая также, сколько вновь родившихся особей приходится на одну особь поколения родителей. Если R0 = 1, то популяция, численность ее сохраняется постоянной.
Скорость роста популяции обратно пропорциональна длительности жизни населения
r = lnR0/T
отсюда ясно, что чем раньше происходит размножение организмов, тем больше скорость роста популяции. Это в равной степени относится и к популяции человека, отсюда важность значения этой закономерности в демографической политике любого государства.
3. Урбанизация
О процессах урбанизации
Урбанизация - это рост и развитие городов, увеличение доли городского населения в стране за счет сельской местности, процесс повышения роли городов в развитии общества. Рост численности населения и его плотности – характерная черта городов. Исторически самым первым городом с миллионным населением был Рим во времена Юлия Цезаря (44-10 гг. до н.э.). Самым большим городом мира в наше время является Мехико – 14 млн. человек по данным на 1990 г., в 2000 г. в нем ожидался 31 млн. к 2000 г. в 16 млн. человек должны были достигнуть и даже превысить его такие города, как Бомбей, Каир, рубежа в 20 млн. и выше – Сан-Паулу, Сеул. Население Москвы в 2002 г. составляло более 10 млн. человек.
Общая площадь урбанизированных территорий Земли в 1980г. составила 4,69 млн. км2 ,а к 2007г. она достигнет 19 млн. км2 – 12,8% всей и более 20% жизнепригодной территории суши. К 2030 г. практически все население мира будет жить в поселках городского типа.
Плотность населения в городах, особенно крупных, составляет от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч человек на 1 км2 . Как известно, на человека не распространяется действие факторов, зависящих от плотности популяции, подавляющих размножение животных: интенсивность роста населения ими автоматически не снижается. Но объективно высокая плотность ведет к ухудшению здоровья, к появлению специфических болезней, связанных, например, с загрязнением окружающей среды, делает обстановку эпидемиологически опасной в случае вольного или невольного нарушения санитарных норм, и др.
Особенно интенсивно протекает процессы урбанизации в развивающихся странах, о чем красноречиво свидетельствуют вышеприведенные показатели роста численности городов в ближайшие годы.
Урбанистические системы
Урбанистическая система – неустойчивая природно – антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушаемых естественных экосистем.
По мере развития города в нем все более дифференцируются его функциональные зоны – это промышленная, селитебная, лесопарковая.
Промышленная зона - это территория сосредоточения промышленных объектов различных отраслей (металлургической, химической, машиностроительной, электронной). Они являются основными источниками загрязнения окружающей среды.