Quần thể là nhóm các cá thể thuộc cùng một loài sống trong cùng một khu vực vào cùng một thời điểm. Các quần thể, giống như các sinh vật riêng lẻ, có các thuộc tính độc đáo như tốc độ tăng trưởng, cấu trúc tuổi, tỷ lệ giới tính và tỷ lệ tử vong
Các quần thể thay đổi theo thời gian do sinh, tử và phân tán các cá thể giữa các quần thể riêng biệt. Khi nguồn tài nguyên phong phú và điều kiện môi trường thích hợp, quần thể có thể tăng nhanh. Khả năng của một quần thể tăng với tốc độ tối đa trong những điều kiện tối ưu được gọi là tiềm năng sinh học của nó. Tiềm năng sinh học được biểu thị bằng chữ r khi được sử dụng trong các phương trình toán học.
Trong hầu hết các trường hợp, tài nguyên không phải là vô hạn và điều kiện môi trường không phải là tối ưu. Khí hậu, thực phẩm, môi trường sống, nguồn nước sẵn có và các yếu tố khác giúp kiểm soát tốc độ tăng dân số do sức đề kháng của môi trường. Môi trường chỉ có thể hỗ trợ một số lượng hạn chế các cá thể trong quần thể trước khi một số tài nguyên cạn kiệt hoặc hạn chế sự sống sót của những cá thể đó. Số lượng cá thể mà một môi trường sống hoặc môi trường cụ thể có thể hỗ trợ được gọi là khả năng chuyên chở. Khả năng chuyên chở được thể hiện bằng chữ K khi được sử dụng trong các phương trình toán học.
Quần thể đôi khi có thể được phân loại theo đặc điểm tăng trưởng của họ. Các loài có quần thể tăng lên cho đến khi chúng đạt đến khả năng chịu tải của môi trường và sau đó chững lại được gọi là các loài được chọn lọc bởi K. Các loài có quần thể tăng nhanh, thường theo cấp số nhân, nhanh chóng lấp đầy các môi trường sẵn có, được gọi là các loài được chọn lọc r .
Đặc điểm của các loài được chọn lọc K bao gồm:
- trưởng thành muộn
- Ít hơn, trẻ lớn hơn
- Tuổi thọ dài hơn
- Chăm sóc cha mẹ nhiều hơn
- Cạnh tranh khốc liệt về nguồn lực
Đặc điểm của các loài được chọn r bao gồm:
- Trưởng thành sớm
- Nhiều, trẻ nhỏ hơn
- tuổi thọ ngắn hơn
- Ít sự chăm sóc của cha mẹ
- Một chút cạnh tranh về tài nguyên
Một số yếu tố môi trường và sinh học có thể ảnh hưởng đến một quần thể khác nhau tùy thuộc vào mật độ của nó. Nếu mật độ quần thể cao, những yếu tố đó ngày càng hạn chế sự thành công của quần thể. Ví dụ, nếu các cá nhân sống chật chội trong một khu vực nhỏ, bệnh có thể lây lan nhanh hơn nếu mật độ dân số thấp. Các nhân tố chịu ảnh hưởng của mật độ quần thể được gọi là các nhân tố phụ thuộc vào mật độ.
Ngoài ra còn có các yếu tố không phụ thuộc vào mật độ ảnh hưởng đến quần thể bất kể mật độ của chúng. Ví dụ về các yếu tố không phụ thuộc vào mật độ có thể bao gồm sự thay đổi nhiệt độ chẳng hạn như mùa đông cực kỳ lạnh hoặc khô.
Một yếu tố hạn chế khác đối với quần thể là cạnh tranh nội bộ cụ thể xảy ra khi các cá thể trong quần thể cạnh tranh với nhau để có được cùng một nguồn tài nguyên. Đôi khi cạnh tranh nội bộ cụ thể là trực tiếp, ví dụ như khi hai cá nhân tranh giành cùng một loại thực phẩm hoặc gián tiếp, khi hành động của một cá nhân làm thay đổi và có thể gây hại cho môi trường của một cá nhân khác.
Các quần thể động vật tương tác với nhau và với môi trường của chúng theo nhiều cách khác nhau. Một trong những tương tác chính mà một quần thể có với môi trường của nó và các quần thể khác là do hành vi kiếm ăn.
Việc tiêu thụ thực vật làm nguồn thức ăn được gọi là động vật ăn cỏ và động vật tiêu thụ thực vật này được gọi là động vật ăn cỏ. Có nhiều loại động vật ăn cỏ khác nhau. Những loài ăn cỏ được gọi là động vật ăn cỏ. Động vật ăn lá và các bộ phận khác của cây thân gỗ được gọi là động vật ăn quả, trong khi những động vật ăn trái cây, hạt, nhựa cây và phấn hoa được gọi là động vật ăn trái cây.
Quần thể động vật ăn thịt ăn các sinh vật khác được gọi là động vật ăn thịt. Các quần thể mà động vật ăn thịt ăn được gọi là con mồi. Thông thường, quần thể động vật ăn thịt và con mồi quay vòng trong một tương tác phức tạp. Khi nguồn con mồi dồi dào, số lượng động vật ăn thịt tăng lên cho đến khi nguồn con mồi cạn kiệt. Khi số lượng con mồi giảm xuống, số lượng động vật ăn thịt cũng giảm theo. Nếu môi trường cung cấp đầy đủ nơi ẩn náu và tài nguyên cho con mồi, số lượng của chúng có thể tăng trở lại và chu kỳ bắt đầu lại.
Khái niệm loại trừ cạnh tranh cho thấy rằng hai loài yêu cầu nguồn tài nguyên giống hệt nhau không thể cùng tồn tại ở cùng một địa điểm. Lý do đằng sau khái niệm này là một trong hai loài đó sẽ thích nghi tốt hơn với môi trường đó và thành công hơn, đến mức loại trừ các loài kém hơn khỏi môi trường. Tuy nhiên, chúng tôi thấy rằng nhiều loài có yêu cầu tương tự cùng tồn tại. Bởi vì môi trường rất đa dạng, các loài cạnh tranh có thể sử dụng tài nguyên theo những cách khác nhau khi cạnh tranh gay gắt, do đó tạo không gian cho nhau.
Khi hai loài tương tác với nhau, ví dụ, động vật ăn thịt và con mồi, tiến hóa cùng nhau, chúng có thể ảnh hưởng đến sự tiến hóa của loài kia. Điều này được gọi là đồng tiến hóa. Đôi khi sự hợp tác dẫn đến hai loài có ảnh hưởng (cả tích cực hoặc tiêu cực) lẫn nhau, trong một mối quan hệ được gọi là cộng sinh. Các loại cộng sinh khác nhau bao gồm:
- Ký sinh trùng: Một loài (ký sinh trùng) có lợi hơn loài kia (vật chủ).
- Chủ nghĩa cộng sinh: Một loài được hưởng lợi trong khi loài thứ hai không được giúp đỡ cũng không bị tổn hại.
- Chủ nghĩa tương sinh: Cả hai loài đều có lợi từ sự tương tác.