- Общая биология
- Морфологический критерий, Популяция
Ч. Дарвин считал вид определенным звеном в эволюции живой природы, хорошо обособленным от других видов благодаря механизмам, выработанным у него в процессе эволюции. В настоящее время знания о виде расширены и стали более конкретными.
Вид — это совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биологических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни, занимающих в природе определенный ареал.
Критерии вида
В природе виды отличаются совокупностью признаков, называемых критериями вида. Сущность каждого из них заключается в следующем.
Морфологический критерий определяет сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида; генетический критерий — одинаковый, типичный для вида, набор хромосом и возможность особей скрещиваться и давать плодовитое потомство; физиологический критерий — сходство жизненных процессов; биохимический критерий — способность образовывать специфические белки и другие органические вещества; экологический критерий — приспособленность к определенным условиям среды; географический критерий — распространение в природе в определенном ареале. Ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно, только учитывая совокупность всех критериев.
Структура вида. В природе виды хорошо изолированы друг от друга. Однако особи каждого вида внутри ареала распространены неравномерно. В его пределах места, благоприятные для их обитания, чередуются с участками, непригодными для их жизни. Поэтому внутри ареала вид распадается на более мелкие единицы — популяции.
Популяцией называют естественную совокупность свободно-скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенную часть ареала. Популяция состоит из особей разного возраста и пола. Она характеризуется наибольшим числом связей между ними.
Особи одной популяции имеют больше сходства, чем особи разных популяций одного вида, в ней надежнее встречи самцов и самок. Численность особей в ней резко колеблется в связи с численностью других видов (58), стихийными бедствиями и другими причинами.
Известны годы массового размножения вредных насекомых, болезнетворных бактерий и др. Территория, занимаемая популяцией, может составлять от 0,1 до 10 га и более. Границы популяций часто совпадают с границами биогеоценозов (озеро, лес, болото) (см. раздел «Экология»).
Смешиванию популяций мешает географическая изоляция (горы, реки, пустыни) и биологическая изоляция (различие в строении полового аппарата, сроках и повадках спаривания у животных, несовместимость пыльцы и рыльца, разные сроки цветения растений и др.).
Популяция является основной единицей эволюции, так как в ней совершаются все первичные эволюционные процессы (см. «Образование видов»). Сорта культурных растений, породы домашних животных и штаммы микроорганизмов — это искусственные, созданные человеком популяции (см. раздел «Селекция»).
Несколько близких популяций образуют более крупную внутривидовую группировку — подвид, имеющую определенные морфологические признаки, конкретную область обитания в пределах ареала вида и способную свободно скрещиваться с другими подвидами своего вида.
На подвиды распадаются виды, имеющие широкие ареалы. Так, обыкновенная белка на территории СССР представлена 22 подвидами, отличающимися по окраске меха.
Влияние человека на сохранение вида
Деятельность человека привела к исчезновению многих десятков видов животных и растений. Под угрозой исчезновения находятся еще сотни видов: из животных — снежный барс, выхухоль, тигр, белый и черный журавли; из растений — наперстянка, красавка, кувшинка, тис, самшит и др.
В последние годы во многих государствах мира ведется целенаправленная работа по сохранению природы. Объединяет ее Международный союз охраны природы (МСОП). Он издает Красную книгу, в которой учитываются и берутся под охрану исчезающие и редкие виды.
В СССР взяты под охрану из животных — соболь, куница, бобр, джейран, сайгак, белая цапля, фламинго, лебеди и многие другие; из растений в Красную книгу внесены большинство первоцветов, многие лекарственные растения (всего 444 редких и исчезающих вида).
Большая работа по сохранению и воспроизводству редких видов животных и растений ведется в заповедниках, заказниках, ботанических садах, зоопарках и т. д.
В СССР принят Закон об охране природы; вырубка леса, отстрел животных и ловля рыбы проводятся с учетом возможностей их воспроизводства; ведется борьба с загрязнением окружающей среды отходами промышленности, ядохимикатами и другими вредными веществами. Приняты законы об охране атмосферного воздуха, охране и использовании животного мира. Эти и другие меры способствуют сохранению видов животных и растений в интересах настоящего и будущих поколений.
Источник:
Вид, его критерии и структура
С точки зрения современной биологии совокупность особей, с общим происхождением, сходные по своим свойствам (морфологическим, физиологическим и биохимическим), занимающие определенную область обитания (или ареал), способные свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство называется видом. Вид — это основная структурная единица живой природы.
Поскольку в живой природе процессы эволюции и видообразования протекают постоянно, долгое время обсуждался вопрос о реальности существования вида. Так, К. Линней считал, что виды действительно (реально) существуют, но они постоянны и неизменны.
С точки зрения Ламарка, вид – абстрактное понятие, используемое только для удобства классификации, так как виды постоянно изменяются, а в природе реально существуют только отдельные особи. Ч. Дарвин считал, что строго определенные и постоянные виды в природе не существуют.
Согласно его взглядам, вид – явление историческое. Вид возникает, развивается, достигает полного расцвета, а затем при изменении условий среды исчезает, давая место другим видам, или изменяется сам, давая начало новым формам, разновидностям и видам.
Известный русский физиолог растений К.А.Тимирязев писал:
Такая точка зрения на виды как возникшие в результате исторического развития реально существующие, изменяемые формы жизни в настоящее время является общепризнанной.
Существует целый ряд признаков, по которым различаются между собой разные виды. Их называют критериями вида. Подобных критериев несколько, и при определении новых видов необходимо учитывать их все, т.к. иногда два разных вида (так называемые виды-двойники) различить по какому-то одному критерию невозможно.
Морфологический критерий вида рассматривает сходство внешнего и внутреннего строения особей. Генетический критерий основывается на наборе хромосом, характерном для каждого вида, их количестве, размерах и форме (особенности кариотипа).
Физиологический критерий рассматривает сходство процессов жизнедеятельности (обмена веществ, раздражимости, особенностей размножения) и объясняет половую изоляцию разных видов. В основе биохимического критерия лежит сходство химического состава (в основном, особенности нуклеотидной последовательности ДНК и уникальности набора белков) и протекания биохимических реакций.
Географический критерий определяет территорию обитания вида (его ареал), а экологический критерий описывает совокупность факторов внешней среды, которые необходимы для существования данного вида, и его взаимодействие с окружающей средой и другими видами.
Как правило, в пределах ареала данного вида его особи распространены неравномерно, поскольку условия в определенных его участках могут быть неподходящими для их жизни. Поэтому вид в пределах ареала существует в виде относительно изолированных групп, называемых популяциями.
Популяцией называют совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенный ареал, свободно скрещивающихся в течение большого числа поколений и частично изолированных от других популяций.
Итак популяция – это основная форма существования вида в конкретных условиях среды и единица эволюции. Каждая популяция характеризуется численностью (общим числом особей данного вида), возрастным составом (т.е.
какое соотношение между молодыми, зрелыми и старыми особями), плотностью (число особей, которое приходится на единицу объема или площади), а также генофондом – совокупностью генов, циркулирующих в популяции.
Генофонд популяции не является строго постоянным. В результате наследственной изменчивости (мутационного процесса), а также в результате комбинативной изменчивости возникает генетическое и фенотипическое разнообразие особей внутри популяции. Подобные изменения отдельных особей не приводят к эволюционным перестройкам, т.к.
продолжительность жизни особей ограничена. Лишь только в достаточно многочисленных и существующих длительное время популяциях новые признаки отдельных особей при скрещивании передаются потомству и могут привести к генетической разнородности и изменению генетического состава популяции.
Естественный отбор поддерживает удачные комбинации генов и их частота в популяции возрастает, и, наоборот, устраняет неудачные варианты.
Такая перестройка генофонда популяции в ряду поколений, занимающая длительное время, является элементарным эволюционным процессом и приводит к образованию новых разновидностей, подвидов и видов.
Итак, видообразование – это процесс возникновения новых видов в результате наследственной изменчивости под действием естественного отбора. Это постоянно протекающий процесс адаптации живых организмов к изменяющимся условиям окружающей среды, описывающий историческую смену видов во времени. Подробнее про видообразование будет рассмотрено позже.
- Примерные экзаменационные вопросы по теме «Эволюционное учение».
- Перейти к оглавлению.
- Источник:
Вид. Критерии вида, пути видообразования
На нашей планете обитает более двух миллионов видов животных, полмиллиона растений, грибов, микроорганизмов. Такое огромное видовое разнообразие формировалось на протяжении долгого времени благодаря эволюционным механизмам.
Основы эволюционной теории заложены Дарвином в XIXст. До него считалось, что виды населяющие землю постоянны и неизменны.
Дарвин доказал противоположное, и описал вид, как группу особей с общими признаками и характеристиками, которые меняются под влиянием окружающей среды.
Вид его критерии и структура изучались еще в XVII-XVIII ст. Тогда Карл Линней систематизировал огромное количество информации о животном и растительном мире. Классифицировал организмы на виды, классы, роды.
Что такое вид и его основные критерии
Вид — это группа организмов, объединённых сходством морфологических и физиологических признаков, которые скрещиваются между собой и приносят плодовитое потомство, обитают в одинаковых условиях среды и заселяют определенную территорию. Структурная единица вида – популяция.
Популяция — объединение особей одного вида, что обладают одним геномом и находятся в частичной изоляции друг от друга. Вид включает несколько популяций, каждая из них населяет участок ареала вида.
- Также структурной единицей вида является подвид – отличительные черты особей в подвидах менее выражены, чем в видах, но более четко прослеживаются, чем в популяциях.
- Для идентификации видовой принадлежности животных, растений, простейших учёные составили критерии, которые позволяют сгруппировать особей по общим признакам.
Таблица критериев вида
Критерии видаХарактеристика
| Морфологический критерий | Обусловлен наличием общих признаков внешнего и внутреннего строения организмов, которые относятся к одному виду. Не используется, как основной критерий, так как существует ряд исключений. Примерами служат виды-двойники, которые выглядят идентично, но изолированы друг от друга и не скрещиваются (2 вида черных крыс с разным хромосомным набором). Также наличие полового диморфизма, разнообразие сортов и пород, требует для идентификации вида дополнительных критериев. |
| Генетический критерий | Указывает на количество и структуру хромосом, его видовой кариотип. Представители вида обладают одинаковым хромосомным набором. Примеры: сорта твердой пшеницы имеют 28 хромосом, один вид насекомых наездников – 10 хромосом. Есть исключения, когда, к примеру, разные виды кошачьих обладают одинаковым хромосомным набором. |
| Физиологический критерий | Основан на сходстве процессов жизнедеятельности, таких как биоритмы, питание, одинаковое инстинктивное поведение и главное способ размножения. Представители различных видов не скрещиваются. В связи с неодинаковыми сроками вынашивания потомства, отличительным строением половых органов и т.д. |
| Биохимический критерий | Различие биохимических параметров среди разных видов (строение белковых молекул и ДНК). Установлено, что разные виды организмов способны синтезировать определенные вещества. Примером служит способность различных видов растений семейства пасленовых продуцировать алкалоиды, или наличие специфических ферментов у бабочек рода Amata. Такой метод определения видовой принадлежности не нашел популярности. Он очень трудоемкий, но все же не является абсолютным. |
| Географический критерий | Обозначает распространенность вида. Есть виды эндемики, заселяющие ограниченный ареал, а есть организмы, которые встречаются во всех уголках земли. Многие виды все же занимают один ареал, и в таком случае географический критерий не может быть достоверным. |
| Экологический критерий | Это условия окружающей среды, где обитает вид. Должны присутствовать факторы, которые нужны для выживания вида. Подходящий климат, достаток пищи, благоприятные условия для выращивания потомства. |
| Исторический критерий | Предполагает изучение предков отдельного вида, его эволюции на протяжении столетий. Носит комплексных характер, так как требует изучения генетического фонда, морфологических свойств и мест обитания предшественников современного вида. |
Учение вернадского о биосфере – биология
Нет такого единого критерия, который бы полноценно описывал характеристики вида. Поэтому пользуются несколькими критериями для точного отображения свойств конкретной группы организмов.
Видообразование. Микро и макроэволюция видов
Видообразование – это формирование биологических видов и изменение их во времени. При этом возникают генетически обусловленные барьеры между новообразованными видами, препятствующие скрещиванию и рождению потомства.
Микроэволюция — эволюционные явления, возникающие внутри вида, которые ведут к появлению новых живых организмов. Образование вида берет начало в популяциях, потому популяцию называют элементарной эволюционной единицей.
Макроэволюция – процесс образования крупных систематических единиц: родов, семейств. В основе ее механизма лежат те же факторы, что и при микроэволюции.
Пути видообразования
Главное условие эволюции — изоляция, которая ведет к тому, что основные характеристики сохраняются в пределах отдельного вида и препятствует скрещиванию особей. В зависимости от вида изоляции, существует 2 пути видообразования.
Географическое видообразование — образование новых форм организмов идет за счет преград в зоне ареала и пространственной изоляции. Под влиянием комплекса факторов происходит мутация и изменение генома популяции. После скрещивания на свет появляются организмы с уже новыми характеристиками.
Разделения территории — горные цепи, речные заливы, моря. К примеру, виды сосновых деревьев или попугаев Eclectus появились в связи с рельефными преградами.
Экологическое видообразование — при этом группы особей одного вида способны жить лишь в своей экологической нише, находясь на одной территории. В данном случае изоляция связана с отличиями в способах скрещивания (опыление растений).
Биология в лицее
Микроэволюцией учёные называют процесс видообразования, т. е. появления новых видов организмов.
Вид, его критерии и структура
Вид – одно из основных и сложнейших понятий в биологии. Это понятие позволяет не только систематизировать огромное разнообразие живых организмов на Земле, но и решить вопрос о путях, причинах, а также механизмах видообразования и эволюции живой природы.
Вид – реально существующая генетически неделимая единица живого мира.
Понятие о виде лежит в основе эволюционной теории Ч. Дарвина. Каждый вид обладает характерным для него жизненным циклом, в рамках которого происходят определенные процессы роста и развития тел особей, изменения в проявлениях взаимоотношений организмов со средой и чередование способов их воспроизводства.
История введения термина «вид»
| Дж. Рей (1686 г.) |
|
| Карл Линней (1735 г.) |
|
| Ж. Б. Ламарк (1802 г.) |
|
| Чарльз Дарвин |
|
| Эрнст Майр (1942 г.) |
|
Вид состоит из популяций. Общность генов, унаследованных от предков и характеризующих данный вид, поддерживается между популяциями с помощью особей. Изменения в популяциях приводят к изменению вида.
Вид – основная структурная единица в системе организмов, качественный этап эволюции жизни.
В начале 60–х гг. XX в. американский ученый–эволюционист Э. Майр предложил “биологическую концепцию” вида, выдвинув такие идеи:
- виды характеризуются не различием, а обособленностью;
- виды состоят не из особей, а из популяций;
- главной особенностью вида является его репродуктивная изолированность от других.
Взгляды Майра укрепили понятие о виде как о многообразной политипической системе, состоящей из различных внутривидовых структурных подразделений – популяций. Идея политипического вида в настоящее время признана всеми учеными–эволюционистами в разных странах, а учение об эволюции раскрывается на основе популяционной концепции.
Строгого определения понятия “вид” в биологии пока еще не создано. Чаще всего вид рассматривается как совокупность особей, сходных по строению и физиологическим особенностям, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, занимающих в природе определённую территорию — ареал.
Благодаря различным популяциям вид полнее использует многообразие среды на территории своего ареала и потому оказывается лучше приспособленным к условиям обитания. При этом вид выступает как целостное и самостоятельное природное образование, характеризующееся своей историей становления, особой эволюционной “судьбой”.
- Совокупность отличительных признаков вида называют его критерием.
- Для характеристики вида используют пять основных критериев (признаков): морфологический, физиолого–биохимический, экологический, географический и репродуктивный.
Морфологический критерий позволяет различать разные виды по внешним и внутренним признакам. Например, род смородина содержит несколько хорошо различающихся между собой по внешнему облику видов смородины: черная, красная, золотистая, альпийская, тяньшанская, красивая и др. У них различная окраска цветков и плодов, на побеге по-разному располагаются соцветия, имеются некоторые отличия и в форме листьев.
Морфологический критерий оказывается недостаточным для выделения видов в природе.
Существуют виды–двойники, не имеющие заметных морфологических различий, но в природе не скрещивающихся между собой из–за разных хромосомных наборов.
Например, до 15 внешне не различимых видов–двойников малярийных комаров, 2 вида чёрных крыс (38–хромосомный вид связан с индоевропейской цивилизацией, 42–хромосомный вид связан с монголоидными цивилизациями).
Физиолого–биохимический критерий фиксирует неодинаковость химических свойств разных видов. Так, все виды смородины специфичны по составу белков, сахаров и других органических соединений в клетках растений, что легко выявляется даже по вкусовым качествам их плодов, по аромату цветков, плодов, листьев, почек, коры.
Представители разных видов, как правило, не скрещиваются по причине физиологической изоляции, например, имеют разные сроки размножения, созревания. Однако физиологический критерий относителен, поскольку между некоторыми видами возможна гибридизация, в результате которой возникает плодовитое потомство (канарейки, зяблики, зайцы, тополя, ивы).
Географический критерий свидетельствует, что каждый вид обладает своим ареалом. Например, ареалом смородины черной являются северные регионы Евразии, тогда как ареалом смородины золотистой – центральные территории Северной Америки, смородины тяньшанской – лесной пояс гор Центрального Тянь-Шаня в Средней Азии.
Характеристика ареала вида – важнейший видовой признак (размеры, форма), так как связан с историей возникновения вида. Однако существуют виды с совпадающими ареалами или виды–космополиты, занимающие огромные пространства в биосфере. Поэтому одного географического критерия недостаточно для установления видовой принадлежности.
Экологический критерий позволяет различать виды по комплексу абиотических и биотических условий, в которых они сформировались, приспособившись к жизни.
Так, смородина черная возникла в условиях значительного почвенного увлажнения, ее естественные заросли нередко встречаются по берегам рек, в низинах на заливных лугах, тогда как смородина золотистая сформировалась в засушливых условиях остепненных предгорий и на влажных местах не произрастает.
В искусственных насаждениях (в садах и парках) эти оба вида иногда выращиваются рядом, но они цветут в разные сроки: смородина черная цветет ранней весной, смородина золотистая – в первой половине лета.
Все особи одного вида отличаются от особей другого вида способом питания, местом обитания.
Например, разные виды синиц: большая синица, лазоревка, московка, гаичка – питаются разными насекомыми и добывают пищу на коре или в трещинах коры, в пазухах листьев или на кончиках веток.
Но экологический критерий нельзя считать универсальным критерием вида. Известно, что некоторые виды имеют сходные экологические особенности, например, все виды усатых китов питаются планктонными ракообразными.
Репродуктивный критерий обусловливает репродуктивную (генетическую) изоляцию вида от других, даже близкородственных. Все виды имеют особые механизмы, защищающие их генофонд от притока чужеродных генов.
Это достигается главным образом особенностями генотипа у особей каждого вида – количеством и строением его хромосом.
Генетический критерий является наиболее значимым, так как именно он контролирует репродуктивную изоляцию вида.
Изоляция видов достигается и рядом других вспомогательных механизмов, например несовпадением сроков размножения у разных видов, различием ритуального поведения при скрещивании, наблюдаемого у многих животных, морфологическими различиями органов воспроизведения и др.
Если же, например, у растений произойдет случайное опыление цветка пыльцой другого вида или у животных – случайное спаривание, то в преобладающем большинстве случаев мужские половые клетки в новой для них среде погибнут, не осуществив (обычно даже не достигнув яйцеклетки) оплодотворения.
Изредка в природе встречается межвидовое скрещивание. Однако возникшие таким путем гибриды оказываются или нежизнеспособными и вскоре гибнут, или бесплодными.
Каждый вид представляет собой генетически замкнутую систему, репродуктивно изолированную от других видов.
Реально вид существует в форме популяций. И хотя вид является единой генетической системой, его генофонд представлен генофондами популяций.
Накопившись со временем в большом количестве, новые вариации генов в генофонде какой-либо популяции могут привести к ее изоляции от других популяций этого вида. Таким путем возникают новые виды.
Вот почему популяцию как наименьшее подразделение вида, изменяющееся во времени, считают элементарной единицей эволюции.
Вид – центральное звено и главный качественный этап процесса эволюции, представляет собой наименьшую неделимую, генетически закрытую и устойчивую систему в живой природе.
С одной стороны вид как результат эволюции целостен, приспособлен к данной среде, стабилен и генетически обособлен от других видов.
С другой – как этап эволюционного процесса он динамичен и имеет нечёткие границы вследствие своей изменчивости.
Урок 3. вид. критерии вида. популяции – Биология – 11 класс – Российская электронная школа
Биология, 11 класс
Урок 3. «Вид. Критерии вида. Популяции»
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
– Какие различия существуют в понимании термина «вид» К. Линнеем и Ж.Б. Ламарком?
- – Что называется видом, популяцией и чем отличаются эти понятия?
- – Какие критерии позволяют с точностью отнести тот или иной организм к определённому виду?
- – Почему основные критерии вида имеют относительный характер?
- а)существование видов-двойников?
- б) приспособленность вида к условиям обитания?
- Глоссарий по теме:
Вид (лат. species – род, порода, вид) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов).
Таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию для получения в ряду поколений плодовитого потомства, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды;
Критерии вида – это эволюционно устойчивые таксономические (диагностические) признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов;
Популяция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.
Структура популяции — это определенная организация, формирующаяся, с одной стороны, на основе биологических свойств вида, а с другой — под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции не стабильна. Различают пространственную (территориальную), возрастную, половую, генетическую, поведенческую и другие виды структуры популяции.
Микроэволюция – распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию.
Макроэволюция – это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов — новых родов, из родов — новых семейств и т. д. В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Биология. Общая биология 10–11 класс: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина.– М.: Просвещение, 2018.: с 142 – 148.
- Теоретический материал для самостоятельного изучения
- В конце XVII века английский ботаник Джон Рей впервые предложил отличать разные виды по внешнему и внутреннему строению и способности скрещивания между собой.
- В XVIII веке шведский натуралист Карл Линней предложил считать вид неизменным и постоянным, не связанным с другими видами родством и изначально целесообразным.
Сто лет спустя Ж.-Б. Ламарк пришел к представлению об искусственности вида, построив систему классификации на основе постепенного и всеобщего изменения видов и превращения их в другие виды.
Ч. Дарвин считал термин «вид» совершенно произвольным, придуманным ради удобства для обозначения группы особей, схожих между собой.
Реальность существования видов доказывается системой критериев, которые позволяют чётко выделить виды и отличить их друг от друга:
Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду. Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются или наоборот, есть так называемые виды-двойники, которые генетически изолированы и не скрещиваются. Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.
Генетический критерий определяет генетическую изоляцию вида от других – невозможность скрещивания между особями разных видов из-за отличий хромосомного набора (число и строение хромосом). Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.
- В основе физиологического критерия лежит сходство всех физиологических процессов у особей одного вида (питание, дыхание, выделение), особенно важны отличия в физиологии размножения (строение полового аппарата, сроки размножения).
- Биохимический критерий основан на сравнении в первую очередь ДНК и белков, где с большой вероятностью можно определить, насколько близкими родственниками являются те или иные виды.
- Географический критерий определяет обитание каждого вида в пределах определенной территории (ареала).
- Экологический критерий предполагает приспособленность каждого вида к определенным условиям существования и заниманием им определенной экологической ниши.
- Определить принадлежность особи к конкретному виду можно только на основании совокупности всех или большинства критериев.
Наименьшей эволюционной единицей считается популяция, в которой главным объединяющим фактором является возможность свободного скрещивания между особями. Мутационный процесс, происходящий под контролем естественного отбора, приводит к постепенному изменению генофонда внутри популяции.
Синтетическая теория эволюции в эволюционном процессе выделяет два этапа: 1) микроэволюция, которая протекает на уровне популяции в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида; 2) макроэволюция, в результате которой образуются надвидовые систематические единицы (роды, семейства, отряды, классы, типы).
В отличие от микроэволюции макроэволюция протекает длительное время и обычно на больших территориях.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
1. Выберите один ответ.
- Группа особей, способных свободно скрещиваться и проживающих на одной территории, − это:
- Варианты ответов
- 1) вид; 3) экосистема;
- 2) популяция; 4) экологическая ниша.
- Ответ: 2) популяция;
- Пояснение: популяция – это группа особей, проживающих на одной территории и способных свободно скрещиваться между собой.
2. Рассмотрите предложенную схему классификации мутаций. Допишите пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Ответ: генные.
Пояснение: Мутации по «масштабу действия» делятся на геномные (изменение числа хромосом в клетке), хромосомные (изменение структуры хромосомы) и генные (перестройки отдельных генов, связанные с изменением в структуре молекулы ДНК).
Характеристика критериев вида и примеры проявления их признаков
Понятие вида
Долгое время видом считали популяцию растений или животных, которые похожи только внешне друг на друга.
Сегодня этим словом обозначают исторически сложившуюся группу организмов, объединённых по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, а также имеющих общее происхождение и генетическое единство.
Отдельный вид существует при определённых условиях и занимает на планете конкретную местность, называемую ареалом.
Современные биологи приводят следующие признаки обобщающих групп:
- морфологический;
- физиологический;
- биохимический;
- генетический;
- экологический;
- географический.
Именно по этим критериям организмы относят к определённой общности или разным группам. Ярко выраженные черты и свойства отличают один вид от иного. Но эти основания не являются универсальными и полными. При описании и сравнении той или иной группы особей необходимо учитывать все признаки.
Морфологический признак
Первые группы организмов в биологии обобщали по внешнему строению и форме. Морфологический критерий — это самый старый и распространённый метод описания новых групп животных или растений. Он отражает совокупность индивидуальных особенностей внешнего облика представителей разных популяций.
Общности, которые эволюционно далеки друг от друга, легко различат даже дети. Морфологический признак считается относительным, поскольку в пределах группы особи могут быть не похожи друг на друга внешне. Видовые отличия зависят от половой принадлежности, этапа развития, сорта, породы, ареала:
- самец кряквы имеет насыщенную окраску, а самка — тёмно-коричневую;
- взрослая особь бабочки капустницы отличается от гусеницы особенностями внешности;
- спорофит у папоротника мужского характеризуется листочками и корешками, а гаметофит — зелёной пластиной с ризоидами.
Морфологические признаки выступают одними из основных, но не всегда определяющими. Разделить близкородственные группы бывает нелегко.
Существует немало общностей организмов, которые имеют одинаковые внешние черты, но не скрещиваются между собой. Эти совокупности именуют двойниками.
Например, разновидности дрозофил и малярийных комаров очень похожи по внешне, но относятся к разным экологическим нишам, отличаясь пищевой базой.
Физиологический признак включает характеристики процессов жизнедеятельности, свойственные отдельной группе организмов. Одна из главных особенностей сложного комплекса — способность особей одной совокупности к скрещиванию, которое невозможно за пределами общности. Организмы разных видов не могут размножаться из-за несовместимых друг с другом половых клеток, а также соответствующих органов.
Физиологический фактор тоже можно назвать относительным. Представители одной общности иногда не могут размножаться.
Например, некоторые мухи дрозофилы не спариваются из-за отличий в строении половых органов. Но есть и такие виды, которые легко скрещиваются между собой, например, лошадь и осёл. Некоторые общности могут спариваться, но не давать бесплодное потомство.
Характерный для определённого вида особей химический состав тела и обменные процессы выступают биохимическим критерием.
Такой признак считается самым ненадёжным, поскольку нет таких реакций или веществ, которые свойственны только одной общности. Организмы одной совокупности могут иметь разные показатели в этом плане.
В то же время синтез белков и нуклеиновых кислот нередко совпадает у особей разных групп.
Генетический фактор
Один из надёжных критериев любой общности особей — генетический. Ему свойственен конкретный набор хромосом, имеющих одинаковые размер, форму и количество.
Этот признак выступает показателем репродуктивной изоляции, которая поддерживает генетическую целостность группы организмов и не даёт возможности скрещиваться разным совокупностям.
К примеру, две разновидности чёрных крыс имеют разное количество хромосом: у одного из них — 48, а у другого — 38.
Но и генетический фактор нельзя назвать абсолютным:
- Организмы разных групп могут иметь одно и то же число хромосом, например, в семействе бобовых.
- В пределах одной общности иногда встречаются особи с разным количеством нуклеопротеидных структур. Это происходит из-за генных мутаций. К примеру, у серебристого карася набор хромосом составляет 50, но встречаются популяции с числом 100, 150 и 200.
Поэтому генетического признака недостаточно, чтобы отнести организмы к одной общности. Но иногда при спаривании некоторых групп рождаются жизнеспособные гибриды. Плодовитое потомство дают особи, которые получаются при скрещивании собаки и волка, тополя и ивы.
Условия для существования
Любая популяция проживает в конкретных условиях, которые характеризуют экологический критерий вида. Совокупность особей может нормально существовать и размножаться только с определёнными климатом, почвой, рельефом и источником пищи.
Экологическая ниша, или факторы для проживания одной общности организмов, определяются их морфологическими особенностями, физиологическими реакциями и поведением. Например, растение пузырчатка обыкновенная населяет пруды, болота и канавы.
Но в одних и тех же условиях могут проживать различные группы животных и растений. Также следует учитывать, что особи, существующие в дикой природе и выведенные человеком, нуждаются в разных факторах среды.
Кроме того, есть немало видов организмов, относящихся к общему семейству, но обитающих в разных экологических нишах. К примеру, одни комары питаются птицами, вторые — кровью млекопитающих, третьи — пресмыкающимися.
Также некоторые из них выступают переносчиками малярии, а другие — нет.
Область обитания
Географический фактор характеризуется районом проживания особей одного вида на определённой территории земной поверхности. Область естественного распространения группы организмов называют ареалом. В этом пространстве представители одного вида проходят полный цикл своего развития.
Ареал делится на сплошной или прерывистый, обширный или ограниченный. На обширной территории в пределах разных континентов проживают виды-космополиты (протисты, грибы, лишайники и т. д. ). Если ареал представляет собой небольшой регион, то населяющие его группы особей называются эндемиками. Одна из таких известных форм — байкальская нерпа, обитающая в озере Байкал.
Примеры проявления географического критерия:
- Лиственница сибирская произрастает в Сибири, а даурская — в Приморском крае.
- Амурский тигр распространён в Хабаровском крае и Маньчжурии, а суматранский — на острове Суматра.
Существуют организмы, которые не имеют чётких границ обитания. Например, бактерии и лишайники населяют практически все территории на планете. У некоторых общностей совпадает область проживания.
Место распространения таких групп, как комнатная муха, рыжий таракан, постельный клоп, серая крыса, совпадает с ареалом человека.
Разные видовые совокупности кактусов встречаются на всей территории Мексики.
Таким образом, ни один критерий нельзя использовать в качестве единственного фактора при определении организмов к той или иной группе. Чтобы охарактеризовать общность особей, нужно учитывать все биологические признаки.
Загрузка...
