Понятие о биологическом виде. Реальность биологического вида. Структура вида. Популяция. Элементарные эволюционные факторы и их характеристика. Основные типы животного мира
Вид (лат. species) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов
Второй уровень классификации – биологическая реальность (табл.). При переходе от неживой к биологической форме существования материи мы констатируем, прежде всего, фундаментальный сдвиг в классификации. Наряду с миром в целом и особью в частности возникает новый онтологический классификационный уровень – биологический вид.
Основным критерием, по которому мы выделяем новый уровень, является наличие у биологического вида информации, существующей в генотипе физиологически неотделимо от особи.
Как известно, это позволяет биологическим видам эволюционировать с низкой скоростью, которая задается «слепым» характером межвидового информационного (естественного) отбора.
Характер отбора в данном случае определяется отсутствием разумного агента, а его скорость задается неотделимостью генотипа (информации о виде) от особи.
Структурной единицей вида является популяция.
Популяция — относительно изолированная группа особей одного вида, имеющая общую генетическую основу. Виды состоят из множества популяций, каждая из которых занимает определенную территорию, часть ареала вида.
Критерии вида.
1. Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения организмов одного вида. Критерий не абсолютен, так как существуют виды-двойники, половой диморфизм особей одного вида, породы и сорта, значительно отличающиеся друг от друга.
2. Генетический — характеризует число и структуру хромосом вида, его кариотип. Каждый вид имеет строго определенный набор хромосом. Виды-двойники отличаются по числу хромосом. Критерий не абсолютен, так как в пределах одного вида число хромосом может меняться в результате мутаций.
3. Физиологический — определяет сходство процессов жизнедеятельности и возможность скрещивания. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются, однако есть исключения.
4. Биохимический — позволяет различать виды по биохимическим параметрам (строению белков и нуклеиновых кислот). Однако наличие мутационной изменчивости приводит к многовариантным белкам, поэтому критерий не абсолютен.
5. Географический — определяет область распространения вида. Однако существуют виды с разорванным ареалом и виды с очень большим ареалом. Разные виды могут занимать один ареал.
6. Экологический — определяет условия существования вида, его экологическую нишу, положение в биоценозе. Но в одной экологической нише могут существовать разные виды. Часто виды-двойники занимают разную экологическую нишу.
Нет ни одного абсолютного критерия, поэтому для описания вида используют совокупность нескольких критериев.
факторов эволюции — изменчивости и наследственности, естественного отбора, скрещивания и изоляции, в процессе эволюции
Основные типы: простейшие (часто рассматриваюткак подцарство, включающее несколько типов), губки, кишечнополостные, плоские, первичнополостные, кольчатые черви, моллюски, членистоногие, иглокожие, хордовые (в т. ч. подтип – позвоночные)
Типы
Protozoa
Mesozoa
Spongia
Coelenterata
Ctenophora
Plathelminthes
Nemathelminthes
Acanthocephala
Nemertini
Annelides
Phoronoidea
Bryozoa
Brachiopoda
Mollusca
Классы
Саркодовые (Sarcodina)
Жгутиковые (Flagellata, Mastigophora)
Споровики (Sporozoa)
Инфузории (Infuzoria)
Книдоспоридии (Cnidosporidia)
Ортонектиды (Orthonectida)
Дициемиды (Dicyemida)
Губки (Spongia)
Гидрозои (Hydrozoa)
Сцифоидные (Scyphozoa)
Кораллы (Anthozoa)
Гребневики (Ctenophora)
Турбеллярии (Turbellaria)
Сосальщики (Trematoda)
Темноцефалы (Temnocephala)
Моногенетические (Monogenoidea) сосальщики
Гирокотилиды (Gyrocotyloidea)
Цестоды (Cestoidea)
Нематоды (Nematoda)
Гнусимиазы.
Гнус — совокупность кровососущих двукрылых насекомых, в массе нападающих на человека и животных. В состав гнуса входят представители различных семейств двукрылых: комары, мошки, мокрецы, москиты, слепни, кровососущие мухи некоторых видов — осенние жигалки.
Гнус встречается повсеместно (исключение составляют острова Арктики и Антарктида), наиболее распространен в тундре и лесах. Число видов, составляющих Г., зависит от географического положения и характера местности, климата, погоды, времени года, суток.
Гнус — совокупность кровососущих двукрылых насекомых.
· комары
· мошки
· мокрецы
· москиты
· слепни
· мухи цеце
Миазы (лат. myasis от др.-греч. μυῖα — «муха» + -иаз) — паразитарные болезни из группы энтомозов, вызванные личинками мух в тканях и полостях организма человека и животных
Мухи и оводы могут откладывать яйца и личинок на тело человека. личинки могут проникнуть на человека с земли, комаров, белья и т. д.
Проглоченные яйца мух, если не гибнут, всасываются в кровь и разносятся по организму, проникая в мозг, сердце и т. д. (в очень редких случаях)[4] или (чаще) вызывают кишечный миаз.
Самки мух откладывают яйца в глаза, уши, нос, раны людей либо вводят их подкожно, реже наблюдается висцеральное поражение, обусловленное случайным заглатыванием личинок
Вольфартиоз — инвазионная болезнь животных и человека, вызываемая личинкой вольфартовой мухи при развитии её в ранах, мацерированной коже или на слизистых оболочках естественных отверстий. Вольфартова муха (Wohlfahrtia magnifiea) распространена в умеренном и жарком климате.
Гастрофилёз (gastrophilosis) — разновидность Larva migrans, возбудителем которой является личинка овода (Gastrophilus equi), паразитирующая в желудке и кишечнике лошадей. Личинки желудочного овода мигрируют в эпидермисе кожи, проделывая за сутки ход длиной от 7—8 до 30 см.
Гиподерматоз вызывают у человека оводы лошадей или крупного рогатого скота (Hypoderma bovis, Hypoderma lineatum). Болезнь характеризуется синдромом блуждающей личинки — паразитирование возбудителей в коже человека .
Миазы делятся на случайные, факультативные и облигатные. По месту паразитирования делятся на тканевые и полостные.
Случайные миазы вызывают личинки тех видов мух, которые в норме развиваются в гниющих веществах. В организм человека они попадают случайно. Мухи откладывают яйца на продукты питания, бельё, и т. п. Вышедшие из яиц личинки могут быть проглочены вместе с пищей. С загрязнённого белья личинки могут заползти в уретру. В результате развиваются случайные полостные миазы (кишечные и мочеполовые).
Билет 19
Наследственность и изменчивость – фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство. Общее понятие о генетическом материале и его свойствах: хранение, изменение, репарация, передача, реализация генетической информации.
Изменчивость и наследственность являются основными предпосылками эволюционного процесса. Оба эти противоположные свойства неотделимы друг от друга и входят в обязательную характеристику как растительного, так и животного организма. Значение их взаимодействия в процессе эволюции было прекрасно охарактеризовано Ф.
Энгельсом в следующих словах: «Можно рассматривать наследственность как положительную, сохраняющую сторону; приспособление—как отрицательную, постоянно разрушающую унаследованное достояние сторону; но с таким же успехом можно рассматривать приспособление как творческую, активную, положительную сторону, а наследственность — как оказывающую сопротивление, пассивную, отрицательную деятельность».
Изменчивость – непостоянство признаков у особей одного вида. Хвоя у ели сибирской бывает зеленой, голубой, сизой, желтой, белой. Все люди отличаются по форме ушей. а также по тембру голоса, отпечатку губ, дактилоскопическому рисунку Варьирует все: число позвонков, число ребер, мышц, форма и количество ответвлений в крупных кровеносных сосудах.
Вариабельность признаков характерна не только такому виду, как человек, — наиболее изученному организму Варьируют признаки у всех организмов. Благодаря изменчивости постоянно существуют различия между особями одного вида, между предками и потомками.
Изменчивости подвержены любые признаки организмов: морфологические, физиологические, биохимические, поведенческие, кариотипические, количественные и качественные.
Изменчивость есть фундаментальное свойство живых организмов. Она лежит в основе развития живой природы. Эволюция по Дарвину — это превращение изменчивости среди особей в изменчивость групп в пространстве и во времени. Дарвин посвятил изменчивости три главы “Происхождения видов”.
Термин изменчивость имеет два смысла: изменчивость — как состояние, как различие между особями и их группами; изменчивость – как процесс, процесс возникновения различий между организмами одного вида (Филипченко). Выделение индивидуальной изменчивости как главной сущности живого, по Майру, есть главное отличие современной эволюционной мысли от типологической доктрины прошлых лет.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
любой материал растительного, животного, микробного или иного происхождения, содержащий функциональные единицы наследственности.
Во-первых, генетический материал должен обладать способностью к самовоспроизведению, чтобы в. процессе размножения передавать наследственную информацию, на основе которой будет осуществляться формирование нового поколения. Во-вторых, для обеспечения устойчивости характеристик в ряду поколений наследственный материал должен сохранять постоянной свою организацию.
В-третьих, материал наследственности и изменчивости должен обладать способностью приобретать изменения и воспроизводить их, обеспечивая возможность исторического развития живой материи в меняющихся условиях.
Только в случае соответствия указанным требованиям материальный субстрат наследственности и изменчивости может обеспечить длительность и непрерывность существования живой природы и ее эволюцию.
Современные представления о природе генетического аппарата позволяют выделить три уровня его организации: генный, хромосомный и геномный. На каждом из них проявляются основные свойства материала наследственности и изменчивости и определенные закономерности его передачи и функционирования.
Диссимиляция.
Тоже самое ,что катаболизм
Катаболи́зм (от греч.
καταβολή, «основание, основа») или энергетический обмен — процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества (дифференциация) или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ. Катаболические реакции лежат в основе диссимиляции: утраты сложными веществами своей специфичности для данного организма в результате распада до более простых.
Примерами катаболизма являются превращение этанола через стадии ацетальдегида (этаналя) и уксусной кислоты (этановой кислоты) в углекислый газ и воду, или процесс гликолиза — превращение глюкозы в молочную кислоту либо пировиноградную кислоту и далее уже в дыхательном цикле — опять-таки в углекислый газ и воду.
Интенсивность катаболических процессов и преобладание тех или иных катаболических процессов в качестве источников энергии в клетках регулируется гормонами. Например, глюкокортикоиды повышают интенсивность катаболизма белков и аминокислот, одновременно тормозя катаболизм глюкозы (гипогликемия), а инсулин, напротив, ускоряет катаболизм глюкозы и тормозит катаболизм белков.
Катаболизм является противоположностью анаболизма — процессу синтеза или ресинтеза новых, более сложных, соединений из более простых, протекающему с расходованием, затратой энергии АТФ.
Соотношение катаболических и анаболических процессов в клетке опять-таки регулируется гормонами.
Например, адреналин или глюкокортикоиды сдвигают баланс обмена веществ в клетке в сторону преобладания катаболизма, а инсулин, соматотропин, тестостерон — в сторону преобладания анаболизма.
⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒
Источник: https://stydopedya.ru/2_123780_ponyatie-o-biologicheskom-vide-realnost-biologicheskogo-vida-struktura-vida-populyatsiya-elementarnie-evolyutsionnie-faktori-i-ih-harakteristika-osnovnie-tipi-zhivotnogo-mira.html
Популяция. Различия популяций
Особи любого вида распределяются в пространстве крайне неравномерно.
Например, крапива двудомная в пределах своего ареала встречается только во влажных тенистых местах с плодородной почвой, образуя заросли в поймах рек, ручьев, вокруг озер, по окраинам топей, в смешанных лесах и зарослях кустарников. Колонии европейского крота, хорошо заметные по холмикам земли, встречаются на лесных опушках, лугах и полях.
Таким образом, неравномерность распределения вида в пространстве выражается наличием «островков плотности», «сгущений». Участки с относительно высоким распространением данного вида чередуются с участками с низкой численностью. Такие «центры плотности» населения каждого вида и называются популяциями.
Популяция – это совокупность особей данного вида, в течение длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенное пространство (часть ареала), внутри которой практически осуществляется свободное скрещивание (панмиксия) и которая относительно изолирована от других популяций этого же вида.
Вид, таким образом, представляет собой совокупность популяций, а популяция является структурной единицей вида.
Популяции всегда отличаются друг от друга по многим признакам. Иногда эти отличия едва уловимы, иногда очевидны. Такие различия между популяциями одного вида объясняются результатами генетической разнокачественности всей совокупности особей вида, возникшей в результате неодинаковых условий обитания.
В природе не может быть практически одинаковых условий для нескольких территориальных группировок вида. А следовательно, неизбежны индивидуальные, групповые, возрастные, сезонные, физиологические, биохимические и другие различия. Таким образом, каждая популяция живет в определенных условиях.
Благодаря этому вид, состоящий из ряде популяций, занимает большой ареал, несмотря на разнообразие условий в пределах его ареала.
Любая популяция вида занимает определенную территорию или акваторию, которая называется популяционным ареалом. Ареал может иметь разную величину.
Например, в большом смешанном лесу средней полосы, занимающем более или менее однородный участок, может расти небольшая группа деревьев, кустарников или многолетних трав, отдаленных от других таких же групп особей данного вида расстоянием, непреодолимым для переноса пыльцы.
Популяция садовой улитки может существовать на территории одного парка или поляны площадью в несколько гектаров, а популяции некоторых птиц, например уток, населять территорию в несколько тысяч квадратных километров.
Величина популяционного ареала зависит в значительной мере от степени подвижности особей, «радиусов их индивидуальной активности». Если этот «радиус» невелик, величина популяционного ареала тоже невелика.
Каждая популяция характеризуется определенным количеством особей – численностью. У насекомых и мелких растений открытых пространств численность в популяциях может достигать тысяч и миллионов особей. В то же время численность популяций некоторых млекопитающих и птиц может насчитывать несколько сотен тысяч особей. Например, популяция дальневосточного тигра составляет около сотни особей.
Численность особей в популяции колеблется в значительных пределах, однако она не может быть ниже некоторых крайних величин. Сокращение численности ниже этих пределов может привести к вымиранию популяции.
Полагают, что при численности популяции меньше нескольких сотен особей-какие-либо случайные причины (пожар, наводнение, обильные снегопады, сильные морозы и т. п.) могут сократить численность настолько, что оставшиеся особи не смогут встретиться и оставить потомство.
Рождаемость перестанет покрывать естественную убыль, и оставшиеся особи в течение короткого времени вымрут.
В соответствии с величиной популяционного ареала и численностью особей находится плотность особей в популяции.
Популяция состоит из разных по возрасту особей, т. е. имеет возрастную структуру. Соотношение половозрелых и неполовозрелых особей в популяции различно и зависит от продолжительности жизни, времени наступления половой зрелости, интенсивности размножения.
Особи, входящие в состав популяции, неодинаковы и различаются по многим признакам. Например у растений разные особи одной популяций отличаются по размерам, высоте, количеству побегов, количеству цветков, плодов, семян в плодах и т. п.
Они по-разному реагируют на условия окружающей среды (экологическая структура популяции). Разные особи одной популяции зацветают неодновременно. Популяция, состоящая из неодинаковых особей, более устойчива.
Зацветающие в разное время растения более полно опыляются (при одновременном и кратковременном цветении насекомые могут не успеть опылить все цветки). У такой популяции меньше риск не дать урожая в случае заморозков (замерзнет лишь часть цветков).
Если в популяции преобладают старые особи, можно со всей определенностью сказать, что данная популяция завершает свое существование и имеет тенденцию к вымиранию.
Популяции характеризуются определенным соотношением мужских и женских особей (половая структура популяции). Генетический механизм определения пола обеспечивает расщепление потомства по полу в соотношении 1:1.
В силу разной жизнеспособности мужских и женских организмов это первичное соотношение порой заметно отличается от вторичного (при родах у млекопитающих) и тем более от третичного (характерного для взрослых особей).
Например, в популяциях человека вторичное соотношение полов – 100 девочек на 106 мальчиков; к 16-18 годам это соотношение выравнивается и становится 1:1 (100 девочек на 100 мальчиков), к 50 годам – 100 женщин на 85 мужчин, а к 80 годам соотношение по полу становится 2:1 (100 женщин на 50 мужчин).
Читать далее
Источник: http://ed-lib.ru/biology/85-populjacija-razlichija-populjacij.html
Самая удобная и увлекательная подготовка к ЕГЭ
Вид и популяции
Вид (биологический) — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определённым условиям жизни и занимающих в природе определённую область — ареал. Виды различаются между собой рядом признаков и свойств. Критерии вида — характерные признаки и свойства.
Критерии вида
| Критерий | Характеристика |
| Морфологический | Сходство внешнего и внутреннего строения |
| Генетический | Характерный для вида набор хромосом: их число, размеры, форма |
| Физиологический | Сходство всех процессов жизнедеятельности, прежде всего размножения |
| Биохимический | Сходство белков, обусловленное особенностями ДНК |
| Географический | Определённый ареал, занимаемый видом |
| Экологический | Совокупность факторов внешней среды, в которых существует вид |
Вид характеризуется совокупностью критериев. Ни один из критериев не является абсолютным. Например, морфологическое сходство могут иметь разные виды, но они не скрещиваются между собой (виды-двойники встречаются у комаров, крыс и др.).
Физиологический критерий также не абсолютен: большинство разных видов в природных условиях не скрещиваются или потомство их бесплодно, но есть исключения — ряд видов канареек, тополей и др. Таким образом, для установления видовой принадлежности необходимо использовать совокупность критериев.
Население вида, как правило, распадается на относительно изолированные группы особей — популяции.
Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Главный фактор, определяющий единство популяции и её относительную обособленность, — свободное скрещивание особей — панмиксия.
Внутри популяции каждый организм одного пола имеет равную вероятность на образование брачной пары с любым организмом другого пола. Степень свободного скрещивания особей внутри популяции гораздо выше, чем между особями соседних популяций.
Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции. Эволюционируют не отдельные особи, а группы особей, объединённые в популяции. Эволюционные процессы в популяции происходят в результате изменения частот аллелей и генотипов.
Видообразование
Завершающим этапом микроэволюции является образование из изолированных популяций новых видов. Между особями разных популяций внутри вида возможен процесс скрещивания и образования плодовитого потомства.
Пока осуществляется поток генов между популяциями внутри вида, видовой генофонд является единой системой.
Однако в результате изоляции популяций скрещивание между ними прекращается, обмена наследственной информацией не происходит и популяции становятся самостоятельными генетическими системами (рис. 7.3).
В ходе видообразования осуществляются в основном два процесса:
• возникновение адаптаций в ответ на изменение условий среды;
• обособление на основе изоляции новых видов.
Различают два основных пути видообразования: географическое и экологическое (табл.).
Пути видообразования
| Путь | Характеристика | Примеры |
| Географическое (аллопатрическое) видообразование | Связано с пространственной изоляцией популяций. Пространственная изоляция происходит либо в результате миграции группы особей за пределы ареала исходного вида, либо при расчленении ареала какими-либо преградами (реками, горами и т. п.). В обоих случаях происходит нарушение панмиксии между группами и разобщение генофондов. С течением времени различия между популяциями увеличиваются, и они превращаются в самостоятельные виды. | При отделении материка Австралии обитавшие там животные оказались в изоляции, поэтому среди млекопитающих эволюционировали лишь сумчатые животные (более древние), а на других материках — сходные с ними, но плацентарные (например, сумчатый волк и волк из отряда хищных; сумчатая крыса и крыса из отряда грызунов). |
| Биологическое (экологическое, симпатрическое) видообразование | Связано с биологической изоляцией популяций. Оно осуществляется в пределах ареала исходного вида из популяций с перекрывающимися или совпадающими ареалами. Можно выделить несколько способов симпатрического видообразования: 1) путём полиплоидии; 2) путём гибридизации с последующим удвоением хромосом; 3) путём сезонной изоляции. | В роде Табак исходное число хромосом равно 12, но имеются формы с 24, 48, 72 хромосомами. Межвидовые гибриды растений: рябино-кизильник, некоторые виды малины и др. Форель оз. Севан по срокам размножения образует озимую и яровую расы. |
Адаптации — приспособления организмов к среде обитания. Они вырабатываются в процессе эволюции и индивидуального развития организмов. Адаптации развиваются под действием трёх основных факторов: наследственности, изменчивости и естественного (а также искусственного) отбора.
Адаптации подразделяют на типы.
Типы адаптаций живых организмов
| Тип | Характеристика | Примеры |
| Биохимические адаптации | Изменения в биохимии организма | Температурная акклиматизация человека к пониженным температурам сопровождается сменой ферментов, катализирующих одни и те же реакции, но при разных температурах (так называемых изоферментов), в результате выключения одних генов и активации других |
| Физиологические адаптации | Изменения в физиологии организма | Способность верблюда обеспечивать организм влагой путём окисления запасов жира, увеличение содержания гемоглобина в крови при недостатке кислорода в условиях высокогорья, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий |
| Морфологические (морфо-анатомические) адаптации | Изменения в строении организма | Видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветков для привлечения опылителей |
| Поведенческие (этологические) адаптации | Изменения в поведении организма | Сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, строительство убежищ, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения |
| Онтогенетические адаптации | Изменения в развитии организма | Замедление индивидуального развития растений при недостатке влаги, тепла или света |
Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды (табл.). Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трёх возможных путей адаптации.
Пути адаптаций живых организмов
| Тип | Характеристика | Примеры |
| Пассивный путь | Подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды, способность сохранить функции при изменении силы воздействия экологических факторов | Переход при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т. д.) |
| Активный путь | Усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума | Поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках, создание запасов воды у растений-склерофитов |
| Избегание неблагоприятных воздействий | Выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий | Сезонные миграции животных, впадение в спячку в зимний период, карликовость тундровых растений, короткий период развития от прорастания семян до цветения у растений-эфемероидов |
Источник: https://examer.ru/ege_po_biologii/teoriya/vid_populyaciya
Уровни организации биологических систем. Биологический вид, популяция, экотип, биологическое сообщество
Уровни организации живого
уровни биологической организации, биологические системы, различающиеся по принципам организации и масштабам явлений. Основными У. о.
ж,, которые характеризуются специфическими взаимодействиями компонентов и отчётливыми особенностями взаимоотношений с ниже и выше лежащими системами, можно считать следующие: молекулярный, организменный, популяционно-видовой и биогеоценотический (биосферный). Возможна и более детализдрованная классификация, включающая, в частности, клеточный, тканевый и другие У. о.
ж. За пределами биологии существуют уровни более низкие, чем молекулы, – атомы, электроны, протоны и др. ядерные частицы, а также более высокие, чем биосфера, – Земля, небесные тела, космос. Понятие об уровнях имеет широкое значение и относится к системам, которые существуют благодаря связям, объединяющим составляющие их компоненты в целое.
Связи в пределах каждого У. о. ж. носят конкретный характер. Так, в клетке протекают биохимические процессы, действуют силы физической природы; различные организмы, обитающие в одном водоёме, сохраняя присущие им особенности, образуют замкнутую и относительно стабильную экологическую систему, объединённую общим круговоротом веществ и пищевыми отношениями.
Благодаря системной природе живых существ У. о. ж. становятся реальными и четко различимыми. Характеристика биологических систем показывает, что при усложнении организации система низшего У. о. ж. входит в систему, следующую за ней, последняя – в ещё более высокую. Поэтому говорят об иерархии У. о. ж.
Иерархическая лестница уровней биологической организации соответствует истории развития органического мира и является его следствием. Согласно общепринятой концепции происхождения жизни (См. Происхождение жизни), развитие последней началось с органических молекул, образовавшихся без участия организмов.
Затем возникли примитивные предшественники клеток, появились клетки и многоклеточные организмы. Каждому У. о. ж.
соответствуют свои уровни исследований, биологической дисциплины: молекулярному уровню – биохимия, молекулярная биология, молекулярная генетика, биоорганическая химия, биофизика; клеточному – цитология; организменному – физиология; популяционно-видовому (вид) – популяционная генетика, экология, систематика и т.п. Т. н.
системный анализ имеет целью исследование сложных, иерархических систем в самых различных сферах действительности, не исключая и человеческое общество. Живые организмы с их большим числом переменных величин и множеством внутренних связей относятся к таким системам. Общая теория систем, развиваемая Л. Берталанфи,родилась в биологии. Идея об У. о. ж., тесно связанная с представлением о системах, в своей основе является диалектико-материалистической, т.к. даёт возможность объяснить целостность и качественное своеобразие биологических объектов материальными факторами; она имеет важное значение для понимания биологических закономерностей. Подробнее см. Биология, Системный подход.
Вид — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов)[1] —таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённогоареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.
Популя́ция — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории. Этот термин используется в различных разделах биологии, демографии, медицине и психометрике.
Экоти́п — совокупность экологически близких популяций вида, приуроченных к определённому типу местообитаний и обладающих генетически закреплёнными анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями, выработавшимися в результате продолжительного воздействия сходных режимов экологических факторов.
От экотипа следует отличать экады, специфические признаки организмов в которых не закреплены генетически и носят приспособительный характер; например, болотные модификации сосны обыкновенной, потомство которых, выращенное на незаболоченной территории, ни чем не отличается от нормальных деревьев, тогда как родительские особи имеют карликовый рост, искривлённый ствол, мелкие шишки, короткую хвою и т. д.
БИОЛОГИЧЕСКОЕ СООБЩЕСТВО – biological association – совокупность скоррелированных организмов, выполняющих работу по управлению окружающей средой с жестким распределений функций и потоков органики (энергии).
Состоит из продуцентов и консументов и замыкает круговорот биогенов с высокой степенью точности. Его можно уподобить организму, в котором внутренние органы тесно взаимодействуют между собой. Б. с.
вместе с окружающей его средой представляет собой первичную структурную ячейку экосистемы, или ландшафта, т.е. биогеоценоз или фацию.
Источник: https://cyberpedia.su/14×7630.html
Основные характеристики популяций
Поиск Лекций
Лекция 7. Популяции: структура и динамика
Понятие о популяции.
В природе каждый существующий вид представляет сложный комплекс или даже систему внутривидовых групп, которые охватывают в своем составе особей со специфическими чертами строения, физиологии и поведения. Таким внутривидовым объединением особей и является популяция.
Популяция (populus – от лат. народ. население) – одно из центральных понятий в биологии и обозначает совокупность особей одного вида, которая обладает общим генофондом и имеет общую территорию. Она является первой надорганизменной биологической системой. С экологических позиций четкого определения популяции еще не выработано.
Термин «популяция» был впервые введен в 1903 г. датским ученым Иогансеном для обозначения «естественной смеси особей одного и того же вида, неоднородной в генетическом отношении».
Наибольшее признание получила трактовка С.С. Шварца, популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время.
Основным свойством популяций, как и других биологических систем является то, что они находятся в беспрерывном движении, постоянно изменяются. Это отражается на всех параметрах:
· продуктивности,
· устойчивости,
· структуре,
· в распределении в пространстве.
У популяции приспособительные возможности значительно выше, чем у слагающих ее индивидов. Популяция как биологическая единица обладает определенной структурой и функцией.
· Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве.
· Функции популяции аналогичны функциям других биологических систем. Им свойствен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях.
Типы популяций
Пространственные подразделения популяций
Пространство или ареал, занимаемое популяцией, может быть различным как для разных видов, так и в пределах одного вида. Величина ареала популяции определяется в значительной мере подвижностью особей или радиусом индивидуальной активности. Если радиус индивидуальной активности невелик, величина популяционного ареала обычно также невелика (табл. 7.1).
Таблица 7.1
Величина радиуса индивидуальной активности животных и растений
(по А. В. Яблокову, А. Г. Юсуфову, 1976)
| Вид | Радиус активности |
| Виноградная улитка (Helixpomaceae) Сельдь (Clupea narengus) Песец (Alopex lagopus) Северный олень (Rangifer farandus) Ондатра (Ondatra zibetica) Усатые киты (Mysticeti) Дуб (пыльца) (Quercus petraca) | Несколько десятков метров Несколько сот километров Несколько сот километров Более ста километров Несколько сот метров Несколько тысяч километров Несколько сот метров |
У растений радиус индивидуальной активности определяется расстоянием, на которое могут распространяться пыльца, семена или вегетативные части, способные дать начало новому растению.
Во многих других случаях трофический ареал не совпадает с репродукционным.
Так, несмотря на огромный трофический ареал белого аиста (Ciconia alba), обитающего в Европе, а зимой — в Африке, каждая пара птиц возвращается обычно в район своего старого гнезда, и популяция аистов, хотя и смешиваются на местах зимовок, но во время размножения занимают относительно небольшую территорию.
В зависимости от размеров занимаемой территории Н. П. Наумов (1963) выделяет три типа популяций: элементарные, экологические и географические (рис. 7.1)..
Элементарная(локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией.
ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша Кейске в белоберезняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах;
Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.
ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема ;популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района
Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы.
Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов.
На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.
ПРИМЕРЫ. Известны географические расы лиственницы даурской (Larix dahurica): западная (к западу от Лены (L. dahurica ssp. dahurica) и восточная (к востоку от Лены, выделяемая в L. dahurica ssp. cajanderi), северная и южная расы лиственницы курильской.
У вида “белка обыкновенная” насчитывается около 20 географических популяций, или подвидов. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки (Microtis gregalis
Географические популяции из тех и других районов имеют существенные отличия между собой по физиологии и размерам животных.
Тундровые в отличие от степных более крупные, значительно раньше начинают размножаться, обладают более высокой плодовитостью и больше накапливают жира. Отличия настолько четко выражены, что длительное время считали эти группы разными видами.
Однако эксперименты показали, что обе формы полевок легко скрещиваются и дают плодовитое потомство, следовательно, принадлежат к одному виду.
Основные характеристики популяций
Численность и плотность – основные параметры популяции.
Численность – общее количество особей на данной территории или в данном объеме.
Плотность – количество особей или их биомасса на единице площади или объема. В природе происходит постоянные колебания численности и плотности.
Пространственное распределение особей в популяциях бывает случайным, групповым и равномерным (рис. 7.2).
Рис. 7.2. Основные типы распределения особей в популяции:
А — равномерное распределение; Б – случайное распределение; В – групповое распределение (по Одуму, 1986)
Случайное (диффузное) распределение – неравномерное, наблюдается в однородной среде; взаимосвязи между особями выражены слабо. Случайное распределение свойственно популяциям в начальный период расселения; популяциям растений, испытывающим сильное угнетение со стороны, популяциям животных, у которых социальная связь выражена слабо.
ПРИМЕРЫ. На начальных стадиях поселения и приживания – насекомые вредители на поле; всходы пионерных видов: ивы, лиственницы и др., на нарушенных территориях (горные полигоны, карьеры);.
Групповое распределение встречается наиболее часто; отражает неоднородность условий обитания или разные генетические (возрастные) закономерности популяции. Оно обеспечивает наибольшую устойчивость популяции.
ПРИМЕРЫ. Каким бы однородным не казалось строение леса, в нем не бывает такой равномерности распределения растительного покрова, как в поле или на газоне.
Чем сильнее выражен микрорельеф, определяющий микроклимат в лесном сообществе, чем сильнее выражена разновозрастность древостоя. Растительноядные животные объединяются в стада, чтобы успешнее противостоять врагам-хищникам.
Групповой характер свойствен для малоподвижных и мелких животных. Таковы популяции наземных моллюсков, многих земноводных.
Равномерное размещение в природе встречается редко. Им характеризуются вторичные одновозрастные древостои после смыкания крон и интенсивного самоизреживани; редкостойные древостои, произрастающие в однородной среде; неприхотливые растения нижних ярусов.
Большинство животных-хищников, ведущих активный образ жизни, тоже характеризуются равномерным размещением после того, как расселятся и займут всю пригодную для жизни территорию.
Динамика численности и плотности определяется в основномрождаемостью, смертностью и процессами миграции. Это показатели, характеризуют изменение популяции в течение определенного периода: месяца, сезона, года и т.д. Изучение этих процессов и причин их обусловливающих очень важно для прогнозов состояния популяций.
Рождаемость — это способность популяции к увеличению численности. Характеризует частоту появления новых особей в популяции.Различают абсолютную и удельную рождаемость. Абсолютная рождаемость – это количество новых особей, появившихся за единицу времени, а удельная – то же самое количество, но отнесенное к определенному числу особей.
Например, показателем удельной рождаемости человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года.
Рождаемость определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции).
Согласно правилу максимальной рождаемости (воспроизводства) в идеальных условиях в популяциях появляется максимально возможное количество новых особей; рождаемость ограничивается физиологическими особенностями вида.
ПРИМЕР. Одуванчик за 10 лет способен заполонить весь земной шар, при условии, что все его семена прорастут. Исключительно обильно семеносят ивы, тополя, березы, осина, большинство сорных растений. Бактерии делятся каждые 20 минут и в течение 36 часов могут сплошным слоем покрыть всю планету
Смертность популяции — это количество особей, погибших за определенный период. Смертность, как и рождаемость, бывает абсолютной (количество особей, погибших за определенное время), так и удельной. Она характеризует скорость снижения численности популяции от гибели из-за болезней, старости, хищников, недостатка корма, и играет главную роль в динамике численности популяции.
Различают три типа смертности:
– одинаковый на всех стадиях развития; встречается редко, в оптимальных условиях;
– повышенная смертность в раннем возрасте; характерна для большинства видов растений и животных (у деревьев к возрасту зрелости доживает менее 1% всходов, у рыб – 1-2% мальков, у насекомых – менее 0,5% личинок);
– высокая смерть в старости; обычно наблюдается у животных, чьи личиночные стадии проходят в благоприятных мало изменяющихся условиях: почве, древесине, живых организмах.
В экологии широкое распространение получило графическое построение «кривых выживания» (рис. 7.3).
Рис. 7.3. Различные типы кривых выживания
Кривая I типа (типа дрозофилы) имеет выпуклую форму. Она описывает ситуацию, когда высокая смертность наблюдается в зрелом возрасте. Это характерно для дрозофил, поденок и других насекомых, которые вскоре после выхода из куколки оставляют потомство и погибают. К кривой I типа приближаются кривые выживания крупных млекопитающих.
Кривая II типа (типа гидры) характерна для организмов с равномерной смертностью в любом возрасте. На графике этому соответствует прямая линия. Такие типы кривых характерны для рыб, пресмыкающихся, птиц, травянистых многолетних растений и т.д., с единственной оговоркой, что отсчет ведется от организмов, уже прошедших наиболее уязвимые стадии своего развития.
Кривая III типа (типа устрицы) имеет вогнутую форму. Она характерна для организмов, которые в основном гибнут на начальных этапах своей жизни. Устрицы ведут прикрепленный образ жизни во взрослом состоянии, а личинка у них планктонная.
Именно в этот период они наиболее уязвимы. У особей, удачно прошедших личиночную стадию, шанс выжить сильно повышается. Такой тип кривых выживания характерен для многих животных с высокой плодовитостью и отсутствием заботы о потомстве.
Откладывая по оси абсцисс продолжительность жизни в процентах от общей продолжительности жизни, можно сравнивать кривые выживания организмов, продолжительность жизни которых имеет значительные различия.
На основании таких кривых можно определить периоды, в течение которых тот или иной вид особенно уязвим.
Поскольку смертность подвержена более резким колебаниям и больше зависит от факторов окружающей среды, чем рождаемость, она играет главную роль в регулировании численности популяции.
Стабильные, растущие и сокращающиеся популяции. Популяция приспосабливается к изменению условий среды путем обновления и замещения особей, т.е. процессами рождения (возобновления) и убывания (отмирания), дополняемыми процессами миграции.
В стабильной популяции темпы рождаемости и смертности близки, сбалансированы. Они могут быть непостоянны, но плотность популяции незначительно отличается от какой-то средней величины. Ареал вида при этом ни увеличивается, ни уменьшается.
В растущей популяции рождаемость превышает смертность. Для растущих популяций характерны вспышки массового размножения, особенно у мелких животных (саранча, колорадский жук, грызуны, вороны, воробьи; из растений – амброзия, борщевик, одуванчик).
Нередко растущими становятся популяции крупных животных в условиях заповедного режима (лоси в Магаданском заповеднике, на Аляске, слоны в национальном парке Кении.) При переуплотнении у животных (обычно совпадает с достижением половой зрелости молодняка) начинается миграция на сопредельные свободные участки.
Если смертность превышает рождаемость, то такая популяция считается сокращающейся.
В естественной среде она сокращается до определенного предела, а затем рождаемость (плодовитость) вновь повышается и популяция из сокращающейся становится растущей.
Чаще всего неумеренно растущими бывают популяции нежелательных видов, сокращающимися популяциями – популяции редких, реликтовых, ценных, как в экономическом, так и в эстетическом отношении.
Источник: https://poisk-ru.ru/s17601t3.html
Разница между популяцией и видом
Популяция и вид – понятия, с которыми школьники знакомятся на уроках общей биологии. Оба термина связаны с обозначением группы растений или животных, которые объединены рядом параметров. Но что это за параметры? Как правильно употреблять термины? И какая между ними разница? Попробуем выяснить.
Содержание статьи
Популяция – это сообщество, совокупность, группа животных, растений или грибов одного вида, которые живут на определенной территории в какой-то отрезок времени.
Популяция как термин активно используется в биологии, в экологии, в медицинской географии, в демографии.
Например, популяция дзеренов в Даурском заповеднике, популяция антилоп-гну в кратере Нгоронгоро или популяция львов в том же самом кратере вулкана Нгоронгоро.
Вид – это живые организмы, которые максимально схожи между собой, если не брать во внимание гендерные отличия, метаморфозы, разные жизненные циклы и возрастные изменения. В пределах вида особи должны плодовито скрещиваться. Скрещивание с другими видами не дает потомства.
Животные, растения или грибы одного вида могут быть распространены по всей Земле. Пример – черный дрозд, слон индийский, розовая чайка, гренландский кит. Традиционно видовое название состоит из двух слов. Бинарная система была введена Карлом Линнеем.
Название живого существа дублируется на латыни: слон индийский — Elephas maximus, волк серый – Canis lupus. Бинарная система была введена Карлом Линнеем.
к содержанию ↑
Сравнение
Как мы уже говорили, популяция – это группа живых организмов, которые принадлежат к одному виду. Они приурочены к какой-то определенной географической местности или среде, которая не дает им вступить в контакт с другими представителями их вида. Но эта изоляция не влияет на способность группы к воспроизводству.
Если взять все тот же кратер Нгоронгоро, то в нем проживает 15 тысяч антилоп гну. Этого количества достаточно, чтобы животные находили себе партнеров для скрещивания и давали здоровое потомство. Но там же, в кратере, проживает сотня львов. Проведенные исследования показали, что все львы имеют 15 общих предков.
Это позволяет предположить, что данная популяция будет ослаблена близкородственным скрещиванием, ведущим к появлению различных генетических заболеваний.
Популяция слонов в Масаи-Мара
Если животные или растения покидают границы своей резервации, то они способны давать здоровое и многочисленное потомство, скрещиваясь с представителями своего вида, живущими на других территориях.
Основоположники эволюционных теорий считают популяцию наименьшей единицей эволюционного процесса, которая может привести к образованию новых видов. Классикой являются исследования Чарльза Дарвина на Галапагосских островах. На каждом из них была найдена изолированная популяция вьюрков, которая со временем развилась в отдельный вид.
Вид – это набор особей, которые схожи по целому ряду критериев. Первым из них является морфологический – внешний – вид. Даже ребенок обнаружит внешние различия между медведем гималайским и медведем бурым, индийским и африканским слоном, горбатым и гренландским китом.
На втором месте идет цитогенетический критерий, когда анализируются количество, размер, форма и строение хромосом, выделенных из клеток живых организмов.
Например, у мыши-полевки киргизской ученые насчитали 54 хромосомы, а у полевки восточноевропейской – 52. Кариотип позволяет разделить виды, которые имеют значительное внешнее сходство.
В цитогенетический анализ, кроме подсчета хромосом, входит сравнение ДНК и однотипных молекул белка.
Третьим критерием является эколого-географический. Имеется в виду, что большинство видов имеют конкретное место обитания: африканский слон – в Африке, индийский – в Индии, гималайский медведь – в Китае, а койоты – в Северной Америке. Иногда ареалы распространения близкородственных видов наслаиваются и перекрещиваются.
Четвертый критерий – это репродуктивная изоляция, когда животные могут удачно размножаться только в пределах своего вида. Например, мул, который является результатом скрещивания кобылы и осла, не способен к воспроизводству. Это происходит из-за различного количества хромосом у родительских особей.
к содержанию ↑
Выводы TheDifference.ru
- Понятие «вид» шире, чем «популяция».
- Численность живых организмов одного вида больше, чем численность популяции, при условии, что она не является единственным местом обитания и существования данного вида.
- Особи одного вида разных популяций способны давать многочисленное потомство. Особи разных видов такоепотомство не производят.
Источник: https://TheDifference.ru/chem-otlichaetsya-populyaciya-ot-vida/
Загрузка...
