Вид. Критерии вида, пути видообразования. Критерии вида пример растения
Вид. Критерии вида
Разделы: Биология
Цель урока: расширить и углубить знания о виде и его критериях.
Задачи урока:
- Образовательные:
- обеспечить усвоение нового материала о виде и его критериях;
- продолжить формирование умений работать с живыми образцами растений и описывать их по плану;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника, составлять таблицы.
- Развивающие:
- развивать познавательную активность учащихся, умения наблюдать, сравнивать, анализировать, обобщать, делать выводы.
- Воспитательные:
- воспитывать аккуратность и самостоятельность при выполнении лабораторной работы;
- воспитание коллективизма при работе в группах.
Тип урока: изучение и закрепление новых знаний.
Методы урока: объяснительно-иллюстративный с элементами развивающего обучения, частично-поисковый, дифференцированный.
Оборудование: стенд «Уровни организации живой природы»; фотографии видов-двойников; коллекция «Виды-двойники»; инструктивные карточки для выполнения лабораторной работы; комнатные растения: Бегония Мэсона, Бегония королевская; набор открыток «Бегонии»; дидактические карточки на рефлексию.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
Учитель: Какие уровни организации живой природы мы изучили? (Ответ: молекулярный, клеточный, организменный) В природе существуют не отдельные организмы, а группы организмов. Определите по стенду «Уровни организации живой природы» какой следующий уровень организации нам предстоит изучить? (Предполагаемый ответ: популяционно-видовой)
При изучении данного уровня мы узнаем:
- что такое популяция и вид;
- какие существуют демографические характеристики популяций;
- как строится биологическая классификация.
III. Изучение нового материала
– Сегодня на уроке мы выясним что такое «вид» и определим его критерии. Записываем в тетрадях число и тему урока, в дневники – задание на дом. На нашей планете Земля обитает огромное количество растений, животных, грибов, микроорганизмов. Все они питаются, размножаются, завоёвывают определённое место обитания. Люди давно обратили внимание на различия между живыми организмами и пытались их систематизировать. Например, животных делили на полезных, вредных и безразличных для человека. Растения на дающих плоды, волокно или древесину. – С развитием биологии было введено понятие «вид», что же это такое? (Использую стенд «Уровни организации живой природы», таблицу «Популяционно-видовой уровень», предполагаемый ответ: группа особей). – А какая группа особей? (Предполагаемый ответ: сходная по внешним и внутренним признакам). – Из курса генетики мы знаем, что за проявление признаков отвечают гены, следовательно что можно сказать о генотипе данной группы особей? (Предполагаемый ответ: генотип будет одинаков, следовательно особи могут скрещиваться между собой и давать потомство). – А как вы думаете, что можно сказать о происхождении данной группы особей? (Предполагаемей ответ: оно будет сходно т. е. они имеют одного предка). – Итак мы подошли с вами к понятию «вид». Запишем определение: видом называют совокупность организмов, характеризующихся общностью происхождения, обладающих наследственным сходством признаков и свойств, способных к воспроизведению себе подобных. – А как вы думаете, ребята, как можно отличить особей одного вида от особей другого вида? (Предполагаемый ответ: по определенным признакам, например по внешнему строению). – Совокупность признаков и свойств, по которым один вид можно отличить от другого составляет критерии вида (запись в тетрадях). – Впервые критерии вида попытался определить английский учёный натуралист Джон Рей в 1700г. все индивидуумы, принадлежащие одному виду, считал Рей, могут свободно скрещиваться и давать потомство. Если даже в одном выводке появятся два различных организма, они всё равно будут принадлежать одному виду. Великий шведский натуралист К. Линней определял виды как группы организмов отличающихся от других по признакам строения. Какие же в настоящее время существуют критерии по которым один вид можно отличить от другого? Давайте это выясним в ходе заполнения таблицы (совместное заполнение таблицы, работа с учебником и наглядностью).
Характеристика критериев вида
Критерии вида |
Характеристика критерия |
Морфологический | Сходство внешнего и внутреннего строения |
Физиологический | Сходство всех процессов жизнедеятельности и прежде всего сходство размножения |
Генетический | Характерный для каждого вида набор хромосом |
Экологический | Место вида в природе. Набор факторов внешней среды, необходимых для существования |
Географический | Распространение вида в природе (ареал) |
Исторический | Общность предков, единая история возникновения и развития |
– Как вы думаете, по одному или двум признакам можно судить о принадлежности особи данному виду и почему? (Предполагаемый ответ: нет, т. к. например, существуют виды-двойники или например собаки и волки могут скрещиваться). Следовательно только используя все критерии можно определить принадлежность особи тому или иному виду.
IV. Закрепление (выполнение лабораторной работы проводится по инструктивной карточке).
Тема: «Изучение морфологического критерия вида».
Цель: закрепить знания морфологического критерия вида, отработка умений составлять описательную характеристику растений.
Оборудование: натуральные объекты растений Бегония Мэсона и Бегония королевская, открытки данных видов бегоний.
Задание 1. Рассмотреть растения двух видов, записать их названия.Задание 2. Составить морфологическую характеристику каждого вида по плану:
- стебель прямостоячий или свисающий;
- листья крупные или мелкие, овальные или круглые, однотонные или пёстрые (указать цвет), гладкие или пупырчатые, опушенные или неопушенные, жилкование листьев;
- цветок одиночный или соцветие, окраска венчика.
Задание 3. Сравнить растения двух видов, выявить черты сходства и различия. Сделать вывод, отвечая на вопрос чем объясняются сходства и различия растений разных видов?
Далее предлагаю учащимся работу с карточками по определению критериев вида. Класс делю на группы, применяю дифференцированный метод обучения.
1 группа.
1) многие виды легко отличаются по окраске (медведь бурый и медведь белый), по размерам (горностай и ласка) и другим внешним признакам. Как бы вы назвали такой критерий для определения вида? Для этого вспомните как называется наука о внешнем строении организмов.
2) установлено что под названием «чёрная крыса» скрываются два вида-двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами, они не скрещиваются между собой. Как можно назвать такой критерий?
2 группа.
1) Зубр и бизон – два вида, относящихся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство – зубробизона. В природе же они не скрещиваются, т.к. обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке. Как можно назвать этот критерий вида?
2) Между близкородственными видами наблюдается чёткое разделение экологических ниш. Например, некоторые виды малиновки в хвойных лесах на первый взгляд занимают одну нишу, но одни из них кормятся на внешних, а другие на внутренних ветвях деревьев. Какой критерий в данном случае является основополагающим?
3 группа.
1) Некогда считалось, что в Европе малярию разносит один вид комаров – малярийный комар Anophelesmaeneipennis. В действительности этот вид оказался состоящим из шести самостоятельных видов, отличающихся по биологическим признакам их яиц. Какой критерий имеет место в данном случае?
2) Белый медведь обитает в арктическом и субарктическом поясах, у него белая шерсть, питается он рыбой и морскими млекопитающими. Бурый медведь распространен в лесах умеренного пояса, у него бурая шерсть он всеяден, на зиму впадает в спячку. Какие критерии использованы при описании медведя? На описании какого критерия можно сделать вывод, что особи этих видов не могут скрещиваться?
Группы отчитываются по заданиям.
V. Выводы и итоги урока
Учащимся задаю вопрос кто, ребята, из вас считает, что тему сегодняшнего урока усвоил на «5»? кто на «4»? кто на «3»? Учащиеся поднимают руки. Оценки «5» и «4» выставляю в журнал. Того, кто считает, что усвоил тему только на «3» обещаю спросить на следующем уроке.
Литература:
1. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Введение в общую биологию и экологию. Учебник для 9 кл. М. Дрофа, 2001. 2. Секреты природы. Перевод с англ. 1999 «Издательский дом Ридерз Дайжест». 3. Журнал Биология в школе №4, 1997.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Основные критерии вида: примеры
С понятием критериев вида в жизни мы сталкиваемся постоянно – определяя виды цветов на клумбе или рыбок в аквариуме. Очень полезным может оказаться умение отличить вид съедобного гриба от ядовитого. Но, несмотря на всю кажущуюся простоту данного понятия, в биологии критерии вида и само понятие «вид» остаются самыми неоднозначными.
Исторический экскурс
Само понятие «вид» существовало в понятии людей с давних времен. Долгое время под видом подразумевалась группа однородных объектов или предметов, отвечающих критериям вида. Примеры: виды кухонных приборов (сковорода, кастрюля, казан) и виды уток (шилохвость, чирки и кряква). В биологию этот термин ввел Карл Линней – под видом он понимал неизменные, дискретные (разные), объективно существующие группы живых организмов. В то время в биологии преобладал типологический подход – выделение вида осуществлялось на основании нескольких внешних признаков.
Сегодня такой подход остался в биологии как морфологический критерий вида. По мере накопления знаний в биохимии, генетике, биогеографии и экологии, расширялись требования к классификации и систематике всего живого на планете. В современной биологии под видом понимают группы организмов (популяции), в которых особи могут свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. При этом главным критерием вида является невозможность их скрещивания с представителями других видов.
К чему не применим данный подход
Но не ко всем живым организмам данный подход в определении видовой принадлежности применим. Критерий вида, основанный на репродуктивной изоляции, неприменим к организмам, которые размножаются бесполым путем и путем партеногенеза. К первым относятся все прокариоты (доядерные, бактерии), ко вторым – лишь немногие эукариоты (ядерные), например коловратки. Неверно применять термин "вид" по отношению к вымершим животным.
Эволюция на смену типологии
В 1859 году произошло событие, которое изменило мировоззрение натуралистов и биологов. Свет увидел труд Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь» (On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life). Автор считал понятие «вид» искусственным и введенным для удобства.
Достижения генетики и развитие теории эволюции привели к тому, что виды организмов определяются не отличиями, а их сходством или общим генофондом. Теперь вид – это совокупность популяций, обладающих географической и экологической общностью, способных к свободному скрещиванию, имеющих сходные морфофизиологические признаки.
Расширение определения понятия
Сегодня применяется множество критериев вида для систематики положения организма. Каждый глубоководный океанический трал поднимает с глубин новых существ, которых биологи пытаются вложить в общую систему органического мира на планете. При этом используется множество критериев вида, и эта работа не такая легкая, как может показаться. Но для широкого использования в биологии применяют основные критерии вида, которые все мы изучали в школе. На них мы и сосредоточим внимание.
Классификация критериев вида в биологии
Видовыми критериями в биологии считают признаки, присущие только одному виду. Совокупность этих признаков определяет видовую принадлежность организма. Главными критериями вида являются:
- Морфологический – совокупность всех сходных черт в строении организма. К нему относят все материальные структуры: от хромосом до строения органов, систем и внешнего облика.
- Физиологический – сходство всех процессов жизнедеятельности организмов одного вида. Именно на этом уровне обычно фиксируется репродуктивная изоляция представителей одного вида по отношению к другим.
- Биохимический – к данному критерию относят специфичность белков и нуклеиновых кислот, а также специфичность ферментативных процессов.
- Эколого-географический – иногда этот критерий делится на два отдельных. Он характеризует территорию проживания определенного вида.
- Генетический – основан на уникальном наборе наследственного материала вида, его качестве и структуре.
Дробная единица организации жизни
Главной чертой вида является общность генофонда его представителей. Единство вида и его историческая устойчивость обеспечивается свободным скрещиванием, сохраняющим постоянный поток генов внутри вида. В то же время генофонд вида постоянно меняется в результате мутаций, рекомбинаций и естественного отбора, что становится источником появления новых видов в процессе эволюции. Потому вид существует, образно говоря, только в строго наблюдаемый нами момент.
Типы видов
Описание новых видов сопряжено с несоответствием критериям уже известных видов – одному или нескольким. За основу описания вида в первую очередь берется морфологический и генетический критерий. Первый проводит параллели между внешними признаками, а второй ориентируется на генотип. В этой связи в биологии выделяют следующие разновидности видов:
- Монотипический вид – все признаки, в том числе и внешние, свойственны всем представителям вида.
- Политипический вид – особи внутри вида могут иметь различные фенотипы (внешние качества), которые напрямую зависят от условий среды их обитания. В таком случае в систематике используется категория «подвид».
- Полиморфный вид – в таком случае внутри вида существует несколько морфоформ (групп особей с различной окраской или другим признакам), которые свободно скрещиваются.
- Виды-двойники. Это виды, которые сходны морфологически, обитают на одной территории, но при этом не скрещиваются между собой. Об этом понятии подробнее чуть позже.
- «Полувиды», пограничные случаи – иногда процесс видообразования наделяет группу организмов признаками, меняющими статус группы. Это довольно сложная категория в систематике и часто выделение вида в полувид встречает множество споров в среде биологов-специалистов.
Внутривидовое многообразие
Большинство видов живых организмов на планете относятся к полиморфному типу. У многих насекомых (пчелы, термиты, муравьи) развит рабочий полиморфизм. Внутри вида выделяют самок, самцов и рабочих особей. Такие категории называют «кастами».
Под действием различных факторов внешней среды возникает экологический полиморфизм. У жуков-оленей существуют самцы с различной длиной мандибул – их развитие напрямую связано с условиями развития личинки. Под действием сезонных факторов возникает сезонный полиморфизм, когда различные поколения одного вида различаются между собой. Например, у бабочки пестрокрыльницы изменчивой (Araschnia levana) поколение, рожденное ранней весной, имеет красные крылья с черными пятнами, а летнее поколение – черные крылья с белыми пятнами.
Примером полиморфизма у биологического вида Homo sapiens является наличие четырех групп крови, разнообразие цветовой гаммы волос и цветов кожи. Именно поэтому все расовые предрассудки не имеют никакой биологической обоснованности, так как все люди на планете - всего лишь различные морфоформы единого вида Homo sapiens, а все человеческие расы находятся на одном биологическом уровне развития. Неоспоримым доказательством данного утверждения служат межрасовые браки, а также наличие талантливых деятелей искусства и ученых среди представителей всех рас и национальностей.
Двойники в природе
Не слишком распространенное явление в природе – существование на одной территории двух видов, очень похожих внешностью, морфологией и анатомией, но при этом неспособных к скрещиванию друг с другом. Чаще всего такие виды встречаются среди тех животных, которые выбирают полового партнера по специфическому критерию, например, по запаху (насекомые или грызуны) или по акустическим особенностям пения (птицы).
Примером видов-двойников может служить то, что малярийными комарами мы называем 6 видов внешне совершенно одинаковых насекомых, которые отличаются формой и цветом яиц.
fb.ru
Практическая работа "Критерии вида"
Разделы: Биология, Конкурс «Презентация к уроку»
Презентация к уроку
Загрузить презентацию (9,3 МБ)
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цели урока:
- Закрепить знания о критериях вида, полученные на теоретическом занятии.
- Вспомнить морфологию и систематику растений, изученные в курсе ботаники.
- Развивать у учащихся умения анализировать, сравнивать, делать обобщения и выводы.
Тип занятия: практическая работа.
Практическая работа рассчитана на 2 спаренных урока по 45 минут. При необходимости первый можно провести в кабинете биологии, а второй в компьютерном классе.
Оборудование:
- Персональный компьютер (или ноутбук) для преподавателя.
- Мультимедийный проектор.
- Экран.
- Персональные компьютеры (или ноутбуки) для учащихся (занятие удобно проводить в компьютерном классе).
- Гербарии растений.
- Листы ватмана.
- Ножницы.
- Клей.
Ход урока
1. Организационная часть.
Преподаватель объявляет тему занятия, раскрывает ее связь с другими темами курса.
2. Контроль исходного уровня знаний.
Проводится в виде фронтального опроса:
- Что такое систематика?
- Что такое таксон?
- Какая таксономическая единица является наименьшей?
- Дайте определение понятию «вид».
- Что включает в себя род?
- Какие таксономические группы объединяет семейство?
- В какие таксономические группы объединяют близкие семейства?
- Что включает в себя класс?
- В какие таксономические группы объединяют близкие классы?
- Кратко охарактеризуйте представления о виде К. Линнея.
- Что говорил о виде Ж. Б. Ламарк?
- Охарактеризуйте представления о виде Ч. Дарвина.
- Что такое подвид?
- Что такое популяция?
- Перечислите критерии вида.
- Дайте характеристику морфологическому критерию.
- На чем основан генетический критерий?
- Что подразумевается под физиологическим критерием?
- Дайте характеристику экологическому критерию.
- На чем основан географический критерий?
Если учащийся не может ответить на вопрос, он переходит к следующему ученику. В результате опрошенными оказываются практически все учащиеся.
3. Выполнение практической работы.
Часть 1: Распределение видов растений и животных по таксономическим группам.
Преподаватель предлагает учащимся вспомнить систематику растений и животных на примере одуванчика лекарственного и кошки домашней.
- Царство – Растения
- Отдел – Покрытосеменные
- Класс – Двудольные
- Порядок – Астроцветные
- Семейство – Сложноцветные
- Род – Одуванчик
- Вид – Одуванчик лекарственный
- Царство – Животные
- Тип – Хордовые
- Класс – Млекопитающие
- Отряд – Хищные
- Семейство – Кошачьи
- Род – Кошка
- Вид – Кошка домашняя
Далее все учащиеся разбиваются на группы по 4 человека, каждой группе выдаются листы бумаги с напечатанными на них изображениями животных и растений и названиями различных таксономических единиц (видов, классов, отделов, типов, царств) Приложение1, а также листы ватмана, ножницы и клей. Учащиеся должны на листе ватмана, используя выданные им материалы, составить упрощенную схему классификации органического мира, правильно распределив полученные виды растений и животных по таксономическим группам.
Часть 2: Определение видов растений на основании морфологического критерия.
Преподаватель инструктирует учащихся по работе с электронным определителем:
Определить растение – значит узнать, как оно называется.
В основе определения растений с помощью классических ботанических определителей лежат морфологический, экологический, географический и физиологический критерии (демонстрирует определитель П.Ф. Маевского «Флора средней полосы европейской части России»). Сейчас выпускается большое количество современных бумажных определителей, которые являются более компактными и содержат не только описания, но и фотографии растений (демонстрирует определитель И.А. Шанцера «Растения средней полосы Европейской России»). Кроме того, появились компьютерные определители, которые, помимо описания, также содержат фотографии целого растения и отдельных его частей. С ними можно работать на компьютере, планшете и даже на некоторых видах телефонов и смартфонов.
Так как определение растений требует немалого времени, учащимся в ходе занятия предлагается поработать с упрощенным определителем, который содержит представителей только некоторых семейств и основан в основном на морфологическом критерии. Приложение 2
Алгоритм работы:
- Рассмотрите определяемое растение.
- Откройте на компьютере электронный определитель, дважды щелкнув левой клавишей мышки на соответствующей иконке на рабочем столе.
- Для перехода по страницам определителя используйте управляющие кнопки.
- Сравните признаки определяемого растения с признаками, указанными в определителе.
- Если признаки совпадают, нажмите на соответствующую управляющую кнопку. Так, переходя от признака к признаку, вы определите видовое название растения.
- В ходе определения запишите в тетради:
- латинские и русские названия семейства, рода и вида изучаемого растения;
- цифровой ход определения (через запятую номера пунктов в определителе, по которым вы переходили).
Для работы все учащиеся снова делятся на группы по 4 человека. Каждая группа получает по 3 растения для определения. По завершению работы представитель от каждой группы докладывает остальным учащимся, какие растения им достались для определения.
4. Рефлексия.
Преподаватель в процессе беседы выясняет, какие у учащихся были трудности в ходе выполнения практической работы, предлагает им оценить эффективность своей работы на занятии и достигнутые результаты.
5. Закрепление.
Проводится в форме биологических задач. Каждая группа получает по 2 карточки с задачами. Приложение 3 Необходимо определить о каком критерии вида идет речь в задаче.
1. Клевер ползучий цветет с середины мая до осени, опыляется шмелями.
- Физиологический.
2. Две породы кроликов имеют одинаковое число хромосом (44), но не скрещиваются между собой.
- Генетический.
3. Хвощ образует два вида побегов – весенние и летние. Сборщиков лекарственного растительного сырья интересуют только летние побеги. Они зеленого цвета, состоят из тонкого стебля с бутончато расположенными ветвями. Ветви направлены вверх и напоминают елочку.
- Морфологический.
4. Зубр и бизон – два вида, относящихся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство – зубробизона. В природе же они не скрещиваются, т.к. обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке.
- Географический.
5. Капустные тли поселяются на капустных листьях, скручивая их, что затрудняет борьбу с ними.
- Экологический.
6. Белый медведь имеет густую белую шерсть. Масса животного может достигать 1000 кг, а длина тела – 3 м.
- Морфологический.
7. Домовая мышь – млекопитающее рода Мыши. Исходный ареал – Северная Африка, тропики и субтропики Евразии; вслед за человеком распространилась повсеместно.
- Географический.
8. Клест–еловик имеет тонкий удобный для добывания семян клюв, а клест-сосновик - толстый, массивный, позволяющий ему добывать семена из сосновых шишек.
- Морфологический.
9. Черная ворона обитает в Западной Европе, а серая ворона – в Восточной Европе и Западной Сибири.
- Географический.
10. Установлено что под названием «чёрная крыса» скрываются два вида-двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами, они не скрещиваются между собой.
- Генетический.
11. Заяц-беляк зимой меняет мех на чисто белый. Заяц-русак зимой не белеет. Лапки у него уже и короче, чем у зайца-беляка. Это дает возможность ему быстро бегать по неглубокому и твердому снегу.
- Физиологический.
12. Большая синица для гнезда выбирает обычно глубокое дупло в нижней части ствола, образовавшееся в результате выгнивания сучка древесины. Синица-гаичка предпочитает строить дупло сама, выщипывая полости в трухлявых или старых стволах.
- Экологический.
13. Черные медведи, или барибалы, мельче бурых. Морда у них светло-бурая, на груди имеется небольшое светлое пятно. Этим пятном они напоминают гималайских медведей.
- Морфологический.
14. У многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов.
- Физиологический.
15. Лютик едкий растет только на поляне, лютик ползучий вдоль дороги.
- Экологический.
6. Подведение итогов.
Преподаватель выставляет оценки за занятие, комментирует полученные результаты.
7. Домашнее задание.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Критерии вида. Конспекты уроков
Из этого урока вы узнаете о критериях биологического вида. Множество растений и животных окружает нас. С раннего детства мы можем отличить кошку от собаки, а репу от конопли. В шестом и седьмом классе мы узнаем, что существуют биологические виды. Что же такое биологический вид с позиции эволюции? Существует ли виды на самом деле, или это просто удобное в обыденной жизни понятие? Как виды появляются, живут и исчезают с лица Земли? Что ждет наш вид? Действительно ли Человек разумный достаточно разумен?
Тема: Эволюционное учение
Урок: Вид. Критерии вида
1. Вид
Чтобы рассматривать дальше эволюционную теорию, мы должны вспомнить такое важное понятие как биологический вид.
Вид – это основная единица биологической систематики. Еще Аристотель понимал под видом совокупность схожих между собой особей.
Вид – это совокупность особей, сходных по биохимическим, морфофизиологическим признакам (то есть по внешнему виду и внутреннему строению), способных скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство, формирующих систему популяций, образующих общий ареал.
А сам термин «вид» был введен в биологию в 17 веке английским ботаником Дж. Реем (Рис. 1). Рей отмечал, что особи разных видов отличаются друг от друга по внешним признакам и не скрещиваются между собой.
Дальнейшее развитие понятия «вид» связано с работами Карла Линнея (рис. 1) в XVIII веке.
Рис. 1.
Линней считал, что виды – это объективно существующие в природе образования, сильно отличающиеся друг от друга. При этом он считал, что признаки внутри одного вида изменяются постепенно, а между разными видами существует разрыв непрерывности.
Например, у одного вида ноготков количество зубчиков колеблется от 2 до 7, а у другого – уже от 12 до 20.
К. Линней разделял виды по формальным легко различимым критериям, не учитывая родства между видами.
Через 100 лет после Линнея Ж-Б. Ламарк (рис. 1) построил новую классификацию, учитывающую возможное эволюционное родство живых организмов.
Ламарк как эволюционист пришел к неверному представлению об искусственности видов. То есть, он считал, что все виды так или иначе связаны переходными формами.
С этой же проблемой столкнулся и Ч. Дарвин. Он писал: «термин «вид» я считаю совершенно произвольным, придуманным ради удобства для обозначения группы особей, близко между собой схожих».
Однако, Дарвин хорошо понимал реальность, а не искусственность видов.
Современное представление о понятии «вид» сложилось уже в середине XX века в рамках синтетической теории эволюции.
Сущность современной концепции «вида» заключается в том, что все виды реальны, состоят из популяций, и у любого вида существует общая генетическая программа, выработанная в ходе эволюции.
2. Критерии вида
Виды разделяются не столько различиями, сколько обособленностью. Исходя из современной концепции вида, вытекают критерии, т. е. различия, по которым даже близкие виды можно отличать друг от друга (см. Рис 2).
Рис. 2. Критерии вида
В основе морфологического критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида.
Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк. В то время как волк, шакал, гиена, лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству Волчьих.
Еще в большей степени сходна внешность видов внутри одного рода. Внутри одного вида отличия вообще малозначимы.
Этот критерий самый удобный, и поэтому широко используется в систематике. Однако особи в пределах вида иногда так сильно отличаются, что только по морфологическому критерию не всегда удается определить, к какому виду они относятся.
Вместе с тем существуют виды морфологически сходные, но особи этих видов не скрещиваются между собой. Это виды-двойники, которые исследователи открывают во многих систематических группах (см. Рис. 3).
Рис. 3. Виды-двойники у насекомых (см. видео)
Так, под названием Крыса чёрная различают два вида-двойника, имеющих в кариотипах по 38 и 42 хромосомы.
Генетический критерий основан на различии видов в их генотипах.
Виды могут отличаться по числу и форме хромосом. Но и при равенстве хромосом нуклеотидная последовательность вида остается в значительной степени уникальной.
Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.
В основу физиологического критерия положено сходство всех процессов жизнедеятельности особи одного вида. Прежде всего, это сходство размножения. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно.
Например, у многих видов мухи дрозофилы, сперма особи чужого вида вызывает иммунную реакцию, что приводит к гибели сперматозоидов в половых путях самки.
Надо иметь в виду, что есть и исключения. Существуют виды, особи которых скрещиваются и дают плодовитое потомство. Например, виды канареек, зябликов, тополей, ив.
Следующий критерий – биохимический. Он позволяет, когда это возможно, различать виды по составу и структуре характерных органических полимеров.
Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определённую территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным.
Однако многие виды имеют накладывающийся друг на друга или перекрывающийся с другим ареал.
Кроме того, существуют виды, вообще не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространственных сушах всех континентов или океана.
Например, среди растений это пастушья сумка, одуванчик лекарственный, некоторые виды ряски, тростника (Рис. 4).
Рис. 4. Виды растений-космополитов. Вверху слева пастушья сумка, вверху справа – одуванчик лекарственный, внизу слева – ряска малая, внизу справа – тростник южный
Также среди животных это постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха (Рис. 5).
Рис. 5. Животные-космотполиты: слева направо клоп постельный, таракан рыжий, муха домашняя
Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.
Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определенном сообществе. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах. Лютик ползучий – по берегам рек и краям канав. Лютик жгучий – на заболоченных местах (см. видео).
Существуют, тем не менее, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека (комнатные, культурные растения и домашние животные).
Таким образом, ни один из критериев не является универсальным. Требуется сочетание критериев, чтобы отделить виды друг от друга.
Итак, вид – это совокупность особей с общими морфологическими и физиолого-биохимическими признаками, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
Особи эти составляют систему популяций, занимающих определенный ареал.
Представители одного вида обычно не скрещиваются с особями другого вида.
Они обладают генетическим единством и общностью происхождения.
Вид существует во времени, он возникает, распространяется, может неопределенно долго существовать в стационарном состоянии, и затем погибает.
Вид может исчезнуть, не дав новых ветвей, а может дать начало новым видам.
Понятие «вид» поможет нам перейти к более сложным понятиям в эволюционной биологии.
Домашнее задание
1. Что такое биологический вид? Существуют ли виды в природе, или это просто удобная форма принятия реальности?
2. Кто из ученых прошлого внес наибольший вклад в изучение видов живых организмов?
3. Можно ли сказать, что какой-то из критериев вида самый главный?
4. Что такое вид-двойник?
5. Какие виды называют космополитами?
6. К какому виду относятся все люди на Земле? Достаточно ли расовых отличий для выделения отдельных видов? Обоснуйте ответ.
7. Обсудите с друзьями феномен существования видов-космополитов. Что обеспечивает целостность этих видов? Почему они не сейчас не подвержены дивергенции?
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Википедия .
2. Xvatit. com .
3. Википедия .
Список литературы
1. Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
2. Беляев Д. К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
3. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень / В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин и др. – 5-е изд., стереотип. – Дрофа, 2010. – 388 с.
4. Агафонова И. Б., Захарова Е. Т., Сивоглазов В. И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.
dp-adilet.kz
Конспект урока по биологии 11 класс на тему: «Вид. Критерии вида».
Конспект урока по биологии 11 класс.
«Вид. Критерии вида».
Цель урока: сформировать знания о виде, его критериях и структуре; раскрыть сущность генетических процессов в популяциях и их результатов; доказать эволюционную роль мутаций.
Задачи:
1.Образовательные:
- дать определение понятия «вид»;
- уметь называть критерии вида и обосновывать важность критериев для определения вида;
- доказывать, что вид объективно существует в природе;
2 развивающая:
- использовать элементы причинно-следственного анализа для объяснения наблюдений за биологическими объектами;
- развивать умения и навыки интерактивного способа получения знаний;
3. Воспитательные:
- воспитывать умение выступать перед аудиторией и высказывать своё мнение;
- воспитывать эмоционально-целостное отношение к современным проблемам наследственности.
- сформировать у обучающихся интерес и позитивное отношение к изучению истории развития биологии.
Оборудование: Таблица «Мутационная изменчивость растений и животных», комнатные растения, картинки мутантных форм, раздаточный материал по критериям вида, коллекции насекомых (разные виды жужелиц), гербарии растений (клевер белый и клевер красный), открытки с изображением медведя белого и медведя бурого, компьютерная презентация.
Ход урока:
- Организационный момент
- отмечаю отсутствующих
- настраиваю класс на рабочий лад
- проверяю готовность к уроку.
Фронтальный опрос.
-Назовите основные движущие силы эволюции.
-Что такое искусственный отбор?
-Что такое борьба за существование? Каковы её формы?
-Какая форма борьбы является наиболее напряженной и почему?
-Что такое естественный отбор?
2.Вводная беседа.
Одной из главных особенностей биологической материи на нашей планете является ее многообразие. Это выражается в том, что она представлена отдельными видами. Видовое многообразие живых организмов на нашей планете очень велико. Сейчас на ней обитает около 50тыс. видов растений, более 1,5 млн видов животных, не менее 100тыс. видов грибов, большое количество видов бактерий и вирусов. Ученые постоянно обнаруживают и описывают новые виды живых организмов.
-Что же такое вид? Что мы понимаем под данным понятием?
3.Сообщение цели и темы урока.
Сегодня на уроке мы дадим определение вида и познакомимся с критериями и структурой вида.
4.Изучение нового материала.
Понятие вида. Основной, элементарной и реально существующей единицей органического мира, или иначе — универсальной формой существования жизни, является вид (от лат. species — взгляд, образ). Вид —совокупность особей, обладающие наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определенную область — ареал.
Особи, принадлежащие к одному виду, не скрещиваются с особями другого вида, характеризуются генетической общностью, единством происхождения. Вид существует во времени: он возникает, распространяется (в период расцвета), может сохраняться неопределенно долгое время в устойчивом, почти неизменном состоянии (реликтовые виды) или непрерывно изменяться. Одни виды со временем исчезают, не оставляя новых ветвей. Другие дают начало новым видам.
Вид — основная таксономическая категория биологической классификации. Первое представление о виде было создано еще Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Сам термин «вид» (species) в переводе с латыни означает «образ». Понятие «вид» впервые было введено в конце 17 в. английским ботаником Джоном Реем (1627—1709), отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.
Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский ученый Карл Линней (1707—1778). Согласно его представлениям, виды — объективно существующие в природе образования, и между разными видами в большей или меньшей степени имеются различия. Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк, в то время как волк, шакал, гиена, лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству — волчьих. Еще в большей степени сходна внешность у видов одного рода. Вот почему вид начали рассматривать как основную классификационную единицу. Это имело огромное значение для развития систематики. Таким образом, с именем Линнея связано начало описания и классификации живых организмов. Эта работа продолжается и в настоящее время.
Биологический вид - это не только основная таксономическая единица в биологической систематике. Это целостная структура живой природы, которая репродуктивно изолирована от других подобных структур и имеет свою собственную судьбу. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения - все это определяет внутреннюю структуру вид! Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей, самка паука после спаривания съедает самца, для особи плохо для вида хорошо, так как большая часть самок погибает, защищая своё потомство.
Вторая причина сохранения единства и целостности вида - это репродуктивная изоляция, т.е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Так осуществляется защита генофонда вида (всей совокупности генов вида) от притока чужеродной генетической информации. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого - в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция. У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида - это пример поведенческие изоляции.
Наличие репродуктивной изоляции в природных условиях является решающим фактором в определении вида как генетически закрытой биологической системы.
Вопрос об определении организмов к одному или разным видам очень сложен и по поводу отдельных видов вызывает бурные споры в ученой среде. Для процедуры определения вида используют критерии вида. Критерии вида – это признаки, по которым один вид отличается от другого. Вопрос о критериях вида занимает центральное место в теории эволюции. Это вполне объяснимо: четкое понимание сущности вида необходимо для выявления механизмов эволюционного процесса
Ситуация для решения учащимся класса.
Предложены три растения рода герань: герань белая, герань красная, герань розовая. Относятся ли данные растения к одному или разным видам? Свой ответ аргументируйте. По итогам решения проблемной ситуации дается определение морфологическому критерию вида.
Это был первый и долгое время единственный критерий для описания вида. На основе этого критерия К. Линней построил свою Систему Природы. Морфологический критерий самый заметный и удобный, он и сейчас широко используется в систематике растений и животных. Мы можем легко отличить по размерам и окраске оперения большого пестрого дятла от зеленого, большую синицу от хохлатой и длиннохвостой, клевер луговой от люпиновидного. Несмотря на удобства, этот критерий не всегда «работает». Им не воспользуешься для разграничения видов-двойников, практически не отличающихся морфологически. Таких видов много среди малярийных комаров (6 видов-двойников), дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов –двойников, а в одном ряду североамериканских сверчков их 17, чёрная крыса (2 вида с 38 и49 хромосомами). Использование одного морфологического критерия может привести к ошибочным выводам. Так, К. Линней по особенностям строения отнес самца и самку кряквы к разным видам. Сейчас, когда установлено, что у вида может быть много форм, морфологический критерий не всегда удовлетворяет ученых. Все же следует признать, что этот критерий очень удобен для систематизации видов и большинстве определителей животных и растений он играет главную роль.
Генетический (цитоморфологический) критерий. Иногда, среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются между собой. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип- определённый набор хромосом (количество, форма, размер, строение, состав ДНК). Особи разных видов имеют разные наборы хромосом. Различное число хромосом в кариотипе разных видов обеспечивает генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывает гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводит к рождению бесплодного потомства (лошак - гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надежно различать виды-двойники. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Например, некоторые виды семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2п = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеуплоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетраплоидное (76) число хромосом.
Физиологический критерий.Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). Например, у двух близких видов плодовой мушки дрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида - по утрам, у другого - в вечерние часы. Например, у многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, сто приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения – приплод появляется зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например европейской и сибирской, подчас приводит к гибели самки из-за крупного приплода.
Однако, встречаются исключения. Например, собаки могут давать потомство при спаривании с волком. Плодовиты могут быть гибриды некоторых видов птиц (канарейки, зяблики), а также растения (тополь, ива). Т.о. этот критерий тоже недостаточен для определения видовой принадлежности особей.
Биохимический критерий позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др. Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Вместе с тем у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК оказался очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.
Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определенном биогеоценозе. Он характеризуется
определенными формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы, т. е. теми условиями, в которых этот вид встречается в природе. В Техасе близкие виды дуба растут на разных почвах: один вид
встречается только на известняковой почве, другой - на песчаной, а третий растет на выходах магматических пород. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий — по берегам рек и канав, лютик жгучий — на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.
Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным. Однако огромное число видов имеет накладывающиеся или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши всех континентов или океана (например, растения — пастушья сумка, одуванчик лекарственный, виды рдестов, ряски, тростника, животные-синантропы — постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха). Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальным.
Этологический критерий. Для некоторых видов животных механизмом, препятствующим скрещиванию, являются особенности их поведения, особенно в брачный период. Узнавание партнеров своего вида и отвержение попыток ухаживания самцов другого вида основаны на специфических раздражителях – зрительных, звуковых, химических, тактильных, механических и др. В широко распространенном роде пеночки разные виды очень похожи друг на друга морфологически, в природе их не различить ни по окраске, ни по размерам. Зато все они хорошо различаются по песне и повадкам. Песня пеночки веснички сложная, похожа на песнь жаворонка, только без завершающего коленца, а песня теньковки – простенькие монотонные посвисты. Многочисленные виды-двойники американских светлячков были впервые опознаны лишь по различиям в их световых сигналах. Самцы светлячков в полете производят вспышки света, частота, продолжительность и чередуемость которых специфична для каждого вида. Решающую роль в репродуктивной изоляции часто играют различия в демонстративном поведении. Например, близкие виды мух дрозофил различаются спецификой ритуала ухаживания ( по характеру вибрации крыльев, дрожания лапок, кружения, тактильных контактов).
Исторический критерий. Общность предков, единая история возникновения и развития вида.
Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.
Виды представляют собой определённый уровень организации живой материи- видовой.
Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то
они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus — народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид
состоит из совокупности популяций.
5.Закрепление нового материала.
Основной формой существования жизни и единицей классификации живых организмов является вид. Для выделения вида используется совокупность критериев: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический, биохимический. Вид является результатом длительной эволюции органического мира. Будучи генетически закрытой системой, он, тем не менее, исторически развивается и изменяется.
Задача №1. Зубр и бизон – два вида, относящиеся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство зубробизона. В природе не скрещиваются, так как обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке. Как можно назвать этот критерий вида?
Задача №2. Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида – двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами. Они не скрещиваются между собой. Как можно назвать такой критерий?
Задача №3 Между близкородственными видами наблюдается четкое разделение экологических ниш. Например, некоторые виды малиновки в хвойных лесах, на первый взгляд, занимают одну нишу, но одни из них кормятся на внешних, а другие на внутренних ветвях деревьев. Какой критерий в данном случае является основополагающим?
Задача №4. Определите систематическое положение изображенных растений. Опишите каждое растение по морфологическому критерию.
Задача №5. Гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека, а у гориллы – два отличия в последовательности аминокислот. О каком критерии идет речь?
Задача №6. В самом начале ХIХ столетия в биологии во взглядах на проблему вида сложилась дилемма, которую можно выразить одной фразой: «Либо виды без эволюции, либо эволюция без видов». Объясните смысл этого выражения, с трудами каких ученых связаны такие взгляды на проблему вида?
Задача №7. В двух озерах, которые между собой не сообщаются, живут различные виды рыб: карась, плотва, язь, лещ, судак.
А) сколько популяций рыб живет во втором озере?
Б) сколько популяций рыб живет в первом озере?
В) сколько видов рыб живет в двух озерах?
Г) сколько популяций рыб живет в двух озерах?
- Что такое вид? Назовите виды растений, животных и известных вам грибов, встречающиеся в вашей местности.
- Какой критерий, по вашему мнению, является самым наглядным и понятным? Какие еще существуют критерии? Охарактеризуйте их.
- Два культурных растения - ячмень и рожь имеют одинаковое число хромосом (14), но не скрещиваются; имеют отличия во внешнем строении; их семена отличаются по химическому составу (из ячменной муки хлеб обычно не пекут). На основании каких критериев вы будете доказывать принадлежность этих растений к разным видам?
- На основании каких знаний можно установить экологический и географический критерии?
6. Оценка работоспособности и домашнее задание.
- Оценить степень реализации поставленных целей.
- Оценить работу обучающихся во время урока.
Д/задание стр.40-45 в.1-6 Стр.43.43 Найти данные которые опровергают теорию Дарвина.
nsportal.ru
Вид. Критерии вида
Вертьянов С. Ю.
Различить надвидовые таксоны, как правило, довольно легко, но четкое разграничение самих видов встречает определенные трудности. Часть видов занимает географически разделенные области обитания (ареалы) и потому не скрещивается, а в искусственных условиях дает плодовитое потомство. Линнеевское краткое определение вида как группы особей, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, неприменимо к организмам, размножающимся партеногенетически или бесполым путем (бактерии и одноклеточные животные, многие высшие растения), а также к вымершим формам.
Совокупность отличительных признаков вида называют его критерием.
Морфологический критерий основан на сходстве особей одного вида по комплексу признаков внешнего и внутреннего строения. Морфологический критерий — один из основных, но в ряде случаев морфологического сходства оказывается недостаточно. Малярийным комаром ранее называли шесть не скрещивающихся похожих видов, из которых только один разносит малярию. Существуют так называемые виды-двойники. Два вида черных крыс, внешне практически неразличимых, живут раздельно и не скрещиваются. Самцы многих существ, например птиц (снегирей, фазанов), внешне мало похожи на самок. Взрослые самец и самка нитехвостого угря так непохожи, что ученые полвека помещали их в разные роды, а иногда даже в разные семейства и подпорядки.
Физиолого-биохимический критерий
В его основе лежит сходство процессов жизнедеятельности особей одного вида. Часть видов грызунов обладает способностью впадать в спячку, у других она отсутствует. Многие близкие виды растений различаются по способности синтезировать и накапливать определенные вещества. Биохимический анализ позволяет различить виды одноклеточных организмов, не размножающихся половым путем. Бациллы сибирской язвы, например, вырабатывают белки, которые не встречаются у других видов бактерий.
Возможности физиолого-биохимического критерия имеют ограничения. Часть белков обладает не только видовой, но и индивидуальной специфичностью. Существуют биохимические признаки, одинаковые у представителей не только разных видов, но даже отрядов и типов. Сходным образом могут протекать у разных видов и физиологические процессы. Так, интенсивность обмена веществ у некоторых арктических рыб такая же, как у других видов рыб южных морей.
Генетический критерий
Все особи одного вида обладают сходным кариотипом. Особи разных видов имеют разные хромосомные наборы, не могут скрещиваться и живут в естественных условиях отдельно друг от друга. У двух видов-двойников черных крыс разное количество хромосом — 38 и 42. Кариотипы шимпанзе, горилл и орангутанов различаются расположением генов в гомологичных хромосомах. Аналогичны отличия кариотипов зубра и бизона, имеющих в диплоидном наборе по 60 хромосом. Различия в генетическом аппарате некоторых видов могут быть еще более тонкими и состоять, например, в разном характере включения и выключения отдельных генов. Применение только генетического критерия иногда оказывается недостаточным. Один вид долгоносика объединяет диплоидные, триплоидные и тетраплоидные формы, домовая мышь также имеет различные наборы хромосом, а ген ядерного белка-гистона Н1 человека отличается от гомологичного ему гена гороха всего одним нуклеотидом. В геноме растений, животных и человека обнаружены такие изменчивые последовательности ДНК, что по ним у людей можно различать братьев и сестер.
Репродуктивный критерий
(Лат. reproducere воспроизводить) основан на способности особей одного вида давать плодовитое потомство. Важную роль при скрещивании играет поведение особей — брачный ритуал, видоспецифические звуки (пение птиц, стрекотание кузнечиков). По характеру поведения особи узнают брачного партнера своего вида. Особи сходных видов могут не скрещиваться по причине несоответствия поведения при спаривании или несовпадения мест размножения. Так, самки одного вида лягушек мечут икру по берегам рек и озер, а другого — в лужах. Похожие виды могут не скрещиваться из-за различия брачных периодов или сроков спаривания при обитании в разных климатических условиях. Разные сроки цветения у растений препятствуют перекрестному опылению и служат критерием принадлежности к разным видам.
Репродуктивный критерий тесно связан с генетическим и физиологическим критериями. Жизнеспособность гамет зависит от осуществимости конъюгации хромосом в мейозе, а значит, от сходства или различия кариотипов скрещивающихся особей. Резко понижает возможность скрещивания различие в суточной физиологической активности (дневной или ночной образ жизни).
Применение только репродуктивного критерия не всегда позволяет четко разграничить виды. Существуют виды, хорошо различимые по морфологическому критерию, но дающие при скрещивании плодовитое потомство. Из птиц это некоторые виды канареек, зябликов, из растений — разновидности ив и тополей. Представитель отряда парнокопытных бизон обитает в степях и лесостепях Северной Америки и никогда в естественных условиях не встречается с зубром, обитающим в лесах Европы. В условиях зоопарка эти виды дают плодовитое потомство. Так была восстановлена популяция европейских зубров, практически истребленная во время мировых войн. Скрещиваются и дают плодовитое потомство яки и крупный рогатый скот, белые и бурые медведи, волки и собаки, соболи и куницы. В царстве растений межвидовые гибриды встречаются еще чаще, среди растений существуют даже межродовые гибриды.
Эколого-географический критерий
Большинство видов занимает определенную территорию (ареал) и экологическую нишу. Лютик едкий растет на лугах и полях, в более сырых местах распространен другой вид — лютик ползучий, по берегам рек и озер — лютик жгучий. Сходные виды, обитающие в одном ареале, могут различаться экологическими нишами — например, если питаются различной пищей.
Применение эколого-географического критерия ограничено рядом причин. Ареал вида может быть прерывист. Видовой ареал зайца-беляка — острова Исландия и Ирландия, север Великобритании, Альпы и северо-запад Европы. Некоторые виды имеют одинаковый ареал, например два вида черных крыс. Есть организмы, распространенные почти повсеместно, — многие сорные растения, ряд насекомых-вредителей и грызунов.
Проблема определения вида иногда вырастает в сложную научную задачу и решается с привлечением комплекса критериев. Таким образом, вид — совокупность особей, занимающих определенный ареал и обладающих единым генофондом, обеспечивающим наследственное сходство морфологических, физиолого-биохимических и генетических признаков, в природных условиях скрещивающихся и дающих плодовитое потомство.
mirznanii.com
Что такое 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
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. |
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).
animals-world.ru