Генетический критерий вида: примеры, характеристика. Критерии вида растений примеры
Критерии вида биология примеры
Критерии вида биология примеры
Ка́чественным эта́пом проце́сса эволю́ции явля́ется вид. Buд — э́то совоку́пность о́собей|осо́бей, кото́рые схо́дны по морфофизиологическим при́знакам, спосо́бны скре́щиваться ме́жду собо́й, дава́ть плодови́тое пото́мство и формиру́ют систе́му популя́ций, образу́ющих о́бщий ареа́л.
Ка́ждый вид живы́х органи́змов мо́жно описа́ть исходя́ из совоку́пности хара́ктерных|характе́рных чёрт|черт, свойств, кото́рые называ́ются при́знаками. При́знаки ви́да, с по́мощью кото́рых оди́н вид отлича́ют от друго́го, называ́ются крите́риями ви́да. Наибо́лее ча́сто испо́льзуют шесть о́бщих крите́риев ви́да: морфологи́ческий, физиологи́ческий, географи́ческий, экологи́ческий, генети́ческий и биохими́ческий.
Морфологи́ческий крите́рий предполага́ет описа́ние вне́шних (морфологи́ческих) при́знаков о́собей|осо́бей, входя́щих в соста́в определённого ви́да. По вне́шнему ви́ду, разме́рам и окра́ске опере́ния мо́жно, наприме́р, легко́ отличи́ть большо́го пёстрого дя́тла от зелёного, ма́лого пёстрого дя́тла от желны́, бо́льшую|большу́ю сини́цу от хохла́той, длиннохво́стой, голубо́й и от га́ички. По вне́шнему ви́ду побе́гов и соцве́тий, разме́рам и расположе́нию листьев легко́ различа́ют ви́ды кле́вера|клевера́: лугово́й, ползу́чий, люпиновый, го́рный.
Морфологи́ческий крите́рий са́мый удо́бный и поэ́тому широко́ испо́льзуется в система́тике. Одна́ко э́тот крите́рий недоста́точен для различе́ния ви́дов, кото́рые име́ют значи́тельное морфологи́ческое схо́дство. К настоя́щему вре́мени нако́плены фа́кты, свиде́тельствующие о существова́нии ви́дов-двойнико́в, не име́ющих заме́тных морфологи́ческих разли́чий, но в приро́де не скре́щивающихся и́з-за нали́чия ра́зных хромосомных набо́ров. Так, под назва́нием «кры́са чёрная» различа́ют два ви́да-двойника́: крыс, име́ющих в кариотипе 38 хромосо́м и живу́щих на всей террито́рии Евро́пы, А́фрики, Аме́рики, Австра́лии, Но́вой Зела́ндии, А́зии к за́паду|западу́ от И́ндии, и крыс, име́ющих 42 хромосо́мы, распростране́ние кото́рых свя́зано с монголоидными осе́длыми цивилиза́циями, населя́ющими А́зию к восто́ку от Би́рмы. Устано́влено та́кже, что под назва́нием «маляри́йный кома́р» существу́ет 15 вне́шне не различи́мых ви́дов.
Физиологи́ческий крите́рий заключа́ется в схо́дстве жи́зненных проце́ссов, в пе́рвую о́чередь в возмо́жности скре́щивания ме́жду о́собями одного́ ви́да с образова́нием плодови́того пото́мства. Ме́жду ра́зными ви́дами существу́ет физиологи́ческая изоля́ция. Наприме́р, у мно́гих ви́дов дрозофилы спе́рма о́собей|осо́бей чужо́го ви́да вызыва́ет иммунологи́ческую реа́кцию в половы́х путя́х са́мки, что приво́дит к ги́бели сперматозо́идов. В то же вре́мя ме́жду не́которыми ви́дами живы́х органи́змов скре́щивание возмо́жно; при э́том мо́гут образо́вываться плодови́тые гибри́ды (зя́блики, канаре́йки, во́роны|воро́ны, за́йцы, то́поля|тополя́, и́вы и др.)
Географи́ческий крите́рий (географи́ческая определённость ви́да) осно́ван на том, что ка́ждый вид занима́ет определённую террито́рию и́ли аквато́рию. Ины́ми слова́ми, ка́ждый вид характеризу́ется определённым географи́ческим ареа́лом. Мно́гие ви́ды занима́ют ра́зные ареа́лы. Но огро́мное число́ ви́дов име́ет совпада́ющие (накла́дывающиеся) и́ли перекрыва́ющиеся ареа́лы. Кро́ме того́, существу́ют ви́ды, не име́ющие чётких грани́ц распростране́ния, а та́кже ви́ды-космополи́ты, обита́ющие на огро́мных простра́нствах су́ши|суши́ и́ли океа́на. Космополи́тами явля́ются не́которые обита́тели вну́тренних водоёмов — рек и пресново́дных озёр (ви́ды рде́стов, ря́ски, тростни́к). Обши́рный набо́р космополи́тов име́ется среди́ со́рных и му́сорных расте́ний, синантро́пных живо́тных (ви́ды, обита́ющие ря́дом с челове́ком и́ли его́ жили́щем) — посте́льный клоп, ры́жий тарака́н, ко́мнатная му́ха, а та́кже одува́нчик лека́рственный, яру́тка полева́я, пасту́шья су́мка и др.
Существу́ют та́кже ви́ды, кото́рые име́ют разо́рванный ареа́л. Так, наприме́р, ли́па растёт в Евро́пе, встреча́ется в Кузне́цком Алатау и Красноя́рском кра́е. Голуба́я соро́ка|сорока́ име́ет две ча́сти ареа́ла — западноевропе́йскую и восточносиби́рскую. В си́лу э́тих обстоя́тельств географи́ческий крите́рий, как и други́е, не явля́ется абсолю́тным.
Экологи́ческий крите́рий осно́ван на том, что ка́ждый вид мо́жет существова́ть то́лько в определённых усло́виях, выполня́я соотве́тствующую фу́нкцию в определённом биогеоцено́зе. Ины́ми слова́ми, ка́ждый вид занима́ет определённую экологи́ческую ни́шу. Наприме́р, лю́тик е́дкий произраста́ет на по́йменных лу́гах|луга́х, лю́тик ползу́чий — по берега́м рек и кана́в, лю́тик жгу́чий — на заболо́ченных места́х. Существу́ют, одна́ко, ви́ды, кото́рые не име́ют стро́гой экологичекой приуро́ченности. Во-пе́рвых, э́то синантро́пные ви́ды. Во-вторы́х, э́то ви́ды, кото́рые нахо́дятся под опе́кой челове́ка: ко́мнатные и культу́рные расте́ния, дома́шние живо́тные.
Генети́ческий (цитоморфологический) крите́рий осно́ван на разли́чии ви́дов по кариотипам, т. е. по числу́, фо́рме и разме́рам хромосо́м. Для подавля́ющего большинства́ ви́дов хара́ктерен|характе́рен стро́го определённый кариотип. Одна́ко и э́тот крите́рий не явля́ется универса́льным. Во-пе́рвых, у мно́гих ра́зных ви́дов число́ хромосо́м одина́ково и фо́рма их схо́дна. Так, мно́гие ви́ды из семе́йства бобо́вых име́ют 22 хромосо́мы (2n = 22). Во-вторы́х, в преде́лах одного́ и того́ же ви́да мо́гут встреча́ться о́соби с ра́зным число́м хромосо́м, что явля́ется результа́том гено́мных мута́ций. Наприме́р, и́ва ко́зья име́ет дипло́идное (38) и тетраплоидное (76) число́ хромосо́м. У серебри́стого карася́ встреча́ются популя́ции с набо́ром хромосо́м 100, 150,200, тогда́ как норма́льное число́ их равно́ 50. Таки́м о́бразом, в слу́чае возникнове́ния полиплоидных и́ли анеушюидных (отсу́тствие одно́й хромосо́мы и́ли появле́ние ли́шней в гено́ме) форм на осно́ве генети́ческого крите́рия нельзя́ достове́рно определи́ть принадле́жность о́собей|осо́бей к конкре́тному ви́ду.
Биохими́ческий крите́рий позволя́ет различи́ть ви́ды по биохими́ческим пара́метрам (соста́в и структу́ра определённых белко́в, нуклеи́новых кисло́т и други́х веще́ств). Изве́стно, что си́нтез определённых высокомолекуля́рных веще́ств прису́щ лишь отде́льным гру́ппам ви́дов. Наприме́р, по спосо́бности образо́вывать и нака́пливать алкало́иды различа́ются ви́ды расте́ний в преде́лах семе́йств паслёновых, сложноцве́тных, лиле́йных, орхидных. И́ли, к приме́ру, для двух ви́дов ба́бочек из ро́да|рода́ амата диагности́ческим при́знаком явля́ется нали́чие двух ферме́нтов — фосфоглюкомутазы и эстеразы-5. Одна́ко э́тот крите́рий не нахо́дит широ́кого примене́ния — он трудоёмкий и далеко́ не универса́льный. Существу́ет значи́тельная внутривидова́я изме́нчивость практи́чески всех биохими́ческих показа́телей вплоть до после́довательности аминокисло́т в моле́кулах белко́в и нуклеоти́дов в отде́льных уча́стках ДНК.
Таки́м о́бразом, ни оди́н из крите́риев в отде́льности не мо́жет служи́ть для определе́ния ви́да. Охарактеризова́ть вид мо́жно то́лько по их совоку́пности.
Видео по теме : Критерии вида биология примеры
Крите́рии ви́да биоло́гия приме́ры
Ви́ды разделя́ются не сто́лько разли́чиями, ско́лько обосо́бленностью. Исходя́ из совреме́нной конце́пции ви́да, вытека́ют крите́рии, т. е. разли́чия, по кото́рым да́же бли́зкие ви́ды мо́жно отлича́ть друг от дру́га.
В осно́ве морфологи́ческого крите́рия лежи́т схо́дство вне́шнего и вну́треннего строе́ния ме́жду о́собями одного́ ви́да.
Так, наприме́р, я́вно различа́ются ме́жду собо́й по вне́шним при́знакам медве́дь и волк. В то вре́мя как волк, шака́л, гие́на, лиси́ца вне́шне бо́лее схо́дны, так как принадлежа́т к одному́ семе́йству Во́лчьих.
Ещё в бо́льшей сте́пени схо́дна вне́шность ви́дов внутри́ одного́ ро́да|рода́. Внутри́ одного́ ви́да отли́чия вообще́ малозначимы.
Э́тот крите́рий са́мый удо́бный, и поэ́тому широко́ испо́льзуется в система́тике. Одна́ко о́соби в преде́лах ви́да иногда́ так си́льно отлича́ются, что то́лько по морфологи́ческому крите́рию не всегда́ удаётся определи́ть, к како́му ви́ду они́ отно́сятся.
Вме́сте с тем существу́ют ви́ды морфологи́чески схо́дные, но о́соби э́тих ви́дов не скре́щиваются ме́жду собо́й. Э́то ви́ды-двойники́, кото́рые иссле́дователи открыва́ют во мно́гих системати́ческих гру́ппах (см. Рис. 3).
Рис. 3. Ви́ды-двойники́ у насеко́мых
Так, под назва́нием Кры́са чёрная различа́ют два ви́да-двойника́, име́ющих в кариотипах по 38 и 42 хромосо́мы.
Генети́ческий крите́рий осно́ван на разли́чии ви́дов в их геноти́пах.
Ви́ды мо́гут отлича́ться по числу́ и фо́рме хромосо́м. Но и при ра́венстве хромосо́м нуклеоти́дная после́довательность ви́да остаётся в значи́тельной сте́пени уника́льной.
О́коло 5% всех ви́дов насеко́мых, птиц, рыб, земново́дных, черве́й составля́ют ви́ды-двойники́.
В осно́ву физиологи́ческого крите́рия поло́жено схо́дство всех проце́ссов жизнеде́ятельности о́соби одного́ ви́да. Пре́жде всего́, э́то схо́дство размноже́ния. О́соби ра́зных ви́дов, как пра́вило, не скре́щиваются, и́ли пото́мство их беспло́дно.
Наприме́р, у мно́гих ви́дов му́хи дрозофилы, спе́рма о́соби чужо́го ви́да вызыва́ет имму́нную реа́кцию, что приво́дит к ги́бели сперматозо́идов в половы́х путя́х са́мки.
На́до име́ть в виду́, что есть и исключе́ния. Существу́ют ви́ды, о́соби кото́рых скре́щиваются и даю́т плодови́тое пото́мство. Наприме́р, ви́ды канаре́ек, зя́бликов, тополе́й, ив.
Сле́дующий крите́рий – биохими́ческий. Он позволя́ет, когда́ э́то возмо́жно, различа́ть ви́ды по соста́ву и структу́ре хара́ктерных|характе́рных органи́ческих полиме́ров.
Географи́ческий крите́рий осно́ван на том, что ка́ждый вид занима́ет определённую террито́рию и́ли аквато́рию, называ́емую ареа́лом. Он мо́жет быть бо́льшим|больши́м и́ли ме́ньшим|меньши́м, преры́вистым и́ли сплошны́м.
Одна́ко мно́гие ви́ды име́ют накла́дывающийся друг на дру́га и́ли перекрыва́ющийся с други́м ареа́л.
Кро́ме того́, существу́ют ви́ды, вообще́ не име́ющие чётких грани́ц распростране́ния, а та́кже ви́ды-космополи́ты, обита́ющие на огро́мных простра́нственных су́шах всех контине́нтов.
biologyinfo.ru
Генетический критерий вида: примеры, характеристика
Генетический (цитогенетический) критерий вида наряду с другими применяется для разграничения элементарных систематических групп, анализа состояния вида. В данной статье рассмотрим характеристику критерия, а также сложности, с которыми может столкнуться исследователь, применяющий его.
Что такое вид
В разных отраслях биологической науки вид определяется по-своему. В эволюционном ракурсе можно сказать, что вид - это совокупность особей, имеющих сходство внешнего строения и внутренней организации, физиологических и биохимических процессов, способных к неограниченному скрещиванию, оставлению плодовитого потомства и генетически обособленная от сходных групп.
Вид может быть представлен одной или несколькими популяциями и, соответственно, иметь цельный или рассеченный ареал (территорию/акваторию обитания)
Номенклатура вида
Каждый вид имеет свое название. В соответствии с правилами бинарной номенклатуры, оно состоит из двух слов: существительного и прилагательного. Имя существительное является родовым названием, а прилагательное - видовым. Например, в названии "Одуванчик лекарственный", вид "лекарственный" является одним из представителей растений рода "Одуванчик".
Особи родственных видов внутри рода имеют некоторые различия внешнего вида, физиологии, экологических предпочтений. Но если они слишком похожи, то их видовую принадлежность определяет генетический критерий вида на основе анализа кариотипов.
Для чего виду нужны критерии
Карл Линней, первым давший современные названия и описавший множество видов живых организмов, считал их неизменными и невариабельными. То есть все особи соответствуют единому видовому образу, а любые отклонения от него являются ошибкой воплощения видовой идеи.
С первой половины XIX века Чарльз Дарвин и его последователи обосновывают совершенно другую концепцию вида. В соответствии с ней, вид изменчив, неоднороден и включает переходные формы. Постоянство вида относительно, оно зависит от изменчивости условий окружающей среды. Элементарная единица существования вида - популяция. Она репродуктивно обособлена и соответствует генетическому критерию вида.
Учитывая неоднородность особей одного вида, ученым бывает сложно определить видовую принадлежность организмов или распределить их между систематическими группами.
Морфологический и генетический критерии вида, биохимический, физиологический, географический, экологический, поведенческий (этологический) - все это комплексы различий между видами. Они определяют изолированность систематических групп, их репродуктивную дискретность. И по ним можно отличить один вид от другого, установить степень их родства и положение в биологической системе.
Характеристика генетического критерия вида
Сущность данного признака в том, что все особи одного вида обладают одинаковым кариотипом.
Кариотип - это своеобразный хромосомный "паспорт" организма, он определяется количеством хромосом, присутствующих в зрелых соматических клетках организма, их размерами и особенностями строения:
- соотношением длины плеч хромосом;
- положением в них центромер;
- наличием вторичных перетяжек и спутников.
Принадлежащие к разным видам особи не смогут скрещиваться. Даже если получение потомства возможно, как у осла и лошади, тигра и льва, то межвидовые гибриды не будут плодовитыми. Это объясняется тем, что половинки генотипа неодинаковы и конъюгация между хромосомами не может произойти, поэтому гаметы не образуются.
На фото: мул - бесплодный гибрид осла и кобылы.
Объект исследования - кариотип
Кариотип человека представлен 46 хромосомами. У большинства исследованных видов количество отдельных молекул ДНК в ядре, образующих хромосомы, укладывается в диапазон 12 – 50. Но есть исключения. Плодовая мушка дрозофила имеет по 8 хромосом в ядрах клеток, а у мелкого представителя семейства Чешуекрылые Lysandra диплоидный хромосомный набор равен 380.
Электронная микрофотография кондесированных хромосом, позволяющая оценить их форму и размер, отражает кариотип. Анализ кариотипа в рамках исследования генетического критерия, а также сравнение кариотипов между собой помогает определить видовую принадлежность организмов.
Когда два вида как один
Общий признак критериев вида в том, что они не являются абсолютными. Это значит, что применение только одного из них может быть недостаточным для точного определения. Организмы, внешне неотличимые друг от друга, могут оказаться представителями разных видов. Здесь морфологическому приходит на помощь генетический критерий. Примеры двойников:
- На сегодняшний день известно два вида черных крыс, которые раньше определялись как один благодаря внешней идентичности.
- Существует не менее 15 видов малярийных комаров, которые различимы лишь благодаря цитогенетическому анализу.
- В Северной Америке найдено 17 видов сверчков, имеющих генетические различия, но фенотипически относимых к единому виду.
- Считается, что среди всех видов птиц есть 5% двойников, для идентификации которых нужно применять генетический критерий.
- Путаница в систематике горных полорогих была устранена благодаря кариологическому анализу. Выделено 3 разновидности кариотипов (у муфлонов 2n=54, у архаров и аргали - 56, уриалы имеют по 58 хромосом).
Один из видов черных крыс имеет 42 хромосомы, кариотип другого представлен 38 молекулами ДНК.
Когда один вид как два
Для видовых групп с большой площадью ареала и численностью особей, когда внутри них действует географическая изоляция или особи имеют широкую экологическую валентность, характерно наличие особей с различными кариотипами. Такое явление - еще один вариант исключений в генетическом критерии вида.
Примеры хромосомного и геномного полиморфизма часты у рыб:
- у форели радужной количество хромосом меняется от 58 до 64;
- две кариоморфы, с 52 и 54 хромосомами, обнаружены у сельди беломорской;
- при диплоидном наборе в 50 хромосом, представители разных популяций карася серебряного имеют по 100 (тетраплоиды), 150 (гексаплоиды), 200 (октаплоиды) хромосом.
Полиплоидные формы находятся и у растений (козья ива), и у насекомых (долгоносики). Домовые мыши и песчанки могут иметь разное количество хромосом, не кратное диплоидному набору.
Двойники по кариотипу
У представителей разных классов и типов могут встречаться кариотипы с одним числом хромосом. Гораздо больше таких совпадений среди представителей одних семейств и родов:
- У горилл, орангутанов и шимпанзе кариотип, состоящий из 48 хромосом. На вид различия не определяются, тут нужно сравнивать порядок нуклеотидов.
- Незначительны отличия в кариотипах североамериканского бизона и европейского зубра. У обоих по 60 хромосом в диплоидном наборе. Они будут отнесены к одному виду, если проводить анализ только по генетическому критерию.
- Примеры генетических двойников находятся и среди растений, особенно внутри семейств. Среди ив возможно даже получение межвидовых гибридов.
Для выявления тонких различий генетического материала у таких видов нужно определять последовательности генов и порядок их включения.
Влияние мутаций на анализ критерия
Количество хромосом кариотипа может быть изменено в результате геномных мутаций – анеуплоидии или эуплоидии.
При анеуплоидии в кариотипе появляется одна или несколько добавочных хромосом, а также может быть число хромосом меньшее, чем у полноценной особи. Причина такого нарушения в нерасхождении хромосом на стадии образования гамет.
На рисунке пример анеуплоидии у человека (синдром Дауна).
Зиготы с уменьшенным числом хромосом, как правило, не приступают к дроблению. А полисомные организмы (с «лишними» хромосомами») вполне могут оказаться жизнеспособными. В случае трисомии (2n+1) или пентасомии (2n+3) нечетное число хромосом укажет на аномалию. Тетрасомия же (2n+2) может привести к фактической ошибке определения вида по генетическому критерию.
| Мутация | Сущность мутации | Влияние на генетический критерий вида |
| Тетрасомия | В кариотипе присутствует дополнительная пара хромосом или две негомологичные добавочные хромосомы. | При анализе только по данному критерию, организм может быть отнесен к виду, имеющему на одну пару хромосом больше. |
| Тетраплоидия | В кариотипе присутствует по четыре хромосомы из каждой пары вместо двух. | Организм может быть отнесен к другому виду вместо полиплоидного сорта того же вида (у растений). |
Умножение кариотипа – полиплоидия - также может ввести в заблуждение исследователя, когда кариотип мутанта представляет сумму нескольких диплоидных наборов хромосом.
Сложность критерия: неуловимые ДНК
Диаметр нити ДНК в раскрученном состоянии составляет 2 нм. Генетический критерий определяет кариотип в период, предшествующий делению клетки, когда тонкие молекулы ДНК многократно спирализуются (конденсируются) и представляют собой плотные палочковидные структуры – хромосомы. Толщина хромосомы в среднем 700 нм.
Школьные и университетские лаборатории обычно оснащены микроскопами с небольшим увеличением (от 8 до 100), рассмотреть в них детали кариотипа не представляется возможным. Разрешающая способность светового микроскопа, кроме того, позволяет на любом, даже самом большом увеличении увидеть объекты не меньше половины длины самой короткой световой волны. Наименьшая длина - у волн фиолетового цвета (400 нм). Это значит, что мельчайший объект, различимый в световой микроскоп будет от 200 нм.
Получается, что окрашенный деконденсированный хроматин будет выглядеть как замутненные области, а хромосомы будут видны без деталей. Четко увидеть и сравнить между собой разные кариотипы позволяет электронный микроскоп с разрешающей способностью от 0,5 нм. Учитывая толщину нитевидной ДНК (2 нм), она будет хорошо различима под таким прибором.
Цитогенетический критерий в школе
По причинам, описанным выше, использование микропрепаратов на лабораторных работах по генетическому критерию вида нецелесообразно. В заданиях можно применять фотографии хромосом, полученные под электронным микроскопом. Для удобства работы на фото отдельные хромосомы объединяют в гомологичные пары и располагают по порядку. Такая схема называется кариограммой.
Пример задания для лабораторной работы
Задание. Рассмотрите приведенные фотографии кариотипов, сравните их и сделайте вывод о принадлежности особей к одному или двум видам.
Фотографии кариотипов для сравнения на лабораторной работе.
Работа над заданием. Подсчитать общее количество хромосом на каждом фото кариотипа. В случае совпадения сравнить их по внешнему виду. Если представлена не кариограмма, среди хромосом средней длины найти самые короткие и самые длинные на обоих изображениях, сопоставить их по размеру и расположению центромер. Сделать вывод о различии/сходстве кариотипов.
Ответы на задание:
- Если количество, размер и форма хромосом совпадают, то две особи, чей генетический материал представлен для изучения, относятся к одному виду.
- Если количество хромосом отличается в два раза, и на обеих фотографиях встречаются одинаковые по размеру и форме хромосомы, то, скорее всего, особи являются представителями одного вида. Это будут кариотипы диплоидной и тетраплоидной форм.
- Если число хромосом неодинаково (отличается на одну – две), но в целом форма и размеры хромосом обоих кариотипов совпадают, речь идет о нормальной и мутантной формах одного вида (явление анеуплоидии).
- При разном количестве хромосом, а также несовпадении характеристик размера и формы, критерий отнесет представленных особей к двум разным видам.
В выводе требуется указать, можно ли на основании генетического критерия (и только его) определять видовую принадлежность особей.
Ответ: нельзя, поскольку любой видовой критерий, в том числе и генетический, имеет исключения и может дать ошибочный результат определения. Точность может гарантировать лишь применение комплекса критериев вида.
fb.ru
Биохимический критерий вида: определение, примеры
Изучение состава ДНК – это важная задача. Наличие подобной информации позволяет выявлять характерные признаки всех живых организмов, изучать их.
Определение
Вид представляет собой основную форму организации земной жизни. Именно его считают главной единицей классификации биологических объектов. Те проблемы, которые связаны с данным термином, лучше анализировать в историческом аспекте.
Страницы истории
Термин «вид» с древних времен применялся для характеристики названий биологических объектов. Карл Линней (шведский натуралист) предложил применять этот термин для характеристики дискретности биологического разнообразия.
При выделении видов учитывались различия между особями по минимальному количеству внешних параметров. Данный метод был назван типологическим подходом. При причислении особи к какому-то виду сравнивали его признаки с описанием тех видов, которые уже были известны.
В тех случаях, когда не удавалось провести сравнение по готовым диагнозам, описывали новый вид. В некоторых случаях возникали казусные ситуации: самки и самцы, принадлежащие к одному виду, описывались как представители разных классов. К концу XIX века, когда уже было достаточно информации о млекопитающих и птицах, живущих на нашей планете, были выявлены основные проблемы типологического подхода.
В прошлом веке существенное развитие получила генетика, поэтому вид стал рассматриваться в качестве популяции, имеющей уникальный сходный генофонд, имеющий определенную «систему защиты» его целостности.
Именно в XX веке сходство по биохимическим параметрам стало основой концепции вида, автором которой стал Эрнст Майер. Подобная теория детально описывала биохимический критерий вида.
Реальность и вид
В книге Ч. Дарвина «Происхождение видов» идет речь о возможности взаимного превращения видов, постепенному «зарождению» организмов с новыми признаками.
Вид можно считать совокупностью экологически и географически сходных популяций, которые способны в природных условиях скрещиваться между собой. Они имеют сходные биохимические свойства, общие морфофизические признаки.
Критерии вида
Под ними подразумевают сумму некоторых признаков, присущих только одному виду. У каждого есть свои характерные параметры, которые необходимо разобрать подробнее.
Физиологический критерий состоит в сходстве процессов жизнедеятельности, к примеру, размножения. Не предполагается скрещивание между представителями разных видов.
Морфологический критерий предполагает аналогию во внешнем и внутреннем строении особей одного вида.
Биохимический критерий вида связан со специфичностью нуклеиновых кислот и белков.
Генетический признак предполагает какой-то конкретный набор хромосом, отличающихся по структуре, сложности строения.
Этологический критерий связан с ареалом обитания. Для каждого вида характерны свои области нахождения в природной среде.
Главные черты
Вид считают качественной ступенью живой природы. Он может существовать в виде результата различных внутривидовых отношений, обеспечивающих его эволюцию и воспроизводство. Его основной чертой является некая стабильность генофонда, которая поддерживается репродуктивной изоляцией одних особей от иных схожих видов.
Для поддержания единства используется свободное скрещивание между особями, приводящее к постоянному потоку генов внутри родового сообщества.
Каждый вид на протяжении нескольких поколений адаптируется в условиях определенной местности. Биохимический критерий вида предполагает постепенную перестройку его генетической структуры, вызванную эволюционными мутациями, рекомбинациями, естественным отбором. Подобные процессы приводят к неоднородности вида, его распаду на расы, популяции, подвиды.
Для достижения генетической обособленности необходимо разделение родственных групп морями, пустынями, горными хребтами.
Биохимический критерий вида связан также с экологической изоляцией, заключающейся в несовпадении сроков размножения, обитание животных в разных ярусах биоценоза.
Если происходит межвидовое скрещивание либо появляются гибриды с ослабленными характеристиками, то это является показателем качественной обособленности вида, его реальности. К. А. Тимирязев считал, что вид - это строго определенная категория, которая не предполагает модификаций, а потому не существует в реальной природе.
Этологический критерий объясняет процесс эволюции в живых организмах.
Популяция
Биохимический критерий вида, примеры которого можно рассмотреть для разных популяций, имеет особое значение для развития вида. В рамках ареала особи одного вида распространяются неравномерно, поскольку в живой природе нет одинаковых условий для размножения и существования.
К примеру, колонии кротов распространяются только в отдельных луговинах. Происходит естественный распад населения вида на популяции. Но подобные разграничения не убирают возможности скрещивания между особями, располагающимися на пограничных участках.
Физиологический критерий связан и с тем, что плотность популяции подвергается существенным колебаниям в разные сезоны, годы. Популяция представляет собой форму существования в определенных условиях среды, ее по праву считают единицей эволюции.
Ее можно считать совокупностью особей одного вида, способных к свободному взаимному скрещиванию.
Они существуют на протяжении длительного временного промежутка на какой-то части ареала, в некоторой степени обособлены от иных популяций. В чем проявляется биохимический критерий вида? При наличии у особей одной популяции существенного количества сходных признаков, допускается внутреннее скрещивание. Несмотря на подобный процесс, популяции характеризуются генетической неоднородностью из-за постоянно появляющейся наследственной изменчивости.
Дарвиновская дивергенция
Как объясняет теория расхождения признаков свойств потомков биохимический критерий вида? Примеры разных популяций доказывают возможность существования при внешней однородности значительного количества отличий в генетических признаках. Именно это дает возможность популяции эволюционировать. Выживать в условиях жесткого естественного отбора.
Типы видов
Разделение осуществляется на основе двух критериев:
- морфологического, который предполагает выявление отличий между видами;
- репродуктивной изоляции, оценивающей степень генетической индивидуальности.
При описании новых видов часто появляются некоторые сложности, которые связаны с незавершенностью и постепенностью процесса видообразования, а также с неоднозначным соответствием критериев между собой.
Биохимический критерий вида, определение которого имеет разные трактовки, позволяет выделять такие «типы»:
- монотипический отличается неразорванным обширным ареалом, на котором слабо выражается географическая изменчивость;
- политипический подразумевает включение сразу нескольких подвидов, изолированных географически;
- полиморфный предполагает существование внутри одной популяции нескольких морфо-групп особей, которые существенно различаются по окраске, но могут скрещиваться. Генетическая основа явления полиморфизма достаточно проста: отличия между морфами объясняется воздействием различных аллелей одного гена.
Примеры полиморфизма
Адаптационный полиморфизм можно рассмотреть на примере богомола. Для него характерно существование бурой и зеленой морфы. Первый вариант сложно обнаружить на зеленых растениях, а вторая отлично маскируется в сухой траве, ветках деревьев. При пересаживании богомолов данного вида на иной фон наблюдался адаптационный полиморфизм.
Гибридогенный полиморфизм рассмотрим на примере испанской каменки. Самцы данного вида в черногорлой и белогорлой морфах. В зависимости от особенностей ареала подобное соотношение имеет определенные отличия. В результате лабораторных исследований была выдвинута гипотеза об образовании черногорлой морфы в процессе гибридизации с каменкой-плешанкой.
Виды-двойники
Они могут обитать совместно, но между ними не происходит скрещивания, наблюдаются слабые морфологические отличия. Проблема отличия подобных видов определяется сложностью выделения их диагностических характеристик, так как подобные виды-двойники отлично разбираются в своей «таксономии».
Подобное явление характерно для тех групп животных, которые используют при поиске партнера запах, к примеру, грызуны, насекомые. Лишь в некоторых случаях подобное явление наблюдается у организмов, пользующихся акустической и зрительной сигнализацией.
Клесты сосновик и еловик являются примером видов-двойников среди птиц. Для них характерно совместное обитание на большой территории, которая охватывает Скандинавский полуостров и Северную Европу. Но, несмотря на это, для птиц не характерно скрещивание между собой. Основные морфологические различия между ними состоят в размерах клюва, он существенно толще у сосновика.
Полувиды
Учитывая, что процесс видообразования является длительным и тернистым, могут появляться такие формы, у которых довольно проблематично выделить статус. Они не стали отдельным видом, но их вполне можно назвать полувидом, так как между ними существенные морфологические отличия. Биологи именуют подобные формы «пограничными случаями», «полувидами». В природе они встречаются достаточно часто. Например, в Средней Азии обычный воробей сосуществует вместе с черногрудым воробьем, близким ему по характеристикам, но имеющий иную окраску.
Несмотря на один ареал обитания, не происходит гибридизации между ними. В Италии существует иная форма воробья, которая появилась в результате гибридизации испанского и домового. В Испании они существуют совместно, но гибриды считаются редким явлением.
В заключение
Для того чтобы исследовать многообразие жизни, человек должен был создать определенную систему классификации организмов для подразделения их на отдельные виды. Вид является минимальной структурной единицей, которая сложилась исторически.
Ее характеризуют как совокупность особей, сходных по физиологическим, морфологическим, биохимическим признакам, дающих качественное потомство, приспособленное к конкретным условиям среды. Подобные признаки позволяют биологам вести четкую классификацию живых организмов.
fb.ru
Вид и его критерии
Вид является одной из основных форм организации жизни на Земле (наряду с клеткой, организмом и экосистемой) и основной единицей классификации биологического разнообразия. Но в то же время термин "вид" до сих пор остается одним из наиболее сложных и неоднозначных биологических понятий.
Проблемы, связанные с понятием биологического вида легче понять, рассматривая их в историческом аспекте.
ИСТОРИЯ ВОПРОСАТермин "вид" употреблялся для обозначения имен биологических объектов с древнейших времен. Изначально он не был чисто биологическим: виды уток (кряква, шилохвость, чирок) не имели принципиальных отличий от видов кухонной утвари (сковородка, кастрюля и т.д.).Биологический смысл термину "вид" придал шведский натуралист Карл Линней. Он употреблял это понятие для обозначения важного свойства биологического разнообразия - его дискретности (прерывистости; от латинского discretio - разделять). К. Линней рассматривал виды как объективно существующие группы живых организмов, достаточно легко отличимые друг от друга. Он считал их неизменными, раз и навсегда созданными богом.
Выделение видов в то время происходило на основе различий между особями по ограниченному числу внешних признаков. Этот метод получил название типологического подхода. Отнесение особи к тому или иному виду осуществлялось на основе сличения ее признаков с описаниями уже известных видов. Если ее признаки не удавалось соотнести ни с одним из существующих видовых диагнозов, то по данному экземпляру (он получал название типового) описывался новый вид. Иногда это приводило к казусным ситуациям: самцы и самки одшого вида описывались как разные виды
С развитием эволюционных идей в биологии возникла дилемма: либо виды без эволюции, либо эволюция без видов. Авторы эволюционных теорий - Жан-Батист Ламарк и Чарльз Дарвин отрицали реальность видов. Ч.Дарвин, автор "Происхождения видов путем естественного отбора ...", считал их "искусственными понятиями, придуманными ради удобства".
К концу XIX века, когда разнообразие птиц и млекопитающих было достаточно полно изучено на значительной территории Земли, стали очевидны недостатки типологического подхода: выяснилось, что животные из разных мест порой хоть и незначительно, но достаточно надежно отличаются друг от друга. В соответствии с установленными правилами им надо было присваивать статус самостоятельных видов. Число новых видов росло лавинообразно. Наряду с этим крепло сомнение: стоит ли различным популяциям близкородственных животных присваивать видовой статус только на том основании, что они слегка друг от друга отличаются?
В XX веке с развитием генетики и синтетической теории вид стали рассматривать как группу популяций с общим уникальным генофондом, обладающую собственной "системой защиты" целостности своего генофонда. Таким образом, типологический подход к выделению видов сменился эволюционным: виды определяются не различием, а обособленностью. Популяциям вида, морфологически отличным друг от друга, но способных свободно скрещиваться друг с другом, придается статус подвидов. Эта система взглядов легла в основу биологической концепции вида, получившей мировое признание благодаря заслуге Эрнста Майра. Смена концепций вида "примирила" представления о морфологической обособленности и эволюционной изменяемости видов и позволила с большей объективностью подойти к задаче описания биологического разнообразия.Вид и его реальность. Ч. Дарвин в своей книге "Происхождение видов" и в других работах исходил из факта изменяемости видов, превращения одного вида в другой. Отсюда его трактовка вида как устойчивого и одновременно изменяющегося с течением времени, приводящего сначала к появлению разновидностей, которые он назвал "зарождающимися видами".
Вид - совокупность географически и экологически близких популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологи-ческими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.
Критерии вида - совокупность определенных признаков, свойственных только одному какому-либо виду (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
|
Критерии вида |
Показатели каждого критерия |
|
Морфологический |
Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида; характеристика особенностей строения представителей одного вида |
|
Физиологический |
Сходство всех процессов жизнедеятельности, и прежде всего размножения. Представители разных видов, как правило, не скрещиваются или их потомство бесплодно |
|
Биохимический |
Видовая специфичность белков и нуклеиновых кислот |
|
Генетический |
Каждый вид характеризуется определенным, присущим только ему набором хромосом, их структурой и дифференцированной окраской |
|
Эколого-географический |
Ареал обитания и непосредственная среда обитания - экологическая ниша. Каждый вид имеет свою собственную нишу обитания и ареал распространения |
Существенно и то, что вид представляет собой универсальную дискретную (дробимую) единицу организации жизни. Вид - это качественная ступень живой природы, он существует как результат внутривидовых взаимоотношений, которые обеспечивают его жизнь, воспроизведение и эволюцию.
Главная черта вида- относительная стабильность его генофонда, поддерживаемая репродуктивной изоляцией особей от других таких же видов. Единство вида поддерживается свободным скрещиванием между особями, в результате которого осуществляется постоянный поток генов во внутривидовом сообществе. Поэтому каждый вид на протяжении многих поколений устойчиво существует на той или иной местности, в этом проявляется его реальность. В то же время генетическая структура вида постоянно перестраивается под влиянием эволюционных факторов (мутации, рекомбинации, отбор), и поэтому вид оказывается неоднородным. Он распадается на популяции, расы, подвиды.
Генетическая обособленность видов достигается географической (родственные группы разделены морем, пустыней, горным хребтом) и экологической изоляцией (несовпадение сроков и мест размножения, обитание животных в различных ярусах биоценоза). В тех случаях, когда межвидовое скрещивание все же происходит, гибриды либо ослаблены, либо стерильны (например, гибрид осла и лошади - мул), что указывает на качественную обособленность вида и его реальность. По определению К. А. Тимирязева, "вида как категории строго определенной, всегда себе равной и неизменной, в природе не существует. Но вместе с этим мы должны признать, что виды, в наблюдаемый нами момент, имеют реальное существование".
Популяция. В пределах ареала какого-либо вида его особи распространены неравномерно, так как в природе нет идентичных условий для существования и размножения. Например, колонии кротов встречаются лишь в отдельных луговинах, заросли крапивы - по оврагам и канавам, лягушки одного озера бывают отделены от другого соседнего озера и т. д. Население вида распадается на естественные группировки - популяции. Однако эти разграничения не устраняют возможности скрещивания между особями, занимающими пограничные участки. Плотность населения популяции подвержена значительным колебаниям в разные годы и различные сезоны года. Популяция - это форма существования вида в конкретных условиях среды и единица его эволюции.
Популяция представляет собой совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определенной части ареала внутри вида и относительно обособленных от других популяций. Особи одной популяции обладают наибольшим, сходством по всем признакам, присущим виду, вследствие того, что возможность скрещивания внутри популяции выше, чем между особями соседних популяций и они испытывают одинаковое давление отбора. Несмотря на это популяции генетически неоднородны вследствие непрерывно возникающей наследственной изменчивости.
Дарвиновская дивергенция (расхождение признаков и свойств потомков по отношению к исходным формам) может происходить только путем дивергенции популяций. Впервые это положение в 1926 г. обосновал С. С. Четвериков, показав, что за кажущейся внешней однородностью любой вид обладает огромным скрытым запасом генетической изменчивости в форме множества разнообразных рецессивных генов. Этот генетический резерв неодинаков в разных популяциях. Именно поэтому популяция является элементарной единицей вида и элементарной эволюционной единицей.
ТИПЫ ВИДОВ
Выделение видов происходит на основании двух принципов (критериев). Это морфологический критерий (выявляющий различия между видами) и критерий репродуктивной изоляции (оценивающий степень их генетической обособленности). Процедура описания новых видов зачастую сопряжена с определенными сложностями, связанных как с неоднозначным соответствием критериев вида друг другу, так и с постепенностью и незавершенностью процесса видообразования. В зависимости от того, какого рода сложности возникали при выделении видов и каким образом они были решены, выделяют так называемые "типы видов".
Монотипический вид. Часто никаких сложностей при описании новых видов не возникает. Такие виды обычно обладают обширным неразорванным ареалом, на протяжении которого географическая изменчивость выражена слабо.
Политипический вид. Нередко с помощью морфологического критерия выделяется целая группа близкородственных форм, обитающих, как правило, в сильно расчлененной местности (в горах, либо на островах). Каждая из этих форм имеет свой, обычно довольно ограниченный ареал. Если между сравниваемыми формами существует географический контакт, то возможно применение критерия репродуктивной изоляции: если гибриды не возникают, либо относительно редки, этим формам придается статус самостоятельных видов; в противном случае описывают разные подвиды одного вида. Вид, включающий в себя несколько подвидов называется политипическим. Когда же анализируемые формы географически изолированы, оценка их статуса довольно субъективна и происходит только на основании морфологического критерия: если различия между ними "существенны", то перед нами - разные виды, если нет - подвиды. Не всегда в группе близкородственных форм удается однозначно определить статус каждой формы. Иногда группа популяций замыкается в кольцо, охватывающее горный массив или земной шар. В таком случае может оказаться, что "хорошие" (обитающие совместно и не гибридизирующие) виды связаны друг с другом цепью подвидов.
Полиморфный вид. Иногда в пределах единой популяции вида существуют две или несколько морф - групп особей, резко отличных по окраске, но способных свободно скрещиваться друг с другом. Как правило, генетическая основа полиморфизма проста: различия между морфами обуславливается действием разных аллелей одного гена. Пути возникновения этого явления могут быть весьма различны.
|
Адаптивный полиморфизм богомола |
Гибридогенный полиморфизм испанской каменки |
|
У богомола существует зеленая и бурая морфы. Первая плохо заметна на зеленых частях растений, вторая - на ветках деревьев и сухой траве. В экспериментах по пересаживанию богомолов на фон не соответствующий их окраске удалось показать, что полиморфизм в данном случае мог возникнуть и поддерживается благодаря естественному отбору: зеленая и бурая окраска богомолов является защитой от хищников и позволяет этим насекомым меньше конкурировать друг с другом. |
У самцов испанской каменки существуют белогорлая и черногорлая морфы. Характер соотношения этих морф в разных частях ареала позволяет предположить, что черногорлая морфа образовалась в результате гибридизации с близкородственным видом - каменкой-плешанкой. |
Виды-двойники - виды, обитающие совместно и не скрещивающиеся друг с другом, но очень слабо отличающиеся морфологически. Сложность различения таких видов связана со сложностью выделения или неудобстве использования их диагностических признаков - ведь сами виды-двойники прекрасно разбираются в собственной "таксономии". Чаще виды-двойники встречаются среди групп животных, использующих для поиска полового партнера запах (насекомые, грызуны) и реже - у тех, которые пользуются зрительной и акустической сигнализацией (птицы).Клесты еловик (Loxia curvirostra) и сосновик (Loxia pytyopsittacus) Эти два вида клестов являются одним из немногочисленных примеров видов-двойников среди птиц. Обитая совместно на значительной территории, охватывающую Северную Европу и Скандинавский полуостров, эти виды не скрещиваются друг с другом. Морфологические различия между ними, незначительные и весьма ненадежные, выражаются в размерах клюва: у сосновика он несколько толще, чем у еловика
"Полувиды". Видообразование - длительный процесс, и поэтому можно столкнуться с такими формами, статус которых нельзя оценить объективно. Они еще не являются самостоятельными видами, поскольку гибридизируют в природе, но это уже и не подвиды, так как морфологические различия между ними весьма существенны. Такие формы называются "пограничными случаями", "проблемными видами" или "полувидами". Формально им приписываются бинарные латинские названия, как у "нормальных" видов, и в таксономических списках они помещаются рядом друг с другом. "Полувиды" встречаются не так уж и редко, и мы сами зачастую не подозреваем, что окружающие нас виды являются типичными примерами "пограничных случаев". В Средней Азии домовый воробей обитает совместно с другим близкородственным видом - черногрудым воробьем, от которого хорошо отличается по окраске. Гибридизация между ними в этом районе отсутствует. Их систематический статус как самостоятельных видов не вызывал бы сомнений, если бы не существовала вторая зона контакта в Европе. Италию населяет особая форма воробьев, возникшая в результате гибридизации домового и испанского. При этом в Испании, где домовый и испанский воробьи также обитают совместно, гибриды встречаются редко.
www.examen.ru
Какими бывают критерии вида? :: SYL.ru
В биологии видом называют определенную совокупность особей, которые обладают наследственным сходством физиологических, биологических и морфологических особенностей, способны свободно скрещиваться и производить жизнеспособное потомство. Виды являются устойчивыми генетическими системами, поскольку в природе они отделены некоторым рядом барьеров друг от друга. Ученые различают их между собой по ряду основных признаков. Обычно выделяют следующие критерии вида: морфологический, географический, экологический, генетический, физико-биохимический.
Морфологический критерий
Такие признаки являются главными в этой системе. Морфологические критерии вида основаны на внешних различиях между отдельными группами животных или растений. Данное условие подразделяет на виды организмы, четко отличающиеся между собой по внутренним или внешним морфологическим признакам.
Географические критерии вида
Основаны на том, что представители каждой устойчивой генетической системы обитают в пределах ограниченных пространств. Такие зоны называют ареалами. Вместе с тем географический критерий имеет некоторые недочеты. Он недостаточно универсален по следующим причинам. Во-первых, существуют некоторые космополитические виды, которые распространены по всей планете (например, кит-касатка). Во-вторых, у многих биологических совокупностей ареалы географически совпадают. В-третьих, в случае некоторых слишком быстро расселяющихся популяций ареалы очень изменчивы (например, воробей или домовая муха).
Экологический критерий вида
Предполагается, что каждому виду свойственны определенные характеристики вроде типа питания, сроков размножения, места обитания и всего того, что определяет занимаемую им экологическую нишу. В основе данного критерия лежит предположение о том, что поведение одних животных отличается от поведения других.
Генетический критерий вида
Здесь учитывается главное свойство любого вида – его генетическая изоляция от других. Растения и животные различных устойчивых генетических систем практически никогда между собой не скрещиваются. Разумеется, вид совершенно полностью не может быть изолирован от притока генов от родственных видов. Однако же при этом он в целом сохраняет постоянство своего генетического состава в течение действительно длительного периода времени. Именно в генетической составляющей лежат самые четкие различия между представителями разных биологических популяций.
Физико-биохимические критерии вида
Подобные критерии также не могут служить абсолютно надежным способом для разграничения видов, поскольку фундаментальные биохимические процессы происходят у подобных групп одинаково. А в среде каждого отдельного вида существует какое-то количество приспособлений к определенным условиям обитания, что сказывается на изменении биохимических процессов.
Выводы
Таким образом, по какому-то отдельному критерию весьма затруднительно различать между собой виды. Принадлежность особи к какому-либо конкретному виду должна определяться лишь через комплексное сравнение по целому ряду критериев – всех или хотя бы большинства. Особи, которые занимают некоторую территорию и способны свободно скрещиваться между собой, являются видовой популяцией.
www.syl.ru
Экологический критерий вида: примеры и понятие
Природа создала живой мир так, что каждый тип организмов отличается от другого по способу питания, а также по территории проживания. Если взять, например, птиц, то можно проследить, что между синицей, гаечкой, лазоревкой имеются видимые различия в выборе насекомых для обеспечения себя питанием, а также в процессах добычи пропитания. Кто-то выискивает себе еду в коре дерева, а кто-то - в листьях растений. При этом все они относятся к роду синиц.
Конечно, экологический критерий не является многофункциональным по признакам, ведь наука доказала, что и некоторые животные различных видов могут иметь идентичные свойства по данному критерию. К примеру, все усатые киты поедают мелких ракообразных, и образ жизни у них также совпадает, хотя обитают они в разных морях.
Что такое вид?
Разберемся детально, что же означает сам термин "вид". В ученом мире он предполагает совокупность живых существ и растений, имеющих способность скрещиваться между собой, а также иметь потомство.
Вид попадает под определение таксономической группы, так как в наши дни он представляет собой именно группу родственных органических образований, у которых одинаковая первопричина возникновения, но в данный момент они наделены определенными признаками морфологического, физиологического и биохимического характера, отмежеванных естественным либо искусственным отбором от остальных видовых групп и адаптированных под определенную среду обитания.
Образование новых видов
Как происходит создание видов? Макроэволюция и микроэволюция - главные двигатели образования новых типов. В первом случае подразумевается возникновение качественно новых семейных групп и отрядов, появившихся вследствие длительных микроэволюционных изменений. Во втором же происходит сложный процесс мутаций, которые постепенно отделяют целые семейства и отряды, образуя новые виды. И в этом случае они становятся обособленным комплексом организмов.
То есть, благодаря микроэволюции, которую еще определяют как "надвидовую", виды еще сильнее разобщаются по своим качествам, трансформируясь в группы с одинаковым набором признаков. Это можно понять на примере экологического критерия вида: существует пшеница мягкого и твердого сорта, значит, в общем смысле это род пшеницы, а есть зерна ржи, пшеницы и ячменя, и все они являются представителями семейства злаковых. Отсюда можно сделать вывод, что все образцы любых семейств произошли от какого-либо общего предка, благодаря микроэволюционным процессам, случившимся в самой популяции данного прародителя.
Из чего состоит экологический критерий вида
Определением экологического критерия является комплексное воздействие экологических признаков на вид в его ареале. Данные признаки подразделяются на группы: биотические факторы (когда живые организмы влияют друг на друга, например, путем опыления растений пчелами), абиотические факторы (влияние температуры, влажности, света, рельефа, почвы, солености воды, ветра и так далее на развитие живых организмов) и антропогенные факторы (воздействие человека на окружающую флору и фауну).
У всех видов животного и растительного мира образуются конструктивные признаки адаптации к окружающей среде в течение эволюции, причем характер среды обитания для всего вида одинаков. Какие примеры экологического критерия вида можно привести, если рассматривать его с указанной точки зрения? Единство вида связано со свободным скрещиванием особей. Плюс историческое развитие показывает, что со временем у вида может появиться совершенно новая адаптация, к примеру подача определенных сигналов друг другу при возникновении какой-либо ситуации, либо появление групповой защиты от врагов.
Примером экологического критерия вида может являться изоляция. То есть, когда у одного и того же вида экологические условия различны, отличия в их поведении и морфологической структуре будут значительны. Хорошей иллюстрацией являются городские и деревенские стрижи. Если их посадить в одну клетку, то потомства не будет, ведь за время жизни в разных экологических условиях особи данного вида выработали у себя различные морфологические, физиологические и другие признаки. Но они продолжают оставаться под "крышей" одного и того же вида, и это является примером экологического критерия вида животных.
Растительный мир в экологическом критерии
Примерами экологического критерия вида у растений являются те, которые могут образовывать несколько экотипов, одни из них будут проживать на равнинах, а другие - в горной местности. К таким относится, например, зверобой, отдельные виды которого благодаря микроэволюции быстро приспособились к новым условиям произрастания.
Влияние внешней среды на эволюцию вида
Известный исследователь Ламарк считал, что наибольшее влияние на живой организм имеет неорганическая среда, то есть ее физический и химический составы (температура, климатические условия, водные ресурсы, почвенный состав и так далее). Все, что попадало под их воздействие, могло изменять виды живых организмов, придавая им признаки, присущие данной экологической нише. Вследствие вынужденной адаптации животное (растение) начинало видоизменяться, тем самым образуя новый вид либо подвид. Это можно назвать примером экологического критерия вида.
Температурный режим в рамках экологического критерия
Примером вида по экологическому критерию может являться живой организм, приспособленный к разным температурным режимам. Во время адаптации происходит биохимическое изменение внутренних органов и тканей. В связи с тем, что животные могут жить в низких, высоких либо колеблющихся температурах, происходит их разделение на группы: хладнокровные, теплокровные и гетеротермные.
Учитывая, что источниками тепла являются как внешние, так и внутренние факторы, то, рассматривая первую группу на примере ящериц, можно заметить, что они предпочитают греться под солнцем, нежели прятаться в тени. Значит, их внутренняя способность терморегуляции очень низкая. Находясь под тепловым потоком, температуру тела они повышают достаточно быстро. Однако путем испарения накопившейся влаги ящерица может ее снизить до комфортной. Такие виды являются организмами низшего развития. Но несмотря на это существовать при низких температурах без внешнего тепла они не смогут.
Из примеров биологии: экологический критерий вида теплокровной группы включает практически всех млекопитающих и птиц. Терморегуляция в их телах происходит на физическом (дыхание, испарение и другое) и химическом (интенсивность в обмене веществ) плане. Помимо всего, теплокровные организмы могут дрожать, тем самым повышая температуру своего тела, у животных с перьями и подшерстком теплоизоляция наступает при их поднятии. Холодному ветру или жаркому солнцу таким организмам приходится искать альтернативу: тень прохлады или хорошее укрытие от обморожения.
Третья группа является промежуточным этапом между двумя первыми. Сюда относят обычно виды примитивных животных и птиц, а также те живые организмы, которые имеют свой период спячки, то есть сами могут контролировать температуру тела, снижать либо повышать ее. Как пример можно взять сурка, который зимой, впадая в спячку, опускает температуру тела до шести градусов, а в активный период жизни повышает до человеческой.
Влияние почвы на развитие вида
Помимо климатических условий, очень важное значение для вида имеет почвенная среда ареала. В этом случае за пример экологического критерия вида можно взять представителей подземных жителей. Маленькие "землекопы" имеют только одну функцию для выживания – это как можно лучше и глубже вырыть себе жилище, чтобы ни один хищник их не достал.
Пользуются они своими конечностями, которые приспособлены под определенный вид почвы, то есть с изменением места жительства в виде почвенного грунта, конечности со времен должны подстроиться. Все живые организмы, подобные кроту, имеют схожее строение лап, также проживание под землей адаптировало животное к нехватке кислорода и удушью, а это неизбежная ситуация.
Значение атмосферных осадков на примере экологического критерия вида
Особенными отличиями в строении организма обладают существа, приспособившиеся к снежному покрову, частым дождевым осадкам, граду, повышенной влажности и так далее. В биологии экологическим критерием вида будет являться изменение животного покрова под цвет снега. Это происходит у птиц, зайцев, например белая куропатка превращается действительно в белую, меняя перьевое оперение.
Зимняя "одежда" намного теплее, а постоянное пребывание в снегу увеличивает теплообмен. Каким образом? Оказывается, под толщей снега температура воздуха намного выше, чем за его пределами. Поэтому медведи, впадающие в спячку, прекрасно переносят зиму, ночуя в снежных берлогах. Для передвижения по снегу у организмов вырабатываются специальные приспособления на конечностях, будь то острые когти, для хождения по льду или перепончатые лапы для передвижения по тропическим затопленным лесам.
Так как экология на планете постоянно меняется, то процессы микроэволюции, во время которых живые существа приспосабливаются к новым условиям проживания, продолжаются.
fb.ru
биология. Назовите критерии вида? Назовите примеры их проявления?
В основе морфологического критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида. Этот критерий самый удобный и поэтому широко используется в систематике.
Однако особи в пределах вида иногда так сильно различаются, 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. Так, под названием крыса черная различают два вида-двойника, имеющих в кариотипах по 38 и 42 хромосомы. Установлено также, что под названием малярийный комар существует до 15 внешне неразличимых видов, ранее считавшихся одним видом. Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.
В основу физиологического критерия положено сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего сходство размножения. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно. Например, у многих видов мухи дрозофилы сперма особей чужого вида вызывает иммунную реакцию, что приводит к гибели сперматозоидов в половых путях самки. В то же время в природе есть виды, особи которых скрещиваются и дают плодовитое потомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив) .
Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным (рис. 1.2). 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.
Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему
функции в определенном биогеоценозе. 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.
Генетический (цитоморфологический) критерий основан на различии видов по кариотипам, т. е. числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. 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 анеу-плоидия) . Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетра-плоидное (76) число хромосом.
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.
Таким образом, только учет всех или большинства критериев позволяет отличить особей одного вида от другого.
дальше тут:
info-4all.ru
