Урок биологии по теме "Вид. Критерии вида". 10-й класс. Определение видов растений и животных 10 класс

Вид и его критерии | Биология

По каким признакам и свойствам организмы объединяют в виды?

Развитие представлений о виде. Понятие «вид» – одно из самых сложных в биологии. Впервые термин «вид» использовал английский систематик Дж. Рей в 1693 г. Он различал виды по двум признакам: все особи одного вида имеют практически одинаковые черты строения и все они могут свободно скрещиваться, передавая свои свойства потомкам.

Учение о виде развил шведский ученый К. Линней, назвав вид совокупностью сходных по строению особей, дающих плодовитое потомство. В частности, он дал описание 10 тыс. видов растений и более 2 тыс. видов животных. К. Линней разработал биологическую номенклатуру (перечень названий), предложив бинарные (состоящие из двух слав) названия видам растений и животных на латинском языке, первым словом обозначая род, а вторым – видовую принадлежность. К. Линней выдвинул принцип иерархичности систематических категорий (таксонов): виды объединяются в роды, роды – в отряды, отряды – в классы и т. д.

К. Линней считал, что виды (группы родственных организмов) реально существуют в природе, они неизменны и их число постоянно. Хотя в последних своих трудах он уже допускал возникновение новых видов, которое стало возможным в результате гибридизации ранее существовавших видов.

Главным критерием вида К. Линней выдвигал морфологический – особенности внешнего и внутреннего строения организмов.

Современник К. Линнея французский естествоиспытатель Ж. Бюффон считал, что к одному виду относятся только те особи, которые при скрещивании дают плодовитое потомство. Межвидовые гибриды бесплодны. Этот критерий нескрещиваемости особей разных видов упоминается и сейчас во многих определениях вида. Так была заложена научная основа для дальнейшего изучения природы, способствующая формированию подлинно исторического взгляда на природу.

В первой четверти XIX в. французский ученый Ж. Б. Ламарк разработал систему классификации растений и животных. Он пришел к выводу, что виды постоянно изменяются и поэтому реально не существуют. Иначе говоря, он признавал реальным существование только особей, а виды считал созданием человеческого разума.

Учение о виде было обогащено и развито взглядами Ч. Дарвина. Ученый считал, что вид реально существует, обладает совокупностью признаков и в то же время изменяется под действием естественного отбора. Вместе с тем в трудах Ч. Дарвина иногда встречаются противоречивые высказывания. Например: «Термин "вид" я считаю совершенно произвольным, придуманным ради удобства, для обозначения группы особей, близко между собой схожих».

Современное определение понятия «вид». Оно сложилось благодаря трудам многих ученых только к середине XX в.

Современное представление о виде заключается в том, что виды реальны, хотя различия между ними не всегда заметны. Все особи одного вида имеют общую генетическую программу, которая возникла в ходе предшествующей биологической эволюции.

В обобщенной форме можно дать следующее определение: вид – это исторически сложившаяся совокупность особей, сходных по морфологическим, физиологическим и биохимическим свойствам; свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область – ареал.

Критерии вида. Каждый вид живых организмов обладает совокупностью черт, особенностей, свойств, т. е. признаками. Признаки, которыми виды отличаются друг ст друга, называются критериями вида. Критерии отражают наиболее характерные для вида признаки. Назовем основные из них.

Морфологический критерий характеризует сходные особенности внешнего и внутреннего строения особей одного вида. Морфологические признаки очень изменчивы. Например, сосны, растущие в лесу и на открытых пространствах, выглядят по-разному.

Физиологический критерий определяет сходство процессов жизнедеятельности у особей одного вида (питание, обмен веществ, размножение, биологические ритмы и др.).

Биохимический критерий отражает сходство биохимических признаков особей одного вида, их способность синтезировать, накапливать, использовать определенные химические соединения.

Экологический критерий характеризует совокупность условий окружающей среды, в которой существует вид (место и роль в цепях питания, особенности температурного режима, влажность, освещение, кислотность и газовый состав среды и т. д.).

Этологический критерий отражает особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности животного организма.

Географический критерий определяет ареал обитания, т. е. область распространения вида в природе.

Генетический критерий основан на том, что каждый вид имеет свойственный ему набор хромосом, их определенное число и структуру. Иначе говоря, особи одного вида обладают одинаковым кариотипом. Например, у человека диплоидный набор хромосом (2n) составляет 46 хромосом.

Генетический критерий характеризует вид как целостную генетическую систему, составляющую генофонд вида. т. е. совокупность генотипов всех относящихся к данному виду особей.

Нельзя определить видовую принадлежность особи по одному критерию. Нередко для определения вида используют внешние признаки, т. е. морфологический критерий.

Однако существуют виды-двойники, которые внешне почти не отличаются друг от друга, хотя в природе изолированы и не скрещиваются между собой. Например, восточноевропейская попевка имеет 54 хромосомы, а обыкновенная попевка – 46, хотя по внешнему виду они не отличаются друг от друга.

Естественно, что разное количество хромосом у видов-двойников служит непреодолимым препятствием для их скрещивания. В Европе встречается 15 видов-двойников комаров, ранее объединяемых под названием «малярийный комар». Доля видов-двойников среди млекопитающих достигает 10%.

Генетический критерий достаточно надежен. Но иногда встречаются виды, имеющие сходные наборы хромосом. Кроме того, в пределах вида могут быть широко распространены наследственные изменения (мутации), приводящие к изменению числа хромосом, что затрудняет точное определение принадлежности особи к тому или иному виду.

Итак, каждый критерий в отдельности не может быть основанием для определения вида; только в совокупности они позволяют точно выявить видовую принадлежность особи.

Американский биолог Э. Майр считал, что «вид – это группа скрещивающихся или обладающих такой возможностью популяций, которая репродуктивно изолирована от других подобных групп».

Современные представления о виде сталкиваются с некоторыми трудностями. В частности, осложняется применение понятия «вид» для организмов, имеющих бесполое или партеногенетическое размножение и для самооплодотворяющихся гермафродитов.

Из предыдущих разделов школьной биологии вам известно, что вид– основная структурная и классификационная единица в системе живых организмов. В настоящее время насчитывают более 600 тыс. видов растений и свыше 1 млн 600 тыс. видов животных, обитающих на Земле. Биологи-систематики объединяют виды в более крупные систематические группы – роды, семейства, отряды, классы и т. д.

Вопросы и задания

1. Как складывались научные представления о виде'?
2. Сравните представления о виде К. Линнея, Ж. Б Ламарка, Ч. Дарвина.
3. Что означает понятие «критерий вида»?
4. Дайте характеристику критериям вида.
5. Какой критерий является основным при определении вида растений с помощью словаря-определителя?
6. Почему использование только одного из критериев вида не позволяет определить видовую принадлежность особей?
7. Какие изолирующие механизмы отделяют один вид от другого?
8. Какие трудности имеются при определении вида? Ответ обоснуйте.

blgy.ru

Урок биологии по теме "Вид. Критерии вида". 10-й класс

Технология проблемного обучения.

УМК И.Н. Пономаревой

Методы обучения: словесный, наглядный, создание ситуации успеха, проблемный, рефлексивный.

Организационные формы: беседа, самостоятельная работа с учебником, работа в парах

Ожидаемые результаты по окончанию урока.

Вид. Критерии вида - Биология

Тема: «Вид. Критерии вида».

Задачи:

Сформировать знания:

1. О популяции;

2. Структуре вида;

3. Основных видовых критериях.

Вид. Структура вида.

К.Линней считал, что число видов постоянно, виды неизменны и изначально целесообразны .

Особи внутри вида характеризуются высокой степенью изменчивости различных признаков.

Наиболее высокая степень изменчивости у домашних животных и у культурных растений.

К.Линней

(1707-1778)

Вид. Структура вида.

Ч. Дарвин доказал, что многообразие пород и сортов культурных растений имеет небольшое число предковых видов.

Ч.Дарвин

(1809-1882)

Вид. Структура вида.

Увлекшись идеей о градации, о постепенном и всеобщем изменении видов и превращении их в другие виды Ж.Б.Ламарк одно время даже отрицал реальность существования видов в природе.

Ж.Б.Ламарк (1744-1829)

Но виды существуют во времени, они возникают, распространяются, могут сохраняться в одних условиях длительное время и или исчезают, или образуют новые виды.

Вид. Структура вида.

Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал.

Вид является основной категорией биологической классификации.

Признаки, по которым виды отличаются друг от друга, называются критериями вида.

Популяционная структура вида.

Вид занимает в природе определенный ареал и существует в виде отдельных территориальных группировок особей, которые в той или иной мере изолированы друг от друга.

Совокупность особей, длительно проживающих на определенной части ареала, относительно обособленно от других совокупностей называется популяцией.

Группа популяций, отличающихся от других популяций, называется подвидом .

Популяционная структура вида.

Скрещивание особей, относящихся к различным популяциям, затруднено, так как популяции какими-либо преградами отделены друг от друга.

Внутри популяции происходит мутационный процесс, а в результате полового размножения происходит распространение возникших мутаций по популяции.

Мутации попадают под контроль естественного отбора и генофонд популяции, состоящий из генотипов отдельных особей, постепенно изменяется.

Популяционная структура вида.

Относительная изоляция одной популяции от другой дает возможность сохранить измененный генофонд, если отличия становятся резкими, то образуется подвид, а если возникает репродуктивная изоляция — новый вид.

Таким образом, единицей эволюции является популяция .

По Ламарку?

По Дарвину?

Материалом для эволюции служат ….

(мутации)

Эволюционное явление – ….

(изменение генофонда)

Критерии вида: морфологический

Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду.

Но есть виды, морфологически почти неотличимые, так называемые виды-двойники , которые не скрещиваются, генетически изолированы. Например, два вида черных крыс: у одного вида в кариотипе 38 хромосом, у другого — 42.

Критерии вида: морфологический

Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются (породы собак, породы голубей).

Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.

Критерии вида: генетический

Основным является генетический критерий : для каждого вида характерен свой хромосомный набор, кариотип . Виды обычно отличаются по числу и строению хромосом.

Именно этот критерий обеспечивает генетическую изоляцию, нескрещиваемость между особями разных видов. Даже если появляются межвидовые гибриды, они чаще всего бесплодны, нарушается процесс образования половых клеток.

Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.

Критерии вида: физиологический

Особи одного вида сходны по всем физиологическим процессам — питанию, дыханию, выделению, размножению, что лежит в основе физиологического критерия .

Особенно важны отличия в физиологии размножения: в сроках размножения, физиологии размножения.

Например беременность у приматов продолжается 9 месяцев, группы крови А и В обнаружены у всех человекообразных обезьян, группа 0 – лишь у шимпанзе.

Критерии вида: биохимический

Биохимический критерий основан на сравнении органических макромолекул у различных видов, в первую очередь сравнении ДНК и белков. По сходству в строении ДНК и белков можно с достаточной вероятностью показать, насколько близкими родственниками являются те или иные виды.

Например, гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека, а у гориллы – два отличия в последовательности аминокислот.

Критерии вида: экологический

Экологический критерий — это экологические условия, в которых обитает данный вид. Лиса приспособлена к одни экологическим условиям, песец – к другим.

Критерии вида: экологический

Различные виды лютиков произрастают в различных экологических условиях.

Критерии вида: географический

Географический критерий — это территория, на которой обитает данный вид – ареал .

У некоторых видов-эндемиков ареал небольшой, есть виды — космополиты , распространенные повсеместно. Но области распространения различных видов часто перекрываются, так что этот критерий не может быть решающим.

Повторение:

• В чем разница в понимании термина «Вид» К.Линнеем и Ж.Б.Ламарком?
• Чем отличаются понятия «Вид» и «Популяция»?
• Что такое «Критерии вида»?
• Что понимается под морфологическим критерием? Приведите пример, когда морфологические критерии у видов различны.
• Что понимается под физиологическим критерием? Приведите пример, когда физиологические критерии у видов различны.
• Что понимается под генетическим критерием? Что такое виды двойники? Почему этот критерий считается главным критерием?
• Что понимается под биохимическим критерием? Приведите пример, когда биохимические критерии у видов различны.
• Что понимается под экологическим критерием? Приведите пример, когда экологические критерии у видов различны.
• Что понимается под географическим критерием? Приведите пример, когда географические критерии у видов различны.

multiurok.ru

Урок биологии в 10-м классе по теме "Вид,его критерии и структура"

Урок биологии в 10-м классе по теме

"Вид,его критерии и структура"

Цели урока:

обучающие: сформулировать определения понятиям «вид», «критерии вида»;

изучить критерии вида и их содержание;

развивающие: продолжить развитие коммуникативных умений при работе в группах, устной монологической речи учащихся;

способствовать развитию логического мышления через формирование умений сравнивать, обобщать, делать выводы;

воспитательные: воспитывать толерантность учащихся;

воспитывать наблюдательность, внимательность при работе с биологическими объектами.

Методы обучения: проблемный, эвристический

Оборудование: 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, живые объекты: агава американская и агава устрашающая.

ХОД УРОКА

Учитель: Одной из главных особенностей биологической материи на нашей планете является ее дискретность или как сказал основатель учения о микроэволюции Тимофеев-Ресовский «квантированость». Это выражается в том, что она представлена отдельными видами. Видовое многообразие живых организмов на нашей планете очень велико. Сейчас на ней обитает около 50000 видов растений, более 1,5 млн видов животных, не менее 100000 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?

Показ слайдов: определения понятию «вид».

Учитель: В каждое из этих определений положен только один биологический аспект: размножение, анатомические и экологические особенности и другие. В ходе изучения основ общей биологии мы этими определениями не будем пользоваться. В конце урока вы, ребята, сами ответите, почему мы отдаем предпочтение определению из учебника. 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. Выделяют 8 критериев вида:

1.Морфологический. 2 Физиологический. 3 Географический.4 Генетический. 5 Этологический.

6 Экологический.7 Биохимический. 8 Цитологический.

Эти критерии мы будем сейчас изучать.

Ситуация для решения учащимся класса. Предложены два растения рода герань: герань душистая, герань обыкновенная. Относятся ли данные растения к одному или разным видам? Свой ответ аргументируйте. По итогам решения проблемной ситуации дается определение морфологическому критерию вида.

Сообщение учащихся о морфологическом критерии.

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, дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов – двойников, а в одном ряду североамериканских сверчков их 17. 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 установлению, что у вида может быть много форм, типологическая концепция вида отброшена и 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.

Для закрепления морфологического критерия учащиеся по группам выполняют лабораторную работу «Морфологический критерий вида» (смотри приложение №1)

Далее заслушивается отчет о выполненной работе. От каждой группы выступают по одному представителю.

Далее в ходе групповой работы учащиеся изучают оставшиеся 7 критериев.

1-я группа - изучает цитологический критерий.

2-я группа – экологический и этологический критерии.

3-я группа – географический и физиологический критерии.

4-я группа – биохимический и генетический критерии.

Физиологический критерий

Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. 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.

Географический критерий

Этот критерий наряду с географическим в большинстве определителей занимает второе место (после морфологического). При определении многих видов растений, насекомых, птиц, млекопитающих и др. организмов, распространение которых хорошо изучено, знание ареала играет существенную роль. У подвидов ареалы, как правило, не совпадают, что обеспечивает их репродуктивную изоляцию и, по сути, их существование в качестве самостоятельных подвидов. Многие виды занимают разные ареалы (их называю аллопатрическими). Но большинство видов имеют совпадающие или перекрывающиеся ареалы

(симпатрические). Кроме того существуют виды не имеющие четких границ распространения, а также виды космополиты, обитающие на огромных пространствах суши и океана. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальным.

Генетический критерий

Генетический критерий – главный критерий вида, основной видовой признак, обусловленный комплексом особенностей строения и жизнедеятельности организмов данного вида. Генетическая совместимость, сходство морфологических, физиологических, цитологических и др. признаков, одинаковое поведение, совместное обитание – все это создает необходимые условия для успешного размножения и воспроизводство вида. В тоже время эти признаки обеспечивают генетическую изоляцию вида от других сходных с ним.

Этологический критерий

Для некоторых видов животных механизмом, препятствующим скрещиванию, являются особенности их поведения, особенно в брачный период. Узнавание партнеров своего вида и отвергание попыток ухаживания самцов другого вида основаны на специфических раздражителях – зрительных, звуковых, химические, тактильные, механические 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, часто, 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).

Экологический критерий

Особенности поведения подчас тесно связаны с экологической спецификой вида, например с особенностями устройства гнезда. Три вида наших обычных синиц гнездятся в дуплах лиственных деревьев, преимущественно берез. Большая синица на Урале выбирает обычно глубокое дупло в нижней части ствола березы или ольхи, образовавшееся в результате выгнивания сучка древесины. Это дупло недоступно ни дятлам, ни воронам, ни хищным млекопитающим. Синица московка заселяет морозобойные трещины в стволах березы и ольхи. Гаичка же предпочитает строить дупло сама, выщипывая полости в трухлявых или старых стволах березы и ольхи, и без этой трудоемкой процедуры она не отложит яиц.

Биохимический критерий

Он весьма трудоемкий и далеко не универсальный. Однако им можно воспользоваться в тех случаях, когда другие критерии «не работают». Например, для двух видов-двойников бабочек из рода амата диагностическими признаками являются два фермента – фосфоглюкомутаза и эстераза-5, позволяющие даже определять гибридов этих двух видов. В последнее время широкое применение получило сравнительное изучение состава ДНК в практической таксономии микробов. Разработанные методы дают возможность сравнить состав у законсервированных в толщах земли бактерий и ныне живущих форм. Было проведено, например, сравнение состава ДНК у пролежавшей около 200 млн. лет в толще солей палеозойской бактерии псевдомонады солелюбивой и у ныне живущих псевдомонад. Состав их ДНК оказался идентичным, а биохимические свойства – сходными.

Цитологический критерий

Развитие цитологических методов позволило ученым исследовать форму и число хромосом у многих видов животных и растений. В ряде случаев число хромосом служит характерной особенностью вида. Кариологический анализ позволил, например, упорядочить систематику диких горных баранов, у которых разными исследователями выделялось от 1 до 17 видов. Анализ показал наличие трех кариотипов: 54-хромосомный – у муфлонов, 56-хромосомный – у архаров и аргали и 58-хромосомный – у обитателей гор Средней Азии – уриалов.

Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом. Это так называемые хромосомный и геномный полиморфизм. У песчанок из разных мест обитания число хромосом различное: 40 – у песчанок алжирской популяции, 52 – у израильских и 66 – у египетских.

Иногда этот критерий неверно трактуется как генетический. Безусловно, число и форма хромосом важный признак, препятствующий скрещиванию особей разных видов. Однако это скорее цитоморфологический критерий, так как речь идет о внутриклеточной цитологии: числе и форме хромосом, а не о наборе и структуре генов.

По окончанию работы каждая группа делает сообщения об изученном критерии вида.

Закрепление

Учитель читает отрывок.

Обитающая в нескольких районах обыкновенная лисица образует несколько географических форм, постепенно сменяющих друг друга. Самые северные лисицы, обитающие в лесной зоне, самые крупные. Лисы степей и полупустынь мельче. Еще мельче лисы, живущие в среднеазиатских пустынях, и самые мелкие лисы обитают в Афганистане, Пакистане и Индии. Чем южнее обитают лисы, тем длиннее у них хвост и уши.

Малярийный комар встречается и в тех районах Европы, где малярии никогда не было. Кроме того, в одних частях он предпочитает кормиться на человеке, а в других – исключительно на домашних животных; в одних районах он размножается в солоноватой воде, а в других – только в пресной. Внешне эти формы почти неразличимы, известные пока различия касаются особенностей структуры яйца, числа и ветвистости щетинок у личинок.

Домашнее задание:

№24 составить вопросы по типу заданий В и С на данную тему.

Вопросы к классу.

Далее возвращаемся к вопросу, поставленному в начале урока. «Почему мы пользуемся определением понятию вид из учебника?».

Подведение итогов урока.

Поделитесь с Вашими друзьями:

psihdocs.ru

Смотрите также

• 
  Сколько видов грибов и растений в беларуси
• 
  Сколько в беларуси видов растений и грибов
• 
  Какие виды растений характерны для краснодарского края
• 
  Геснериевые растения виды фото и названия
• 
  Семена овощных растений название внешний вид
• 
  Кофе как растение виды кофейных деревьев
• 
  К какому виду растений относится кукуруза
• 
  Калуна растение уход сорта и виды
• 
  Мимоза хостилис растение вида mimosa tenuiflora
• 
  Какой вид оплодотворения характерен для растений
• 
  Какие бывают виды растений 3 класс