Определение вида
Во все времена у разных исследователей были свои взгляды на вид, как таковой. Жан-Батист Ламарк признавал лишь группы особей, живущих в определенных условиях, то есть – популяции. Карл Линей, признавая реальность видов, отрицал факт из эволюции.
Согласно утверждениям Чарльза Дарвина и его последователей, виды реально существуют в виде совокупности особей. Каждый вид более-менее четко отделен от других, имеет определенные свойства и ареал. В результате эволюции виды изменяются. Каждому виду предшествует целая цепочка предковых форм, образуя филогенетический ряд.
Современная биологическая концепция дает такое определение вида:
Определение 1
Вид – это совокупность популяций особей, подобных между собой по строению, функциям, местом в биогеоценозе (экологическая ниша), которые населяют определенную часть биосферы (ареал), свободно скрещиваются, дают плодовитое потомство и не гибридизируются с другими видами.
Но в последнее время тезис о невозможности гибридизации с другими видами пересмотрен. Ученые перестали рассматривать виды как генетически закрытые системы. Некоторые виды могут скрещиваться между собой и давать плодовитое гибридное потомство. Но это лишь исключение из общей закономерности.
Критерии вида
Для того, чтобы четко отличить один вид от другого, учеными-систематиками (классификаторами) был разработан четкий перечень правил и признаков. Эти признаки называются критериями вида. Ознакомимся с ними детальнее.
- В основу морфологического критерия положен анализ наличия или отсутствия сходства по внешним или внутренним признакам особей одного вида (от строения хромосом, до особенностей строения отдельных органов и их частей). Морфологические признаки, уникальные для определенного вида, называют диагностическими.
- Генетический критерий – это характерное для каждого вида количество хромосом, их размер, форма. Этот критерий дает возможность судить о главных, ключевых признваках вида.
- Физиологический критерий базируется на анализе сходства и различиях в процессах жизнедеятельности организмов. К ним принадлежит и способность к парованию и рождения плодовитого потомства.
- Биохимический критерий – это особенности строения и состава макромолекул (в первую очередь – белков) и хода химических реакций, характерных для особей данного вида.
- Географический критерий заключается в том, что особи одного вида занимают какую-то определенную часть биосферы, которая отличается от ареалов близких видов. Но этот критерий не может быть решающим, так как существуют виды. Распространены повсеместно (часто с помощью человека) – например некоторые грызуны или насекомые-вредители.
- Экологический критерий подразумевает совокупность факторов внешней среды, в которой обитает вид. Условия обитания в каждом отдельном месте являются уникальными и неповторимыми. Они влияют на организмы, там проживающие, вызывают в них адаптивные реакции. Каждый вид занимает свою экологическую нишу в биогеоценозе.
Замечание 1
Для четкого и достоверного определения видовой принадлежности особи недостаточно использовать какой-либо один критерий. Только их совокупность, взаимное подтверждение могут дать верную характеристику вида.
Целостность вида
Как мы уже знаем, вид существует в форме популяций. Каждая из этих популяций под воздействием движущих сил эволюции приспособилась к жизни в определенных условиях (адаптировалась). Благодаря этому обстоятельству вид, состоящий из многочисленных популяций. Занимает обширный ареал, несмотря на разнообразие природных условий в его пределах.
Замечание 2
Но, несмотря на это, любой вид, как состоящий из одной популяции, так и слагающийся из их большого количества, составляет единое целое. Эта целостность достигается обособленностью одного вида от остальных.
Целостность вида обусловлена, также, связями между его отдельными особями (в стае, стаде, семье). Вся эта система разнообразных связей обеспечивает существование вида как целостной системы.
У особей каждого вида в процессе эволюции могут вырабатываться взаимные приспособления (забота о потомстве, система коммуникации, защита от врагов). Иногда видовые приспособления могут привести к гибели отдельных особей, но они оказываются полезными виду в целом.
Вид - это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Плодовитое потомство - то, которое само может размножаться. Пример неплодовитого потомства - мул (гибрид осла и лошади), он бесплоден.
Критерии вида - это признаки, по которым сравнивают 2 организма, чтобы определить, относятся они к одному виду или к разным.
- Морфологический - внутреннее и внешнее строение.
- Физиолого-биохимический - как работают органы и клетки.
- Поведенческий - поведение, особенно в момент размножения.
- Экологический - совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)
- Географический - ареал (область распространения), т.е. территория, на которой живет данный вид.
- Генетико-репродуктивный - одинаковое количество и строение хромосом, что позволяет организмам давать плодовитое потомство.
Критерии вида относительны, т.е. по одному критерию нельзя судить о виде. Например, существуют виды-двойники (у малярийного комара, у крыс и т.д.). Они морфологически друг от друга не отличаются, но имеют разное количество хромосом и поэтому не дают потомства. (То есть морфологический критерий не работает [относителен], но работает генетико-репродуктивный).
1. Установите соответствие между признаком медоносной пчелы и критерием вида, к которому он относится: 1) морфологический, 2) экологический. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) общественный образ жизни
Б) различие в размерах самцов и самок
В) развитие личинок в сотах
Г) наличие волосков на теле
Д) питание нектаром и пыльцой цветков
Е) глаза фасеточные
Ответ
2. Установите соответствие между признаком, характеризующим прыткую ящерицу, и критерием вида: 1) морфологический, 2) экологический
А) тело имеет бурую окраску
Б) питается насекомыми
В) при низкой температуре неактивна
Г) органы дыхания - легкие
Д) размножается на суше
Е) кожа не имеет желез
Ответ
3. Установите соответствие между признаком прыткой ящерицы и критерием вида, который он иллюстрирует: 1) морфологический, 2) экологический
А) зимнее оцепенение
Б) длина тела 25-28 см
В) тело веретеновидной формы
Г) различия в окраске самцов и самок
Д) обитание на опушках лесов, в оврагах и садах
Е) питание насекомыми
Ответ
4. Установите соответствие между признаком крота и критерием вида, к которому этот признак относят: 1) морфологический, 2) экологический. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) тело покрыто короткой шерстью
Б) глаза очень маленькие
В) роет ход в почве
Г) передние лапы широкие – копательные
Д) питается насекомыми
Е) размножается в гнездовой камере
Ответ
1. Установите соответствие между характеристикой вида Дикая свинья (кабан) и критерием вида, к которому эту характеристику относят: 1) морфологический, 2) физиологический, 3) экологический. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильной последовательности.
А) Число поросят в выводке зависит от упитанности самки и её возраста.
Б) Свиньи активны днем.
В) Животные ведут стадный образ жизни.
Г) Окраска особей - от светло-бурой или серой до чёрной, поросята полосатые.
Д) Способ добывания пищи - рытьё земли.
Е) Свиньи предпочитают дубовые и буковые леса.
Ответ
2. Установите соответствие между характеристикой вида Дельфин обыкновенный (дельфин-белобочка) и критерием вида, к которому эту характеристику относят: 1) морфологический, 2) физиологический, 3) экологический
А) Хищники, питаются разными видами рыб.
Б) Самцы на 6-10 см крупнее самок.
В) Животные освоили водную среду обитания.
Г) Величина тела 160-260 сантиметров.
Д) Беременность самок продолжается 10-11 месяцев.
Е) Животные ведут стадный образ жизни.
Ответ
3. Установите соответствие между характеристикой вида Дикобраз азиатский и критерием вида, к которому её относят: 1) морфологический, 2) физиологический, 3) экологический. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.
А) Лапы снабжены длинными когтями.
Б) Животные питаются растительной пищей.
В) Беременность самок длится 110-115 дней.
Г) Самые длинные и более редкие иглы растут на пояснице животных.
Д) У самки выделяется молоко после рождения детёнышей.
Е) Животные ведут ночной образ жизни.
Ответ
4. Установите соответствие между признаками свиного цепня и критериями вида: 1) морфологический, 2) экологический, 3) физиологический. Запишите цифры 1, 2, 3 в порядке, соответствующем буквам.
А) размер тела до 3 м
Б) на голове кроме присосок имеются крючья
В) взрослый червь обитает в тонком кишечнике человека
Г) размножается партеногенетически
Д) личинки развиваются в теле домашних и диких свиней
Е) свиные цепни высоко плодовиты
Ответ
5. Установите соответствие между характеристиками вида Кит синий и критериями вида: 1) морфологический, 2) физиологический, 3) экологический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) Самки плодятся через каждые два года.
Б) У самки вырабатывается молоко в течение семи месяцев.
В) На коже у китов поселяются китовые вши и усоногие рачки.
Г) Пластины китового уса имеют смолянисто-чёрный цвет.
Д) Длина некоторых особей достигает 33 метров.
Е) Половая зрелость особей наступает в четыре-пять лет.
Ответ
6. Установите соответствие между характеристикой прыткой ящерицы и критерием вида, к которому её относят: 1) морфологический, 2) экологический, 3)
физиологический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) конечности наземного типа
Б) наличие роговых чешуй на коже
В) развитие зародыша в яйце
Г) откладывание яиц на суше
Д) непостоянная температура тела
Е) питание насекомыми
Ответ
1. Установите соответствие между примерами и типами адаптации: 1) морфологическая, 2) этологическая, 3) физиологическая. Запишите цифры 1, 2, 3 в порядке, соответствующем буквам.
А) глухая крапива напоминает жгучую крапиву
Б) бурундук запасает корма на зиму
В) летучая мышь впадает в состояние зимнего покоя
Г) при опасности опоссум замирает
Д) акула имеет торпедообразную форму тела
Е) яркая окраска лягушки-древолаза
Ответ
2. Установите соответствие между особенностями организмов и видами адаптаций: 1) поведенческая, 2) морфологическая, 3) физиологическая. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) сучковатая форма палочника
Б) замирание при опасности у опоссума
В) кристаллы щавелевокислого калия на волосках листьев и побегов крапивы жгучей
Г) вынашивание икры во рту тилапией
Д) яркая окраска лягушек-древолазов
Е) удаление избытка воды через почки в виде слабо концентрированной мочи речными раками
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какую характеристику вида Росянка круглолистная следует отнести к физиологическому критерию?
1) цветки правильные, белые, собраны в соцветие кисть
2) использует в пищу белки насекомых
3) распространен по торфяным болотам
4) листья образуют прикорневую розетку
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Найдите название критерия вида в указанном перечне
1) цитологический
2) гибридологический
3) генетический
4) популяционный
Ответ
1. Выберите из текста три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. (1) Комнатная муха – двукрылое насекомое служит пищей для насекомоядных птиц. (2) Её ротовой аппарат лижущего типа. (3) Взрослые особи мух и их личинки питаются полужидкой пищей. (4) Самки мух откладывают яйца на гниющие органические остатки. (5) Личинки белого цвета, не имеют ног, быстро растут и превращаются в красно-бурых куколок. (6) Из куколки развивается взрослая муха.
Ответ
2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида растения Пузырчатка обыкновенная. В ответе запишите цифры под которыми они указаны. (1) Пузырчатка обыкновенная в основном встречается в средиземноморском регионе Европы и Африки. (2) Пузырчатка обыкновенная произрастает по канавам, прудам, стоячим и медленно текущим водоемам, болотам. (3) Листья растений рассечены на многочисленные нитевидные доли, листья и стебли снабжены пузырьками. (4) Пузырчатка цветет с июня по сентябрь. (5) Цветки окрашены в желтый цвет, сидят по 5-10 на цветоносе. (6) Пузырчатка обыкновенная – насекомоядное растение.
Ответ
3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида мышь домовая. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. (1) Домовая мышь - млекопитающее рода Мыши. (2) Исходный ареал - Северная Африка, тропики и субтропики Евразии. (3) Селится преимущественно вблизи обитания человека. (4) Ведёт ночной и сумеречный образ жизни. (5) В помёте обычно рождается от 5 до 7 детенышей. (6) В естественных условиях питается семенами.
Ответ
4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида дрозда-рябинника. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения. (1) Дрозд-рябинник – крупная птица. (2) Дрозды обитают в средней полосе России. (3) Дрозды рябинники селятся по лесным опушкам, в городских скверах и парках. (4) Кормятся на земле, разыскивая под сухой листвой и во мху дождевых червей, слизней и насекомых. (5) Зимой питаются плодами рябины, боярышника и другими ягодами, созревающими на кустах. (6) Дрозды рябинники гнездятся небольшими колониями, которые насчитывают от 2-3 до нескольких десятков гнезд.
Ответ
5. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида страуса африканского. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения. (1) Африканский страус – крупная плица массой до 90 кг и ростом до 3 м. (2) Обитает в открытых саваннах и полупустынях, севернее и южнее зоны экваториальных лесов. (3) Клюв прямой, плоский, с роговым «когтем» на надклювье, глаза большие – самые крупные среди наземных животных, с густыми ресницами на верхнем веке. (4) Ноги мощные, двупалые, оперение рыхлое, бородки перьев не сцепляются друг с другом и не образуют перьевых пластинок. (5) Обычной пищей являются растения – побеги, цветы, семена, плоды, но при случае он поедает и мелких животных – насекомых (саранчу), рептилий, грызунов и остатки от трапез хищников. (6) Африканский страус может длительное время обходиться без воды, получая влагу из поедаемых растений, однако при случае охотно пьет и любит купаться.
Ответ
6. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида бабочки Белянки капустной. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Бабочка капустная белянка имеет мучнисто-белую окраску верхней стороны крыльев. (2) На передней паре крыльев расположены темные пятна. (3) Весной и летом бабочка откладывает яйца на листьях капусты или других растений семейства крестоцветных. (4) Из яиц выходят желтые гусеницы, которые питаются листьями растений. (5) По мере роста гусеницы приобретают яркую сине-зеленую окраску. (6) Выросшая гусеница переползает на дерево, превращается в куколку, которая зимует.
Ответ
7. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида Василёк синий (посевной). Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Василёк синий – сорное растение семейства Сложноцветные, встречающееся на полях в посевах зерновых культур. (2) Часто растение обитает вдоль дорог, вблизи лесополос. (3) Прямостоячий стебель василька достигает до 100 см высоты. (4) Цветки имеют ярко-синюю окраску. (5) Василёк синий – светолюбивое растение. (6) В цветках содержатся эфирные масла, дубильные и другие вещества.
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Применить к описанию вида животного экологический критерий – это значит охарактеризовать
1) изменчивость признаков в пределах нормы реакции
2) совокупность внешних признаков
3) размер его ареала
4) набор предполагаемых кормов
Ответ
1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида жука-носорога. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Жук-носорог обитает в европейской части России. (2) Его тело коричневое. (3) Хорошо выражен половой диморфизм. (4) Личинки жука-носорога развиваются в компостных кучах. (5) У самцов на голове имеется рог. (6) Жуки могут прилетать на свет.
Ответ
2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида вишни кустарниковой. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения. (1) Вишня кустарниковая – это низкий кустарник ли небольшое дерево высотой 3-6 м. (2) Кора бурая, листья в форме эллипса, заостренные. (3) Вишня кустарниковая является одной из родоначальниц сортов вишни обыкновенной. (4) Растет в России в европейской части страны и на юге Западной Сибири. (5) Цветки белые, собраны по 2-3 в соцветие зонтик. (6) Цветет вишня в апреле-мае, а плоды созревают в начале лета.
Ответ
3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида вероники дубравной. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения. (1) Вероника дубравная растет на лесных полянах, лугах, склонах холмов. (2) Растение имеет ползучее корневище и стебель 10-40 см высотой. (3) Листья с зубчатыми краями. (4) Цветет вероника дубравная с конца мая по август. (5) Опыляется вероника дубравная пчелами и мухами. (6) Цветки небольшие, синего цвета, собраны в соцветие кисть.
Ответ
4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида Воробей полевой. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Воробей полевой распространён по Евразии, исключая Крайний Север, северо-восток и юго-запад Азии. (2) Воробей полевой несколько меньше Воробья домового, но имеет более стройное тело, коричневое темя и чёрные пятна на белых щеках. (3) Особи вида весят приблизительно 20–25 г. (4) Воробьи гнездятся по опушкам рощ, в редколесье, парках. (5) Кладка состоит чаще из пяти-шести яиц. (6) Яйца имеют белую или сероватую окраску с многочисленными мелкими тёмными крапинками.
Ответ
5. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида сосны обыкновенной. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Сосна обыкновенная - светолюбивое растение. (2) Когда её семя прорастает, появляется пять-девять фотосинтезирующих семядолей. (3) Сосна способна развиваться на любой почве. (4) Зелёные листья сосны игловидные и расположены по два на укороченных побегах. (5) Удлинённые побеги расположены мутовками, которые образуются один раз в год. (6) Пыльца с мужских шишек переносится ветром и попадает на женские шишки, где происходит оплодотворение.
Ответ
1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, которые описывают генетический критерий вида. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Существует ряд критериев, по которым один вид отличается от другого. (2) Каждый вид имеет свой видовой кариотип. (3) Важным признаком вида является ареал его обитания. (4) У особей одного вида хромосомы имеют сходное строение. (5) Соматические клетки человека имеют 46 хромосом. (6) Для большинства млекопитающих характерен половой диморфизм.
Ответ
2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания генетического критерия вида животного Черная крыса. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида: крысы с 38 и с 42 хромосомами. (2) Черная крыса обитает в Европе, в большинстве стран Азии, Африке, Америке, Австралии; распространение её не сплошное, а связано преимущественно с жилищами человека в портовых городах. (3) Ареалы таких видов могут пересекаться географически, и на одной территории внешне неразличимые особи черных крыс могут жить бок о бок, не размножаясь. (4) Различия в кариотипе разных видов обеспечивают изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождению бесплодного потомства. (5) В Европе примерно одинаково распространены две расы черной крысы, из которых одна имеет типичный черно-коричневый цвет меха, более темный, чем у серой крысы, а другая - практически русая, с белым брюшком, похожая по окраске на сусликов. (6) Исследования количества, формы, размера и строения хромосом позволяет надежно различать виды-двойники.
Ответ
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Что из перечисленного ниже не относится к критериям вида?
1) Генетический
2) Биоценотический
3) Клеточный
4) Географический
5) Морфологический
Ответ
1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида суслика желтого. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения. (1) Желтый суслик живет на пустынных необрабатываемых землях. (2) Суслик питается сочными частями степных трав, луковицами растений и семенами. (3) Поедает также насекомых: саранчу, кузнечиков, жуков и гусениц. (4) Самка рождает в среднем семь детенышей. (5) Во время летнего зноя и зимой впадает в спячку. (6) Во время спячки температура тела зверька падает до 1-2 °С, сердце бьется с частотой 5 ударов в минуту.
Ответ
2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида животного Ужасный древолаз. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Одни из самых ядовитых позвоночных на Земле, эти мелкие древесные лягушки встречаются на небольшом участке юго-запада Колумбии в основном в нижних ярусах дождевых тропических лесов. (2) Обладают яркой, контрастной окраской, самцы и самки одинакового размера. (3) Кожные железы ужасного древолаза выделяют слизь, содержащую сильный яд - батрахотоксин. (4) Яд защищает животное как от грибков и бактерий, так и от естественных врагов, которые могут получить смертельное отравление при попадании яда древолаза на кожу или слизистые оболочки. (5) Древолазы ведут дневной образ жизни, в природе питаются в основном муравьями, другими мелкими насекомыми и клещами. (6) Животные весьма активны, и голодовка в течение 3-4 дней способна не только ослабить здоровую упитанную особь, но и вызвать её гибель.
Ответ
3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия термофильной бактерии Thiobacillus thermophilica. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Экологически обособленную группу в природе представляют термофильные микроорганизмы, обитающие в природе при температурах от 40 до 93 градусов. (2) Горячие источники Северного Кавказа, богатые сероводородом, изобилуют термофильными видами тионовых бактерий, таких как тиобактерия Thiobacillus thermophilica. (3) Эта термофильная бактерия способна к делению и развитию при температурном режиме от 40 до 70-83 градусов. (4) Мембраны термофильных бактерий отличаются высокой механической прочностью. (5) Термофильные бактерии имеют ферменты, которые могут функционировать при высоких температурах, обеспечивая необходимую скорость химических реакций в клетке. (6) Споры термофильных бактерий обладают значительно большей термоустойчивостью, чем споры мезофильных форм, а максимальная скорость роста колонии происходит при оптимальном температурном режиме в 55-60 градусов.
Ответ
4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида Тополь серебристый. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Растут тополя очень быстро и уже в возрасте сорока лет приобретают окончательную высоту. (2) Высота тополиных деревьев колеблется от 30 до 60 метров. (3) Живет растение недолго, в основном до восьмидесяти лет. (4) Корни тополя толстые, сильные, у многих видов расположены поверхностно. (5) Клетки почек образуют клейкое смолистое вещество. (6) Древесина дерева мягкая и очень легкая, ствол прямой, крона может иметь разнообразную форму.
Ответ
Ответ
2. Установите соответствие между характеристиками и критериями вида: 1) физиологический, 2) экологический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) травоядность
Б) беременность в течение одного месяца
В) ночной образ жизни
Г) рождение нескольких детенышей
Д) высокая частота сердечных сокращений
Ответ
1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида гаттерии. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Единственный современный представитель отряда Клювоголовых пресмыкающихся. (2) Внешне похожа на ящерицу, длина до 75 см, вдоль спины и хвоста гребень из треугольных чешуй. (3) До прихода европейцев населялa Северные и Южные острова Новой Зеландии. (4) В конце ХIХ века была истреблена и сохранилась только на близлежащих островах в специальном заповеднике. (5) Занесена в Красную книгу Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП). (6) Уcпешно разводится в Сиднейском зоопарке.
Ответ
2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида растения Сосна сибирская кедровая. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Сосна сибирская кедровая, или Сибирский кедр - один из видов рода Сосна; вечнозеленое дерево, достигающее 35-44 м в высоту и 2 м в диаметре ствола. (2) Кедр очень распространен в Западной Сибири по всей лесной полосе от 48 до 66 градусов с.ш., а в Восточной Сибири в связи с вечной мерзлотой северная граница ареала резко отклоняется к югу. (3) В Сибири предпочитает супесчанные и суглинистые почвы, но может расти и на каменистых субстратах и сфагновых болотах. (4) В Центральном Алтае верхняя граница распространения кедра лежит на высоте 1900-2000 м над уровнем моря. (5) Сибирский кедр растет также на территории Монголии и Северного Китая. (6) Сибирская кедровая сосна морозостойка, теневынослива, требовательна к теплу, влажности воздуха и почвы, избегает почв с близким залеганием вечной мерзлоты.
Ответ
3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида животного Европейский хариус. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Европейский хариус - пресноводная рыба подсемейства хариусовых семейства лососевых, массой до семи килограммов. (2) Жизнь этих рыб связана с определенной температурой воды, поэтому хариус не встречается в травянистых местах, глубоких береговых заливах и фиордах. (3) Этот вид рыб обитает в бассейнах Белого и Балтийского морей, в бассейне Северного Ледовитого океана, от Финляндии до Тюменской области. (4) В реках обитают хариусы меньшего размера, их вес едва достигает веса более 1 кг. (5) Рыбы, совершая сезонные миграции в поисках корма, доходят до верховьев рек Днестра, Волги и Урала. (6) Хариус водится и в больших северных озерах Европейской части России - Онежском, Ладожском и некоторых других водоемах, в которых выбирает каменистые, реже - песчаные отмели.
Ответ
4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида животного Певчий дрозд. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Певчий дрозд - небольшая певчая птица из семейства дроздовых, обитающая в Европе, Малой Азии и Сибири. (2) Певчий дрозд заселяет различные типы лесов и одинаково многочислен и в лиственных лесах, и в тайге. (3) Взрослые птицы питаются беспозвоночными, своих птенцов певчие дрозды выкармливают различными насекомыми и мелкими червями, а осенью едят различные ягоды и фрукты. (4) Ареал певчего дрозда характеризует его как северную, холодоустойчивую птицу, выбирающую для мест гнездований леса с молодыми еловыми порослями или с можжевельником. (5) Активно заселяет северные области Скандинавского полуострова и многочислен в Восточноевропейской лесотундре, проникая даже в тундру, активно расселяется на восток. (6) Отсутствует в Южной Европе, на островах Средиземного моря, хотя там присутствуют подходящие для певчих дроздов биотопы.
Ответ
1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания биохимического критерия вида Крапива двудомная. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Крапива двудомная – многолетнее травянистое растение с мощным корнем и длинным горизонтальным ветвистым корневищем. (2) Крапива защищена от поедания травоядными животными жгучими волосками, которые располагаются на всех частях растений. (3) Каждый волосок представляет собой крупную клетку. (4) В стенке волоска содержатся соли кремния, которые придают ему хрупкость. (5) Содержание муравьиной кислоты в клеточном соке волосков не превышает 1,34%. (6) Молодые листья крапивы содержат много витаминов, поэтому используются в пищу.
Ответ
1. Установите соответствие между характерными признаками вида Паслён сладко-горький и критериями вида, к которым их относят: 1) морфологический, 2) экологический, 3) биохимический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) В растении образуются и накапливаются ядовитые вещества.
Б) Созревшие ягоды содержат много сахара.
В) Ягоды имеют ярко-красную окраску.
Г) Цветки лиловые, имеют правильную форму.
Д) Растения распространены на огородах и берегах рек.
Е) Высота растения - 30-80 сантиметров.
Ответ
2. Установите соответствие между признаками и критериями вида Крапива двудомная: 1) экологический, 2) морфологический, 3) биохимический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) многолетнее растение с мощным корнем и длинным корневищем
Б) растет на лесных вырубках, на сорных местах, вдоль заборов
В) в листьях образуется аскорбиновая кислота, каротин, витамины В и К
Г) цветение крапивы продолжается с начала лета и до начала осени
Д) цветки мелкие, однополые, с зеленоватым околоцветником
Е) в клетках листа накапливается щавелекислый калий
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
Надорганизменные системы. Эволюция органического мира
Эволюционное учение
Основные понятия:
вид, критерии вида, популяция, систематика, классификация, история эволюционных идей, синтетическая теория эволюции, движущие силы эволюции, формы естественного отбора, популяционные волны, дрейф генов, искусственный отбор, виды борьбы за существование, результаты эволюции, микроэволюция, видообразование, изоляция, приспособленность, относительный характер приспособленности, формы и направления эволюции, биологический прогресс и регресс, макроэволюция, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, доказательства эволюции
На Земле существует около 2 млн. видов животных, более 500 тыс. видов растений, сотни тысяч видов грибов, микроорганизмов. Вид – это реально существующая в природе совокупность организмов.
Вид – это совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Все особи одного вида имеют одинаковый кариотип - набор хромосом соматической клетки (2n), сходное поведение, занимают определенную территорию – ареал(от. лат. area – область, пространство). Карл Линней (17 век) ввел понятие «вид».
Вид – одна из основных форм организации живого. Каждый вид живых организмов можно описать исходя из совокупности характерных черт, свойств, которые называются признаками. Признаки вида, с помощью которых один вид отличают от другого, называются критериями вида.
Критерии вида – совокупность характерных признаков, свойств и особенностей, по которым один вид отличается от другого. Наиболее часто используют шесть общих критериев вида: морфологический, физиологический, генетический, биохимический, географический и экологический. При этом ни один из критериев не является абсолютным, для определения вида необходимо наличие максимального числа критериев.
Морфологический критерий - описание внешних (морфологических) признаков и внутреннего (анатомического) строения особей, входящих в состав определенного вида. По внешнему виду, размерам и окраске оперения можно, например, легко отличить большого пестрого дятла от зеленого, большую синицу от хохлатой. По внешнему виду побегов и соцветий, размерам и расположению листьев легко различают виды клевера: луговой и ползучий. Морфологический критерий широко используется в систематике. Однако этот критерий недостаточен для различения видов, которые имеют значительное морфологическое сходство. Например, в природе существуют виды-двойники, не имеющие заметных морфологических различий (у черных крыс два вида-двойника – с набором хромосом 38 и 42, а малярийным комаром раньше называли шесть похожих видов, из которых только один разносит малярию).
Физиологический критерий заключается в сходстве жизненных процессов, в первую очередь в возможности скрещивания между особями одного вида с образованием плодовитого потомства. Между разными видами существует физиологическая изоляция. В то же время между некоторыми видами живых организмов скрещивание возможно; при этом могут образовываться плодовитые гибриды (канарейки, зайцы, тополя, ивы и др.)
Географический критерий - каждый вид занимает определенную территорию - ареал. Многие виды занимают разные ареалы. Но многие виды имеют совпадающие (накладывающиеся) или перекрывающиеся ареалы, некоторые имеют разорванный ареал (например, липа растет в Европе, встречается в Кузнецком Алатау и Красноярском крае). Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши или океана. Космополитами являются некоторые обитатели внутренних водоемов - рек и пресноводных озер (ряска, тростник). Космополиты есть среди сорных растений, синантропных животных (виды, обитающие рядом с человеком или его жилищем) - постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха, а также одуванчик лекарственный, ярутка полевая, пастушья сумка и др. Таким образом, географический критерий, как и другие, не является абсолютным.
Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях: каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий - по берегам рек и канав, лютик жгучий - на заболоченных местах. Однако существуют виды, которые не имеют строгого экологического критерия; примером являются синантропные виды.
Генетический критерий основан на различии видов по кариотипам, т. е. по числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. Однако и этот критерий не является универсальным. Например, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Так, многие виды из семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2n = 22). Также в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом (результат геномных мутаций): ива козья имеет диплоидное (38) и тетраплоидное (76) число хромосом; у серебристого карася встречаются популяции с набором хромосом 100, 150,200, тогда как нормальное число их - 50. Таким образом, на основе генетического критерия не всегда можно определить принадлежность особей к определенному виду.
Биохимический критерий – это состав и структура определенных белков, нуклеиновых кислот и других веществ. Например, синтез определенных высокомолекулярных веществ присущ только отдельным видам: образовывают алкалоиды виды растений семейств пасленовых и лилейных. Но этот критерий не находит широкого применения - он трудоемкий и не всегда универсальный. Существует значительная внутривидовая изменчивость практически всех биохимических показателей (последовательность аминокислот в молекулах белков и нуклеотидов в отдельных участках ДНК). В то же время многие биохимические признаки консервативны: некоторые обнаружены у всех представителей данного типа или класса.
Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида: для определения видовой принадлежности необходимо учитывать совокупность всех критериев. Кроме перечисленных признаков, ученые выделяют исторический и этологический критерии.
Характеристика критериев вида
| Критерии вида | Характеристик критерия |
| Морфологический | Сходство внешнего (морфологического) и внутреннего (анатомического) строения особей одного вида. |
| Физиологический | Сходство всех процессов жизнедеятельности, и, прежде всего размножения. Представители разных видов, как правило, не скрещиваются между собой, или дают бесплодное потомство. |
| Генетический | Характерный, присущий только данному виду набор хромосом, их структура, форма, размеры. Особи разных видов с неодинаковым набором хромосом не скрещиваются между собой. |
| Биохимический | Способность образовывать специфические для вида белки; сходство химического состава и химических процессов. |
| Экологический | Приспособленность особей данного вида к определенным условиям среды, это совокупность факторов среды, в которой существует вид. |
| Географический | Определенный ареал, место обитания и распространения в природе. |
| Исторический | Происхождение и развитие вида. |
| Этологический | Определенные видовые признаки в поведении особей: различия в брачных песнях, в брачном поведении. |
Вид – совокупность особей, характеризующихся общим происхождением, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических признаков, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, приспособленных к существующим условиям жизни и занимающих определенную территорию – ареал. Все виды состоят из популяций, то есть популяция является структурной единицей вида.
Популяции – это группы организмов одного вида, относительно изолированные друг от друга, обладающие способностью свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.
Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками и объединенных возможностью скрещиваться друг с другом, формирующих систему популяций, которые образуют общий ареал.
Для популяций характерны определенные свойства:
1) численность – общее число организмов в популяции;
2) рождаемость – скорость прироста численности;
3) смертность – скорость сокращения численности в результате гибели особей;
4) возрастной состав – соотношение численности особей разного возраста (соотношение возрастных групп);
5) соотношение полов – исходя из генетического определения пола, соотношение полов в популяции должно быть 1:1, нарушение этого соотношения приводит к снижению численности популяции;
6) динамика популяций – под влиянием различных факторов возможны периодические и непериодические колебания численности и размеров ареала, что может оказать влияние на характер скрещиваний;
7) плотность популяции – количество особей на единицу пространства, которое занимает популяция.
Популяции не существуют изолированно: они взаимодействую с популяциями других видов, образуя биотические сообщества.
Изучая природу, ученые открывали и описывали ранее не известные организмы, давая им названия. При этом часто оказывалось, что один и тот же организм разные ученые называли по-разному. Чем больше накапливалось материалов, тем больше появлялось трудностей в использовании накопленных знаний. Возникла необходимость все многообразие живых организмов привести в единую систему. Раздел биологии, который занимается описанием и классификацией организмов, называется систематикой .
Первые системы были искусственными, так как строились на нескольких произвольно взятых признаках. Одна из систем классификации растений и животных была предложена Карлом Линнеем (1707-1778). Заслуга ученого не только в создании им системы, но и том, что он ввел двойные названия видов: первое слово – название рода, второе – вида, например, Aurelia aurita – медуза ушастая, Aurelia cyanea – медуза полярная. Такая система названий существует и в настоящее время. Впоследствии система органического мира, предложенная К. Линнеем, была существенно изменена. В основе современной классификации, которая является естественной, лежит принцип родства видов как с ныне живущими, так и с вымершими.
Таким образом, цель естественной классификации – создание единой системы живых организмов, которая охватила бы все многообразие живых организмов, отражала бы происхождение и историю их развития. В современной системе организмы распределяются по группам на основе связей между ними по происхождению. Систематические категории, или таксоны – названия групп живых организмов, которые объединяются сходными характеристиками. Например, класс Птицы – высокоорганизованные позвоночные животные, тело которых покрыто перьями, а передние конечности превращены в крылья. Наиболее крупные систематические категории организмов – империи (доклеточные и клеточные организмы). Империи делятся на царства.
Органический мир
Царство Вирусы
Надцарство Прокариоты Надцарство Эукариоты
(безъядерные) (ядерные)
Царство Бактерии
Царство Растения Царство Животные Царство Грибы Царства у животных объединяют типы , а у растений – отделы . Примеры систематических категорий:
Системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими (от греч. hieros – священный, arche – власть), то есть системы, уровни которых подчиняются определенным правилам.
Важным этапом развития биологии стал период становления систематизации, который связан с именем Карла Линнея (1707-1778). К. Линней считал, что живая природа создана Творцом, виды неизменны. В основу классификации ученый положил признаки сходства, а не родство между видами. Несмотря на ошибки, допущенные К. Линнеем, его вклад в развитие науки огромен: он упорядочил представления о многообразии растительного и животного мира.
В конце 18 века происходят изменения во взглядах на происхождение жизни: появляются идеи о происхождении современных организмов от далеких предков.
Идею эволюции органического мира высказывает Жан Батист Ламарк (1744-1829). К основным заслугам Ламарка относятся следующие:
Ввел термин «биология»;
Совершенствовал уже существующую в то время классификацию;
Пытался определить причины эволюционного процесса (по Ламарку, причина эволюции - стремление к самосовершенствованию – упражнение и не упражнение органов);
Считал, что процесс исторических изменений происходит от простого к сложному; виды изменяются под действием условий внешней среды;
Высказывал идею происхождения человека от обезьяноподобных предков.
К ошибочным положениям Ламарка относятся:
Идея внутреннего стремления к самосовершенствованию;
Предположение о наследовании изменений, возникших под влиянием внешней среды.
Заслуга Ламарка – создание первого эволюционного учения.
В 19 веке интенсивно развивается наука, промышленность, сельское хозяйство. Успехи науки и практической деятельности человека заложили основу, на которой развивалась эволюционная теория.
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.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.portal-slovo.ru
Вид (лат. species) - таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. Вид - реально существующая генетически неделимая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов, качественный этап эволюции жизни.
Долгое время считалось, что любой вид - это закрытая генетическая система, то есть между генофондами двух видов нет обмена генами. Это утверждение верно для большинства видов, однако из него есть исключения. Так, к примеру, львы и тигры могут иметь общее потомство (лигры и тиграны), самки которого плодовиты - могут рожать как от тигров, так и львов. В неволе скрещиваются и многие другие виды, которые в природных условиях не скрещиваются из-за географической или репродуктивной изоляции. Скрещивание (гибридизация) между разными видами может происходить и в природных условиях, особенно при антропогенных нарушениях среды обитания, нарушающих экологические механизмы изоляции. Особенно часто гибридизуются в природе растения. Заметный процент видов высших растений имеет гибридогенное происхождение - они образовались при гибридизации в результате частичного или полного слияния родительских видов.
Основные критерии вида
1. Морфологический критерий вида. Основан на существовании морфологических признаков, характерных для одного вида, но отсутствующих у других видов.
Например: у гадюки обыкновенной ноздря находится в центре носового щитка, а у всех других гадюк (носатая, малоазиатская, степная, кавказская, гюрза) ноздря смещена к краю носового щитка.
В то же время в пределах видов существуют значительные индивидуальные морфологические различия. Например, гадюка обыкновенная представлена множеством цветовых форм (черные, серые, голубоватые, зеленоватые, красноватые и другие оттенки). Эти признаки не могут использоваться для разграничения видов.
2. Географический критерий. Основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию (или акваторию) – географический ареал. Например, в Европе одни виды малярийного комара (род Anopheles) населяют Средиземноморье, другие – горы Европы, Северную Европу, Южную Европу.
Однако географический критерий не всегда применим. Ареалы разных видов могут перекрываться, и тогда один вид плавно переходит в другой. В этом случае образуется цепь викарирующих видов (надвид, или серия), границы между которыми часто можно установить только путем специальных исследований (например, чайка серебристая, клуша, западная, калифорнийская).
3. Экологический критерий. Основан на том, что два вида не могут занимать одну экологическую нишу. Следовательно, каждый вид характеризуется своими собственными отношениями со средой обитания.
Однако в пределах одного вида разные особи могут занимать разные экологические ниши. Группы таких особей называются экотипами. Например, один экотип сосны обыкновенной населяет болота (сосна болотная), другой – песчаные дюны, третий – выровненные участки боровых террас.
Совокупность экотипов, образующих единую генетическую систему (например, способных скрещиваться между собой с образованием полноценного потомства) часто называется эковидом.
4. Молекулярно-генетический критерий. Основан на степени сходства и различия последовательностей нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Как правило, для оценки степени сходства или различия используются «некодирующие» последовательности ДНК (молекулярно-генетические маркеры). Однако в пределах одного и того же вида существует полиморфизм ДНК, а разные виды могут характеризоваться сходными последовательностями.
5. Физиолого-биохимический критерий. Основан на том, что разные виды могут различаться по аминокислотному составу белков. В то же время в пределах вида существует белковый полиморфизм (например, внутривидовая изменчивость многих ферментов), а разные виды могут иметь сходные белки.
6. Цитогенетический (кариотипический) критерий. Основан на том, что каждый вид характеризуется определенным кариотипом – числом и формой метафазных хромосом. Например, у всех твердых пшениц в диплоидном наборе 28 хромосом, а всех мягких – 42 хромосомы. Однако у разных видов могут быть очень сходные кариотипы: например, у большинства видов семейства кошачьих 2n=38 . В то же время, в пределах одного вида может наблюдаться хромосомный полиморфизм. Например, у лосей евразийских подвидов 2n=68, а у лосей североамериканских видов 2n=70 (в кариотипе североамериканских лосей на 2 метацентрика меньше и на 4 акроцентрика больше). У некоторых видов существуют хромосомные расы, например, у черной крысы – 42-хромосомная (Азия, Маврикий), 40-хромосомная (Цейлон) и 38-хромосомная (Океания).
7. Репродуктивный критерий. Основан на том, что особи одного вида могут скрещиваться между собой с образованием плодовитого потомства, похожего на родителей, а особи разных видов, обитающих совместно, не скрещиваются между собой, или их потомство бесплодно.
Однако известно, что в природе часто распространена межвидовая гибридизация: у многих растений (например, ивы), ряда видов рыб, земноводных, птиц и млекопитающих (например, волк и собака). В то же время в пределах одного вида могут существовать группировки, репродуктивно изолированные друг от друга.
8. Этологический критерий. Связан с межвидовыми различиями в поведении у животных. У птиц для распознавания видов широко используется анализ песен. По характеру издаваемых звуков различаются разные виды насекомых. Разные виды североамериканских светляков различаются по частоте и цвету световых вспышек.
9. Исторический (эволюционный) критерий. Основан на изучении истории группы близких видов.
ГЕОГРАФИЧЕСКИМ КРИТЕРИЕМ ВИДА ЯВЛЯЕТСЯ ЧТО
Этот критерий носит комплексный характер, поскольку включает сравнительный анализ современных ареалов видов (географический критерий), сравнительный анализ геномов (молекулярно-генетический критерий), сравнительный анализ цитогеномов (цитогенетический критерий) и другие.
Ни один из рассмотренных критериев вида не является главным или наиболее важным. Для четкого разделения видов необходимо их тщательное изучение по всем критериям.
В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы - популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.
Виды бывают монотипическими - со слабо дифференцированной внутренней структурой, они характерны для эндемиков. Политипические виды отличаются сложной внутривидовой структурой.
Внутри видов могут быть выделены подвиды - географически или экологически обособленные части вида, особи которых под влиянием факторов среды в процессе эволюции приобрели устойчивые морфофизиологические особенности, отличающие их от других частей этого вида. В природе особи разных подвидов одного вида могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Название вида
Научное название вида биномиально, то есть состоит из двух слов: названия рода, к которому принадлежит данный вид, и второго слова, называемого в ботанике видовым эпитетом, а в зоологии - видовым названием.
Первое слово - существительное в единственном числе; второе - либо прилагательное в именительном падеже, согласованное в роде (мужском, женском или среднем) с родовым названием, либо существительное в родительном падеже. Первое слово пишется с заглавной буквы, второе -со строчной.
- Petasites fragrans - научное название вида цветковых растений из рода Белокопытник (Petasites) (русское название вида - Белокопытник душистый). В качестве видового эпитета использовано прилагательное fragrans («душистый»).
- Petasites fominii - научное название ещё одного вида из этого же рода (русское название - Белокопытник Фомина). В качестве видового эпитета использована латинизированная фамилия (в родительном падеже) ботаника Александра Васильевича Фомина (1869-1935), исследователя флоры Кавказа.
Иногда используются также записи для обозначения неопределённых таксонов в ранге вида:
- Petasites sp. - запись обозначает, что имеется в виду таксон в ранге вида, относящийся к роду Petasites.
- Petasites spp. - запись обозначает, что имеются в виду все таксоны в ранге вида, входящие в род Petasites (либо все остальные таксоны в ранге вида, входящие в родPetasites, но не включённые в некий данный список таких таксонов).
Понятие вида. Вид как таксономическая категория
Чтобы изучать многообразие жизни, человеку необходимо было разработать систему классификации организмов для разделения их на группы. Как вы уже знаете, наименьшей структурной единицей в систематике живых организмов является вид.
Вид - исторически сложившаяся совокупность особей, которые сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям среды и занимают в природе общую территорию - ареал.
Для того чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают между собой по ряду определенных характерных признаков - критериев.
Критерии вида
Совокупность характерных однотипных признаков, по которым особи одного вида схожи, а особи разных видов различаются между собой, называют критерием вида. В современной биологии выделяют следующие основные критерии вида: морфологический, физиологический, биохимический, генетический, экологический, географический.
Морфологический критерий отражает совокупность характерных признаков внешнего строения. Например, виды клевера различаются по окраске соцветий, форме и окраске листьев. Этот критерий относительный. В пределах вида особи могут заметно различаться по строению. Эти различия зависят от пола (половой диморфизм), стадии развития, стадии в цикле размножения, условий среды обитания, принадлежности к сортам или породам.
Например, у кряквы самец ярко окрашен, а самка темно-бурая, у благородного оленя самцы имеют рога, а у самок их нет. У бабочки капустной белянки гусеница отличается от взрослой особи внешними признаками. У папоротника щитовника мужского спорофит имеет листья и корни, а гаметофит представлен зеленой пластинкой с ризоидами. В то же время некоторые виды настолько схожи по морфологическим признакам, что их называют видами-двойниками. Например, некоторые виды малярийных комаров, дрозофил, североамериканских сверчков внешне не различаются, но не скрещиваются между собой.
Таким образом, на основании одного морфологического критерия нельзя судить о принадлежности особи к тому или иному виду.
Физиологический критерий - совокупность характерных особенностей процессов жизнедеятельности (размножение, пищеварение, выделение и др.). Одним из важных признаков является способность особей скрещиваться. Особи разных видов не могут скрещиваться из-за несовместимости половых клеток, несоответствия половых органов. Этот критерий относительный, поскольку и особи одного вида иногда не могут скрещиваться. У мух дрозофил невозможность спаривания может быть обусловлена различием в строении полового аппарата. Это приводит к нарушению процессов размножения. И наоборот, известны такие виды, представители которых могут скрещиваться между собой. Например, лошадь и осел, представители некоторых видов ив, тополей, зайцев, канареек. Из этого следует, что для определения видовой принадлежности особей недостаточно сравнивать их только по физиологическому критерию.
Биохимический критерий отражает характерный химический состав тела и обмен веществ. Это самый ненадежный критерий. Нет веществ или биохимических реакций, характерных только для определенного вида. Особи одного вида могут значительно различаться по этим показателям. Тогда как у особей разных видов синтез белков и нуклеиновых кислот происходит одинаково. Ряд биологически активных веществ играют аналогичную роль в обмене веществ у разных видов. Например, хлорофилл у всех зеленых растений участвует в фотосинтезе. Значит, определение видовой принадлежности особей на основании одного биохимического критерия тоже невозможно.
Генетический критерий характеризуется определенным набором хромосом, сходных по размерам, форме и составу. Это самый надежный критерий, так как он является фактором репродуктивной изоляции, поддерживающей генетическую целостность вида. Однако и этот критерий не является абсолютным. У особей одного вида число, размеры, форма и состав хромосом могут различаться в результате геномных, хромосомных и генных мутаций. В то же время при скрещивании некоторых видов иногда появляются жизнеспособные плодовитые межвидовые гибриды. Например, собака и волк, тополь и ива, канарейка и зяблик при скрещивании дают плодовитое потомство. Таким образом, сходства по данному критерию также недостаточно, чтобы отнести особей к одному виду.
Экологический критерий - это совокупность характерных факторов среды, необходимых для существования вида. Каждый вид может обитать в той среде, где климатические условия, особенности почвы, характер рельефа и источники пищи соответствуют его пределам толерантности. Но в этих же условиях среды могут обитать и организмы других видов. Выведение человеком новых пород животных и сортов растений показало, что особи одного вида (дикие и окультуренные) могут жить в сильно различающихся условиях среды.
ГЕОГРАФИЧЕСКИМ КРИТЕРИЕМ ВИДА ЯВЛЯЕТСЯ…
Это доказывает относительный характер экологического критерия. Следовательно, есть необходимость использования других критериев при определении принадлежности особей к определенному виду.
Географический критерий характеризует способность особей одного вида населять в природе определенную часть земной поверхности (ареал).
Например, лиственница сибирская распространена в Сибири (Зауралье), а лиственница даурская - в Приморском крае (Дальний Восток), морошка - в тундре, а черника - в умеренной зоне.
Этот критерий указывает на приуроченность вида к определенному местообитанию. Но есть виды, не имеющие четких границ расселения, а обитающие практически повсеместно (лишайники, бактерии). У некоторых видов ареал совпадает с ареалом человека. Такие виды называются синантропными (комнатная муха, постельный клоп, домовая мышь, серая крыса). У разных видов могут быть совпадающие местообитания. Значит, и этот критерий имеет относительный характер. Он не может использоваться в качестве единственного для определения видовой принадлежности особей.
Таким образом, ни один из описанных критериев не является абсолютным и универсальным. Поэтому при определении принадлежности особи к определенному виду следует учитывать все его критерии.
Ареал вида. Понятие об эндемиках и космополитах
Согласно географическому критерию, каждый вид в природе занимает определенную территорию - ареал.
Ареал (от лат. area - площадь, пространство) - часть земной поверхности, в пределах которой распространены и проходят полный цикл своего развития особи данного вида.
Ареал может быть сплошным или прерывистым, обширным или ограниченным. Виды, имеющие обширный ареал в пределах разных континентов, называются видами-космополитами (некоторые виды протистов, бактерий, грибов, лишайников). Когда ареал распространения очень узкий и находится в пределах небольшого региона, то населяющий его вид называется эндемиком (от греч. endemos - местный).
Например, кенгуру, ехидна и утконос обитают только в Австралии. Гинкго в естественных условиях произрастает только в Китае, рододендрон остроконечный и лилия даурская - только на Дальнем Востоке.
Вид - совокупность особей, которые сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям среды и занимают в природе общую территорию - ареал. Для каждого вида характерны следующие критерии: морфологический, физиологический, биохимический, генетический, экологический, географический. Все они носят относительный характер, поэтому при определении видовой принадлежности особей используются все возможные критерии.
Согласно упрощенной морфологической концепции вида, природные популяции, морфологически отличные друг от друга, признаются видами .
Точнее и более правильно определять виды как природные популяции, в пределах которых изменчивость морфологических (обычно количественных) признаков носит непрерывный характер, отделенные от других популяций разрывом. Если различия невелики, но непрерывность распределения нарушена, то такие формы должны приниматься за разные виды. В афористичной форме это выражается так: критерием вида служит дискретность границ распределения признаков .
При определении видов часто возникают затруднения, вызванные двумя обстоятельствами. Во-первых, причиной затруднений может быть сильная внутривидовая изменчивость, а во-вторых, наличие так называемых видов-двойников. Рассмотрим эти случаи.
Внутривидовая вариабельность может достигать большого размаха. Прежде всего это различия между самцами и самками одного и того же вида. Такие различия четко проявляются у многих птиц, дневных бабочек, ос-немок, некоторых рыб и других организмов. Подобные факты были использованы Дарвином в работах о половом отборе. У ряда животных резкие различия наблюдаются между взрослыми и неполовозрелыми особями. Подобные факты широко известны зоологам. Поэтому очень полезны выборки из популяций видов на разных стадиях их жизненного цикла. Теоретическая основа внутривидовой изменчивости (индивидуальной или групповой) изложена в ряде руководств. Здесь будут рассмотрены только признаки, которые чаще всего используются при установлении видового статуса особей из выборки.
Морфологические признаки - это общая наружная морфология и, если необходимо, структура генитального аппарата. Наиболее важные морфологические признаки имеются у животных с наружным скелетом, таких как членистоногие или моллюски, но их можно найти и у многих других животных, без панцирей или раковин. Это всевозможные отличия в шерстном покрове зверей, оперении птиц, рисунке крыльев бабочек и т. д.
Во многих случаях критерием, позволяющим различить близкие виды, является структура гениталий. Это особенно подчеркивается сторонниками биологической концепции вида, поскольку различия в форме хитинизированных или склеротизированных частей генитального аппарата препятствуют скрещиванию между самцами одного вида и самками другого. В энтомологии известно правило Дюфура, по которому у видов с хитинизированными частями гениталий самцов и совокупительными органами самок наблюдается такое соотношение, как у ключа и замка. Иногда его так и называют - правило «ключа и замка». Следует, однако, помнить о том, что признаки гениталий, как и другие морфологические признаки, у некоторых видов также варьируют (например, у жуков-листоедов рода Altica), что было неоднократно показано. Тем не менее в тех группах, где систематическое значение строения гениталий доказано, оно служит очень ценным признаком, так как при дивергенции видов их структура должна меняться одной из первых.
Анатомические признаки, такие как детали строения черепа или форма зубов, обычно используются в надвидовой систематике позвоночных животных.
Экологические признаки . Известно, что каждый вид животных характеризуется определенными экологическими предпочтениями, зная которые, нередко можно если не совсем точно решить, с каким видом мы имеем дело, то хотя бы значительно облегчить идентификацию. Согласно правилу конкурентного исключения (правило Гаузе), два вида не могут существовать в одном и том же месте, если их экологические требования одинаковы.
При изучении галлообразующих или минирующих насекомых-фитофагов (мушки-галлицы, осы-орехотворки, минирующие личинки бабочек, жуков и других насекомых) зачастую главными признаками оказываются формы мин, для которых даже разработана классификация, или галлов. Так, на шиповниках иди на дубах развивается несколько видов орехотворок, вызывающих образование галлов на листьях или побегах растений. И во всех случаях галлы каждого вида имеют свою характерную форму.
Пищевые предпочтения животных достигли большого размаха - от строгой монофагии через олигофагию до полифагии. Известно, что гусеницы тутового шелкопряда питаются исключительно листьями тутовника, или шелковицы. Гусеницы бабочек-белянок (капустницы, репницы и др.) грызут листья крестоцветных растений, не переходя на растения других семейств. А медведь или кабан, будучи полифагами, питаются и животной, и растительной пищей.
В группах животных, где установлен строгий выбор пищи, по характеру погрыза определенного вида растений можно установить их видовую принадлежность. Так поступают энтомологи в полевых условиях. Лучше, конечно, собрать для дальнейшего изучения и самих растительноядных насекомых. Опытный натуралист, хорошо знающий природные условия определенной местности, заранее может предсказать, с каким набором видов животных можно встретиться, посещая те или иные биотопы - лес, луг, песчаные дюны или берег реки. Поэтому на этикетках, сопровождающих коллекционные сборы, обязательно нужно указывать условия, в которых были собраны те или иные виды. Это сильно облегчает дальнейшую обработку коллекции и идентификацию видов.
Этологические признаки . На таксономическую ценность этологических признаков указывает ряд авторов. Известный этолог Хайнд считает поведение таксономическим признаком, который может быть использован для уточнения систематического положения видов. К этому следует добавить, что наиболее полезными оказываются стереотипные действия. Они столь же характерны для каждого вида, как и любые морфологические признаки. Это следует иметь в виду при изучении близкородственных видов или видов-двойников. Если даже элементы поведения могут быть сходными, то выражение этих элементов специфично для каждого вида.
Вопрос: ГЕОГРАФИЧЕСКИМ КРИТЕРИЕМ ВИДА ЯВЛЯЕТСЯ ЧТО
Дело в том, что особенности поведения являются у животных важными изолирующими механизмами, препятствующими скрещиванию между разными видами. Примерами этологической изоляции являются случаи, когда потенциальные брачные партнеры встречаются, но не спариваются.
Как показывают многочисленные наблюдения в природе и эксперименты в лабораторных условиях, отологические признаки вида в первую очередь проявляются в особенностях брачного поведения. К ним относятся характерные позы самцов в присутствии самки, а также голосовые сигналы. Изобретение звукозаписывающих аппаратов, особенно сонографов, позволяющих представить звук в графической форме, окончательно убедило исследователей в видоспецифичности песен не только птиц, но и сверчков, кузнечиков, цикадок, а также голосов лягушек и жаб.
Но не только позы или голоса животных являются этологическими видовыми признаками. К ним относятся и особенности строительства гнезд у птиц и насекомых из отряда перепончатокрылых (пчел и ос), типы и характер яйцекладок у насекомых, форма паутинных ловчих сетей у пауков и многое другое. Видоспецифичны оотеки богомолов и кубышки саранчовых, световые вспышки жуков-светляков.
Иногда различия имеют количественный характер, но и этого достаточно, чтобы распознать видовую принадлежность объекта исследования.
Географические признаки . Часто географические признаки являются удобным средством различения популяций, точнее, решения вопроса о том, являются ли две изучаемые популяции одним или разными видами. Если ряд форм географически замещают друг друга, образуя цепь или кольцо форм, каждая из которых отличается от своих соседей, то они называются аллопатрическими формами . Считается, что аллопатрические формы представляют собой политипический вид, состоящий из нескольких подвидов.
Противоположную картину представляют случаи, когда ареалы форм частично или полностью совпадают. Если между этими формами нет переходов, то их называют симпатрическими формами . Такой характер распространения указывает на полную видовую самостоятельность данных форм в связи с тем, что симпатрическое (совместное) существование, не сопровождающееся скрещиванием, служит одним из основных критериев вида.
В практике систематика часто возникают затруднения в отнесении конкретной аллопатрической формы к виду или подвиду. Если аллопатрические популяции соприкасаются, но не скрещиваются в зоне контакта, то такие популяции следует считать видами. В противоположность этому, в случае если аллопатрические популяции соприкасаются и в узкой зоне контакта свободно скрещиваются или в широкой зоне контакта связаны переходами, то их почти всегда следует считать подвидами.
Сложнее обстоит дело, когда между ареалами аллопатрических популяций есть разрыв, из-за которого контакт невозможен. В этом случае мы можем иметь дело либо с видами, либо с подвидами. Классическим примером подобного рода является географическая разобщенность популяций голубой сороки. Один подвид (С. с. cooki) населяет Пиренейский полуостров, а другой (С. с. cyanus) - юг Дальнего Востока (Приморье и смежные части Китая). Считается, что это результат разрыва прежнего сплошного ареала, возникшего в ледниковом периоде. Многие систематики придерживаются мнения, что сомнительные аллопатрические популяции целесообразнее считать подвидами.
Другие признаки . Во многих случаях близкородственные виды легче различать по морфологии хромосом, чем по другим признакам, что и было продемонстрировано на видах рода Drosophila и на клопах семейства Lygaeidae. Все больший размах приобретает использование физиологических признаков, по которым можно различать близкие таксоны. Было показано, что у близкородственных видов комаров значительно различаются скорость роста и длительность стадии яйца. Все большее признание получает вывод о том, что основная часть белков специфична для каждого вида. На этом феномене базируются выводы в области серосистематики. Полезным оказалось также изучение специфических выделений, образующих на теле определенный рисунок или восковые сооружения в виде колпачков, как у щитовок или мучнистых червецов из класса насекомых. Они также видоспецифичны. Нередко приходится использовать всю совокупность признаков различного характера для решения сложных таксономических проблем. В современных работах по зоологической систематике, как показывает ознакомление с новейшими публикациями, авторы не ограничиваются одними только морфологическими признаками. Чаще всего присутствуют указания на хромосомный аппарат.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Вконтакте
Одноклассники
Вид, критерии вида. Популяции.
Вид – совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биологических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособившихся к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенный ареал.
Виды представляют собой устойчивые генетические системы, так как в природе отделены друг от друга целым рядом барьеров.
Вид представляет собой одну из основных форм организации живого. Однако определить, принадлежат ли данные особи к одному виду или нет, иногда бывает трудно. Поэтому для решения вопроса о принадлежности особей к данному виду используется целый ряд критериев:
Морфологический критерий – главный критерий, основанный на внешних различиях между видами животных или растений. Этот критерий служит для разделения организмов, которые четко отличаются по внешним или внутренним морфологическим признакам. Но следует отметить, что очень часто между видами существуют очень тонкие отличия, которые можно выявить лишь при длительном изучении данных организмов.
Географический критерий – основан на том, что каждый вид обитает в пределах определенного пространства (ареала). Ареал – это географические границы распространения вида, размеры, форма и расположение в биосфере которого отлично от ареалов других видов. Однако этот критерий также недостаточно универсален по трем причинам. Во-первых, ареалы многих видов географически совпадают, во-вторых, существуют виды космополиты, для которых ареалом является практически вся планета (кит-касатка). В-третьих, у некоторых быстрорасселяющихся видов (домового воробья, домовой мухи и др.) ареал настолько быстро изменяет свои границы, что не может быть определен.
Экологический критерий – предполагает, что каждый вид характеризуется определенным типом питания, местом обитания, сроками размножения, т.е.
занимает определенную экологическую нишу.
Этологический критерий – заключается в том, что поведение животных одних видов отличается от поведения других.
Генетический критерий – заключает в себе главное свойство вида – его генетическую изоляцию от других. Животные и растения разных видов почти никогда не скрещиваются между собой. Конечно, вид не может быть полностью изолирован от потока генов со стороны близкородственных видов, но при этом он сохраняет постоянство генетического состава на протяжении эволюционно длительного времени. Самые четкие границы между видами проходят именно с генетической точки зрения.
Физиолого-биохимический критерий
– этот критерий не может служить надежным способом разграничения видов, так как основные биохимические процессы протекают у сходных групп организмов одинаково. А в пределах каждого вида существует большое число приспособлений к конкретным условиям обитания путем изменения протекания физиолого-биохимических процессов.
По одному из критериев нельзя точно различать виды между собой. Определить принадлежность особи к конкретному виду можно только на основании совокупности всех или большинства критериев. Особи, занимающие определенную территорию и свободно скрещивающиеся между собой, называются популяцией.
Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию и обменивающихся генетическим материалом. Совокупность генов всех особей в популяции называется генофондом популяции. В каждом поколении отдельные особи вносят больший или меньший вклад в общий генофонд в зависимости от их приспособительной ценности. Неоднородность организмов, входящих в популяцию, создает условия для действия естественного отбора, поэтому популяция считается наименьшей эволюционной единицей, с которой начинается эволюционные преобразования вида - видообразования. Популяция, таким образом, представляет собой надорганизменную формулу организации жизни. Популяция не является полностью изолированной группой. Иногда происходит скрещивание между особями различных популяций. Если какая-то популяция окажется полностью географически или экологически изолированной от других, то она может дать начало новому подвиду, а впоследствии и виду.
Каждая популяция животных или растений состоит из особей разного пола и различного возраста. Соотношение численности этих особей может быть различно в зависимости от времени года, природных условий. Численность популяции определяется соотношением рождаемости и смертности, составляющих ее организмов. Если на протяжении достаточно длительного времени эти показатели равны, то численность популяции не изменяется. Факторы среды, взаимодействие с другими популяциями может изменять численность популяции.