Что определяет видовую принадлежность организма

Вид. Критерии вида

Урок 2. Общая биология 11 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Вид. Критерии вида»

На планете Земля обитает большое разнообразие живых организмов. Рыбы, птицы, насекомые и другие. Все они разные и непохожие друг на друга. Но в этом многообразии есть и строгий порядок. Все живое на Земле существует в форме видов.

Перед вами систематическое положение бурого медведя. Он относиться к царству Животные. Типу Хордовые. Подтипу Позвоночные. Классу Млекопитающие. Отряду Хищные. Семейству Медвежьи. Роду Медведи. Виду Бурый медведь. Вид — это наименьшая систематическая категория.

Особи, принадлежащие к одному виду, в основном не скрещиваются с особями другого вида, характеризуются генетической общностью и единством происхождения.

Вид — это исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых обладают наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определённую область — ареал.

Биологический вид — это не только систематическая категория. Это элемент живой природы, — обособленный от других видов.

Понятие «вид» впервые было введено в конце 17 в. английским ботаником Джоном Реем, отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский учёный Карл Линней.

Согласно его представлениям, виды — это объективно существующие в природе образования, и между разными видами в большей или меньшей степени имеются различия.

Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк, в то время как волк и лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству — Волчьи.

Карл Линней предложил бинарную номенклатуру для описания видов живых существ, и заложил основы современной классификации живого мира более 250 лет назад. За это время было открыто и классифицировано огромное число видов животных и растений. И чем больше биологи делали открытий, тем чаще они задумывались о том, сколько всего на Земле живого.

Например, группа учёных из Канады подсчитала, что общее число видов живых существ примерно равно 8,7 миллионам плюс-минус 1,3 миллиона.

По их расчётам, в Мировом океане обитает 2,2 млн видов, на суше — 6,5 млн. Животных на планете всего около 7,8 млн видов, грибов — 611 тыс., растений — 300 тыс.

Число видов постоянно увеличивается, учёные ежегодно находят ранее неизвестные науке. Новые виды занимают свободные экологические ниши.

Для того чтобы точно определить принадлежность какого-либо организма к конкретному виду, используют определённые критерии.

Критерии вида — это признаки, по которым один вид можно отличить от другого. Они позволяют разобраться в близких родственных группах растений и животных.

Сегодня на уроке мы рассмотрим: морфологический критерий, физиологический, географический критерий, экологический, биохимический и генетический.

В основе данного критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида. Этот критерий самый удобный и поэтому широко используется в систематике.

Морфологическое определение вида

Вот, например, лебедь-шипун, чёрный лебедь, черношейный лебедь. Мы видим их внешние отличия. При скрещивании они не дадут плодовитого потомства, потому что относятся они к разным видам.

Однако, по морфологическому критерию не всегда можно точно определить причастность какого-либо организма к конкретному виду, потому как в природе существует множество исключений.

Трудности в определении видов состоят в том, что особи одного вида, например, самцы и самки могут внешне отличаться. Например, часто самцы и самки насекомых, птиц, да и не только внешне отличаются. Это явление называется половым диморфизмом.

Учёные часто сталкиваются с трудностями определения вида, так как некоторые из особей могут иметь сезонную морфологическую изменчивость. Например, бабочка пестрокрыльница изменчивая имеет различную окраску крыльев при разности температуры.

Весенняя форма имеет гораздо более светлую, жёлто-оранжевую окраску крыльев с темными пятнами на них. Летняя форма отличается от весенней: —они не рыжие, а черные, с белыми либо желтоватыми полосками на крыльях и небольшими оранжевыми пятнами. Местами может встречаться и третье поколение пестрокрыльниц. Они отличаются сочетанием оранжевого и чёрного окраса.

Иногда особи разных видов внешне так схожи что кажется, что они относятся к одному виду. Например, как виды двойники — они очень похожи внешне, но относятся к совершенно разным видам.

Виды-двойники не имеют внешних различий по большинству морфологических признаков, но репродуктивно изолированны. И только детальное изучение их внешнего и внутреннего строения позволяет отнести особей к разным видам.

Например, широко распространенный в Европе и в умеренных широтах Азии вредитель хлебных злаков жук листоед (пьявица красногрудая), считался до последнего времени единым видом. И только детальное изучение органов нескольких жуков, позволило учёным сделать вывод о том, что существует ещё один вид.

Почему же существуют настолько похожие виды? Возможно в процессе видообразования перестройка генотипа не всегда сопровождается изменениями морфологии фенотипа, что затрудняет различие двух видов. Все особенности образа жизни любого организма так или иначе отражаются на его внешности, размерах, окраске. Например, яркое брюхо лягушки желтобрюхой жерлянки отпугивает врагов и одновременно служит ее характерным признаком. Она обитает в большей части Южной и Центральной Европы.

А краснобрюхая жерлянка обитает в Центральной и Восточной Европе до Урала. У этих лягушек различие в окраске обуславливается различиями в местах обитания.

Он заключается в сходстве жизненных процессов, в первую очередь в возможности скрещивания между особями одного вида с образованием плодовитого потомства.

Разные виды в разные сроки достигают половой зрелости. Отличаются сезонными и суточными ритмами жизни и в природе, как правило, не скрещиваются.

Даже такие похожие дикие лошади как тарпан и лошадь Пржевальского при скрещивании плодовитого потомства не дают, потому что принадлежат к разным видам.

Однако опять же есть исключения. Обыкновенная лисица заселяет, хотя и с разной плотностью, все ландшафтно-географические зоны, начиная с тундры и субарктических лесов, включая горные массивы во всех климатических зонах. А степная лисица обитает в степи и лесостепи. Несмотря на внешние отличия, между ним возможно скрещивание.

Физиологический критерий также недостаточен для определения видовой принадлежности особей.

Он основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным.

Например, евразийский бобр распространен в Европе и Азии. А канадский бобр — в Северной Америке. Внешне представители двух разных видов очень похожи друг на друга, но евразийский бобр крупнее.

Ареалы многих видов накладываются и перекрываются. В случае совпадения ареалов, причиной изоляции является различие в образе жизни.

Например, виды плодовых мушек дрозофил обитают на одной и той же территории в западной части Северной Америки. Однако скрещивания между ними не происходит, потому что размножаются они в разное время суток.

Также есть виды-космополиты, которые обитают на огромных пространствах суши всех континентов или океана. Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Он основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определённом биогеоценозе.

Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик жгучий — на заболоченных местах, лютик ползучий — по берегам рек.

Ещё один пример. Травяная лягушка. Большую часть жизни она проводит на суше. Икру откладывает в воде, где и развивается её потомство.

А вот лягушка прудовая. Живёт она преимущественно в воде. Здесь происходит не только спаривание, но и вся её жизнь.

Жизненные циклы лягушек складываются из нескольких этапов, время их у разных видов может не совпадать.

Например, прудовая лягушка откладывает икру, когда вода уже нагрелась. А травяная делает это раньше, не дожидаясь тепла. Поэтому и головастики ее выходят раньше.

Каждый вид приспособлен к определённым условиям существования. Ласточка береговушка живёт в норах на песчаных откосах рек.

В сельской местности гнездится другая ласточка, её видовое название — деревенская. В городских условиях обитает третий вид ласточек — городская. Таким образом условия существования вида определяет — экологический критерий.

Так же для определения вида изучается состав и структура определённых белков, нуклеиновых кислот, состав крови и все то, что относится к биохимии. Такой тип определения видов называется биохимическим критерием. Он позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др.

Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Однако у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК может быть очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.

Он основан на различии видов по кариотипам, то есть числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определённый кариотип.

Например, упомянутые выше виды евразийский бобр и канадский бобр отделены друг от друга не только тысячами километров океанской глади, но и разным хромосомным набором. У евразийцев их 48, а у канадцев 40.

Генетический критерий также не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеу-плоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное число хромосом (38) или тетра-плоидное (76). Таким образом, критерии вида связаны между собой и определяют качественную особенность вида, но ни один из них не является абсолютным.

Например, два разных вида могут не различаться по внешнему строению и обладать даже одинаковыми хромосомными наборами. Но если они различаются по поведению, то не скрещиваются между собой и, следовательно, обособлены один от другого. Лишь в совокупности перечисленные критерии позволяют с достаточной надёжностью установить принадлежность организма к тому или иному виду.

Источник

5. Вид: критерии и структура

5. Вид: критерии и структура

Вспомните!

Какие уровни организации живой природы вам известны?

Какие другие систематические категории вам известны?

В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде. Что же такое вид и насколько реально его существование в природе?

Первое представление о виде было создано ещё Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Сам термин «вид» (species) в переводе с латыни означает «образ». Это слово точно определяет тот основной критерий, который использовали исследователи вплоть до XIX в. при определении видовой принадлежности любого организма. Известный учёный К. Линней, создавший учение о виде, считал, что вид состоит из многих схожих особей, дающих плодовитое потомство.

В современной биологии видом называют совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определённый ареал (область обитания), имеющих общее происхождение и сходное поведение.

Биологический вид – это не только основная таксономическая единица в биологической систематике. Это целостная структура живой природы, которая репродуктивно изолирована от других подобных структур и имеет свою собственную судьбу. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения – всё это определяет внутреннюю структуру вида. Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей.

Вторая причина сохранения единства и целостности вида – это репродуктивная изоляция, т. е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Так осуществляется защита генофонда вида (всей совокупности генов вида) от притока чужеродной генетической информации. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого – в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция. У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида – это пример поведенческой изоляции (рис. 12).

Наличие репродуктивной изоляции в природных условиях является решающим фактором в определении вида как генетически закрытой биологической системы.

Характерные признаки и свойства, которыми одни виды отличаются от других, называют критериями вида.

Критерии вида. Существует несколько основных критериев вида.

Морфологический критерий заключается в сходстве внешнего и внутреннего строения организмов. Долгое время этот критерий был главным, а порой единственным. С его помощью легко определяются особи неблизких видов. Различить кошку и мышь сможет даже маленький ребёнок, мышь и крысу – любой взрослый человек, а вот отличить домовую и малую мышь сможет только специалист. Существуют специальные определители, которые основаны на морфологических особенностях организации. Однако внутри вида всегда существует структурная изменчивость между разными особями, поэтому порой бывает достаточно сложно определить вид конкретной особи.

Генетический критерий. Иногда среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются друг с другом. Это так называемые виды-двойники, которые встречаются практически во всех крупных систематических группах и отличаются друг от друга числом хромосом. Например, среди насекомых существуют два широко распространённых вида наездников, которые до последнего времени рассматривались как единый вид (рис. 13).

Рис. 12. Разные типы брачного поведения двух близких видов чаек

Рис. 13. Виды-двойники. Насекомые наездники (А, Б), имеющие разные кариотипы (В): 2n = 10 и 2n = 14

Каждый вид имеет определённый набор хромосом – кариотип, который отличается числом хромосом, их формой, размерами, строением. Различное число хромосом в кариотипе разных видов и видовые отличия геномов обеспечивают генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождению бесплодного потомства (лошак – гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надёжно различать виды-двойники.

Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). Например, у двух близких видов плодовой мушки-дрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида – по утрам, у другого – в вечерние часы.

Биохимический критерий определяется сходством или различием строения белков, химического состава клеток и тканей. Например, отдельные виды низших грибов отличаются друг от друга способностью синтезировать разные биологически активные вещества.

Экологический критерий характеризуется определёнными формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы, т. е. теми условиями, в которых этот вид встречается в природе. В Техасе близкие виды дуба растут на разных почвах: один вид встречается только на известняковой почве, другой – на песчаной, а третий растёт на выходах магматических пород.

Географический критерий определяет область распространения, т. е. ареал, вида. У разных видов размер ареалов сильно отличается. Виды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называют космополитами, а обитающие на небольших территориях и не встречающиеся в других местах, – эндемиками.

Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.

Структура вида. Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus – народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид состоит из совокупности популяций.

Популяция – это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определённую территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от особей других подобных совокупностей.

Именно популяция является элементарной единицей эволюции.

Вопросы для повторения и задания

1. Дайте определение понятия «вид».

2. Расскажите, какие биологические механизмы препятствуют обмену генами между видами.

3. В чём причина бесплодия межвидовых гибридов? Объясните это явление, используя свои знания о механизме мейоза.

4. Какие критерии используют учёные для характеристики вида? Какие критерии вы считаете наиболее важными при определении вида?

5. Что такое ареал вида?

6. Охарактеризуйте по основным критериям вид Кошка домашняя.

7. Дайте определение понятия «популяция».

Подумайте! Выполните!

1. Почему один вид от другого можно отличить только по совокупности разнообразных критериев? Какие критерии вам кажутся наиболее важными?

2. Известны ли вам примеры, когда формулировка «вид как генетически закрытая система» оказывалась не верна? (Вспомните материал о селекции из курса 10 класса.)

3. Проведите исследование. Выясните, какие виды, обитающие в вашей местности, являются эндемиками, а какие – космополитами. Подготовьте отчёт о проделанной работе в виде стенда.

4. Как вы считаете, можно ли слова «популяция» и «популярный» считать однокоренными? Объясните свою точку зрения.

5. Приведите доказательства, свидетельствующие о том, что виды объективно существуют в природе.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

1. Структура

1. Структура ВИЧ относится к семейству ретровирусов.Вирион имеет сферическую форму, диаметром 100–150 нм. Кубический тип симметрии. Наружная (суперкапсидная) оболочка вируса состоит из бимолекулярного слоя липидов, который имеет происхождение из клеточной мембраны клетки

Критерии

Критерии Даже беглый анализ особенностей поведения современных животных, стоящих на разных уровнях развития, позволяет заметить, что эволюция живых организмов шла путем постепенного усложнения их взаимоотношений со средой. Вместе с усложнением поведения

3.3. Структура хромосом

3.3. Структура хромосом Каждая хроматида содержит одну молекулу ДНК, связанную с белками-гистонами и негистоновыми белками. В настоящее время принята нуклеосомная модель организации хроматина эукариот (Kornberg R., 1974; Olins А., Olins D., 1974).Согласно этой модели, белки-гистоны (они

6.2.4. Структура шерсти

6.2.4. Структура шерсти Эксперт-кинолог во время выставочной экспертизы не упускает возможность не только осмотреть, но и пощупать собак. Для него важна фактура шерсти оцениваемых животных, особенно лидеров. В большинстве стандартов пород четко оговорены блеск, жесткость

7.2. Структура биоценоза

7.2. Структура биоценоза Структура любой системы – это закономерности в соотношении и связях ее частей. Структура биоценоза многопланова, и при изучении ее выделяют различные

1.2. Структура поведения

1.2. Структура поведения Совокупность возможного поведения животного называют поведенческим репертуаром. Единицей поведения считается поведенческий акт. Поведенческий акт представляет собой совокупность элементов поведения животного от момента возникновения

4.1. Критерии дифференциальной диагностики

4.1. Критерии дифференциальной диагностики Для постановки окончательного диагноза недостаточно простого наблюдения за животным и беседы с хозяевами. Таким образом, перед нами встает задача дифференциальной диагностики. С определенными ограничениями и поправками на

Богатство и бедность — ложные критерии

Богатство и бедность — ложные критерии «Бедность» и «богатство» — понятия расплывчатые даже в экономике и социологии. Для эколога они вообще непригодны, а демографам мешают понимать простые законы природы. Вот уже второе столетие, со времен Мальтуса, они силятся понять:

Структура сна

Структура сна Ночной сон состоит из нескольких циклов, каждый из которых длится примерно полтора часа и включает в себя две качественно различные стадии, которые называются «медленный сон» и «быстрый сон». Стадии быстрого и медленного сна есть не только у человека, но и

СООБЩЕСТВО: СТРУКТУРА

СООБЩЕСТВО: СТРУКТУРА От каких процессов зависят численность и разнообразие видов в том или ином сообществе? Какие процессы определяют структуру сообщества? До какой степени структура сообщества определяется локальными процессами, происходящими внутри сообщества

Критерии истинности

Критерии истинности Оценив все возможные и имеющиеся в наличии исходные данные для последующих размышлений, мы наконец подошли к вопросу, «как это работает» — как создается и функционирует жизнь. И, соответственно, подошли к необходимости выдвигать теории, которые на

Глава 4. Критерии половой принадлежности у человека

Глава 4. Критерии половой принадлежности у человека Заложенная древнегреческой культурой традиция доминирования мужчин над женщинами вне дома (прежде всего, речь идет о социальной жизни и политике) существенным образом повлияла на развитие научных представлений об

Глава 9. Рыцарь и прекрасная дама: критерии мужской и женской привлекательности

Глава 9. Рыцарь и прекрасная дама: критерии мужской и женской привлекательности Внешняя привлекательность: модель множественной приспособленности Эмпирические данные свидетельствуют о том, что естественный отбор может оказывать влияние на социальное восприятие

Источник