Виды

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.

Один вид можно отделить от другого по пяти основным признакам.

• Морфологический критерий позволяет различать разные виды по внешним и внутренним признакам.
• Физико-биохимический критерий фиксирует неодинаковость химических свойств разных видов.
• Географический критерий свидетельствует, что каждый вид обладает своим ареалом.
• Экологический позволяет различать виды по комплексу абиотических и биологических условий, в которых они сформировались, приспособились к жизни.
• Репродуктивный критерий обуславливает репродуктивную изоляцию вида от других, даже близкородственных.

Каждый вид представляет собой генетически замкнутую систему, репродуктивную изолированную от других видов.

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.

Вид представляет собой важнейшую таксономическую категорию не только для систематики, но и для всей биологии вообще…
К сожалению, вид, как, впрочем, и все другие таксономические категории, с трудом поддаётся сколько-нибудь точному логическому определению. Очень трудно, в частности, дать такое определение вида, которое одинаково хорошо подходило как к растениям, размножающимся половым путём, так и к растениям, размножающимся бесполым путём. В одном случае вид представляет собой систему популяций, а в другом случае он есть система клонов.

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 флорыКавказа.

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 род Petasites, но не включённые в некий данный список таких таксонов).

Виды и популяции

Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.

Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.

Каждый вид занимает определенную территорию – ареал. Часто он выглядит как единая территория, однако встречаются и прерывистые ареалы.

Критерии вида

Особи объединяются в один вид на основании сходства по ряду критериев, однако замечу, что ни один из этих критериев не является абсолютным. Только в совокупности данные критерии позволяют объективно сделать вывод о том, к какому виду относится организм.

Морфологический (греч. morphos – форма)

Этот критерий определяет сходство внутреннего и внешнего строения. Однако в природе существуют виды-двойники, которые сходны морфологически, но репродуктивно изолированы. Также особи одного вида могут сильно отличаться морфологически, к примеру, половой диморфизм – отличия в строении мужских и женских особей.

Данный критерий свидетельствует о сходстве процессов жизнедеятельности среди особей одного вида. К такому критерию можно отнести, к примеру, продолжительность беременности, периоды миграции и спячки у особей.

Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.

Генетический (греч. γενητως — порождающий)

Особи одного вида сходны по строению и числу хромосом. Этот критерий также не абсолютный, у разных видов число хромосом может быть одинаково: в клетках гориллы, картошки и ужовника по 48 хромосом. Однако различия здесь очевидны 🙂

Экологический (греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом)

Каждый вид занимает в природе определенную экологическую нишу – образ жизни, который ведет данный вид в экосистеме. Понятие “экологическая ниша” – весьма широкое, и включает не только пространственное местообитание вида, но и его место в пищевых цепях, роль вида в межвидовых взаимодействиях и создании органического вещества.

Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.

Распространение вида на определенном ареале (территории).

Популяция (лат. populatio — население)

Популяция – совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой, занимающих определенный ареал обитания и частично изолированных от других популяций. Популяцию можно назвать основной единицей существования, воспроизведения и эволюции вида.

Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов.

Эволюционный процесс следует рассматривать на двух различных уровнях: внутривидовом и надвидовом, в соответствии с которыми различают:

• Микроэволюцию – образования новых видов
• Макроэволюцию – образование новых надвидовых таксонов: род, семейство, отряд, класс, тип

Популяция – элементарная единица эволюции

Необходимо понимать важнейший момент: генотип – совокупность всех генов одного организма – не может играть определяющего значения в эволюции, так как временные масштабы эволюции и жизни отдельно взятой особи не сопоставимы. Различные эволюционные сдвиги могут возникать только в популяциях, которые существуют достаточно долгое время.

Вся совокупность генов у особей, составляющих популяцию, называется генофонд и представляет собой механизм обмена и передачи генетического материала. У отдельных особей возникают мутации, которые накапливаются в генофонде, и могут привести к появлению новых признаков (возможно полезных, а возможно и не очень).

Известным примером является необычный организм – палочник, форма тела которого с трудом позволяет его отличить от веток дерева. Эта форма тела возникла так:

• Когда-то произошла мутация, обеспечившая новый признак – форму тела, которая позволила слиться с внешней средой
• Особи с такой мутацией и формой тела чаще выживали в ходе борьбы за существование
• В результате естественного отбора признак закрепился в ряду поколений, так как особи с ним оставались несъеденными и размножались

Теперь вы поняли, что мутации и есть эволюционные материал. Они накапливаются в популяции, а естественный отбор – главный направляющий фактор эволюции: он “отбирает” тех особей, чей признак полезен, помогает им выживать и размножаться. Помните, что в природе выживает не сильнейший, а – приспособленейший!)

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Вид — совокупность особей, имеющих наследственное сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал и одинаково изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.

Чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают по критериям — эволюционно устойчивым диагностическим признакам, характерным для одного вида, но отсутствующим у других.

Основные критерии видов:

• Морфологический. Комплекс морфологических признаков, отличающих один вид от другого. Исключение — виды-двойники.
• Физиологический. Сходство всех процессов жизнедеятельности у особей, прежде всего — сходство размножения.
• Географический. Территориальные различия. Каждый вид занимает определённую территорию или акваторию (ареал). Ареалы разных видов могут перекрываться.
• Экологический. Каждый вид характеризуется своим собственным отношением со средой обитания.
• Генетический. Для каждого характерен определённый набор хромосом, сходных по размерам, форме и составу.
• Этологический. Особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности организма.

Подвид — географически или экологически обособленная часть вида, особи которой под влиянием факторов среды приобрели устойчивые особенности, отличающие ее от других особей того же вида; особи разных подвидов могут свободно скрещиваться в природе.

Развитие представлений о виде

Карл Линней	Виды реально существуют. Виды не изменяются.
Ж.-Б. Ламарк	В природе реально существуют лишь группы особей. Вид — категория не существующая, а введенная человеком. Любое изменение условий приводит к изменению особей.
Ч. Дарвин	Виды реально существуют как совокупности особей. Виды изменяются вследствие эволюции.

Экологическая ниша — пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе (экосистеме), комплекс его связей с другими видами и требований к физической среде обитания.

Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определённой части ареала и относительно обособленных от других совокупностей. Термин «популяция» ввёл датский биолог В. Иогансен в 1903 г.

Каждая популяция характеризуется плотностью (количество особей на единицу площади), численностью (общее количество особей популяции), возрастным составом (соотношение молодых, зрелых и старых особей), половой структурой (соотношение самок и самцов), пространственной структурой (характер размещения особей).

Типы пространственного распределения особей:

• Пятнистое (групповое) распределение встречается чаще всего, Связано с неоднородностью среды или склонностью организмов образовывать группы.
• Случайное (диффузное) распределение характерно для однородной среды при отсутствии сильного взаимодействия особей.
• Регулярное (равномерное) распределение связано с острой конкуренцией между разными особями.

Популяции (по характеру использования территории):

• оседлые — длительное время занимают одну и ту же территорию,
• кочевые — недалеко перемещаются в поисках корма и во время зимовки (это способ избегания неблагоприятных условий и лучшего приспособления к сезонным явлениям)
• мигрирующие — закономерная смена местообитания по определенным маршрутам.

Численность популяции, ее плотность могут периодически и не периодически изменяться под влиянием разнообразных факторов. Такие колебания численности популяции называются популяционными волнами, или «волнами жизни». Это понятие ввел русский биолог С. С. Четвериков.

«Волны жизни» могут резко изменить генофонд популяции за счет дрейфа генов.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Вид, критерии видов. Популяция». Выберите дальнейшее действие:

Биологические виды: определение, названия, признаки

На планете Земля имеется живая материя. Говоря о ней, ученые сразу выделяют биологические виды, на которые она разделяется. Любой организм имеет свои признаки, название и характеристику. Именно это позволяет относить его к определенной совокупности животных.

К исключениям в данном случае можно добавить лишь гибриды. Они представляют собой один биологический вид (определение см. ниже), смешанный с другим. Однако на данный момент подобные мутации встречаются достаточно редко, поэтому в реальной жизни обычный человек вряд ли может столкнуться с подобным. Но следует отметить интересный факт: некоторые необычные подвиды выводятся искусственным путем учеными. Примером может быть мул (отпрыск осла и кобылы) и лошак (результат скрещивания ослицы и жеребца).

На сегодняшний день понятие “биологический вид” объединяет более 1 млн животных и растений, не считая тех, которые еще не изучены. С каждым годом эта цифра быстро возрастает, так как постоянно открываются новые представители флоры и фауны.

Виды живой материи

Итак, по сути, вид – совокупность похожих особей по функциям, поведению, общим характеристикам, внешнему виду и другим свойствам, присущим данному растению или животному.

Становление понятия началось ближе к XVII столетию. Именно тогда уже было известно достаточное количество представителей живых организмов. Но в то время понятие «биологический вид» использовалось как собирательное название (пшеница, дуб, овес, собака, лиса, ворона, синица и т. п.). С изучением большего количества организмов появилась надобность в упорядоченности названий и образовании иерархии. В 1735 году появилась работа Линнея, которая внесла некоторые корректировки. Более близкие друг к другу представители были собраны в роды, а последние делились на отряды и классы. Уже к концу XVIII века ведущие биологи мира приняли данные положения в качестве основополагающих.

Достаточно долго биологические виды для ученых были закрытой системой. Ранее под данным словосочетанием подразумевалась невозможность передачи генов от одного организма к другому (при условии принадлежности к различным совокупностям живой материи). Более часто помеси видов встречаются у растений. Данный процесс легче воспроизвести хотя бы потому, что они способны сами «обмениваться» генами без вмешательства человеческой руки. Именно поэтому биологический вид растений настолько богат.

Однако сегодня имеются и гибриды животных, о которых уже было сказано выше. Некоторые из них способны воспроизводить свое потомство (например, самки лигров и тайгонов плодовиты). А другие такой функцией не наделены (речь идет о мулах и лошаках).

Птицы

Птицами принято называть класс позвоночных, характерной особенностью которых является перьевой покров. Ранее существовали виды птицы моа, которые рождались бескрылыми. Однако они давно вымерли, а их потомками считаются киви.

Некоторые виды способны летать, однако, например, страусы и пингвины лишены данной функции.

Экспедиции археологов позволили выяснить, что прямыми предками птиц являются динозавры. Существует версия и о том, что, возможно, именно пернатые животные – единственные в мире оставшиеся в живых представители мезозойской эры.

Благодаря классификациям организмы делятся на домашние и дикие. Каждая из данных ступеней разбивается на виды. Птицы отличаются от других представителей живой материи наличием перьевого покрытия, отсутствием зубов, весьма необременяющим по массе скелетом (но достаточно прочным), 4-камерным сердцем и т. д.

Человек

Многие считают, что человек является высшей стадией эволюции животных. Однако некоторые ученые, приводя различные факты, опровергают данное утверждение. Неоантропы относятся к классу млекопитающих и к отряду приматов.

Человек как биологический вид способен оказывать сильное воздействие на окружающую среду. Однако основным отличием данного представителя животного мира от других, менее развитых, является наличие сильного интеллекта. Благодаря ему нашлись ответы на многие вопросы. Но процесс развития вида является достаточно тернистым. Всего 1,5 млн лет назад продолжительность жизни человека составляла около 20 лет, а популяция не превышала 500 тыс.

Признаки

Любая характеристика биологического вида начинается с представления признаков принадлежности к определенной совокупности особей. Различают несколько подобных критериев:

• Морфологический. Он позволяет отличать один вид от другого с учетом всего лишь внешних характеристик.
• Физиолого-биохимический. Благодаря этому критерию ученые разделяют различные химические свойства и функции особей.
• Географический. Признак свидетельствует о том, где может проживать тот или иной вид, а также где именно он распространен и локализуется в данный момент.
• Экологический. Этот критерий позволяет узнать о попытках прижиться на местности, а также больше узнать о том, какая зона для проживания подходит больше определенным организмам.
• Репродуктивный. Он говорит о так называемой репродуктивной изоляции. Речь идет о факторах, которые препятствуют передаче генов даже близкородственных особей.

Перечисленные признаки являются общепринятыми и основными. Однако помимо них существуют и другие: хромосомный критерий и т. д.

Каждый вид имеет индивидуальную генетическую систему, которая, в свою очередь, является замкнутой. Это говорит о неспособности естественного спаривания между представителями различных совокупностей.

Из-за того, что любой биологический вид (примеры имеются в статье) зависим от климатических условий и других факторов, особи в одном районе размещены неравномерно. Они объединяются в популяции.

Виды также делятся на подвиды. Последние объединяются за счет общего географического положения или экологического фактора.

Критерии вида: морфологический

Биологические виды имеют общие черты, проявляющиеся во внешнем виде. Именно морфологический признак позволяет объединить в одну группу неблизкородственных особей. Каждый человек, даже маленький ребенок, сможет отличить кошку от собаки, более взрослый – собаку от лисы, а вот лисицу от песца без соответствующих знаний отделить будет трудно.

Однако морфологический критерий не во всех случаях является достаточно компетентным. В мире существуют биологические виды, которые чересчур схожи между собой. При таких проблемах ученые собирают консилиумы и вплотную занимаются разбором предложенных представителей. Виды-двойники не сильно распространены, но они все же есть, и их следует различать. Ведь иначе наступит хаос.

Цитогенетические и молекулярно-биологические признаки

Для описания данного критерия необходимо вспомнить школьный курс биологии. Учителя объясняли, что каждый представитель того или иного биологического вида имеет определенный набор хромосом, получивший название кариотипа. Родственные особи имеют одинаковое строение, функции, количество, размер структур, содержащих гены. Именно благодаря этому признаку можно отличить друг от друга так называемые виды-двойники.

На примере полевки можно показать, как именно совокупности отличаются друг от друга. У обыкновенной имеется 46 хромосом, у восточноевропейской и киргизской – 54 (отличаются они строением структурной единицы), у закаспийской – 52.

Однако даже в этом случае имеются исключения. Описанный метод не всегда оказывается особенно точным. Например, у древних кошачьих был абсолютно одинаковый кариотип, хотя принадлежали они к разным видам.

Репродуктивная изоляция

Этот фактор говорит о наличии закрытой генетической системы. Следует правильно понимать данный критерий. Представители одного вида из разных популяций способны скрещиваться с особями из другой совокупности. Благодаря этому гены переходят в совершенно другие места проживания.

Репродуктивная изоляция возникает также из-за разных строений половых органов, размеров и окраски. Это касается не только животных, но и растений. Следует заглянуть в ботанику – «чужая» пыльца отторгается цветком и рыльцами не воспринимается.

Названия видов

Все названия видов складываются по общей схеме и, как правило, записываются на латинском языке. Для того чтобы выделить определенных представителей, берется общее название рода, затем к нему добавляется видовой эпитет.

В качестве примера можно назвать Petasites fragrans или Petasites fominii. Как видно, первое слово всегда записывается с прописной буквы, а второе – со строчной. На русский язык названия переводятся как «белокопытник душистый» и «белокопытник Фомина» соответственно.

Изменчивость биологического вида

Любой биологический вид способен генетически измениться. Это может преследовать как всю популяцию, так и быть индивидуальным. Различают наследственную изменчивость и модификационную. Первая имеет свойство воздействовать на гены и хромосомы, изменяя тем самым стандартный кариотип животного. Данную проблему устранить невозможно, и организм живет с ней на протяжении всего времени. Модификационная изменчивость никак не влияет на дальнейшее потомство, поскольку не затрагивает гены и хромосомный набор. Проблема возникает под влиянием определенных факторов. Стоит от них избавиться, как сразу же изменения исчезнут.

Генетические и модификационные изменения

Каждая изменчивость делится на несколько видов. Для генетических проблем свойственны такие процессы: мутации и соединения генов.

Для модификационных – норма реакции. Под данным процессом подразумевается влияние окружающей среды на генотип, за счет чего возникают различные изменения в кариотипе. В том случае если организм приспособится к ней, то никаких проблем для существования не возникнет.