Главное свойство вида - его генетическая обособленность. Как правило, особи разных видов не скрещиваются между собой. Если же межвидовые скрещивания все же удаются, то образуются неполноценные и нежизнеспособные гаметы, зиготы, эмбрионы и потомки. В тех же редких случаях, когда потомство вырастает здоровым, оно оказывается неплодовитым (мулы - гибриды лошади с ослом, как известно, не размножаются). Это объясняется тем, что виды различаются числом, размерами и формой хромосом, что затрудняет протекание процесса мейоза и обеспечивает относительную генетическую обособленность видов: обмен генами между разными видами осуществляется с трудом. Благодаря этому мы и наблюдаем многообразие растительного и животного мира на Земле. Таким образом, генетический критерий вида (характерный для него набор хромосом) является главным. Однако и он не может быть универсальным, так как в некоторых группах растений межвидовые гибриды встречаются в природе. Например, в семействе розоцветных межвидовые скрещивания удаются сравнительно легко. У животных межвидовые гибриды крайне редки.
Критерии вида и их характеристика.
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Критерии вида и их характеристика. |
| Рубрика (тематическая категория) | Генетика |
Морфологический критерий. Основной у Ч. Дарвина, подразумевает различия в строении особей разных видов (размеры, окраска). При этом одного этого критерия не достаточно, так как существуют виды-двойники (не способны к панмиксии).
Цитогенетический. Отличие видов по набору хромосом (количество, размеры, форма)
Физиологобиохимический. Особи одного вида обладают одинаковыми физиологическими реакциями, имеют единую структуру ДНК, что обуславливает синтез одинаковых белков.
Экологический. Особи каждого вида имеют свой способ питания и среду обитания.
Географический. Каждый вид занимает определённое географическое пространство – ареал. Размеры ареала – важнейшая характеристика вида.
Определение понятия популяция.
Популяция – совокупность особей одного вида, длительно заселяющих определённое пространство, способных к панмиксии, дающих плодовитое потомство и отделённых от других особей данного вида какой-либо формой изоляции.
Экологическая характеристика популяции.
Определённый ареал, численность особей, возрастной и половой состав, плотность.
Чем меньше популяция, тем больше вероятность её исчезновения.
По половому составу равное соотношение мужских и женских особей.
Рождение 100 - 106
18 лет 100 - 100
65 лет 85 - 100
80 лет 50 - 100
Плотность – количество особей, приходящееся на единицу площади.
Генетическая характеристика популяции.
Генетические популяции характеризуются её генофондом – совокупность аллелей, присутствующих в этой популяции.
Генофонды отличаются:
Наследственным разнообразием (генетический полиморфизм)- присутствие одновременно в популяции различных аллелей отдельных генов.
Генетическим единством – достаточным уровнем панмиксии.
Динамическим равновесием доли особей с разными генотипами – в популяцию одновременно могут входить особи с доминантными и рецессивными признаками.
Признаки идеальной популяции:
Большое число особей.
Присутствие панмиксии.
Отсутствие мутаций.
Отсутствие ЕО.
Не происходит миграции особей.
Закон Харди-Вайнберга, его математическое доказательство.
1908 год. В популяции из бесконечно большого числа особей, свободно скрещивающихся, в отсутствии мутаций, миграций, ЕО, первоначальные частоты аллелей сохраняются из поколения в поколение.
Основные эволюционные факторы.
Мутационный процесс.
Комбинативная изменчивость.
Популяционные волны.
Дрейф генов.
Изоляция.
Критерии вида и их характеристика. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Критерии вида и их характеристика." 2017, 2018.
Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы.
Ход урока
1. Оргмомент
Формулирование темы урока. Постановка целей и задач урока
2. Повторение пройденного материала (установление взаимосвязей ранее изученного материала и материалом новой темы)
а) Понятие вида К. Линнеем, Ж.Б.Ламарком и Ч. Дарвином (проверка правильности ответов по слайдам 2-4)
б) Кто предложил бинарную номенклатуру вида?
в) Что включает в себя двойное название? Привести примеры
Найти в учебнике современное определение вида (для проверки сл.5)
Как вы думаете, почему современное определение вида такое сложное?
(не допустить ошибки при определении принадлежности особей к одному виду)
Дополнение учителя: Линней допустил ошибку, отнеся самца и самку утки кряквы к разным видам учитывая только внешние признаки (сл.6)
3.Изучение нового материала
а) Рассказ учителя о том, что такое вид и каковы критерии вида с использованием презентации, дается понятие репродуктивной изоляции, её причинах и значении для существования вида (сл.7-22)
Задание классу:
По ходу объяснения и просмотра в/ф заполнить полученную таблицу
б) Просмотр видеофрагмента из учебного фильма "Критерии вида", где приводятся конкретные примеры критериев вида и их относительности.
в) Самостоятельная работа учащихся по внесению дополнений в таблицу после просмотра видеофрагмента
г) Проверка основных понятий, внесенных в таблицу
| Название критерия | Суть понятия | Примеры | Относительность критерия |
| Морфологический | По внешнему и внутреннему строению | Виды синиц (лазоревка, московка, Большая); виды пищух (рыжая, степная) |
Половой диморфизм (самец и самка утки кряквы), виды-двойники (малярийный комар); альбиносы |
| Физиологический | Физиологические особенности растений и животных часто обеспечивают им генетическую самостоятельность | Сперма особей другого вида вызываем
иммунологическую реакцию в половых путях самки,
что приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация разных видов козлов приводит к нарушению периодичности плодоношения - приплод появляется зимой и погибает. У разных видов косуль потомство оказывается слишком крупным, чтобы появиться на свет, это приводит к гибели плода и самки. |
Иногда межвидовые гибриды все же появляются и остаются жизнеспособны и плодовиты (зяблики, канарейки, тополь, ива) |
| Биохимический | Отличие в биохимических реакциях, состав и структура определенных белков, НК и др. | Для двух видов - двойников из рода
Амата диагностическими признаками являются два
фермента (фосфоглюкомутаза и эстераза-5),
позволяющие даже определять гибриды данного
вида. Инсулин млекопитающих отличается незначительно: Бык Цис-Ала-Сер-Вал Свинья Цис-Тре-Сер-Илей Лошадь Цис-Тре-Гли-Илей |
Ответные реакции организма другого вида не приводят к смертельному исходу т.к. очень близки по биохимическому составу |
| Этологический | Поведение особей в брачный период. Узнавание партнера по зрительным, звуковым, химическим, тактильным и др.признакам |
Красивый хвост самца павлина, пение самцов певчих птиц, щелканье клюва аиста, строительство самцом яркого гнезда, |
Лев - пришелец, победивший хозяина, убивает всех котят |
| Экологический | Экологическая спецификация вида, особенности образа жизни, экологическая ниша | разные виды синиц: большая синица, лазоревка, московка, гаичка - питаются разными насекомыми и добывают пищу на своей территории (на коре или в трещинах коры, в пазухах листьев или на кончиках веток). | Волки, обитающие в тундре, имеют иные особенности образа жизни, чем волки, обитающие в лесостепной зоне, хотя и те и другие относятся к одному виду. |
| Географический | Ареал распространения вида | Радиус индивидуальной активности -
степень подвижности особей выраженная
расстоянием, на которое может перемещаться
животное У растений радиус определяется расстоянием, на которое распространяется пыльца семена или вегетативные органы, способные дать начало новому организму. |
Разрыв ареала прерывает взаимосвязи,
поэтому критерий не универсален. Есть виды космополиты (рыжий таракан, постельный клоп, комнатная муха. Совпадение ареалов разных видов. |
| Генетический | Генетическое единство вида. Генетическая совместимость. |
Каждый организм имеет свой геном и кариотип | Рожь и ячмень имеют одинаковое число
хромосом -14. В пределах одного вида могут встречаться особи с разным количеством хромосом (серебристый карась 100, 150, 200- хромосомный полиморфизм Волк, шакал и койот. Они все имеют одинаковый набор хромосом - 78, при спаривании дают плодовитое потомство |
д) Формулирование выводов (сл.23, 25)
4. Закрепление (сл.24-26)
5. Понятие "Популяция" (сл.28-31)
6. Подведение итогов урока, выставление оценок.
7. Домашнее задание: пар 1.4.1, вопросы 1-5, таблица,
Дополнительные вопросы к домашнему заданию.
1. Два культурных растения ячмень и рожь имеют одинаковый набор хромосом (14), но не скрещиваются, отличаются по внешнему виду и химическому составу. Определите: а) К одному или разным видам следует отнести ячмень и рожь. б) Какими критериями, указанными в тексте, следует руководствоваться?
2. Две породы кроликов имеют одинаковое число хромосом (44), но не скрещиваются. отличаются по внешнему виду и времени полового созревания. а) К одному или разным видам следует отнести эти породы кроликов? б) Какими критериями, указанными в тексте, следует руководствоваться?
Использованная литература.
- Учебник "Биология" В.Б.Захаров, С.Г. Мамонтов, В.И. Сивоглазов 11 кл.
- Г.М.Муртазин "Задачи и упражнения по общей биологии"
- Н.А.Лемез, Л.В.Камнюк, Н.Д.Лисов " Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"
- Журнал "Курьер юнеско" июнь 1982г
- Фотографии Интернета
В биологии видом называют определенную совокупность особей, которые обладают наследственным сходством физиологических, биологических и морфологических особенностей, способны свободно скрещиваться и производить жизнеспособное потомство. Виды являются устойчивыми генетическими системами, поскольку в природе они отделены некоторым рядом барьеров друг от друга. Ученые различают их между собой по ряду основных признаков. Обычно выделяют следующие критерии вида: морфологический, географический, экологический, генетический, физико-биохимический.
Морфологический критерий
Такие признаки являются главными в этой системе. Морфологические критерии вида основаны на внешних различиях между отдельными группами животных или растений. Данное условие подразделяет на виды организмы, четко отличающиеся между собой по внутренним или внешним морфологическим признакам.
Географические критерии вида
Основаны на том, что представители каждой устойчивой генетической системы обитают в пределах ограниченных пространств. Такие зоны называют ареалами. Вместе с тем географический критерий имеет некоторые недочеты. Он недостаточно универсален по следующим причинам. Во-первых, существуют некоторые космополитические виды, которые распространены по всей планете (например, кит-касатка). Во-вторых, у многих биологических совокупностей ареалы географически совпадают. В-третьих, в случае некоторых слишком быстро расселяющихся популяций ареалы очень изменчивы (например, воробей или домовая муха).
Экологический критерий вида
Предполагается, что каждому виду свойственны определенные характеристики вроде типа питания, сроков размножения, места обитания и всего того, что определяет занимаемую им экологическую нишу. В основе данного критерия лежит предположение о том, что поведение одних животных отличается от поведения других.
Генетический критерий вида
Здесь учитывается главное свойство любого вида - его генетическая изоляция от других. Растения и животные различных устойчивых генетических систем практически никогда между собой не скрещиваются. Разумеется, вид совершенно полностью не может быть изолирован от притока генов от родственных видов. Однако же при этом он в целом сохраняет постоянство своего генетического состава в течение действительно длительного периода времени. Именно в генетической составляющей лежат самые четкие различия между представителями разных биологических популяций.
Физико-биохимические критерии вида
Подобные критерии также не могут служить абсолютно надежным способом для разграничения видов, поскольку фундаментальные биохимические процессы
происходят у подобных групп одинаково. А в среде каждого отдельного вида существует какое-то количество приспособлений к определенным условиям обитания, что сказывается на изменении биохимических процессов.
Выводы
Таким образом, по какому-то отдельному критерию весьма затруднительно различать между собой виды. Принадлежность особи к какому-либо конкретному виду должна определяться лишь через комплексное сравнение по целому ряду критериев - всех или хотя бы большинства. Особи, которые занимают некоторую территорию и способны свободно скрещиваться между собой, являются видовой популяцией.
Природа создала живой мир так, что каждый тип организмов отличается от другого по способу питания, а также по территории проживания. Если взять, например, птиц, то можно проследить, что между синицей, гаечкой, лазоревкой имеются видимые различия в выборе насекомых для обеспечения себя питанием, а также в процессах добычи пропитания. Кто-то выискивает себе еду в коре дерева, а кто-то - в листьях растений. При этом все они относятся к роду синиц.
Конечно, экологический критерий не является многофункциональным по признакам, ведь наука доказала, что и некоторые животные различных видов могут иметь идентичные свойства по данному критерию. К примеру, все поедают мелких ракообразных, и образ жизни у них также совпадает, хотя обитают они в разных морях.
Что такое вид?
Разберемся детально, что же означает сам В ученом мире он предполагает совокупность живых существ и растений, имеющих способность скрещиваться между собой, а также иметь потомство.
Вид попадает под определение так как в наши дни он представляет собой именно группу родственных органических образований, у которых одинаковая первопричина возникновения, но в данный момент они наделены определенными признаками морфологического, физиологического и биохимического характера, отмежеванных естественным либо искусственным отбором от остальных видовых групп и адаптированных под определенную среду обитания.
Образование новых видов
Как происходит создание видов? - главные двигатели образования новых типов. В первом случае подразумевается возникновение качественно новых семейных групп и отрядов, появившихся вследствие длительных микроэволюционных изменений. Во втором же происходит сложный процесс мутаций, которые постепенно отделяют целые семейства и отряды, образуя новые виды. И в этом случае они становятся обособленным комплексом организмов.
То есть, благодаря микроэволюции, которую еще определяют как "надвидовую", виды еще сильнее разобщаются по своим качествам, трансформируясь в группы с одинаковым набором признаков. Это можно понять на примере экологического критерия вида: существует и твердого сорта, значит, в общем смысле это род пшеницы, а есть зерна ржи, пшеницы и ячменя, и все они являются представителями семейства злаковых. Отсюда можно сделать вывод, что все образцы любых семейств произошли от какого-либо общего предка, благодаря микроэволюционным процессам, случившимся в самой популяции данного прародителя.
Из чего состоит экологический критерий вида
Определением является комплексное воздействие экологических признаков на вид в его ареале. Данные признаки подразделяются на группы: биотические факторы (когда живые организмы влияют друг на друга, например, путем опыления растений пчелами), абиотические факторы (влияние температуры, влажности, света, рельефа, почвы, солености воды, ветра и так далее на развитие живых организмов) и антропогенные факторы (воздействие человека на окружающую флору и фауну).
У всех видов животного и растительного мира образуются конструктивные признаки адаптации к окружающей среде в течение эволюции, причем характер среды обитания для всего вида одинаков. Какие примеры экологического критерия вида можно привести, если рассматривать его с указанной точки зрения? Единство вида связано со свободным скрещиванием особей. Плюс историческое развитие показывает, что со временем у вида может появиться совершенно новая адаптация, к примеру подача определенных сигналов друг другу при возникновении какой-либо ситуации, либо появление групповой защиты от врагов.
Примером экологического критерия вида может являться изоляция. То есть, когда у одного и того же вида экологические условия различны, отличия в их поведении и морфологической структуре будут значительны. Хорошей иллюстрацией являются городские и деревенские стрижи. Если их посадить в одну клетку, то потомства не будет, ведь за время жизни в разных экологических условиях особи данного вида выработали у себя различные морфологические, физиологические и другие признаки. Но они продолжают оставаться под "крышей" одного и того же вида, и это является примером экологического критерия вида животных.
Растительный мир в экологическом критерии
Примерами экологического критерия вида у растений являются те, которые могут образовывать несколько экотипов, одни из них будут проживать на равнинах, а другие - в горной местности. К таким относится, например, зверобой, отдельные виды которого благодаря микроэволюции быстро приспособились к новым условиям произрастания.
Влияние внешней среды на эволюцию вида
Известный исследователь Ламарк считал, что наибольшее влияние на живой организм имеет неорганическая среда, то есть ее физический и химический составы (температура, климатические условия, водные ресурсы, почвенный состав и так далее). Все, что попадало под их воздействие, могло изменять виды живых организмов, придавая им признаки, присущие данной экологической нише. Вследствие вынужденной адаптации животное (растение) начинало видоизменяться, тем самым образуя новый вид либо подвид. Это можно назвать примером экологического критерия вида.
Температурный режим в рамках экологического критерия
Примером вида по экологическому критерию может являться живой организм, приспособленный к разным температурным режимам. Во время адаптации происходит биохимическое изменение внутренних органов и тканей. В связи с тем, что животные могут жить в низких, высоких либо колеблющихся температурах, происходит их разделение на группы: хладнокровные, теплокровные и гетеротермные.
Учитывая, что источниками тепла являются как внешние, так и внутренние факторы, то, рассматривая первую группу на примере ящериц, можно заметить, что они предпочитают греться под солнцем, нежели прятаться в тени. Значит, их внутренняя способность терморегуляции очень низкая. Находясь под тепловым потоком, температуру тела они повышают достаточно быстро. Однако путем испарения накопившейся влаги ящерица может ее снизить до комфортной. Такие виды являются организмами низшего развития. Но несмотря на это существовать при низких температурах без внешнего тепла они не смогут.
Из примеров биологии: экологический критерий вида теплокровной группы включает практически всех млекопитающих и птиц. Терморегуляция в их телах происходит на физическом (дыхание, испарение и другое) и химическом (интенсивность в обмене веществ) плане. Помимо всего, теплокровные организмы могут дрожать, тем самым повышая температуру своего тела, у животных с перьями и подшерстком теплоизоляция наступает при их поднятии. Холодному ветру или жаркому солнцу таким организмам приходится искать альтернативу: тень прохлады или хорошее укрытие от обморожения.
Третья группа является промежуточным этапом между двумя первыми. Сюда относят обычно виды примитивных животных и птиц, а также те живые организмы, которые имеют свой период спячки, то есть сами могут контролировать температуру тела, снижать либо повышать ее. Как пример можно взять сурка, который зимой, впадая в спячку, опускает температуру тела до шести градусов, а в активный период жизни повышает до человеческой.
Влияние почвы на развитие вида
Помимо климатических условий, очень важное значение для вида имеет почвенная среда ареала. В этом случае за пример экологического критерия вида можно взять представителей подземных жителей. Маленькие "землекопы" имеют только одну функцию для выживания - это как можно лучше и глубже вырыть себе жилище, чтобы ни один хищник их не достал.
Пользуются они своими конечностями, которые приспособлены под определенный вид почвы, то есть с изменением места жительства в виде почвенного грунта, конечности со времен должны подстроиться. Все живые организмы, подобные кроту, имеют схожее строение лап, также проживание под землей адаптировало животное к нехватке кислорода и удушью, а это неизбежная ситуация.
Значение атмосферных осадков на примере экологического критерия вида
Особенными отличиями в строении организма обладают существа, приспособившиеся к снежному покрову, частым дождевым осадкам, граду, повышенной влажности и так далее. В биологии экологическим критерием вида будет являться изменение животного покрова под цвет снега. Это происходит у птиц, зайцев, например белая куропатка превращается действительно в белую, меняя перьевое оперение.
Зимняя "одежда" намного теплее, а постоянное пребывание в снегу увеличивает теплообмен. Каким образом? Оказывается, под толщей снега температура воздуха намного выше, чем за его пределами. Поэтому медведи, впадающие в спячку, прекрасно переносят зиму, ночуя в снежных берлогах. Для передвижения по снегу у организмов вырабатываются специальные приспособления на конечностях, будь то острые когти, для хождения по льду или перепончатые лапы для передвижения по тропическим затопленным лесам.
Так как экология на планете постоянно меняется, то процессы микроэволюции, во время которых живые существа приспосабливаются к новым условиям проживания, продолжаются.
