Вид, критерии вида. Популяции. Поведенческий критерий вида

Понятие вида. Критерии вида

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. 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.

jbio.ru

Критерии вида в биологии

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.

У видов, характеризующих определенными биотическими связями (паразитических видов, переносчиков заболеваний, комменсалов, симбионтов) широко используется их приуроченность к определенному хозяину. Например, виды-двойники, ранее известные под названием комар малярийный, характеризуются разной пищевой базой: одни виды нападают на млекопитающих, другие – на птиц, третьи – на пресмыкающихся; одни виды переносят малярию (для человека опасен только один вид), а другие – не переносят.

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. 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.

Примеры:

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).

biofile.ru

Что такое этологический критерий вида

Современная биология, рассматривая методики классифицирования жизни на нашей планете, пользуется несколькими основополагающими терминами, один из которых – вид. Эта организационная форма не менее важна, нежели клетка, организм, биоценоз. При этом особенное внимание ученые уделяют процессу узнавания партнера своего вида. Известно, что внутри вида особи имеют генетическое сходство, при скрещивании избегают других видов. Также особям характерна сходная морфология, этология, поведение, происхождение.

Наука и жизнь

Биология – уникальная наука, объясняющая, структурирующая в зоны, выискивающая закономерности и связи между самыми разными формами жизни, возникшими на нашей планете за долгое время ее существования. Биология изучает близкие виды и совсем далекие друг от друга формы жизни, занимается самыми разными аспектами и особенностями окружающего нас пространства. Конечно же, особенное внимание уделяется репродуктивным механизмам, благодаря которым сохраняется, поддерживается органическая жизнь на планете.

Особенное внимание ряд биологических дисциплин уделяет повадкам животных, так как наблюдения за ними позволяют вывести закономерности, справедливые в том числе и для понимания основ человеческого поведения. Также изучение манер поведения в животном мире позволяет формировать прогнозы по развитию того или иного вида: не грозит ли ему вымирание, есть ли вероятность, что эта форма жизни будет доминировать в некотором пространстве.

Биология: вид как основа систематизации

В современной науке видом принято именовать такую биологическую единицу, которая существует протяженный временной промежуток. Сперва вид появляется, затем переживает расцвет, активно распространяясь по подходящим своими условиями территориям, после чего поведение животных долгое время сохраняется без изменений. Этот этап называют устойчивым. Внешние условия меняются, и поведение животных в ряде случаев подстраивается под них. Если этого не происходит, тогда форму жизни причисляют к реликтовым. Невозможно заранее предсказать судьбу какого-либо из существующих в настоящее время видов. Некоторые полностью себя исчерпывают, вымирают по прошествии лет, десятилетий, веков. Есть и такие, кто претерпевают определенные изменения, вымирая как вид, но оставляя после себя многочисленные ветви, от которых происходят новые виды. Им может быть характерно сходство в поведении с прародителями, но далеко не всегда.

Для классификации, принятой в современном научном сообществе, именно вид является основной категорией. Это такса (таксономическая единица), занимающая иерархическую позицию между подродом и подвидом. Впервые термин был применен в Англии в семнадцатом столетии. Тогда было предложено разными видами называть различные внешние формы с разной природой, не происходящие друг от друга.

Линней: вклад в классификацию

Наиболее важную теоретическую базу для определения этологических критериев вида заложил в своих работах Карл Линней. Именно он выдвинул те идеи, на которых базируется принятая в наши дни систематика фауны, флоры. Тогда же была изобретена бинарная номенклатура, предполагающая сперва причисление к роду, а затем - к виду.

По действующей системе классификации род обозначают существительным, вид – прилагательным. После указания этих двух слов также сокращенно указывается, какой именно ученый вынес предложение о подобном наименовании. Так, официальное наименование волка – Canis lupus L. Последняя буква означает, что такое название было предложено Линнеем, так как именно он был первым, кто детально описал вид. Тогда же прозвучало предположение о том, что виду не свойственны сильные изменения с течением видов. Линней убеждал, что количество видов постоянно. Во многом это базируется на дарвиновской теории, в рамках которой видообразование было центром эволюции.

Этологический критерий вида

Вид сформирован некоторым конечным числом особей. Их поведение (как правило) имеет сходные между собой признаки. Это так называемые этологические критерии вида, по которым можно охарактеризовать эту структурную биологическую единицу. Кроме этологических, выделяют и некоторые иные критерии, позволяющие идентифицировать вид: морфология, экология, ряд иных.

Если сравнивать близкие, сходные между собой виды, анализируя этологический критерий вида, то, в первую очередь, разность будет заметна в период спаривания. Так, например, существуют дальневосточные зуйки. Во время брачных игр у одного из видов этих животных при виде самки самец дважды дергает хвостиком, а вот у сходного вида – трижды. Если внутри роди некоторая особь сделает одно лишнее движение, тогда самка просто не пустит его к себе. Кроме того, есть и другие отличия. Брачные игры для многих животных – период, когда они издают довольно специфические звуки. Они также характерны для разных родов разные. Это еще один этологический критерий вида. Впрочем, в настоящее время нельзя классифицировать организмы на виды, оценивая только лишь этот параметр – ему не хватает универсальности.

Терминология: популяция

Под этим термином понимают совокупность живых организмов, которые проживают на строго очерченной территории. Обычно им свойственен одинаковый генетический материал. Гены популяции в науке именуют генофондом. Новое поколение – это всегда источник определенных сбоев, новых данных, в большей или меньшей степени отражающихся на генофонде. Организмы, составляющие собой популяцию, неоднородны, что дает возможность работать законам естественного отбора. Популяция в рамках современной биологии – это самая маленькая единица эволюции. Именно она закладывает основу для эволюции вида, процесса видообразования.

Популяция предполагает надорганизменную формулу, при этом она не может жить в изоляции от окружающего мира. В некоторых случаях может произойти спаривание животных, принадлежащих разным таким биологическим единицам. При абсолютной изоляции, спровоцированной географий, экологией или другими факторами, спаривание животных внутри популяции может инициировать формирование сперва подвида, а затем вида отличных от прародителей живых существ.

Особенности популяции

Внутри популяции есть разные особи. Они отличаются между собой половыми признаками, возрастом и рядом иных особенностей. Численность особей с разными признаками соотносится с численностью обладающих другими качествами (скажем, принадлежность к женскому и мужскому полу) время от времени в разных процентах. Нередко показатели определяются временем года, особенностями природы, экологическими условиями.

Уровень рождаемости, смертности живых существ внутри популяции определяет ее численность. При продолжительном сходстве этих двух параметров численность сохраняется постоянной. Окружающая среда, взаимодействие с иными видами, популяциями зачастую провоцирует внутренние изменения, в том числе численности.

Популяция, вид и брачные отношения

Чтобы некоторый вид мог продолжать свое существование, как это заложено в генетической программе любых живых существ, необходимо принимать меры по продлению рода. В большинстве случаев это предполагает брачный период у животных, и цель брачных отношений – создание потомства. Впрочем, как недавно выяснили ученые, это все подчиняется не только жестким инстинктам – животным тоже свойственны эмоции, хоть и несколько иные, нежели человеческие. Тем не менее между особями формируется привязанность, может проявляться ревность, а в последнее время биологи находят все больше подтверждений и иных эмоций, которые ранее считались несвойственными животному миру. Во многом познание этого стало доступно при наблюдении исключений из этологических критериев видов.

Наибольший объем информации ученые получают, наблюдая за поведением животных в естественных для них условиях. Некоторые черты врожденные, а другие появляются с годами как результат попыток выжить. Только при постоянном слежении за развитием популяции можно понять, какие именно особенности каким образом появились. Например, врожденными умениями будут создание гнезда, домика, плотины, паутины. Вторичные – это такие модели, при воплощении которых в своем поведении животные могут размножаться. При этом различия в демонстративном поведении позволяют определить подходящую самку, добиться ее, найти пропитание.

Природа: загадочная и непостижимая

Нередко при первичном наблюдении человеку кажется, что животное ведет себя совершенно бессмысленно, нелогично и непоследовательно. Тем не менее дальнейшее наблюдение показывает, что именно такое поведение помогло ему найти необходимый объект, другую особь, и завершающее движение в цепочке последовательностей становится решительным, быстрым. Подобная реализация желания «одним броском», как правило, представляет собой воплощение в жизнь врожденного инстинкта.

Приобретенные особенности особь получает в процессе воспитания родителями, стаей. Социальное взаимодействие позволяет приобрести обилие всевозможных паттернов поведения. В то же время механики, при помощи которых в период брачного сезона реализуется, скажем, этологический критерий белки – это врожденные, а не сформированные со временем.

Этологический критерий вида животных: примеры

Самцы, ухаживая за представительницами противоположного пола, конфликтуют друг с другом, и выбор самки будет сигналом одному из двух уйти «с поля боя». Для привлечения внимания целевой особи нередко в ход идут самые странные из возможных манеры поведения. Некоторые пляшут, другие издают специфические звуки. Некоторые животные показывают яркую окраску перьев, шерсти. Каждый шаг, движение, цвет, перо подчинены правилам, сформированным за долгие годы и века эволюции.

Брачное ухаживание – период, когда животные четко придерживаются установленных в их социуме запретов, в том числе и ограничений по срокам. Дикобраз – очень характерный пример этого ограничения. Половой инстинкт вызывает у этих животных резкую, яркую реакцию: самкам от природы дан довольно короткий промежуток восприимчивости к спариванию. Игривость свойственна молодняку в июне-июле, в августе они становятся нервными, полностью пропадает непринужденность, характер игр меняется. Самцам свойственны словно бы плачущие интонации, они задирают друг друга, но не касаются самок, да и женские особи неблагосклонно относятся к вниманию к себе. И все же самцы не прекращают преследование самки до тех пор, пока она не сделает выбор в пользу одного, но без выраженного сближения. Животные используют отвлекающие маневры, оттягивая момент связи. Как только самка ощущает свою готовность, она подает сигналу партнеру и становится покорной, отказывается от еды. Это длится до ноября, когда самка инициирует процесс сближения. Благодаря точному выбору времени беременность практически всегда достигается единственным актом. После спаривания самка изгоняет самца и рожает одного детеныша, с самого начала довольно приспособленного к жизни, в силу чего его мать имеет определённую свободу. Цикл повторяется.

Такие похожие, но такие разные

Довольно интересные наблюдения можно сделать, если обратить внимание на этологические критерии зайца-беляка и зайца-русака. Они принадлежат к роду, объединяющему три десятка видов, но на территории нашей страны чаще всего встречаются именно русак, беляк. Наименование отражает внешние особенности животных: первый может к зиме светлеть, если обитает на севере, но не становится белым, а в южных регионах и вовсе круглогодично сохраняет одинаковый цвет, а вот второй на зиму «одевается» в белое, черными же сохраняются только кончики ушей. Эти два вида имеют небольшие различия в строении: беляк обычно полегче, у него более короткие уши, а вот русак может вырасти до семи килограммов.

Для зайцев характерно размножение до четырех раз ежегодно. Чаще у беляков появляется от двух до семи потомков, а вот русаку обычно свойственно лишь два зайчонка, а то и вовсе один. Всего через неделю молодые беляки начинают питаться травой. У русаков этот период несколько более продолжительный – около двух недель с момента рождения.

Доминанта и размножение

Понятие доминанты было введено в биологии во времена подъёма науки в Советском Союзе. Термин предложил академик Ухтомский. Под доминантой он предлагал понимать такой принцип, который регламентирует функционирование ЦНС. Внешняя среда провоцирует раздражение нервной системы, благодаря чему генерируются специфические гормоны. Это приводит к нервному возбуждению, на основе которого появляется и сохраняется модель поведения.

Одновременно с этим другие центры нервной системы тормозятся, если они не связаны с конкретной моделью поведения. Если при такой фазе появляется сторонний внешний раздражитель, даже малозначимый, он адресуется к возбужденному участку ЦНС, усиливая его, а иные элементы нервной системы еще больше тормозятся.

А на примерах?

Характерное проявление доминанты ЦНС можно наблюдать в поведении лягушек. После зимы для самцов характерен так называемый обнимательный рефлекс. Внешнее раздражение (скажем, щипок) только провоцирует усиление рефлекса, хотя в нормальной ситуации животное начало бы обороняться или попыталось бы покинуть место, где есть раздражающий фактор. Вместо этого новый раздражитель провоцирует усиление доминанты при торможении прочих участков нервной системы.

Описанное состояние Ухтомским характеризовалось как половая доминанта. Этот фактор привлек позднее внимание Аршавского, занимавшегося возрастной физиологией. Он заметил, что размножение – это всегда цикличная функция, причем цикл делится на фазы, у каждой из которых есть собственная доминанта. Половая провоцирует физиологические изменения, меняющие поведение самок, затем происходит усиление внешними раздражителями. Что любопытно: как выяснили ученые, факт кастрации может сильно повлиять на поведение животных. Если это произошло до момента первого полового контакта с особью противоположного пола, тогда никаких характерных рефлексов поведения нет, но при кастрации уже после первого полового акта животное и в будущем будет делать аналогичные попытки. Это обусловлено особенностью рефлексов, связанных с половой доминантой, которым не мешает даже отсутствие гормональной составляющей.

Что дальше?

По завершении половой приходит гестационная доминанта. Это относительно долговременное состояние, причем его длительность определяется особенностью конкретного вида: продолжительность тянется столько же, сколько беременность. Например, у опоссума это лишь 18 дней, а вот слониха вынашивает плод 22 месяца. Ситуация находится под контролем специфических гормонов, меняющих материнский организм и создающих условия для развития плода. Эта доминанта противоположная половой, и самка после беременности не подпускает представителя противоположного пола даже близко.

Беременность сменяется периодом производства потомства. В науке это принято обозначать родовой доминантой. За ней логичным образом следует лактационная, предполагающая выкармливание детёныша.

Это любопытно: как ведут себя слоны?

Слон – это одно из очень интересных животных на нашей планете. Оно обладает развитым интеллектом и довольно сложной структурой взаимоотношений внутри социума. Зачастую самец и самка очень деликатно взаимодействуют друг с другом. Как в свое время заявлял исследователь Кэррингтон, нет иных животных на нашей планете, столь же эмоционально подходящих к вопросу размножения.

Самцы слона до наступления брачного периода живут отдельно от самок и к семье присоединяются только в момент, когда организм самки претерпевает соответствующие изменения, готовящие ее к размножению. Ухаживание длится довольно долго, после чего пара уходит в уединенное место и не разлучается: начинает период заигрываний, ухаживаний друг за другом. Слоны используют хоботы, взаимодействуя между собой, гладят друг друга и даже связывают их узлами над головами, проявляя растущую чувственность. Им свойственны своеобразные звуки: самцам – более низкие, самкам – нежные. Этот период длится несколько недель, корректируется в большей степени по инициативе самки, чье поведение меняется на призывное. В момент полового акта у животных нет ни насилия, ни грубости. Оплодотворенная особь возвращается в стадо, а самец ищет себе новую пару. Слоны не моногамны, и во время ухода за новорожденным слонёнком мать не подпускает мужские особи близко. Это длится около трех лет.

Моногамия в животном мире

Сколь много известно видов полигамных животных, столь же много известно и тех, где в правилах моногамия. Именно таковы волки, койоты. Когда сезон спаривания завешается, самец остается рядом с самкой, живет с ней в одном логове и заботится и о супруге, и о детях. В обязанностях представителя мужского пола – добыча еды, охрана семьи. Самец помогает обучать детенышей и кормить их. По достижении двух-трехлетнего возраста молодые волки готовы к созданию новой семьи. До момента образования пары довольно долго длится период ухаживания, фактически выбор партнера начинается уже в возрасте одного года. Наблюдения показали, что волкам свойственна ревность, чувствительность.

Хочу гарем!

Действительно, и такое наблюдается в животном мире. Типичные обитатели водных просторов с подобной тактикой социального межполового взаимодействия – морские котики. Из тех, кто живет на суше, особенный интерес зоологов вызывают антилопы, сайгаки. Нередко гарем у антилоп насчитывает до пяти женских особей, а у котиков – до восьми десятков. При попытке сбежать женскую особь водворяют на законное место, причем процедура сопровождается наказанием.

А что с обезьянами?

Со времен Дарвина именно обезьяны вызывают в научном сообществе особенный интерес. Этим животным характерны довольно своеобразные повадки и этологические критерии. Спаривание обычно довольно свободное, без временных рамок, в большинстве случаев процесс инициируют самцы. По научной классификации обезьяны принадлежат к полицикличным животным, и им не свойственно оплодотворение в строго определенный временной промежуток. Яйцеклетки в организмах таких животных могут вызревать много раз за год.

Межполовые отношения в социуме обезьян сильно варьируются у разных видов. Гиббоны, орангутанги очень внимательно, тщательно отбирают пару для брачных отношений. Этим животным свойственен длительный период ухаживания, сопровождающийся прогулками, играми. Для отношений им нужны чувства, и нежность постепенно нарастает. Пара покидает родителей, формирует семью. При этом животные ревнивы, вплоть до того, что взрослые женские особи изгоняются родителями из гнезда. Совсем иначе построено общество павианов. Здесь любая самка соответствующего возраста может вступить в игры с самцом, но при приближении благоприятного для зачатия периода она привлекает внимание вожака. Беременная особь находится под его защитой до родов. Это логично, ведь вожак – наиболее сильная особь стаи, и именно у него потомство будет лучшим. Гориллы, в свою очередь, поступают совсем иначе – самцы хоть и являются предводителями стаи, но не заводят себе гарема, и другие особи мужского пола могут спариваться с самками.

fb.ru

Критерии вида

Количество просмотров публикации Критерии вида - 881

Критерий от греческого "критерион" — средство для суждения. Критерий — признак, по которому производится определение вида организма. Критерии, по которым можно судить о принадлежности данных особей к одному виду, следующие: морфологический, физиологический, биохимический, экологический, этологический, кариотипический, географический.

Морфологический критерий — использование признаков внешнего строения, строения отдельных структур, эмбриологических признаков для принятия решения о таксономической принадлежности организма. Самый старый и наиболее употребляемый критерий. В классифицировании насекомых учитываются строение ротового аппарата͵ ходильных конечностей, жилкование крыла. При классифицировании ресничных червей — строение глотки и половой системы. При установлении видовой принадлежности полихет учитывается строение личинок, габитус, анатомия.

На морфологическом критерии выросли систематика растений и животных. Этот критерий не абсолютный: из-за изменчивости нет ни одного морфологического признака, который позволил бы маркировать именно вид, а не подвид или вид-двойник. Сейчас у некоторых животных обнаружены виды-двойники (у черных крыс, у "малярийного комара").

Кариотипическии критерий — использование числа хромосом в хромосомном наборе и их строения для таксономических целей. Клетки особей каждого вида имеют определенное количество определенных хромосом. Методика определения кариотипа доведена до состояния применимости в полевых условиях. Это один из надежнейших современных критериев вида. Но встречаются различные виды, имеющие одинаковое число хромосом: малярийный плазмодий — 2п = 2, лошадиная аскарида — 2п = 2, вошь головная — 2п = 2, шпинат — 2п = 12, муха домовая — 2п = 12, ясень — 2п = 48, шимпанзе — 2п = 48, таракан — 2п = 48. 13 видов макак имеют диплоидное число хромосом, равное 42.

Физиологический критерий — использование физиологических признаков для дискриминации видов. К ним относятся теплоустойчивость гамет и соматических клеток, репродуктивная изоляция и др. Размещено на реф.рфРепродуктивная изоляция не есть абсолютный критерий видовой принадлежности, т. к. есть организмы, которые размножаются бесполым путем.

Биохимический критерий — это использование данных биохимии для решения таксономической принадлежности организма. Учитывая зависимость отпрактического значения организма применяют такие биохимические методы: химический анализ для выявления веществ, свойственных определенным группам организмов, иммунологические реакции (реакция преципитации, серологические тесты), хроматографический анализ, определение соотношения пуриновых и пиримидиновых оснований в ДНК, гибридизация ДНК, электрофорез.

Реакция преципитации (греч. преципитатио — сбрасывание) — реация осаждения комплекса антиген-антитело. Хроматографический анализ позволяет разделять и анализировать смесь веществ благодаря различной сорбции (поглощению) сорбентом составных частей исследуемой смеси веществ.

Метод электрофореза белков позволяет определять видовую принадлежность по картам электрофоретических фракций белков. Электрофорез — это направленное перемещение электрически заряженных частиц в электропроводящем растворе. Метод гельэлектрофореза позволяет разделять белки, различающиеся по одной аминокислоте. При гель-электрофорезе образцы измельченной ткани или крови гомогенизируют, чтобы перевести в раствор содержащиеся в ткани белки. Далее данный раствор помещают на крахмальный, агаровый или полиакриламидный гель. Через гель пропускают электрический ток. Под его действием белки движутся в определенном направлении и с определенной скоростью исходя из входящих в их состав аминокислот, величины белковой молекулы и ее конформации. Через несколько часов прекращают пропускание электрического тока. Положение каждого белка выявляют, обрабатывая гель красителем, специфичным для изучаемого белка - обычно ферментом.

Поскольку каждая аминокислотная цепь в любом белке есть продукт одного гена, данный метод позволяет оценить число локусов, несущих множественные аллели и гетерозиготность особей.

Географический критерий — использование данных по распространению вида (ареалу) для таксономии. Взятый изолированно, он позволяет возводить в ранг географической расы или вида каждую пространственно-обособленную популяцию. Не имеет решающего значения, т. к. ареалы видов могут совпадать полностью или частично.

Этологический критерий вида — использование данных по этологии (поведению) для разграничения видов. Данные по пению, танцу, ухаживанию, миганию света͵ способу постройки гнезда используются в таксономии. Но видоспецифические элементы поведения имеют сезонный характер. Размещено на реф.рфФиксированный материал, с которым обычно имеет дело таксономист, ничего не говорит о поведении. К тому же сложность в поведении характерна только для высших животных.

Экологический критерий вида — использование данных по местообитанию вида, эконише вида, роли в экосистеме для таксономии. Сам по себе данный критерий не позволяет расчленить экологические формы внутри вида, он недостаточный для определения видовой принадлежности особи.

Часто выделяют генетический критерий вида. По мнению Э. Майра, это "не имеет смысла, так как все признаки являются генетическими", т. е. формируются под контролем генетической программы.

referatwork.ru

Урок Вид. Критерии вида.

Вид. Критерии вида.

Презентация к уроку

Цели: сформировать понятия «вид» и «критерии вида»; показать механизмы репродуктивной изоляции в природе; продолжить формирование умений давать морфологическое описание растений, работать с текстами, составлять таблицы, анализировать, формулировать выводы.

Оборудование: картины по зоологии: «Заяц-беляк», «Заяц-русак», «Медведь бурый», «Медведь белый»; раздаточный материал «Заяц-беляк и заяц-русак», «Ворон и ворона».

Ход урока

I. Организационный момент

Учитель объявляет тему и задачи урока.

11. Актуализация знаний

1. Выполнение заданий (устно).

Задание № 1

Назовите знакомые вам виды растений и животных, обитающих рядом с вашим домом или школой.

Задание № 2

Учитель демонстрирует картину «Бурый медведь» и задает вопросы:

- Название этого вида животного — Медведь бурый. Какое из этих двух слов относится к родовому названию, какое — к видовому?

- Назовите другой вид животного из этого же рода. (Это Медведь белый).

Учитель вывешивает картину, иллюстрирующую белого медведя, рядом с картиной «Медведь бурый».

- Сравните два вида одного рода. Покажите черты сходства и отличия.

Задание № 3 ,

В указанном списке животных подсчитайте количество особей, видов и родов.

1. Еж обыкновенный.

2. Лисица обыкновенная.

3. Медведь гималайский или белогрудый.

4. Хомячок джунгарский.

5. Заяц-беляк.

6. Медведь бурый.

7. Хомячок сирийский или золотистый.

8. Заяц-русак.

9. Еж ушастый.

10. Лисица обыкновенная.

(Ответ: количество особей — 10; видов — 9; родов — 5 (Еж, Лисица, Медведь, Хомячок, Заяц).)

При выполнении последнего задания у ряда учащихся возникает проблема: отнести зайца-беляка и зайца-русака к одному виду или к двум разным видам. Правдиво или ошибочно мнение, что заяц-беляк — это заяц-русак зимой?

Доклад «Заяц русак и заяц беляк».

- Какой вывод можно сделать по результатам выполнения всех заданий по актуализации знаний?

Вывод:

1. Для обозначения вида используется двойная (бинарная) номенклатура, согласно которой сначала указывают род, к которому относится вид (существительное), а затем видовое название (прилагательное).

2. Особи разных видов отличаются друг от друга по местам обитания, внешним признакам и др.

3. Сходные виды объединяются в один род.

4. Вид — это основная категория биологической классификации.

III. Изучение нового материала

1. Рассказ учителя.

- Что же такое вид и каковы его критерии?

Вопрос о виде и критериях вида занимает центральное место в теории эволюции и служит предметом многочисленных исследований в области систематики, зоологии, ботаники и других наук. И это вполне объяснимо: четкое понимание сущности вида необходимо для выяснения механизмов эволюционного процесса.

Строгое общепринятое определение вида до сих пор не разработано. В биологическом энциклопедическом словаре мы находим следующее определение вида:

«Вид — совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков и отдаленных от других таких же групп особей практически полным отсутствием гибридных форм».

- Сравните это определение с тем, что дается в вашем учебнике (учебник А.А. Каменского, § 4.1, с. 134).

Поясним понятия, которые встречаются. в определении вида:

Ареал — область распространения данного вида или популяции в природе.

Популяция (от лат. «рорuius» — народ, население) — совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определенную территорию — ареал.

Генофонд — совокупность генов, которые имеются у особей данной популяции.

Рассмотрим историю развития взглядов на вид в биологии.

Понятие вида впервые ввел в науку английский ботаник Джон Рей в XVII веке. Основополагающая работа по проблеме вида была написана шведским натуралистом и естествоиспытателем Карлом Линнеем в XVIII веке, в которой он предложил первое научное определение вида, уточнил его критерии.

Комментарии учителя. К. Линней считал, что вид — универсальная, реально существующая единица живой материи, морфологически однородная и неизменная. Все особи вида, по мнению ученого, имеют типичный морфологический облик, а вариации представляют собой случайные отклонения, результат несовершенного воплощения идеи вида (своего рода уродства). Ученый считал, что виды неизменны, неизменна природа. Идея неизменной природы покоилась на концепции креационизма, согласно которой все сущее было сотворено Богом. Применительно к биологии эту концепцию Линней выразил в своей знаменитой формуле «Видов столько, сколько разных форм вначале произвело Бесконечное существо».

Другая концепция принадлежит Тому Батисту Ламарку — великому французскому натуралисту. По его концепции виды реально не существуют, это чисто умозрительное понятие, изобретенное для того, чтобы легче было рассматривать совокупно большее количество особей, поскольку по словам Ламарка, «в природе нет ничего кроме особей». Индивидуальная изменчивость непрерывна, поэтому границу между видами можно провести и здесь, и там - где удобнее.

Третья концепция подготавливалась в первой четверти XIX века. Она была обоснована Чарльзом Дарвином и последующими биологами. По этой концепции виды имеют независимую реальность. Вид неоднороден, представляет собой систему соподчиненных единиц. Среди них основная элементарная единица — популяция. Виды, по Дарвину, изменяются, они относительно постоянны и являются результатом эволюционного развития.

Таким образом, понятие «вид» имеет длительную историю становления в биологической науке.

Порой самые опытные биологи становятся в тупик, определяя, принадлежат ли данные особи к одному виду или нет. Почему так происходит, существуют ли точные и строгие критерии, которые помогли бы разрешить все сомнения?

Критерии вида — это признаки, по которым один вид отличается от другого. Они же являются изолирующими механизмами, препятствующими скрещиванию, независимости, самостоятельности видов.

Нам известно, что одной из главных особенностей биологической материи на нашей планете является дискретность. Это выражается в том, что она представлена отдельными видами, нескрещивающимися друг с другом, изолированными один от другого.

Существование вида обеспечивается его генетическим единством (особи вида способны скрещиваться и давать жизнеспособное плодовитое потомство) и его генетической самостоятельностью (невозможность скрещивания с особями другого вида, нежизнеспособность или стерильность гибридов).

Генетическая самостоятельность вида обусловливается совокупностью его характерных признаков: морфологических, физиологических, биохимических, генетических, особенностей образа жизни, поведения, географического распространения и т.д. Это и есть критериивида.

Познакомимся с ними.

2. Работа в группах

Каждая группа получает текст, иллюстрирующий один из критериев вида. Через 5 минут необходимо рассказать о сути данного критерия и о том, в чем недостаток данного критерия. По мере выступления групп классом заполняется таблица «Критерии вида».

Таблица № 1

Критерии вида.

Название критерия	Признаки особей по критерию	Исключение
1. Морфологический	Сходство внешнего и внутреннего строения организмов.	Виды-двойники, половой диморфизм, полиморфизм.
2. Физиологический	Сходство всех процессов жизнедеятельности и возможность получения плодовитого потомства при скрещивании.	У разных видов сходство процессов жизнедеятельности. Наличие межвидовых гибридов.
3. Экологический	Сходство по способам питания, местам обитания, наборам факторов внешней среды, необходимых для существования.	Экологические ниши разных видов перекрываются.
4. Географический	Занимают определённый ареал.	Космополиты. Совпадение ареалов разных видов.
5. Биохимический	Сходство по биохимическим параметрам – состав и структура белков, нуклеиновых кислот.	Есть очень близкие по биохимическому составу виды.
6. Этологический	Сходство в поведении. Особенно в брачный период (ритуалы ухаживания, брачные песни и т. д.).	Существуют виды с близким поведением.
7. Цито-генетический а)Цитологический	Особи одного вида скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство (основан на сходстве числа хромосом, их формы и строения).	Хромосомный полиморфизм в пределах вида; у многих разных видов число хромосом одинаково.
б) Генетический	Генетическая изоляция видов. Наличие постпопуляционных механизмов изоляции. Важнейшие из них — это гибель мужских гамет (генетическая несовместимость), гибель зигот, нежизнеспособность гибридов, их стерильность, наконец, невозможность найти полового партнера и дать жизнеспособное плодовитое потомство	Собака и волк, тополь и ива, канарейка и зяблик дают плодовитое потомство. (Наличие межвидовых гибридов)
8. Исторический	Общность предков, единая история возникновения и развития вида.

Итак, видовые критерии, по которым мы отличаем один вид другого, в совокупности обусловливают генетическую изоляцию видов, обеспечивая самостоятельность каждого вида и разнообразие в природе. По сути, в выработке этих изолирующих видовых признаков и заключается процесс формирования видов. Именно поэтому изучение видовых критериев имеет определяющее значение для понимания механизмов процесса эволюции, происходящего на нашей планете.

3. Формулирование выводов.

После заполнения таблицы формулируются выводы:

1) Видовые критерии, по которым отличается один вид от другго, в совокупности обусловливают генетическую изоляцию видов, обеспечивая самостоятельность каждого вида и разнообразие их в природе.

2) Нет ни одного видового критерия, который можно было признать абсолютным и универсальным.

3) К способам изоляции, препятствующим скрещиванию разных видов относятся:

а) различия ареалов, мест обитания => невозможность встречи;

б) разные сроки размножения;

в) различия в строении половых органов;

г) нежизнеспособность или стерильность гибридов;

д) разные ритуалы «ухаживания» в период размножения.

4) Вид представляет собой генетически относительно изолированную систему, что доказывает реальность существования видов в природе.

- Вспомните, о чем говорилось в тексте «Заяц-беляк и заяц-русак». Какие критерии вида использованы при описании зайцев?

Ответить на вопрос:

- Какие критерии вида использованы при описании животных?

1). Лебедь-шипун часто изгибает шею в виде буквы S, а клюв и голову держит наклонно к воде. При раздражении издает характерный шипящий звук, по которому и получил свое название. Распространен лебедь-шипун на изолированных участках в средней и южной полосе Европы и Азии от южной Швеции, Дании и Польши на западе до Монголии, Приморского края и Китая на Востоке. Всюду на этой территории редок, часто пара от пары гнездится на громадном расстоянии, а во многих районах вовсе отсутствует. Населяет заросшие водной растительностью лиманы, озера, иногда даже болота, предпочитая глухие, мало посещаемые человеком.

Малый, или тундровый лебедь распространен по тундре Азии от Кольского полуострова на западе до дельты Колымы на Востоке, заходя в область лесотундры и западные острова Северного Ледовитого. Для гнездования выбирает заболоченные и низкие травянистые участки разбросанными по ним озерами, а также речные долины, изобилующие старицами и протоками.

Брачные игры своеобразны и проходят на суше. При этом самец ходит перед самкой, вытягивает шею, временами приподнимает крылья, издавая ими особый хлопающий звук и звонко кричит.

2). Городская ласточка. Верх головы, спина, крылья и хвост сине-черные, надхвостье и весь низ тела белые. Хвост с резкой треугольной вырезкой на конце. Обитатель горных и культурного ландшафтов. Гнездится на стенах скал и зданий. Перелетная птица. Держится стаями в воздухе или сидя на проводах, чаще других ласточек садится на землю. Гнездится колониями. Гнездо лепит из комочков глины в форме полушара с боковым входом. Кладка из 4-6 белых яиц в мае – июне. Голос – звонкое «тиррч-тиррч»

Береговая ласточка. Верх головы, шеи, спина, крылья, хвост и полоса поперёк груди серовато—бурые, горло, грудь и брюшко белые. Хвост с неглубокой вырезкой.

Населяет долины рек, где гнездится по обрывистым глиняным или песчаным берегам. Обычная или многочисленная перелетная птица. Держится стаями, гнездится колониями. Гнезда устраивает в норах по обрывистым берегам рек. Кладка из 4—6 белых яиц в мае-июле. Голос - негромкое «чирр-чирр

Домашнее задание

По учебнику А.А. Каменского, § 4.1, вопросы после параграфа, термины.

Индивидуально:

1) Сообщение «Правда ли, что ворон — это муж вороны?»

2) Используя литературные источники, приведите конкретные примеры географического, экологического и этологического критериев.

Дополнительный материал для работы в группах.

Критерии вида

Морфологический критерий

Это был первый и долгое время единственный критерий, используемый для описания видов.

Морфологический критерий самый удобный и заметный, поэтому и сейчас широко используется в систематике растений и животных.

Мы можем легко отличить по размерам и окраске оперения большого пестрого дятла от зеленого дятла, малого пестрого дятла и желны (черного дятла), большую синицу от хохлатой, длиннохвостой, голубой и гаички, клевер луговой от ползучего и люпиновидного и т. д.

Несмотря на удобство, этот критерий не всегда «работает». Им не воспользуешься для разграничения видов-двойников, практически не отличающихся морфологически. Таких видов много среди малярийных комаров, дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов-двойников, а одном ряду североамериканских сверчков их 17.

Использование одного только морфологического критерия может привести к ошибочным выводам. Так, К. Линней по особенности внешнего строения отнес самца и самку утки кряквы к разным видам. Сибирские охотники по окраске меха лисиц выделили пять вариаций: сиводушки, огневки, крестовки, черно-бурые и черные. В Англии у 70 видов бабочек, наряду с особями со светлой окраской, имеются и темные морфы, численность которых в популяциях стала увеличиваться в связи с загрязнением лесов. Полиморфизм — широко распространенное явление. Он встречается у всех видов. Затрагивает он и те признаки, по которым различаются виды. У жуков дровосеков, например у усача цветочного, встречающегося поздней весной на купальнице, помимо типичной формы в популяциях встречается до 100 аберраций окраски. Во времена Линнея морфологический критерий был главным, так как считали, что существует одна типичная для вида форма.

Сейчас, когда установлено, что у вида может быть много форм, типологическая концепция вида отброшена и морфологический критерий не всегда удовлетворяет ученых. Все же следует признать, что этот критерий очень удобен для систематизации видов и в большинстве определителей животных и растений он играет главную роль.

Физиологический критерий

Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Например, у многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения — приплод появляется зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например сибирской и европейской, подчас приводит к гибели самок и потомства из-за крупных размеров плода.

Биохимический критерий

Интерес к этому критерию появился в последние десятилетия в связи с развитием биохимических исследований. Он не находит широкого применения, так как не существует каких-либо специфических веществ, характерных только для одного вида и, кроме того, он весьма трудоемкий и далеко не универсальный. Однако им можно воспользоваться в тех случаях, когда другие критерии «не работают». Например, для двух видов-двойников бабочек из рода амата (А. рhеgеа и А. гugazzii) диагностическими признаками являются два фермента — фосфоглюкомутаза и эстераза-5, позволяющие даже определять гибридов этих двух видов. В последнее время широкое применение получило сравнительное изучение состава ДНК в практической таксономии микробов. Изучение состава ДНК позволило произвести ревизию филогенетической системы различных групп микроорганизмов. Разработанные методы дают возможность сравнивать состав ДНК у законсервированных в толщах земли бактерий и ныне живущих форм. Было проведено, например, сравнение состава ДНК у пролежавшей около 200 млн. лет в толще солей палеозойской бактерии псевдомонады солелюбивой и у ныне живущих псевдомонад. Состав их ДНК оказалдся идентичным, а биохимические свойства — сходными.

Цитологический критерий

Развитие цитологических методов позволило ученым исследовать форму и число хромосом у многих видов животных и растений. Появилось новое направление — кариосистематика, которое внесло некоторые поправки и уточнения в построенную на основе морфологических критериев филогенетическую систему. В ряде случаев число хромосом служит характерной особенностью вида. Кариологический анализ позволил, например, упорядочить систематику диких горных баранов, у которых разными исследователями выделялось от 1 до 17 видов. Анализ показал наличие трех кариотипов: 54-хромосомный — у муфлонов, 56-хромосомный — у архаров и аргали и 58-хромосомный — у обитателей гор Средней Азии — уриалов.

Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом. Это так называемые хромосомный и геномный полиморфизм. Например, козья ива имеет диплоидное — 38 и тетраплоидное число хромосом — 76. У серебряного карася встречаются популяции с набором хромосом 100, 150, 200, тогда как нормальное число их равно 50. У радужной форели число хромосом варьирует от 58 до 64, у беломорской сельди встречаются особи с 52 и 54 хромосомами. В Таджикистане на участке протяженностью всего 150 км, зоологами была обнаружена популяция слепушонки обыкновенной с набором хромосом от 31 до 54. У песчанок из разных мест обитания число хромосом различное: 40 — у песчанок алжирских популяций, 52 — у израильских и 66 — у египетских. К настоящему времени внутривидовой хромосомный полиморфизм обнаружен у 5 % цито-генетически изученных видов млекопитающих.

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

Этологический критерий

Для некоторых видов животных механизмом, препятствующим скрещиванию и нивелированию различий между ними, являются особенности их поведения, особенно в брачный период. Узнавание партнера своего вида и отвергание попыток ухаживания самцов другого вида основаны на специфических раздражителях — зрительных, звуковых химических, тактильных, механических и др.

В широко распространенном роде пеночки разные виды очень похожи друг на друга морфологически, в природе их не различить ни по окраске, ни по размерам. Зато все они очень хорошо различаются по песне и по повадкам. Песня пеночки веснички сложная, похожа на песнь зяблика, только без его завершающего колена, а песня теньковки — простенькие монотонные посвисты. Многочисленные виды-двойники американских светлячков из рода Рhotinus были впервые опознаны лишь по различиям в их световых сигналах. Самцы светлячков в полёте производят вспышки света, частота, продолжительность и чередуемость которых специфичны для каждого вида. Хорошо известно, что ряд видов прямокрылых и равнокрылых, обитающих в пределах, одного биотопа и размножающихся синхронно, различаются лишь характеру их призывных сигналов. Такие виды-двойники с акустической репродуктивной изоляцией обнаружены, например, у сверчков, кобылок-коньков, цикад и других насекомых. Два близких вида американских жаб не скрещиваются также из-за различий в зове самцов.

Решающую роль в репродуктивной изоляции часто играют различия в демонстративном поведении. Например, близкие виды мух дрозофил отличаются спецификой ритуала ухаживания (по характеру вибрации крыльев, дрожания лапок, кружения, тактильных контактов). Два близких вида — серебристая чайка и клуша имеют различия в степени выраженности демонстративных поз, а семь видов ящериц рода Sсе1орогиs различаются степенью поднятия головы при ухаживании половых партнеров.

Экологический критерий

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

Особенности образа жизни, присущие каждому виду, определяют его положение, его роль в биогеоценозе, то есть его экологическую нишу. Даже самые близкие виды, как правило, занимают разные экониши, то есть различаются хотя бы по одному-двум экологическим признакам.

Так, экониши всех наших видов дятлов различаются по характеру питания. Большой пестрый дятел зимой питается семенами лиственницы и сосны, раздалбливая шишки в своих «кузницах». Черный дятел желна добывает личинок усачей и златок из-под коры и из древесины елей, а малый пестрый дятел долбит мягкую древесину ольхи либо добывает насекомых из стеблей травянистых растений.

Каждый из 14 видов дарвиновых вьюрков (названных так в честь Ч. Дарвина, впервые обратившего на них внимание), обитающих на Галапагосских островах, имеет свою специфическую эконишу, отличающуюся от других прежде всего характером корма и путями его добывания.

Ни экологический, ни рассмотренный выше этологический критерии не являются универсальными. Очень часто особи одного вида, но разных популяций отличаются целым рядом особенностей образа жизни и поведения. И напротив, разные виды, даже очень далекие, в систематическом отношении, могут иметь сходные этологические признаки или играть одинаковую роль в сообществе (например, роли травоядных млекопитающих и насекомых, скажем, таких, как саранча, вполне сопоставимы).

Географический критерий

Этот критерий наряду с экологическим в большинстве определителей занимает второе (после морфологического) место. При определении многих видов растений, насекомых, птиц, млекопитающих и других групп организмов, распространение которых хорошо изучено, знание ареала играет существенную роль. У подвидов ареалы, как правило не совпадают, что обеспечивает их репродуктивную изоляцию и, по сути, их существование в качестве самостоятельных подвидов. Многие виды занимают разные ареалы (такие виды называют аллопатрическими). Но огромное число видов имеют совпадающие или перекрывающиеся ареалы (симпатрические виды). Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши или океана. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальным.

Генетический критерий

Генетическое единство вида и, соответственно, генетическая изоляция его от других видов — главный критерий вида, основной видовой признак, обусловленный комплексом особенностей строения и жизнедеятельности организмов данного вида. Генетическая совместимость, сходство морфологических, физиологических, цитологических и других признаков, одинаковое поведение, совместное обитание — все это создает необходимые условия для успешного размножения и воспроизводства вида. В то же время все эти признаки обеспечивают генетическую изоляцию вида от других сходных с ним видов. Например, различия в песне дроздов, пеночек, славок, зябликов и вьюрка, глухой и обыкновенной кукушек препятствуют образованию смешанных пар, несмотря на сходство их окраски и экологии (у птиц, обладающих специфической песней, почти не встречаются гибриды). Даже в тех случаях, когда, несмотря на изоляционные барьеры, произошло скрещивание особей разных видов, гибридная популяция, как правило, не возникает, так как начинает действовать целый ряд постпопуляционных механизмов изоляции. Важнейшие из них — это гибель мужских гамет (генетическая несовместимость), гибель зигот, нежизнеспособность гибридов, их стерильность, наконец, невозможность найти полового партнера и дать жизнеспособное плодовитое потомство. Мы знаем, что для каждого вида характерен свой набор специфических признаков. Межвидовой гибрид будет иметь признаки, промежуточные между признаками двух исходных родительских форм. Его песня, к примеру не будет понята ни зябликом, ни вьюрком, если это гибрид этих видов, и он не найдет полового партнера. У такого гибрида при образовании гамет содержащиеся в его клетках хромосомы зяблика «не узнают» хромосомы вьюрка и, не найдя гомологичного партнера, не конъюгируют. В результате образуются гаметы с нарушенным набором хромосом, которые, как правило, нежизнеспособны. И вследствие го этого гибрид окажется стерильным.

Ворон и ворона

Скажу сразу: Ворон — это не «муж» вороны, а самостоятельный вид.

Ворон — один из наиболее крупных представителей семейства вороновые, весит от 0,8 до 1,5 кг. Окраска оперения, клюва и ног у него однотонного черного цвета.

Распространен ворон почти по всему северному полушарию: встречается почти по всей Европе, Азии, исключая Юго-Восточную, в Северной Африке и Северной Америке. Повсеместно он ведет оседлый образ жизни. Населяет леса, пустыни и горы. В безлесных местностях держится у скал, береговых обрывов речных долин. Спаривание и брачные игры на юге страны отмечаются в первой половине февраля, на севере — в марте. Пары постоянны. Гнезда обычно помещаются на вершинах высоких деревьев. В кладке от 3 до 7, чаще 4—6, яиц голубовато-зеленой окраски с темными отметинами.

Ворон - всеядная птица. Основной его корм - падаль, которую он чаще всего находит на свалках и у скотобоен. Поедая падаль, он выступает как санитарная птица. Кормится он также грызунами, яйцами, и птенцами, рыбой, различными беспозвоночными животными, а местами и зёрнами хлебных злаков.

Ворона по общему телосложению напоминает ворона, но значительно мельче его: весит от 460 до 690 г.

Описываемый вид интересен тем, что по окраске оперения распадается на две группы: серую и черную. Серая ворона имеет хорошо известную двуцветную окраску: голова, горло, крылья, хвост, клюв и ноги черные, остальное оперение серое. Черная ворона вся черная, с металлическим синим и пурпуровым блеском.

Каждая из этих групп имеет локальное распространение. Серая ворона широко распространена в Европе, Западной Азии, черная – в Центральной и Западной Европе, с одной стороны, в Средней, Восточной Азии и Северной Америке – с другой.

Населяет ворона опушки и окраины лесов, сады, рощи, заросли речных долин, реже скалы и склоны береговых обрывов. Это частично осёдлая, частично перелётная птица.

В начале марта в южных частях страны и в апреле-мае в северных и восточных начинается откладывание яиц. В кладке обычно 4-5 яиц бледно-зелёной, голубовато-зелёной или частично зелёной окраски с тёмными пятнышками и крапинками. Ворона – всеядная птица. Из животных она поедает различных беспозвоночных – жуков, муравьев, моллюсков, а также грызунов, ящериц, лягушек и рыб. Из растений клюёт зёрна культурных злаков, семена ели, вьюнка полевого, птичьей гречишки и др. Зимой питается в основном отбросами.

Заяц-беляк и заяц-русак

Род собственно зайцев, к которому относятся русак и беляк, а также еще 28 видов, довольно многочислен. Наиболее известные в России зайцы — беляк и русак. Беляка можно встретить на территории от побережья Северного Ледовитого океана до южной границы лесной зоны, в Сибири — до границ с Казахстаном, Китаем и Монголией, а на Дальнем Востоке — от Чукотки до и Северной Кореи. Распространен беляк и в лесах Европы, а также на востоке Северной Америки. Русак обитает на территории Европейской России от Карелии юга Архангельской области до южных границ страны, на Украине и в Закавказье. А вот в Сибири этот заяц обитает только на юге и к западу от Байкала.

Беляк получил свое название благодаря белоснежному зимнему меху. Только кончики ушей остаются у него черными весь год. Русак же в некоторых северных местностях тоже сильно светлеет к зиме, но снежно-белым он не бывает никогда. А на юге он вовсе не меняет окраски.

Русак больше приспособлен к жизни в открытых ландшафтах, поскольку он крупнее беляка, да и бегает лучше. На коротких дистанциях этот заяц может развивать скорость до 50 км/час. У беляка лапы широкие, с густым опушением чтобы меньше проваливаться в рыхлые лесные сугробы. А у русака лапы уже, ведь на открытых местах снег, как правило, твердый, слежавшийся, «утоптанный ветром».

Длина тела беляка — 45—75 см, масса — 2,5—5,5 кг. Уши короче, чем у русака. Длина тела русака — 50—70 см, масса до 5 (иногда 7) кг.

Размножаются зайцы обычно два, а на юге три или даже четыре раза в год. У зайцев-беляков в выводе может быть по два, три пять, семь зайчат, а у русаков - обычно всего один или два зайчонка. Русаки начинают пробовать траву через две недели после рождения, а беляки и того быстрее — через неделю.

klimenkoelenakaluga.narod.ru

Критерии вида — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).

Критерии — характерные признаки и свойства, по которым одни виды отличаются от других.

Основные критерии: морфологический, физиологический, генетический, биохимический, экологический, географический и исторический.

Морфологический критерий характеризует особенности внешнего и внутреннего строения особей данного вида. Так, разные виды лютика различаются по форме, размерам и расположению листьев, по строению стебля.

Лютик едкий

Лютик ползучий

Физиологический критерий характеризует особенности процессов жизнедеятельности (размножения, обмена веществ, раздражимости и т.д.). Наиболее важным признаком является способность свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Особи разных видов обычно не могут скрещиваться и давать потомство из-за разного строения органов размножения, отличий в брачном поведении, несовместимости половых клеток.

Генетический критерий — это определённый набор хромосом, имеющих характерное строение и состав. Это наиболее важный критерий, так как он определяет репродуктивную изоляцию вида.

Хромосомные наборы разных видов растений и животных:

1 — скерды, 2 — кузнечика, 3 — плодовой мушки, 4 — бабочки,

5 — курицы.

Биохимический критерий отражает сходство химического состава (белков, нуклеиновых кислот и др.) и особенности обмена веществ у особей данного вида.

Экологический критерий — это особенности факторов среды, необходимые для жизнедеятельности особей. Каждый вид может обитать только в той среде, где климат, особенности почвы, рельеф и источники пищи соответствуют его пределам выносливости.

Среда обитания медведя белого

Среда обитания медведя бурого

Обитающие на одной территории близкие виды занимают разные экологические ниши. Так, большой пёстрый дятел зимой питается семенами сосны и лиственницы. Чёрный дятел желна добывает из под коры елей личинки усачей, а малый пёстрый дятел добывает насекомых из древесины ольхи или стеблей травянистых растений.

Географический критерий характеризует территорию (ареал), на которой обитают и проходят полный цикл своего развития особи данного вида.

Ареал обитания малиновки обыкновенной

Исторический критерий характеризует происхождение данного вида. Основан на изучении истории группы близких видов. Этот критерий носит комплексный характер, поскольку включает сравнительный анализ современных ареалов видов (географический критерий), сравнительный анализ геномов (генетический критерий) и др.

Эволюция лошади

www.yaklass.ru

Вид, критерии вида. Популяции. | Биология

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.

ebiology.ru