Биология. 11 класс
Организация живого
Вид. Критерии вида. Популяции
Необходимо запомнить
В конце XVII века английский ботаник Джон Рей впервые предложил разделить растения на двудольные и однодольные и дал первую биологическую концепцию вида, отметив, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.
С именем К. Линнея связано начало описания и классификации живых организмов. В XVIII веке в своей основополагающей работе по проблеме вида шведский натуралист Карл Линней предложил первое научное определение вида и уточнил его критерии. К. Линней считал, что каждый вид — результат отдельного творческого акта, неизменен и постоянен, не связан с другими видами родством и изначально целесообразен.
Сто лет спустя Ж.-Б. Ламарк построил систему классификации, в которой приводил иной принцип эволюционного родства видов на основе постепенного и всеобщего изменения видов и превращения их в другие виды. Однако, выдвинув великую идею, он не смог верно оценить изменчивость видов и пришел к представлению об искусственности вида, отрицая реальность существования видов в природе.
Ч. Дарвин, как и многие его последователи, столкнулся с этой проблемой и не смог её полностью разрешить. Он считал термин «вид» совершенно произвольным, придуманным ради удобства для обозначения группы особей, схожих между собой.
Но виды реально существуют, и это доказывается системой критериев, которые позволяют чётко выделить виды и отличить их друг от друга.
Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал. Вид представляет собой одну из основных форм организации живого и является основной категорией биологической классификации.
Но иногда возникают трудности в установлении принадлежности особи к определённому виду. Для решения вопроса о такой принадлежности используется целый ряд критериев – признаков, по которым виды отличаются друг от друга:
Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду. Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются (такса и дог) или наоборот, есть виды, морфологически почти неотличимые, так называемые виды-двойники (виды чёрных крыс), которые генетически изолированы и не скрещиваются. Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.
Основным является генетический критерий, так как заключает в себе главное свойство вида – его генетическую изоляцию от других – невозможность скрещивания между особями разных видов из-за отличий хромосомного набора (число и строение хромосом). Даже если появляются межвидовые гибриды, они чаще всего бесплодны, нарушается процесс образования половых клеток. Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.
В основе физиологического критерия лежит сходство всех физиологических процессов у особей одного вида — питание, дыхание, выделение, особенно важны отличия в физиологии размножения (строение полового аппарата, сроки размножения).
Биохимический критерий основан на молекулярном сравнении различных видов, в первую очередь сравнении ДНК и белков, где с большой вероятностью можно определить, насколько близкими родственниками являются те или иные виды (по составу аминокислот гемоглобин шимпанзе не отличается от гемоглобина человека).
Географический критерий определяет обитание каждого вида в пределах определенной территории (ареала). Существуют виды, распространенные повсеместно – космополиты, и виды – эндемики, у которых может быть небольшой ареал. Области распространения различных видов часто перекрываются, а значит, этот критерий не может быть решающим.
Экологический критерий предполагает, что каждый вид приспособлен к определенным условиям существования и характеризуется определенным типом питания, местом обитания, сроками размножения, т. е. занимает определенную экологическую нишу (например, белый медведь приспособлен к одним экологическим факторам, бурый – к другим).
Таким образом, 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.
Вид. Критерии вида
Материалы к уроку
26. Вид. Критерии вида.doc
26.Вид. Критерии вида.ppt
Конспект урока
Вид. Критерии вида
Биологический вид — это совокупность особей, обладающих способностью к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Особи одного вида населяют определенный ареал, обладают рядом общих морфологических и физиологических признаков и сходством во взаимоотношениях с биотической и абиотической средой.
Карл Линней заложил основы бинарной (двойной) классификации организмов. Он расположил их согласно общности морфологических признаков. Опубликованный Линнеем в 1735 г. труд «Система природы» содержит схему деления природы на элементарные части. А если существует система деления на некие группы, то есть возможность использовать эту удобную систему классификации в сравнительном анализе. Сравнительный анализ признаков на основе их общности и различий осуществил английский путешественник и естествоиспытатель Чарльз Дарвин.
Итак, вид объединяет особей по морфологическим, биохимическим и поведенческим признакам.
Эти особи способны свободно скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство. Они населяют определенную территорию, то есть ареал. Вид принято считать элементарной эволюционной единицей всего живого. Эволюционной — потому что вид следует считать неким новым качественным этапом процесса эволюции.
Биологи описывают свойства, особенности вида и называют их признаками. Признаки, которые способны разделить два разных вида, называют критериями вида. Выделяют шесть наиболее полных критериев:
Морфологический критерий — это внешние признаки особей конкретного вид животного или растения. Данный критерий вида включает: размеры особи, окраску покровов, оперения, внешний вид побегов, соцветий, форму листьев или их расположение.
Морфологический критерий удобен в отношении массива изучаемых растений или животных, поскольку доступен и легко определяем. Вместе с тем, это не самый надежный метод, ведь порой разные виды имеют сходные морфологические признаки. Так, сходные признаки у двух разных видов крыс с разным количеством хромосом.
Физиологический критерий определяет характерные особенности протекания жизненных процессов. В особенности, возможность скрещивания и получения потомства у особей одного вида. У многих видов существуют расхождения в сроках созревания половых клеток, биохимических особенностей процесса оплодотворения и прочих характеристиках, которые обеспечивают физиологическую изоляцию вида.
Географический критерий предполагает, что каждый вид населяет определенный участок, акваторию или характеризуется свойством занимать конкретный ареал. Однако у географического критерия имеются погрешности. В частности, разные виды могут пересекать близлежащие ареалы или иметь размытые границы распространения. Помимо этого есть понятие вида-космополита, то есть вида, который занимает огромные территории без особого предпочтения условий. Например, некоторые виды ряски, тростника, тараканов, клопов, мух, многие виды растений имеют размытый реал обитания. Нельзя четко сказать, где именно заканчивается ареал обитания одного вида и начинается ареал обитания другого. Случается и так, что вид имеет нечеткий ареал из-за территориальной разорванности. Таким образом, географический критерий, также как и морфологический, и физиологический не является абсолютным для четкого определения вида.
Экологический критерий базируется на свойствах вида существовать только в определенных условиях, выполнять конкретную роль в биогеоценозе. Понятно, что каждый вид имеет набор адаптаций или свойств реагирования на изменения факторов окружающей среды. Например, северные виды животных за годы эволюции приобрели свойство накапливать жир в подкожной клетчатке. В ответ на низкие температуры у них соответствующим образом выстраивается работа эндокринного аппарата, обмена веществ, механизма теплорегуляции. В то же время вид имеет собственную экологическую приуроченность, занимает конкретную экологическую нишу, вступает в активное взаимодействие с другими видами. И все эти процессы, и характер взаимодействия особей на одной территории четко определяются экологическими факторами конкретной местности. Но есть исключения: комнатные растения, чьи условия содержания зависят исключительно от человека. По этой причине экологический критерий точен не во всех случаях и не в отношении всех видов растений или животных.
Генетический критерий позволяет определять виды по особенностям их кариотипов, то есть по строению и численности хромосом. Как известно, хромосомы различаются по числу, форме или размерам. Вместе с тем, многие виды имеют сходные кариотипы, а также в пределах одного вида особи могут встречаться и с разным количеством хромосом из-за происходящих с ними мутаций. Так, серебристый карась имеет 50 хромосом, однако в пределах одной популяции могут встречаться особи со 100, 150 и даже 200 хромосомами.
Биохимический критерий позволяет различить особей по их внутривидовым биохимическим параметрам: свойству синтезировать белки, нуклеиновые и иные вещества.
Примером этого является способность синтезировать и накапливать вещества группы алкалоидов растениями семейств пасленовых, сложноцветных, лилейных, орхидных. Однако и этот критерий не универсален из-за трудоемкости. Также известны факты варьирования биохимических показателей под влиянием внутривидовой изменчивости — изменяется как последовательность нуклеотидов на отдельных участках ДНК, так и последовательность аминокислот в молекулах белков. Вместе с тем, существуют биохимические признаки, которые одинаковы у особей принадлежащих не только к одному виду, но и отряду, и семейству, и виду. Подобная особенность имеется, если речь идет о характере протекания физиологических процессов, в частности интенсивности обмена веществ у северных или, напротив, тропических видов рыб.
Таким образом, не существует ни одного абсолютного критерия вида. Все критерии связаны между собой и только во взаимосвязи определяют целостность и единство вида.
Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!
Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
Повысим успеваемость по школьным предметам
Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ
Ареал обитания это критерий географический
Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы
Вид — совокупность особей, имеющих наследственное сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал и одинаково изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.
Чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают по критериям — эволюционно устойчивым диагностическим признакам, характерным для одного вида, но отсутствующим у других.
Основные критерии видов:
- Морфологический . Комплекс морфологических признаков, отличающих один вид от другого. Исключение — виды-двойники.
- Физиологический . Сходство всех процессов жизнедеятельности у особей, прежде всего — сходство размножения.
- Географический . Территориальные различия. Каждый вид занимает определённую территорию или акваторию (ареал). Ареалы разных видов могут перекрываться.
- Экологический . Каждый вид характеризуется своим собственным отношением со средой обитания.
- Генетический . Для каждого характерен определённый набор хромосом, сходных по размерам, форме и составу.
- Этологический . Особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности организма.
Подвид — географически или экологически обособленная часть вида, особи которой под влиянием факторов среды приобрели устойчивые особенности, отличающие ее от других особей того же вида; особи разных подвидов могут свободно скрещиваться в природе.
Развитие представлений о виде
Карл Линней | Виды реально существуют. Виды не изменяются. |
Ж.-Б. Ламарк | В природе реально существуют лишь группы особей. Вид — категория не существующая, а введенная человеком. Любое изменение условий приводит к изменению особей. |
Ч. Дарвин | Виды реально существуют как совокупности особей. Виды изменяются вследствие эволюции. |
Экологическая ниша — пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе (экосистеме), комплекс его связей с другими видами и требований к физической среде обитания.
Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определённой части ареала и относительно обособленных от других совокупностей. Термин «популяция» ввёл датский биолог В. Иогансен в 1903 г.
Каждая популяция характеризуется плотностью (количество особей на единицу площади), численностью (общее количество особей популяции), возрастным составом (соотношение молодых, зрелых и старых особей), половой структурой (соотношение самок и самцов), пространственной структурой (характер размещения особей).
Типы пространственного распределения особей:
- Пятнистое (групповое) распределение встречается чаще всего, Связано с неоднородностью среды или склонностью организмов образовывать группы.
- Случайное (диффузное) распределение характерно для однородной среды при отсутствии сильного взаимодействия особей.
- Регулярное (равномерное) распределение связано с острой конкуренцией между разными особями.
Популяции (по характеру использования территории):
- оседлые — длительное время занимают одну и ту же территорию,
- кочевые — недалеко перемещаются в поисках корма и во время зимовки (это способ избегания неблагоприятных условий и лучшего приспособления к сезонным явлениям)
- мигрирующие — закономерная смена местообитания по определенным маршрутам.
Численность популяции, ее плотность могут периодически и не периодически изменяться под влиянием разнообразных факторов. Такие колебания численности популяции называются популяционными волнами, или «волнами жизни» . Это понятие ввел русский биолог С. С. Четвериков.
«Волны жизни» могут резко изменить генофонд популяции за счет дрейфа генов.
Тест: Критерии вида.
1. Морфологический критерий вида основан на:
1) сходстве внешнего и внутреннего строения особей
2) сходстве всех процессов жизнедеятельности у особей
3) специфичном для каждого вида наборе хромосом
4) однообразии факторов среды обитания вида
2. Область распространения северного оленя – пример критерия:
1) экологического 2) генетического 3) морфологического 4) географического
3. Критерий, в основе которого лежит сходство процессов жизнедеятельности у особей вида,
называют:
1) физиологическим 2) генетическим 3) морфологическим 4) биохимическим
4. Для определения вида недостаточно использовать только морфологический критерий,
так как:
1) существуют виды-двойники 2) виды разделены на популяции
3) виды между собой скрещиваются 4) близкие виды могут занимать разные ареалы
5. Найдите название критерия вида в указанном перечне
1) цитологический 2) гибридологический 3) генетический 4) популяционный
6. Укажите положение, отражающее генетический критерий вида:
1) вид дифференцирован в пространстве
2) особи вида имеют одинаковый набор хромосом
3) особи вида характеризуются сходными внешними признаками
4) особи разных видов скрещиваются между собой
7. Генетическому критерию вида соответствует утверждение:
1) оперение самки и самца утки кряквы различно
2) нерест популяций форели происходит в разное время
3) лютик едкий и лютик ползучий имеют разные ареалы
4) виды-двойники малярийного комара имеют разные кариотипы
8. Совокупность факторов внешней среды, в которой обитает вид, — это критерий вида:
1) экологический 2) генетический 3) физиологический 4) морфологический
9. Морфологический критерий вида характеризуется:
1) положением вида в биогеоценозе
2) соотношением числа популяций внутри вида
3) совокупностью внешних и внутренних признаков особей
4) положением вида в системе органического мира
10. Совокупность внешних признаков особей относят к критерию вида:
1) географическому 2) генетическому 3) морфологическому 4) экологическому
11. По морфологическому критерию птицы отличаются от других хордовых:
1) хромосомным набором 2) перьевым покровом
3) способностью к полету 4) интенсивным обменом веществ
12. При распознавании видов-двойников учитывается главным образом критерий:
1) генетический 2) географический 3) морфологический 4) физиологический
13. Общую территорию, которую занимает вид, называют:
1) экологической нишей 2) биоценозом 3) ареалом 4) кормовой территорией
14. По какому морфологическому признаку можно отличить млекопитающих от других
позвоночных животных:
1) пятипалая конечность 2) волосяной покров 3) наличие хвоста 4) глаза, прикрытые веками
15. Вид — совокупность особей, обладающих:
1) сходным набором хромосом
2) способностью образовывать пищевые связи между его особями
3) обитающих в разных экосистемах
4) созданных человеком на основе отбора
16. Почему нельзя определить вид только по генетическому критерию:
1) ареалы разных видов совпадают
2) набор хромосом у разных видов может совпадать
3) разные виды обитают в сходных условиях
4) особи разных видов сходны по строению
17. Физиологический критерий вида проявляется у всех его особей в сходстве:
1) процессов жизнедеятельности
2) строения и формы хромосом
3) химического состава
4) внешнего и внутреннего строения