Биологическое образование географическое образование

Географическое видообразование: примеры, таблица

Окружающая нас природа богата разнообразными видами организмов. Многие виды так похожи друг на друга, что лишь специалист может различить их. Все же это именно разные виды, так как они не дают общего потомства. Как же могло сформироваться такое большое количество видов на Земле? Всего их на планете несколько миллионов.

Два основных пути видообразования

Согласно теории эволюции, все виды живых организмов произошли от одного общего предка: микроскопического живого сгустка. Этот организм не только эволюцонировал, но и давал новые виды, что, как считают ученые, происходило двумя основными путями:

1. Географическим (аллопатрическим).
2. Экологическим (симпатрическим).

В результате появились разные виды микроорганизмов, а также членистоногие, рыбы, птицы, млекопитающие и многие другие представители биосферы.

Географическое видообразование – это процесс образования новых видов на изолированных друг от друга территориях. Как таковой изоляции в виде гор и рек может и не быть, однако условия среды на биотопах различаются настолько, что организмы не переходят на соседнюю территорию.

Экологическое видообразование – это процесс образования новых видов на перекрывающихся или совпадающих ареалах. В этом случае именно экологические особенности видов не дают им скрещиваться. Популяции занимают разные экологические ниши. Новообразованные виды в этом случае будут называться симпатрическими.

Виды географического видообразования

Примеры географического видообразования связаны с двумя причинами разобщения популяций друг от друга:

1. На территории обитания вида возникло препятствие, которое организмы не преодолевают. Это могут быть горы, возникшие в результате движения литосферных плит. Так, Уральские горы поделили Евразию на Европу и Азию. Эти части света значительно отличаются по видовому составу. Это пример географического видообразования.
2. Расширение ареала обитания вида настолько, что популяции мало контактируют друг с другом. Этот пример географического (аллопатрического) видообразования становится особенно ярким, если в дальнейшем численность особей вида падает. В этом случае популяции еще больше разделены расстоянием. Выбрав наиболее благоприятные участки обитания, они оставляют незаселенными менее благоприятные территории, которые в этом случае становятся преградой для общения и скрещивания особей.

Образование видов при наличии разных условий среды

При расширении ареала обитания вида также возрастает количество разнообразных биотопов, имеющихся на территории. Например, африканский слон занял два вида биотопов: лес и саванна. Таким образом образовалось два подвида.

Примером географического видообразования может служить формирование видов в разных климатических условиях. Например, обыкновенная лисица сильно отличается от северной лисицы — песца. Лисица фенек обитает в пустынных областях. Имеет маленькие размеры тела, но большие по площади ушные раковины для лучшей отдачи тепла из организма.

Вьюрки Галапагосских островов

Имеется особый пример географического видообразования в биологии. Это образование различных видов вьюрков на Галапагосских островах. Считается, что птицы были занесены на острова с континента случайно, ветром. Обитая долгое время на островах, образовавшиеся популяции эволюционировали обособлено, так как между ареалами значительное расстояние. При этом птицы разных островов выбрали различный корм: семена растений, мякоть кактуса или насекомых. Одними видами птиц насекомые собираются с поверхности листьев (необходим загнутый вниз клюв); а другими достаются из-под коры (у этих представителей клюв длинный, узкий и прямой, как у дятла). Этот пример географического видообразования показывает, насколько различные формы клюва возникли в ходе эволюции. На одном острове клюв толстый и короткий, на другом – более узкий и длинный, на третьем – загнутый. Всего 14 видов вьюрков из 4 родов образовалось от одного вида, попавшего на удаленные от материков острова. На близлежащем острове Кокос свой вид – кокосовый вьюрок – эндемик острова.

Пример географического видообразования: белка

Наша большая планета демонстрирует различные климатические условия. Они вызывают образование новых подвидов, а затем и видов растений и животных при расселении на большие территории. Белка – яркий пример географического видообразования. Животные этого рода расселились по Евразии, Северной и Южной Америке. Всего в мире около 30 видов белок рода Sciurus. Белки, обитающие на американском континенте, не встречаются в Евразии. Однако на территории России обыкновенная белка образовала более 40 подвидов. Это является предпосылкой для формирования новых видов. Подвиды белки обыкновенной обитают в Европе и умеренном поясе Азии и отличаются друг от друга величиной и окраской меха.

Эндемики озера Байкал

Ярким примером географического видообразования являются эндемики озера Байкал. Байкал отделен от остальных водоемов в течение нескольких миллионов лет. Удивительно, что эндемиков в водах Байкала больше, чем остальных видов. Например, рачок эпишура, очищающий воды самого большого в мире озера, составляет 80% биомассы зоопланктона Байкала. Эпишура – эндемик Байкала. Байкальский омуль, прозрачная рыбка голомянка, байкальская нерпа – известные представители озера.

Байкал ценят специалисты всего мира за огромные запасы чистой пресной воды и эндемичный видовой состав его обитателей.

Африканский и индийский слоны – пример географического видообразования

Легко отличаются друг от друга африканский и индийский слоны, которые когда-то произошли от общего предка. Африканский слон крупнее, имеет большую площадь ушей, а также нижнюю губу на хоботе. Более того, характер африканского слона такой, что дрессировке и одомашниванию этот вид не поддается.

Австралия – территория древних млекопитающих

Примером географического видообразования служит вся территория Австралии. Континент откололся от Азии много миллионов лет назад. Здесь наиболее хорошо сохранились представители древней фауны.

Сумчатые животные – это промежуточное звено между однопроходными млекопитающими и плацентарными. Они рождают детенышей размером 2 – 3 сантиметра, а далее носят их в сумке или среди складок кожи на брюхе, потому что плацента, соединяющая мать и потомство, развита слабо. На остальных материках плацентарные представители почти вытеснили сумчатых. В Австралии древние представители животного мира очень разнообразны. Причем заняли они все среды обитания. На лугах пасутся стада кенгуру, землю роет сумчатый крот, в лесах поедают листья эвкалипта коалы и прыгают по деревьям сумчатые куницы (по-другому их называют сумчатыми кошками).

Под пологом леса снуют сумчатые мыши. Есть в Австралии сумчатый опоссум, сумчатый сурок вомбат, лисий кузу, а муравьев поедает сумчатый муравьед.

Недавно истреблен человеком и собакой динго сумчатый волк. Названия сумчатых животных совпадают с названиями представителей плацентарных млекопитающих. Однако дали им такие наименования только за отдаленное внешнее сходство. Например, родство между сумчатой и домовой мышью более далекое, чем между мышью и кошкой.

Плацентарных млекопитающих в Австралии много, но они представлены всего двумя отрядами: грызунами и рукокрылыми. Именно потому, что на территорию не попали многие другие более крупные представители высших млекопитающих, сохранилась фауна сумчатых зверей.

Яйцекладущие млекопитающие – пример географического видообразования – являются эндемиками Австралии. Утконос и ехидна – еще более древние млекопитающие, все еще откладывающие яйца, но уже выкармливающие детенышей молоком. На континенте обитает один вид утконоса и пять видов ехидн.

Можно привести множество примеров географического и экологического видообразования. Потому что все виды организмов появились географическим или экологическим путем. Особенно распространены примеры географического видообразования.

Таблица, представленная ниже, демонстрирует последовательность стадий образования видов животных.

Таким образом, большое разнообразие условий среды и огромная площадь поверхности нашей планеты приводят к богатству мира живой природы.

Источник

Этапы географического видообразования

Что такое географическое видообразование

Географическое видообразование — эволюционный путь возникновения видов, при котором определяющим фактором выступает территориальная изоляция.

Второе название, расхожее в ученых кругах — аллопатрическое видообразование. Биологический процесс основан на разобщении единой популяции, когда неизбежным следствием становится генетическая изоляция, образование «географических рас».

Чем характеризуется, отличие от экологического

Географическое видообразование является неотъемлемым элементом макроэволюции. Она характеризуется:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

• длительностью процесса;
• естественностью факторов формирования изоляции.

В этой роли могут выступать:

• образовавшиеся океаны;
• озера;
• моря;
• горы, расколовшиеся в результате достигающих высоких баллов землетрясений.

В отличие от экологического типа видообразования, географическое или аллопатрическое предполагает расселение на новых местах, расширение занятого ареала, а не освоение новых условий в границах старого.

Среди остальных значимых характеристик можно выделить:

• обязательную миграцию особей;
• накопление мутаций, отличий между представителями популяции, оставшимися на разных территориях;
• репродуктивную изоляцию.

Оставшись на новой территории, одна из частей популяции вынуждена адаптироваться, менять генотип, а за ним и фенотип. Именно так неизвестные до определенного времени, уникальные виды сформировались в пустынях, на территории Австралии, в отдаленных районах северных широт.

Основные этапы

В ходе процесса принято выделять шесть основных этапов:

1. Расширение ареала, миграция, начавшаяся из-за значительного изменения климатических условий, окружающего ландшафта.
2. Естественная коррекция критериев естественного отбора (явления мутагенеза, адаптация).
3. Закрепление приобретенных мутаций в генотипе (выживание особей, наиболее удачно приспособившихся к обновленным условиям).
4. Сохранение пространственной изоляции между приспособившимися и неприспособившимися представителями одной популяции.
5. Возникновение продолжительной репродуктивной изоляции.
6. Формирование нового вида.

Порядок этапов неизменен. Меняется только скорость, с которой может происходить появление видов: чем строже условия репродуктивной изоляции, тем выше скорость видообразования, тем четче видны различия между приспособленными и неприспособленными частями популяции.

Виды географического видообразования

Все известные биологии примеры аллопатрического видообразования основаны на разобщении популяции, которая, в свою очередь, может иметь две причины:

1. Расширение ареала обитания проявилось настолько ярко, что контакты разных частей популяции свелись к минимуму. Эта тенденция особенно заметна в тех ситуациях, когда численность особей невелика, демонстрирует тенденцию к снижению.
2. Возникновение на занятой популяцией территории непреодолимых преград в виде высоких горных массивов, затопленных ниш, превратившихся в болота низменностей.

Оба вида характеризуются формированием новых для особей условий, отсутствием возможности скрещивания, необходимостью адаптации.

Образование видов при наличии разных условий среды: типовые примеры процесса

Популярным примером аллопатрического видообразования служит разделение популяции лисиц. Расселившись по местностям с самыми разными климатическими условиями, они с течением времени образовали несколько разных видов.

Обитающая в жаркой пустыне лиса фенек обзавелась большими ушными раковинами, позволяющими эффективно выводить тепло из организма. А результатом микроэволюции проживающего в северных районах песца стало появление многослойного длинного меха.

Общее сходство образовавшихся видов при этом остается очевидным. Это особенности скелета, строение морды, форма туловища, лап.

По такому же принципу происходило видообразование вьюрков, проживающих на Галапагосских островах.

Расселившись по разным островам, птицы были вынуждены приспособиться к разным источникам пищи. Так, у одних сформировался загнутый клюв, идеально подходящий для ловли сидящих на листьях насекомых, другие стали обладателями короткого мощного клюва для добычи мякоти кокоса.

Третьим пришлось приспособиться к сбору семян, вырастив узкий длинный клюв.

Такой метод эволюции позволил решить вопросы сохранения популяции, стал причиной появления особей, связанных исходным генотипом, но с разными внешними характеристиками.

Источник

Способы географического и экологического видообразования и их особенности

Способы географического и экологического видообразования

Основные способы видообразования

Что такое видообразование?

Видообразование — это процесс эволюционного развития видов в природе.

Размножающиеся половым путем живые организмы представляют собой виды, под которыми понимают совокупность связанных между собой популяций. Вид представляет собой относительно целостную систему, а особи различных популяций могут скрещиваться между собой и обмениваться генетическим материалом. В случаях, если обмен генов по какой-либо из причин затруднен, происходит видовое расчленение. Так как поток генов останавливается, то генофонд становится более-менее самостоятельным. Со временем в каждой популяции происходит накопление оригинальных мутаций — возникают конкретные различия.

Есть несколько форм видообразования, среди которых выделяются географическое и экологическое. Проще всего разобраться в способах видообразования в таблице. В таблице также представлены географическое и экологическое видообразование.

Таблица вариантов видообразования:

​​​​​​​

Особенности экологического видообразования

Под экологическим видообразованием понимают путь возникновения нового вида в природе, в случае которого вид не выходит за рамки сложившегося ареала.

Также этот процесс образования видов получил название симпатрического — он протекает внутри одной популяции.

Среди признаков такого типа видообразования можно выделить:

• наличие конкретных факторов, в частности, динамики специфических условий обитания того или иного исходного вида. Обычно среди причин видового расхождения — сезонность воспроизведения потомства, различия в способах питания;
• еще один мощный фактор — генетическая изоляция. В общем, можно сказать, что она образованна на мутациях. Благодаря ей потом возникает репродуктивная изоляция;
• расселение особи в пределах одного ареала. Однако экологические условия в этом случае будут различаться;
• образование мутаций, с помощью которых занимаемые экологические ниши расширяются;
• действие естественного отбора;
• закрепление и передача признаков по наследству;
• появление репродуктивной изоляции.

Как происходит экологическое видообразование в природе?

Пример экологического видообразования — становление нескольких видов люцерны. Места произрастания серповидной люцерны — подножия гор. Клейкая разновидность растения встречается в горах. Этот пример экологического видообразования позволяет ученым полагать, что оба вида вышли из одной популяции и заняли экологические ниши без смены непосредственно ареала. Есть множество других примеров экологического видообразования.

Географический способ видообразования

Такой способ подразумевает, что образование новых видов в природе происходит в результате расширения исходного ареала или его разделения на части, в случае возникновения физических препятствий.

При этом важно, чтобы возникающие препятствия являлись непреодолимыми для всех особей популяции. Такой вид видообразования также называется аллопатрическим. Географическое видообразования можно считать наиболее изученным, но, тем не менее, оно не является самым важным. Для всех форм видообразования характерна относительно высокая степень важности, ведь все они так или иначе приводят к образованию новых видов.

Как осуществляется видообразование географическим способом? В его основе лежит пространственное разобщение популяции. Его создают географические барьеры: моря, реки, хребты, а также различия в местах обитания. Когда ареал вида расширяется, то популяции сталкиваются с другими почвенно-климатическими условиями и сообществами животных, растений и микроорганизмов. Внутри популяций постоянно осуществляются наследственные изменения, а также борьба за существование и естественный отбор. Перечисленные факторы дают возможность эволюционному процессу протекать относительно стабильно, а системе образования новых видов в природе оставаться непрерывной.

Имеющиеся географические барьеры не позволяют возникать непрерывному генетическому потоку — у гамет утрачивается возможность встречаться. В результате длительного разобщения происходит образование нового вида и генетической изоляции.

В качестве примера можно привести сибирскую лиственницу, для популяций которой характерен довольно широкий ареал обитания. За счет мутаций и систематического скрещивания новые гены получают возможность соединяться в оригинальные комбинации, и популяция становится генетически неоднородной.

Борьба за существование и естественный отбор обуславливали выживание тех особей, у которых отмечались полезные изменения, свойственные данным условиям. Со временем у популяций появлялись более резкие различия. Это привело к возникновению биологической изоляции, невозможности скрещивания особей различных популяций одного вида.

Связи между экологическим видообразованием и разобщением популяций в период возникновения генетической изоляции. Оно происходит только при генетической изоляции, и только в том случае, когда виды находятся в пределах одного и того же ареала обитания. Генный состав популяций довольно сильно меняется под действием конкретных эволюционных процессов. Изменения могут доходить до момента возникновения биологической изоляции, характерной для различных видов живых организмов и приводящей к накоплению мутаций.

К примеру, сегодня существует пять видов синиц, образованных, предположительно, в процессе пищевой специализации. Сюда относят:

Основная пища первой группы — крупные насекомые. Хохлатая же синица питается в основном семенами различных хвойных деревьев. Есть и другие виды синиц: все это свидетельствует о правдивости теории различных типов видообразования.

Как видно, в ходе микроэволюции один способ видообразования сменяет другой, либо они действуют одновременно. Поэтому так трудно понять, где границы действия всех типов видообразования и каждого способа в отдельности.

Изучение путей видообразования ведется давно и не дается так просто. Причина кроется в длительности процесса видообразования. В чем различие географической и экологической изоляции и образования видов — можно говорить много и долго: их довольно много. Но, тем не менее, оба этих способа представляют ценность в природе и жизни человека. Их главная функция — образование новых видов.

Источник