- Историческая справка
- Вклад учёных в развитие эволюционной теории
- Синтетическая теория эволюции, или неодарвинизм
- знать определения понятий «вид» и «популяция»
- знать критерии вида
- знать структуру вида
- уметь привести пример для каждого критерия
- Вспомните, что такое вид с точки зрения систематики.
- Кому принадлежит введение термина вид в биологию?
Историческая справка
Первое упоминание о виде принадлежит Аристотелю. Этим термином он называл группу сходных особей (от лат. species — образ). Вплоть до XIX в. при определении принадлежности особи к определённому виду использовали внешнюю схожесть организмов.
Английский учёный Джон Рэй в XVIII в. ввёл термин «вид», пытался определить его признаки.
Карл Линней считал, что виды реально существуют в природе и являются элементарной единицей эволюции. Но Линней подчёркивал, что природа вида не только в схожести организмов. Особи должны давать плодовитое потомство, продолжая таким образом существование вида.
Ж. Б. Ламарк опроверг идею существования видов в природе. Термин использовал как систематическую единицу, которая показывает положение организмов в системе органического мира. Учёный доказал, что виды меняются, исчезают и появляются.
Лишь в XX в. Эрнст Майер сформулировал определение вида, разработал концепцию вида.
Вид — совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками, способных скрещиваться с образованием плодовитого потомства, населяющих определённый ареал, имеющих общее происхождение и сходное поведение.
Ареал — область обитания вида.
Воспользуемся концепцией Майера и определением и сформулируем основные признаки организмов, принадлежащих к одному виду.
- Особи одного вида могут скрещиваться только между собой — репродуктивная изоляция
- Вид состоит из реально существующих в природе популяций
- Внешние признаки особей на протяжении ареала могут меняться
Решающий признак вида — его репродуктивная изоляция в природных условиях.
Пример 1
Вид — целостная структура, так как генофонд защищён от притока чужеродной генетической информации.
В природе существует два вида жаб Bufo americanus и Bufo fowleri.
Ареал обитания этих жаб пересекается. Кроме того, особи этих видов могут быть успешно скрещены в лабораторных условиях. Но в естественной природе межвидового спаривания не происходит. B. аmericanus размножаются в начале лета, B. fowleri — в конце лета.
Критерии вида
Можно выделить характерные признаки и свойства, которые определяют отличие одного вида от другого. Иногда очень сложно отличить близкородственные виды, внешне похожие между собой, поэтому используются все критерии одновременно.
Рис. 1. Слева — полевой воробей, справа — домовый воробей
Иногда очень сложно отличить близкородственные виды, внешне похожие между собой, поэтому используются все критерии одновременно.
На первый взгляд может показаться, что этого критерия достаточно. Ведь легко отличить воробья от голубя. А знали ли вы, что существует около 30 видов воробьёв? Только специалист может отличить широко встречающегося домового воробья от полевого воробья (рис. 1). Делаем вывод, что одного критерия недостаточно.
- Морфологический критерий
Рис. 2. Слева оса, справа — журчалка
Комплекс признаков во внешнем и внутреннем строении организмов одного вида. На основе этого признака написаны определите видов, где по внешним характеристикам можно узнать принадлежность особи к какому-либо виду.
Пример 2
Внешне оса и муха-журчалка очень похожи. Вторая подражает осе, чтобы лишний раз на неё не нападали хищники. Несомненно, это разные виды, хотя морфологический критерий схожий.
- Генетический критерий
Каждому виду характерен определённый набор хромосом — кариотип. Различное число хромосом в кариотипе разных видов обеспечивают генетическую изоляцию. Гаметы, полученные от межвидового скрещивания, погибают.
Пример 3
Человек с древних времён разводит мулов. Это животное — итог скрещивания осла и лошади. Такая гибридная особь не способна давать потомство. Мулы бесплодны.
Рис. 3. Слева на право: мул, лошадь, осёл
- Биохимический критерий
Определяется сходством у особей одного вида в строении белков, химического состава клеток.
Пример 4
Разные виды микроскопических грибов синтезируют разные биологически активные вещества.
Сумчатый гриб гибберела вырабатывает в процессе метаболизма стимуляторы роста растений.
Аспергил жёлтый вырабатывает афлотоксины, опасные для человека.
Penicillium citrinum продуцент антибиотика.
Penicillium camemberti используют в сыроварении.
- Физиологический критерий
Отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего — сходство размножения. Особи близких видов имеют разные периоды спячки или миграции, способы питания.
- Экологический критерий
Каждый вид характеризуется своими собственными отношениями со средой обитания, определёнными формами межвидового взаимоотношения.
Так, близкие виды дуба растут на разных почвах. Таким образом, не встречаясь на одной территории, исключена конкуренция между ними.
Два вида не могут занимать одну экологическую нишу, один из них должен уступить и занять другую нишу или погибнуть.
Пример 5
У двух видов плодовой мушки дрозофилы половая активность происходит в разное время суток.
Рис. 4. Кошачьи лемуры. Встречаются только на Мадагаскаре
- Географический критерий
Этот критерий указывает на принадлежность вида к определённому месту обитания. Ареалы разных видов могут перекрываться.
Космополиты — виды, занимающие обширный ареал обитания. Встречаются повсеместно, в разных районах земного шара. Виды-космополиты: комнатная муха, серая крыса и др.
Эндемики — виды, обитающие на небольших территориях и не встречающиеся в других местах (утконос, латимерия, розовая чайка).
- Этологический критерий
Особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности организма. Известно, что у птиц во время сезона спаривания брачные песни строго специфичны, что исключает спаривание близкородственных видов.
Рис. 5. Брачные танцевальные «па». Слева — Обыкновенная чайка, справа — Малая чайка
Пример 6
Чайка малая и чайка обыкновенная имеют схожий ареал обитания, морфологически похожи. Но при спаривании самки одного вида не реагируют на ухаживания самцов близкородственного вида. Причина — отличия в брачном танце, на который реагируют самки (рис. 5).
Мы рассмотрели основные критерии и сделали вывод, что для определения видовой принадлежности необходимо использовать всю совокупность. Иначе некоторые признаки могут совпадать.
Структура вида
Рис. 6. Ареал обитания зайца-русака
Если мы посмотрим на ареал обитания зайца-русака (рис. 6), то станет понятно, что особи данного вида неравномерно распределены внутри территории. Где-то заяц и вовсе может отсутствовать, а где-то образует скопления. Ареал вида только на карте выглядит как сплошное пятно, в естественных условиях там происходит смена экосистем: леса сменяются полями,
поля — магистралями и городами, есть крупные водоёмы, возвышенности. Не на всей территории можно встретить зайца, существуют невидимые границы, которые разделяют места обитания. Говорят, ареал вида разбит на популяции. Таким образом, любой вид состоит из совокупности реально существующих популяций.
Популяция — это совокупность особей одного вида, населяющих определённую территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от особей того же вида.
Популяция — единица эволюции.
Контрольные вопросы
- Какие биологические механизмы препятствуют смешению генов между видами?
- От искусственного скрещивания тигра и льва получили новый организм лигр. Означает ли это, что в природе появился новый вид?
- Выберите предложения, в которых описывается экологический критерий данного вида.
(1) Длина тела соболя — до 56 сантиметров, окраска шкурки изменчива, от очень светлой, песчано-жёлтой или палевой до коричневой с более светлыми боками. (2) В настоящее время встречается по всей таёжной части России от Урала до побережья Тихого океана к северу до пределов лесной растительности. (3) Ведёт наземный образ жизни, как правило, обитает в верховьях горных рек, в зарослях, среди каменных россыпей, изредка поднимается в кроны деревьев. (4) В питании преобладают мышевидные грызуны, главным образом — красные полёвки, белки, бурундуки. (5) Имеет отлично развитые слух и обоняние, зрение развито слабее. (6) Кроме того, соболь питается растительной пищей, отдавая предпочтение кедровым орехам, рябине, голубике, бруснике и чернике.
- Экологическая изоляция, поведенческая изоляция, репродуктивная изоляция.
- Нет, лигры бесплодны.
- 3, 4, 6.