Комплекс критериев вида. Критерий вида это совокупность признаков, отличающих данный вид от другого icon

Комплекс критериев вида. Критерий вида это совокупность признаков, отличающих данный вид от другого


2 чел. помогло.
Смотрите также:
«Старение на клеточном уровне»...
Вид Учреждения детский сад общеразвивающего вида с приоритетным осуществлением деятельности по...
Доклад муниципального дошкольного образовательного учреждения «Детский сад общеразвивающего вида...
Реферат: Бесполое и половое размножение...
Операционный менеджмент и логистика...
Отчетный материал...
Отчет о результатах самообследования мдоу детского сада общеразвивающего вида №60 «Ручеёк»...
Руководство пользователя...
Публичный доклад Муниципального дошкольного образовательного учреждения детского сада №6...
Это совокупность установленных положениями требований и условий...
От греч bios жизнь и logos наука совокупность наук о живой природе...
Зависимые(связанные) и независимые (несвязанные) выборки...



Загрузка...
скачать
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД И ЕГО КРИТЕРИИ.


Термин «биологический вид» возник в 17 веке. Карл Линней ввёл для обозначения вида бинарную номенклатуру (двойное название). С тех пор каждый вид организмов имеет название, состоящее из двух слов. Первое слово - название рода, второе слово - видовое. Линней классифицировал виды только по внешним признакам и не признавал изменение видов.

Жан-Батист Ламарк впервые признал изменчивость видов, но рассматривал эволюционные изменения на уровне отдельных организмов.

^ Чарльз Дарвин впервые рассмотрел эволюционные изменения на уровне видов, подвидов и разновидностей (по современной терминологии - популяций). Такой подход позволил Дарвину правильно понять механизмы эволюционного процесса. Но в эволюционной теории Дарвина концепция вида была разработана очень плохо из-за большой сложности этого вопроса. Представления Дарвина о биологическом виде были очень неопределёнными.


В настоящее время создана современная концепция биологического вида, согласно которой виды реальны, состоят из популяций, все особи одного вида имеют сходную генетическую структуру.

^ Биологический вид - это совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Все особи вида имеют одинаковый хромосомный набор, сходное поведение и занимают определённый ареал (область распространения).


Для определения видовой принадлежности учёные-систематики используют комплекс критериев вида. Критерий вида - это совокупность признаков, отличающих данный вид от другого.

  1. ^ Морфологический критерий - сходство внешних признаков организма. Этот критерий самый удобный и заметный, поэтому он широко используется в систематике. Но морфологический критерий не может являться универсальным, так как в природе существуют виды-двойники. Особи этих видов внешне практически неразличимы.

  2. ^ Физиологический критерий – сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида. Наибольшее значение имеет сходство процессов размножения. Особи разных видов имеют существенные различия в процессах размножения, поэтому не могут скрещиваться, т.е. между разными видами существует физиологическая изоляция. Физиологический критерий не может быть универсальным, так как существуют виды, которые всё-таки скрещиваются и дают плодовитое потомство.

  3. ^ Биохимический критерий - сходство особей одного вида по химическому составу, прежде всего по структуре ДНК и составу белков.

  4. Этологический критерий - сходство в поведении особей одного вида. Особенно большое значение имеет поведение особей во время спаривания. Даже небольшие различия в поведении особей разных видов препятствуют их распознаванию в качестве половых партнёров, поэтому скрещивание будет невозможным. Различия в поведении вызывают репродуктивную изоляцию разных видов.

  5. ^ Географический критерий заключаются в том, что каждый вид занимает определённый ареал. В связи с этим виды могут быть широко распространёнными или эндемичными. Эндемичные виды или эндемики имеют очень узкие ареалы, встречаются только в какой-то конкретной области. Например, байкальский омуль обитает только в оз. Байкал. Виды-космополиты встречаются практически повсеместно, например, серая крыса, домовой воробей, многие сорные растения. Географический критерий не может являться универсальным, так как встречаются виды с совпадающими ареалами

  6. ^ Экологический критерий - сходство в экологических потребностях. Особи одного вида предпочитают сходные экологические условия, селятся в определённых местах, имеют сходные пищевые потребности. Даже очень близкие виды отличаются хотя бы по 1-2 экологически признакам. Например, близкие виды синиц делают гнёзда на разной высоте, близкие виды дятлов имеют различия в характере питания.

  7. ^ Цитологический критерий - сходство хромосомного набора. Особи одного вида имеют определённое число хромосом, форму и размеры хромосом. Но у некоторых особей одного вида возникают различия в хромосомных наборах из-за геномных мутаций.

  8. ^ Генетический критерий - сходство генотипов особей одного вида. Это самый важный критерий вида, так как от генотипа зависят все остальные признаки и свойства особей вида. Если особи имеют одинаковый генетический критерий, то они свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство. Если между особями существуют генетические различия, то скрещивание становится невозможным и между ними возникает генетическая изоляция.

Генетический критерий определяет все остальные критерии вида. Но генетический критерий труден для применения. Кроме того, в настоящее время генотипы разных видов недостаточно изучены, поэтому в некоторых случаях применение генетического критерия является невозможным. Поэтому генетический критерий, хоть и является главным, но не может быть единственным и универсальным.

Каждый критерий в отдельности не может быть универсальным, поэтому для определения видовой принадлежности используется комплекс критериев.


^ ПОПУЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА ВИДА.


Особи одного вида населяют ареал неравномерно, они образуют скопления в местах, наиболее благоприятных их существования и размножения. Поэтому каждый вид в природе распадается на более мелкие естественные группировки особей - популяции.

Популяция - группа особей одного вида. Вид представляет собой совокупность популяций.

Особенности популяций:

  1. Популяция занимает только часть видового ареала

  2. В пределах одной популяции осуществляется панмиксия - свободное скрещивание особей одного вида. Скрещивание называется свободным в том случае, если для этого нет никаких препятствий (экологических, географических, физиологических и др.).

  3. В результате панмиксии в пределах популяции передаются определённые гены из поколения в поколение. Поэтому каждая популяция имеет определённую генетическую структуру. Для особей одной популяции характерен определённый набор аллельных генов.

  4. Между соседними популяциями панмиксия затруднена из-за географических, экологических и др. препятствий, т.е. между популяциями существует изоляция

  5. Но изоляция между популяциями не является полной, так как на границах популяций периодически происходит обмен особями. Поэтому говорят, что популяции относительно изолированы друг от друга.



^ Генетические процессы в популяциях.


  1. Редкие скрещивания особей из различных популяций приводит к обмену генами между популяциями и в результате поддерживается генетическая целостность вида.

  2. Генофонд вида (совокупность генов всех особей вида) складывается из генофондов популяций.

  3. Для каждой популяции характерен определённый генофонд, который постоянно изменяется. Причины изменений -мутационная и комбинативная изменчивость.

  4. Если популяции находятся в отличающихся условиях, то и особи тоже будут различаться. В разных условиях будут преимущественно выживать особи, максимально приспособленные к конкретным условиям существования. Поэтому в разных популяциях будут особи с различными признаками, имеющими приспособительное значение, соответственно и генофонды таких популяций тоже будут отличаться.

  5. Но если между соседними популяциями условия существования очень похожи и между популяциями происходит обмен генами в процессе панмиксии, то различия в генофондах будут незначительными.

  1. Чем больше изоляция между популяциями, тем больше между ними Генофонды таких популяций существенно отличаются.



^ ПОПУЛЯЦИЯ – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЭВОЛЮЦИИ.


В некоторых случаях относительная изоляция становится абсолютной или полной. Например, это возможно из-за возникновения непреодолимых географических барьеров между популяциями. В этом случае становится невозможной панмиксия, прекращается обмен генами. В результате нарушается генетическая целостность вида. Между генофондами популяций накапливаются генетические различия, в результате происходит накопление различий и по многим другим признакам (явление расхождения признаков). В результате особи из таких популяций уже не смогут скрещиваться, возникает репродуктивная изоляция. На основе изолированной популяции образуется самостоятельный вид.

Но если вдруг на каком-то этапе этого процесса изоляция будет нарушена и различия в генофондах будут ещё несущественными, то популяции снова объединяются в один вид.

Мы видим, что эволюционные процессы происходят на уровне популяций, поэтому популяции считают элементарной единицей эволюции.


Работы Карла Линнея.


К.Линней имел идеалистическое мировоззрение, признавал, что разнообразие видов создано Творцом.

Заслуга Линнея заключается в том, что он систематизировал обширный фактический материал, накопленный к тому времени наукой. Он создал самую совершенную для своего времени классификацию живых организмов. В систему Линнея вошли 10 000 видов растеий и 4 000 видов животных. Линней сам описал около 8 000 видов. Классификация Линнея стала предпосылкой для возникновения первой эволюционной теории.


^ Достоинства классификации К.Линнея:


  1. За единицу классификации был принят вид.

  2. В основу своей классификации Линней положил принцип иерархичности (соподчинённости). Виды были объединены в роды, роды - в отряды, а отряды - в классы.

  3. Для обозначения каждого вида Линней ввёл двойное название (бинарную номенклатуру) на латинском языке. Первое слово - название рода, второе слово - название вида.

  4. Линней поместил в один отряд обезьян и человека по сходству строения


Недостатки:


  1. При объединении разных видов в группы учитывался только один признак, а не комплекс признаков, что приводило к ошибкам. Например, в один отряд попали курица и страус по сходству клюва, смородина и морковь по количеству тычинок.

  2. ^ Не учитывалось происхождение видов !


Классификация Линнея была очень прогрессивной для того времени. Но она была не естественной, а искусственной, так как в её основу было положено не родство организмов, а только внешнее сходство.


^ ЭВОЛЮЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ЛАМАРКА


Первую эволюционную теорию создал Жан-Батист Ламарк. Первоначально он имел идеалистическое мировоззрение. Он решил создать собственную классификацию живых организмов, более совершенную, чем классификация Линнея. В процессе работы он неожиданно приходит к выводу, что всё разнообразие живых организмов произошло естественным путём. Ламарк частично переходит на позицию материализма. Для его мировоззрения характерен дуализм (двойственность).

Ламарк создаёт первую эволюционную теорию, которая была опубликована в 1809 году в книге «Философия зоологии».


Основные положения теории Ламарка:

  1. Организмы изменчивы

  2. Виды изменяются крайне медленно, а потому незаметно.

  3. Направление изменений - происходит постепенное усложнение от низших форм ко всё более сложным. Такое постепенное усложнение организмов Ламарк назвал градацией.

  4. Причины изменений ( причины эволюции = движущие силы эволюции):

А). внутренне стремление организмов к совершенству, заложенное Творцом

Б). Влияние внешней среды

  1. Окружающая среда своим влиянием нарушает градацию некоторых организмов, поэтому, по мнению Ламарка, одновременно существуют как низкоорганизованные, так и высокоорганизованные виды.

  2. Любое возникшее изменение наследуется.


Механизм эволюции.


  1. При изменении внешних условий изменяются потребности животного.

  2. В результате появляются новые действия и привычки

  3. Животные начинают чаще употреблять некоторые органы

  4. Более частое употребление органа приводит к его усиленному развитию, а неупотребление - к его ослаблению и даже исчезновению

  5. Все вновь приобретённые признаки обязательно передаются по наследству.


Ламарк сформулировал два «закона»:

  1. Упражнение органов стимулирует их развитие, а неупражнение - их ослабление до полного исчезновения

  2. Всё, что организм приобретает в течение своей жизни - наследуется.


Достоинства теории Ламарка:

  1. Впервые попытался выявить причины и механизм эволюции

  2. Признавал изменение видов естественным путём

  3. Говорил о влиянии внешней среды на изменяемость видов.


Недостатки:

  1. Теория не была подкреплена фактами.

  2. Многие положения были ошибочными, идеалистическими.



^ ИЗОЛЯЦИЯ КАК ДВИЖУЩАЯ СИЛА ЭВОЛЮЦИИ.


В некоторых случаях относительная изоляция становится абсолютной или полной. Например, это возможно из-за возникновения непреодолимых географических барьеров между популяциями. В этом случае становится невозможной панмиксия, прекращается обмен генами. В результате нарушается генетическая целостность вида. Между генофондами популяций накапливаются генетические различия, в результате происходит накопление различий и по многим другим признакам (явление расхождения признаков). В результате особи из таких популяций уже не смогут скрещиваться, возникает репродуктивная изоляция. На основе изолированной популяции образуется самостоятельный вид.

В данном случае причиной видообразования явилась изоляция. Следовательно, изоляция - одна из движущих сил эволюции.

Виды изоляции:

  1. Географическая (образование рек, гор, провалов, истребление части популяций на определённой территории)

  2. Экологическая (переход к питанию в различных экологических условиях из-за сильной внуотривидовой конкуренции.

  3. Репродуктивная изоляция - механизмы, препятствующие скрещиванию особей разных видов

  • Разные сроки размножения

  • Несовпадение мест размножения

  • Различия в брачном поведении

  • Сперматозоиды самцов одного вида не могут оплодотворять яйцеклетки самок другого вида

  • Межвидовые гибриды имеют пониженную жизнеспособность или бесплодны



^ ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ЭВОЛЮЦИИ.


Движущая сила эволюции - это факторы, изменяющие генетическую структуру популяции.

1. Мутационный процесс как движущая сила эволюции.

Мутационный процесс является постоянной причиной появления новых генов. Частота возникновения новой мутации невысока (примерно одна мутация на 100 тысяч - 1 млн. гамет) . Но мутации возникают непрерывно и могут затрагивать лю­бые признаки. Одновременно могут мутировать многие гены. В результате у живых организмов до 25 % гамет несут те или иные мутантные аллели.

Таким образом, мутационный процесс существенно изменяет генетическую структуру популяции, поэтому мутационная изменчивость является движущей силой эволюции.

Наибольшее значение для эволюции имеют рецессивные мутации, так как особи с доминантными мутациями в большинстве случаев сразу же элиминируются естественным отбором. Рецессивные вредные му­тации могут накапливаться в генофонде в гетерозиготном состоянии, не проявляя своего отрицательного действия. Когда вероятность скрещивания гетерозиготных особей с одинаковой мутацией будет достаточно высока, данная мутация может перейти в гомозиготное состояние. При изменении условии среды мутация может оказаться полезной и новый признак будет подхвачен естественным отбором. Че­рез 1-2 поколения число особей с данным признаком в популяции су­щественно возрастет.

2. Комбинативная изменчивость как движущая сила эволюции.

На генетическую структуру популяций существенно влияет комбинативная изменчивость, так как она увеличивает разнообразие генотипов. Часть вновь возникших генотипов может иметь приспособительное значение и подвергаться действию естес­твенного отбора. Кроме того, комбинативная изменчивость обеспечи­вает более широкое распространение мутаций в популяции.

3. Дрейф генов как движущая сила эволюции.

^ Популяционные волны (волны жизни) - это любые колебания численнос­ти популяции, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличе­ния. Термин "популяционные волны" был введен Четвериковым в 1915 году. Популяционные волны характерны для всех без исключения ви­дов. Но особенно ярко популяционные волны проявляются у видов с коротким жизненным циклом и быстрой сменой поколений (мелкие гры­зуны, ящерицы, насекомые, лягушки, однолетние растения).

С возрастанием численности популяции прямо пропорционально увеличи­вается вероятность появления новых мутаций (при возрастании чис­ленности популяции в 100 раз число мутантов увеличится во столько же раз),. Во время спада численности часть возникших мутаций со­вершенно случайно исчезнет вместе с погибшими особями. Но у неко­торых мутаций так же случайно повысится концентрация.

^ Случайное ненаправленное изменение частот аллелей - дрейф генов. Сами по себе популяционные волны не вызывают изменения генетичес­кой структуры популяции, но способствуют дрейфу генов.

4. Миграции особей.

Миграции особей обеспечивают приток новых генов в популяцию, в результате генетиеская структура популяции изменяется. Поэтому миграции считают движущей силой эволюции.

5. Полная изоляция.

Полная изоляция приводит к нарушению обмена генами между соседними популяциями. В изолированной популяции формируется специфический генофонд. В результате на основе изолированной популяции может образоваться новый вид.

Действие мутационной и комбинативной изменчивости, дрейфа генов, и полной изоляции носят случайный и ненаправленный характер. Они обеспечивают разнообразие генотипов в популяции. Другими словами, они поставляют эволюционный материал для естественного отбора. Естественный отбор - это выживание наиболее приспособленных особей. Естественный отбор в конкретных условиях среды действует в определённом направлении и обеспечивает направленность эволюционного процесса. Поэтому естественный отбор - это главная движущая сила эволюции. Естественный отбор возникает в результате борьбы за существование.

Результатами естественного отбора являются:

  • Возникновение у организмов различных приспособлений (адаптаций) к условиям окружающей среды

  • Дивергенция (расхождение признаков)

  • Видообразование


Борьба за существование.

Согласно теории Ч. Дарвина каждый вид стремится к безграничному размножению. Каждый вид имеет возможность в относительно короткий срок заселить все доступные ему места зем­ного шара. Но в действительности такая возможность интенсивного неогра­ниченного размножения реализуется редко. Среди причин, препят­ствующих неограниченному размножению особей Дарвин отмечает сле­дующие: недостаток кормов, неблагоприятные климатические условия, нападение врагов, эпидемии. Борьба за существование является результатом стремления организмов к безграничному размножению с одной сторо­ны и ограниченностью природных, ресурсов с другой стороны. В результате борьбы за существование происходит гибель потомства. Побеждают в борьбе за существование и дают потомство лишь наиболее приспособленные к данным условиям существования особи.

^ Борьба за существование - это совокупность многообразных и сложных отно­шений между организмами и условиями среды.

Дарвин различал 3 формы борьбы за существование - внутривидовую, межвидовую, конституционную или борьбу с неблагоприятными условиями среды.

^ Внутривидовая борьба за существование - это борьба за сущес­твование между особями одного вида. Протекает наиболее остро, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах, кото­рые в природе являются ограниченными (пища, убежища, места размножения, жизненное пространство). Каждый вид обладает комплексом приспособлений, которые уменьшают непосредственные столкновения между особями - разметка границ индивидуальных учас­тков, позы угроз и др. В результате внутривидовой борьбы погибают менее приспособленные особи, а вид в целом процветает и совершенствует­ся .

^ Межвидовая борьба - это борьба за существование между особя­ми разных видов. Чем ближе виды, тем острее протекает межвидовая борьба, так как близкие виды нуждаются в сходных условиях сущес­твования. Преимущество получит вид с более высокой интенсивностью размножения, способностью быстро занимать индивидуальные террито­рии, с повышенной скоростью поглощения кормовых ресурсов. В ре­зультате один вид вытеснит другой. Межви­довая борьба приводит к эволюции обоих взаимодействующих видов, к развитию у них взаимных приспособлений.

^ Конституционная борьба - борьба с неблагоприятными климатическими условиями. Приводит к выживанию организмов, наиболее приспособленных к данным усло­виям среды. Остальные организмы погибают.

^ Неблагоприятные клима­тические условия и межвидовая борьба обостряют внутривидовую борьбу и приводит к выживанию наиболее приспособленных особей.


^ ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР.


Естественный отбор - процесс, в результате которого преимущественно выживают и оставляют потомство организмы, наиболее приспособленные к данным условиям среды.

Естественный отбор действует на уровне популяций. Это главная движущая сила эволюции, так как имеет направленный характер. Направление действия естественного отбора зависит от условий среды.

Для эффективного действия естественного отбора необходимо:

  • Длительное время

  • Высокий уровень генетической разнородности популяции

  • Высокая численность особей вида

  • Наличие полной изоляции



^

Формы естественного отбора





  1. Стабилизирующий отбор. Действует только в неизменных, постоянных условиях существования. Стабилизирующий отбор элиминирует особей с крайними значениями признаков, так как эти особи хуже всего приспособлены к данным условиям среды. Сохраняются особи со средним значением признака, которое максимально соответствует данным условиям среды. Результат действия стабилизирующего отбора - сохранение вида неизменным. Но это постоянство и неизменность вида касается только фенотипов. Генофонд популяции или вида будет постоянно изменяться за счёт накопления различных рецессивных мутаций в гетерозиготном состоянии, которые могут оказаться полезными в изменившихся условиях. Благодаря стабилизирующему отбору до наших дней без изменений сохранились кистепёрая рыба латимерия, голосеменное растение гингко и др. Стабилизирующий отбор в настоящее время действует и в отношении человека.




  1. ^ Движущий отбор. Действует в изменяющихся условиях среды. Особи с каким-то крайним значением признака могут оказаться более приспособленными к изменившимся условиям среды. Они будут преимущественно выживать и размножаться. Возникает новое среднее значение признака, так как старая перестаёт соответствовать изменившимся условиям. Результаты действия движущего отбора - образование нового вида.




  1. ^ Разрывающий или дизруптивный отбор. Действует также только в изменяющихся условиях. Действие отбора направлено против средних значений признака, сохраняются особи с двумя крайними значениями признака. В результате образуются 2 новые средние нормы признака, вместо старой, которая перестала соответствовать изменившимся условиям. В результате действия разрывающего отбора из одного вида образуется 2 новых вида. Необходимое условие - полная изоляция.



ВИДООБРАЗОВАНИЕ


Видообразование - процесс возникновения новых видов путём естественного отбора. Видообразование - результат микроэволюции.


  1. ^ Филетическое видообразование - постепенное преобразование одного вида в другой при изменении условий среды. Количество видов не изменяется. Причина филетического видообразования - действие движущего отбора.




  1. ^ Дивергентное видообразование наиболее распространено в природе. В изменяющихся условиях среды один исходный вид может дать начало двум или нескольким видам. Причина дивергентного видообразования - разрывающий или дизруптивный отбор. Существует 2 способа дивергентного видообразования - географическое (аллопатрическое) видообразование и экологическое (симпатрическое) видообразование.


^ А). Географическое (аллопатрическое) видообразование. Ареал родительского вида из-за возникновения полной изоляции распадается . Из одного исходного вида образуются 2 самостоятельных вида с неперекрывающимися ареалами. Причины пространственной изоляции - изменения в ландшафте, расширение ареала вида, хозяйственная деятельность человека и т.д. Полная изоляция приводит к нарушению панмиксии, в генофонде изолированной популяции происходят определённые изменения. В изолированной популяции накапливается всё больше отличий от материнского вида, что постепенно приводит к возникновению репродуктивной изоляции. На основе изолированной популяции образуется новый вид.Географическое видообразование - очень медленный процесс, происходит на протяжении сотен тысяч поколений. Географическое видообразование привело к возникновению многочисленных видов вьюрков с Галапагосских островов, 300 видов малярийного комара, 5 видов ландыша и др.


^ Б). Экологическое (симпатрическое) видообразование - возникновение нового вида в результате действия экологической изоляции. В случае возникновения ярковыраженной внутривидовой конкуренции часть популяций переходит к обитанию в различных экологических условиях в пределах этого же ареала. Если экологическая изоляция будет полной, то будут накапливаться различия в генофондах, в признаках, постепенно возникнет репродуктивная изоляция. Образуются новые виды. Ареалы новых видов будут частично или полностью перекрываться.


Экологическое видообразование более характерно для замкнутых водоёмов. Так как в случае обострённой внутривидовой конкуренции популяции не могут переселиться на новые соседние территории, остаётся только возможность перейти к обитанию в отличающихся экологических условиях.




Скачать 180,88 Kb.
оставить комментарий
Дата22.09.2011
Размер180,88 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо
  1
отлично
  4
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх