Урок – лекция по биологии. Вид. Критерии вида. Популяция

Урок - лекция. Вид. Критерии вида. Популяция

1. Вид. Критерии вида

Понятие вид впервые ввел английский ботаник Рей в конце VII века. К.Линней считал, что число видов постоянно, виды неизменны и изначально целесообразны. Затем было установлено, что особи внутри вида характеризуются высокой степенью изменчивости различных признаков. Увлекшись идеей о градации, о постепенном и всеобщем изменении видов и превращении их в другие виды Ж.Б.Ламарк одно время даже отрицал реальность существования видов в природе. Но виды существуют во времени, они возникают, распространяются, могут сохраняться в одних условиях длительное время и или исчезают, или образуют новые виды. 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 является основной категорией биологической классификации.

Признаки, по которым виды отличаются друг от друга, называются критериями вида. Различают следующие критерии вида.

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, которые не скрещиваются, генетически изолированы. Например, два вида черных крыс: у одного вида в кариотипе 38 хромосом, у другого - 42. Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.

Основным является генетический критерий: для каждого вида характерен свой хромосомный набор. Виды обычно отличаются по числу и строению хромосом. Именно этот критерий обеспечивает генетическую изоляцию, нескрещиваемость между особями разных видов. 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.

Особи одного вида сходны по всем физиологическим процессам - питанию, дыханию, выделению, размножению, что лежит в основе физиологического критерия. Особенно важны отличия в физиологии размножения: в строении полового аппарата, в сроках размножения.

Биохимический критерий основан на сравнении органических макромолекул у различных видов, в первую очередь сравнении ДНК и белков. По сходству в строении ДНК и белков можно с достаточной вероятностью показать, насколько близкими родственниками являются те или иные виды. Например, гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека.

Географический критерий - это территория, на которой обитает данный вид (ареал). У некоторых видов-эндемиков ареал небольшой, есть виды - космополиты, распространенные повсеместно. Но области распространения различных видов часто перекрываются, так что этот критерий не может быть решающим.

Экологический критерий. Каждый вид приспособлен к определенным условиям существования, к определенным экологическим факторам, которые составляют основу экологического критерия. Например, белый медведь приспособлен к одним экологическим факторам, бурый - к другим.

Для установления видовой принадлежности нельзя опираться на один из критериев, необходимо учитывать их совокупность.

2. Популяция

Вид занимает в природе определенный ареал и существует в виде отдельных территориальных группировок особей, которые в той или иной мере изолированы друг от друга.

Совокупность особей, длительно проживающих на определенной части ареала, относительно обособленно от других совокупностей называется популяцией. Главным объединяющим фактором в популяции является панмиксия - возможность свободного скрещивания между особями одной популяции. Скрещивание особей, относящихся к различным популяциям, затруднено, так как популяции какими-либо преградами отделены друг от друга. Внутри популяции происходит мутационный процесс, а в результате полового размножения происходит распространение возникших мутаций по популяции. Мутации попадают под контроль естественного отбора и генофонд популяции, состоящий из генотипов отдельных особей, постепенно изменяется. Относительная изоляция одной популяции от другой дает возможность сохранить измененный генофонд, если отличия становятся резкими, то образуется подвид, а если возникает репродуктивная изоляция - новый вид.

По Ж.Б.Ламарку эволюционной единицей является особь, т.к. она в течение жизни упражняет или не упражняет различные органы, а затем передает приобретенные признаки следующему поколению.

По современным представлениям элементарной единицей эволюции является популяция, в которой происходит изменение генофонда, приводящее к образованию подвидов и видов.

Элементарным эволюционным явлением является стойкое изменение генофонда популяции - изменение частоты встречаемости какого-нибудь аллеля в популяции. В ней постоянно происходит мутационный процесс, и мутация, дающая преимущества организмам, постепенно распространяется по популяции.

В эволюционном процессе различают два этапа: микроэволюцию, ведущую к образованию новых видов, и макроэволюцию, в результате которой образуются надвидовые систематические единицы (роды, семейства, отряды, классы, типы). Макроэволюция протекает в большие промежутки времени и обычно на больших территориях.

Микроэволюция протекает на уровне популяции в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида. В основе микроэволюции и макроэволюции лежат одни и те же эволюционные процессы.

Задание на дом. Подготовиться к зачету.

Вопросы к зачету:

На зачете будет предложено 10 вопросов, на каждый из которых нужно дать ответ полным предложением.

1. Креационизм.

2. Трансформизм.

3. Теория градации.

4. Движущие силы эволюции по Ж.Б.Ламарку.

5. Движущие силы эволюции по Ч.Дарвину.

6. Определенная изменчивость по Ч.Дарвину.

7. Значение неопределенной изменчивости.

8. Соотносительный характер неопределенной изменчивости.

9. Формы борьбы за существование.

10. Данные молекулярной биологии, подтверждающие эволюцию.

11. Эмбриологические доказательства эволюции.

12. Биогенетический закон Мюллера-Геккеля, формулировка.

13. Какие органы называются гомологичными?

14. Определение и примеры рудиментов.

15. Определение и примеры атавизмов.

16. Какие данные палеонтологии можно считать доказательствами эволюции?

17. Ярусность расположения ископаемых остатков живых организмов.

18. Приведите примеры ископаемых переходных форм.

19. Филогенетические ряды, примеры.

20. Перечислите биогеографические области, выделенные А.Уоллесом.

21. Что такое вид?

22. Что такое популяция?

23. Почему популяция - единица эволюции?

24. Что является единицей эволюции по Ламарку? По Дарвину?

25. Микроэволюция? Макроэволюция?

26. Что называется видовым критерием?

27. Экологический критерий, пример.

28. Генетический критерий вида.

29. Морфологический критерий вида.

30. Физиологический критерий вида.

Литература

Уроки биологии в 10-11 классе, Пименов А.В., 2003.