22124

Биологический вид

Лекция

Биология и генетика

Количество часов: 2 Биологический вид История развития концепции вида. Современные концепции вида Критерии вида Структура и общие признаки вида История развития концепции вида. Современные концепции вида Вид является одной из основных форм организации жизни на Земле и основной единицей классификации биологического разнообразия. Есть группы с огромным числом видов и группы – даже высокого таксономического ранга – представленные немногими видами в современной фауне и флоре.

Русский

2013-08-04

95 KB

49 чел.

PAGE  7

Лекция № 8. 

Количество часов: 2

Биологический вид

  1.  История развития концепции вида. Современные концепции вида
  2.  Критерии вида
  3.  Структура и общие признаки вида

  1.  История развития концепции вида. Современные концепции вида

Вид является одной из основных форм организации жизни на Земле и основной единицей классификации биологического разнообразия. Разнообразие современных видов огромно. По различным оценкам в настоящее время на Земле обитает около 2-2,5 млн. видов (до 1,5-2 млн. видов животных и до 500 тыс. видов растений). Процесс описания новых видов непрерывно продолжается. Каждый год описываются сотни и тысячи новых видов насекомых и других беспозвоночных животных, микроорганизмов. Распределение видов по классам, семействам и родам очень неравномерно. Есть группы с огромным числом видов и группы – даже высокого таксономического ранга, – представленные немногими видами в современной фауне и флоре. Например, целый подкласс рептилий представлен лишь одним видом – гаттерией.

Так число видов насекомых составляет около 80% от общего числа видов животных. Отношение числа водных видов растений (около 8%) к числу сухопутных (около 92%) совпадает с таковым в мире животных (соответственно 7 и 93%). Как вы считаете, в чем заключаются причины этого явления?

В тоже время современное видовое разнообразие значительно меньше числа вымерших видов. Из-за хозяйственной деятельности человека ежегодно вымирает огромное число видов. Поскольку сохранение биоразнообразия – непременное условие существования человечества, то эта проблема сегодня становится глобальной. А для того, чтобы охранять следует знать, что мы охраняем. Понятие "вид" до сих пор остается одним из наиболее сложных и неоднозначных биологических понятий. Проблемы, связанные с понятием биологического вида легче понять, рассматривая их в историческом аспекте.

Термин «вид» был впервые применен Аристотелем (384-322 гг. до н. э.). Однако, эта категория была логической, а не биологической. Современному пониманию вида у Аристотеля соответствует понятие «порода». Аристотель описал около 500 пород животных. Эта трактовка вида просуществовала вплоть до XVII в.

Научное изучение вида началось с работ английского ботаника Дж. Рэя Historia plantarum», 1686), сформулировавшем представление о биологическом виде. Ему же принадлежит честь введения в биологию термина « вид » – species (от латинского speciere – рассматриваю, разглядываю). По Дж. Рэю «Видовое тождество быка и коровы, мужчины и женщины вытекает из того, что они происходят от одинаковых родителей; у растений точно также самый верный признак принадлежности к одному виду есть происхождение от одного и того же растения. Формы, принадлежащие к различным видам, сохраняют неизменный характер своего вида и никогда один вид не возникает из семян другого и наоборот. Таким образом, Дж. Рей (1686) сформулировал представление о биологическом виде, как о совокупности организмов, отличающихся друг от друга не сильнее, чем различаются дети одной пары родителей. Тем самым Рей превратил логическую категорию в биологическую.

Однако основной классификационной единицей биологии вид стал только в результате работ К. Линнея. К. Линней заложил основы современной систематики живых организмов (Система природы, 1735). К.Линней установил, что в пределах вида многие существенные признаки меняются постепенно, так что их можно выстроить в непрерывный ряд. Однако между двумя разными видами можно обнаружить разрыв постепенности в распределении признаков. В этой связи К. Линней рассматривал виды как объективно существующие группы живых организмов, достаточно легко отличимые друг от друга. Выделение видов в то время происходило на основе различий между особями по ограниченному числу внешних признаков. Этот подход к изучению вида получил название типологического. Согласно типологической концепции вид – это совокупность особей, тождественных между собой по видовому признаку. Каждый вид отделен от других видов – хиатусом – перерывом в постепенности изменения признаков. Как совокупности организмов виды реально существуют в природе.

В практической систематике типологическая концепция означала необходимость сравнения особи с типовым экземпляром вида – голотипом (типовым экземпляром). Голотип – особь, по которой вид был впервые описан. Сравнение проводилось по внешним признакам, доступным для наблюдения без расчленения особи. Это позволяло пользоваться музейными коллекциями и создавать их, сохраняя голотипы. Если признаки не удавалось соотнести ни с одним из существующих видовых диагнозов, то по данному экземпляру описывался новый вид. Вместе с тем в вопросе о происхождении видов К. Линней, как и Дж. Рэй, придерживался креационизма, считая, что все особи любого вида суть потомки одной первоначально созданной пары и после акта творения на Земле не появлялся ни один новый вид.

В первой половине XIX в. стали складываться представления об изменении вида в процессе развития живой природы. Возникла дилемма: либо виды без эволюции, либо эволюция без видов. Жан-Батист Ламарк отрицал реальность существования видов. Противопоставляя эволюцию неизменности видов, Ламарк создал номиналистическую концепцию вида. Nomen – имя, название. Виды не реальны. Существуют только их названия, придуманные людьми для собственного удобства, в природе существуют только особи. Ч. Дарвин в одних высказываниях считал их "искусственными понятиями, придуманными ради удобства", в других – признавал реальность существования видов.

К концу XIX века стали очевидны недостатки типологического подхода: Выяснилось, что животные из разных мест порой хоть и незначительно, но достаточно надежно отличаются друг от друга. В соответствии с установленными правилами им надо было присваивать статус самостоятельных видов. Число новых видов росло лавинообразно. Наряду с этим крепло сомнение: стоит ли различным популяциям близкородственных животных присваивать видовой статус только на том основании, что они слегка друг от друга отличаются? Формирование в первой половине XX века синтетической теории эволюции привело к пересмотру ряда определений и концепций в систематике. Таким образом, возникла популяционная (биологическая) концепция вида.

Биологическая концепция вида. Биологическая концепция сформировалась в 30-х-60-х годах XX в. на базе синтетической теории эволюции и данных по структуре видов. С наибольшей полнотой она разработана в книге Майра «Зоологический вид и эволюция» (1968).

Майр сформулировал биологическую концепцию в виде трех пунктов:

  1.  виды определяются не различиями, а обособленностью;
  2.  виды состоят не из независимых особей, а из популяций;
  3.  виды определяют, исходя из их отношения к популяциям других видов. Решающим критерием является не плодовитость при скрещивании, а репродуктивная изоляция».

Таким образом, согласно биологической концепции вид – это группа фактически или потенциально скрещивающихся популяций, репродуктивно изолированных от других таких же популяций. Эту концепцию также называют политипической.

Положительной стороной биологической концепции является ясная теоретическая база, хорошо разработанная в трудах Майра и других сторонников этой концепции. Вместе с тем, эта концепция неприменима для видов, размножающихся половым путем и в палеонтологии.

Морфологическая концепция вида сформировалась на базе типологической, точнее, на базе многомерного политипического вида. В тоже время она представляет собой шаг вперед, по сравнению с этими концепциями.

Согласно ей вид – это 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.

Таким образом, в современной литературе обсуждаются и применяются в основном две концепции вида: биологическая и морфологическая (таксономическая).

  1.  Критерии вида

Современная биология разработала ряд критериев, которые позволяют отличать один вид от другого (критерии – это признаки, по которым виды отличаются друг от друга). К ним относятся морфологический, физиологический, биохимический, экологический, географический, репродуктивный и генетический. Следует отметить, что ни один из этих критериев в отдельности недостаточен для определения вида. Это связано с тем, что большинство видов является политипическими, т.е. состоящими из нескольких популяций, в различной степени отличающихся друг от друга. Поэтому установление видовой принадлежности проводится по совокупности всех или большинства критериев.

Морфологический критерий. Это один из важнейших и древнейших критериев, в основе которого лежит сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида. С его помощью легко определяются особи вида, которые не являются близкородственными (кошка-собака и т. д.). В тоже время существуют виды, сходные морфологически, но в природе надежно разделенные репродуктивной изоляцией (виды-двойники). Например, два вида черных крыс: у одного вида в кариотипе 38 хромосом, у другого – 42. Другой пример относится к комплексу видов-двойников, прежде объединяемых под названием «малярийный комар» (Anopheles таculipennis). В одних регионах он предпочитает кормиться на человеке, в других – на домашних животных; в одних районах он размножается в солоноватой воде, в других –  только в пресной и т. д. Изучение показало, что существует не один, а шесть видов-двойников. Внешне они почти неразличимы, известные пока различия касаются особенностей структуры яиц, числа и ветвистости щетинок у личинок. Сложность различения таких видов связана со сложностью выделения или неудобстве использования их диагностических признаков. Сами виды-двойники прекрасно разбираются в собственной "таксономии". Чаще виды-двойники встречаются среди групп животных, использующих для поиска полового партнера запах (насекомые, грызуны) и реже – у тех, которые пользуются зрительной и акустической сигнализацией (птицы).Клесты еловик и сосновик являются одним из немногочисленных примеров видов-двойников среди птиц. Обитая совместно на значительной территории, охватывающую Северную Европу и Скандинавский полуостров, эти виды не скрещиваются друг с другом. Морфологические различия между ними, незначительные и весьма ненадежные, выражаются в размерах клюва: у сосновика он несколько толще, чем у еловика"

Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно. В тоже время этот критерий полностью сохраняет свое значение и по настоящее время, поскольку изучение видов всегда начинается с описания внешних признаков особей.

Физиологический критерий. В основе этого критерия лежит сходство всех  процессов жизнедеятельности (питание, дыхание, выделение) у особей одного вида. Вместе с тем многие виды характеризуются сходством некоторых физиологических показателей. Так у ряда арктических рыб интенсивность обмена и общая активность такие же, как у рыб, обитающих в тропических водах.

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 судить о том, насколько близкими в систематическом отношении являются те или иные виды. Однако в ряде случаев этот критерий также является недостаточным.

Экологический критерий. В основу экологического критерия положена приспособленность каждого вида к определенным экологическим факторам. Например, белый медведь приспособлен к одним экологическим факторам, бурый - к другим. В тоже время несколько видов могут занимать очень сходные экологические ниши, а внутри вида часто обнаруживается изменчивость по экологическим предпочтениям.

Географический критерий. Это территория, на которой обитает данный вид (ареал). У некоторых видов-эндемиков ареал небольшой, есть виды-космополиты, распространенные повсеместно. Но ареалы многих видов перекрываются, а отдельные популяции одного вида могут быть отделены друг от друга значительными расстояниями. Поэтому этот критерий также не является решающим.

Репродуктивный критерий. Наиболее существенной характеристикой вида является нескрещиваемость его с другими видами. Однако имеются примеры нарушения барьеров нескрещиваемости, наблюдаемых при межвидовой гибридизации.

Генетический критерий. Отражает характерный для каждого вида набор хромосом, строго определенное их число, размеры и форму. Это один из важнейших критериев. Особи разных видов имеют разные наборы хромосом, поэтому они не могут скрещиваться и ограничены друг от друга в природных условиях. Так, анализ хромосомного набора позволил разделить прежде воспринимавшийся как единый вид полевки обыкновенной на 4 вида: обыкновенная полевка  46 хромосом, восточноевропейская – 54 хромосомы, киргизская – 54 хромосомы, но иной морфологии, чем у восточноевропейской полевки, и закаспийская – 52 хромосомы. К сожалению, этот критерий также не является универсальным. Встречаются случаи, когда относительно далекие виды (например, почти все представители семейства кошачьих) имеют одинаковые кариотипы. С другой стороны, локальные популяции одного вида (например, обыкновенной бурозубки) могут значительно различаться по числу и форме хромосом. Поэтому этот критерий также не может считаться главным.

  1.  Структура и общие признаки вида.

Подавляющее большинство видов являются политипическими, т.е. дифференцированными на группы. Степень их политипии обычно возрастает с увеличением ареала, а также зависит от разнообразия условий среды в отдельных частях ареала. В настоящее время вопрос о структурных единицах вида не решен окончательно. Удобно пользоваться следующей системой внутрипопуляционных единиц:

Полувид. При изучении видового разнообразия можно обнаружить формы, которые еще не являются самостоятельными видами, поскольку они гибридизируют в природе, но это уже и не подвиды, так как морфологические различия между ними весьма существенны. Такие формы называются "пограничными случаями", "проблемными видами" или "полувидами". Формально им приписываются бинарные латинские названия, как у "нормальных" видов.

Подвид представляет собой совокупность популяций или одну суперпопуляцию, обитающих на территории с более или менее сходными условиями среды.

Экотип – локальная экологическая раса, признаки которой определяются местом обитания. Это понятие в основном используется ботаниками.

Локальная популяция – относительно обособленная группа, стабильно занимающая определенную определенную часть ареала и относительно изолированная от других популяций своего вида.

Экоэлемент – представляет собой единицу популяции, отличающимися морфофизиологическими признаками, обусловленными особенностями экологических условий узкого местообитания. Экоэлементы могут воспроизводиться вне популяций.

Изореагент – группа морфологически сходных организмов, одинако реагирующах на воздействия внешней среды. Изореагетнты не могут сохранять конкурентоспособности вне популяций

Биотип – группа особей, имеющих одинаковый генотип. Один биотип отличается от другого одной или несколькими мутациями. Биотип является самой элементарной единицей популяции.

В зависимости от места обитания внутривидовые единицы делят на аллопатрические и симпатрические группы.

Аллопатрические группы – это внутривидовые формы, обитающие на разных территориях.

Симпатрические группы– это внутривидовые формы, обитающие на одной общей территории.

Аллопатричность и симпатричность видов в большинстве случаев связаны с тем, какая форма изоляции (географическая или биологическая) играла основную роль при образовании данного вида.

В палеонтологии популяции разделены между собой не пространственно, а во времени. Во времени исходный вид может существенно измениться. Но поскольку эти изменения носят постепенный характер, а палеонтологические данные не всегда полны, то очень сложно провести границу между предковым видом и видом-потомком. Поэтому для обозначения понятия вид во времени используют дополнительный термин

Филетическая линия (фратрия) – это непрерывный ряд последовательных во времени популяций, каждая из которых является потомком предыдущей и предком последующей.

У агамных и партеногенетических форм видом считают систему близких биотипов, населяющих определенное пространство и связанных общностью эволюционной судьбы.

Иногда группа популяций замыкается в кольцо, охватывающее горный массив или земной шар. В таком случае может оказаться, что "хорошие" (обитающие совместно и не гибридизирующие) виды связаны друг с другом цепью подвидов. Такие формы носят название кольцевой вид. Примером кольцевого вида является ситуация с большой синицей. Этот вид широко распространен в Евразии. В этом ареале выделено свыше 30 подвидов большой синицы. Подвиды, соседствующие друг с другом, легко скрещиваются. Однако подвиды, обитающие в отдаленных частях ареала, не скрещиваются, т.е. ведут себя как различные виды. С другой стороны, они связаны через цепь легко скрещивающихся промежуточных популяций, т.е возможен поток генов.

Завадским К. М. (1968) предложено выделять 10 общих признаков вида:

1. Численность. Каждый вид имеет свой уровень численности, среднее значение которого составляет его качественную характеристику.

2. Тип организации. Каждый вид обладает единым типом организации, проявляющимся в сходстве обменных реакций, процессов морфогенеза, внутреннего и внешнего строения особей, а также сходство внутривидовых отношений.

3. Воспроизведение. Вид – самостоятельно воспроизводящаяся единица, способная в процессе размножения сохранять свою целостность во времени.

4. Дискретность. Виды различным образом отграничены друг от друга и представляют собой биологические отдельности, существующие и эволюционирующие как более или менее обособленные образования.

5. Экологическая определенность. Каждый вид имеет комплекс приспособлений к конкретным условиям существования, занимая определенное место в экологических системах.

6. Географическая определенность. Все виды расселены определенных территориях, и ареалы являются важной частью характеристики.

7. Многообразие форм. Любой вид в той или иной степени дифференцирован, т. е. обладает определенной внутренней структурой. Взаимосвязь разнородных форм, входящих в состав вида обеспечивает его целостность, и в связи с этим вид выступает как система, состоящая из определенных структурных единиц.

8. Историчность. Историчность вида проявляется во временном существовании. Изменения среды могут привести у эволюционному развитию или вымиранию вида.

9. Устойчивость. У особей, составляющих вид, продолжительность жизни ограничена. Вид как таковой способен существовать очень длительное время.

10. Целостность. Вид – целостная единица, элементы которой объединены внутренними связями. Это не аддитивное образование, а система, целостность которой обеспечивается общевидовыми адаптациями и определенными внутривидовыми отношениями.

Все рассмотренные общие признаки присутствуют у любого вида. Однако у различных видов эти признаки выражены в различной степени. Степень выраженности этих признаков будет также зависеть от стадии их развития. Так у недавно возникших видов может быть слабо выражена дискретность.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29644. Способы подбора экспертов в социологическом исследовании 35 KB
  Способы подбора экспертов в социологическом исследовании. Методы формирования группы экспертов I. Субъективный подход: предполагает привлечение к процедуре отбора самих потенциальных экспертов либо научной общественности из среды которой они отбираются Каждый их этих подходов предполагает определенные методы подбора экспертов см. Таблицу Объективные и субъективные методы формирования группы экспертов Объективный подход Субъективный подход 1.
29645. Метод наблюдения в социологическом исследовании. Виды наблюдения. Опыт использования в социологии 36.5 KB
  Виды наблюдения. Метод наблюдения в соцом исследовании используется в 2х смыслах широком и узком . В узком смысле – наблюдения – конкретезированный метод соц.
29646. Основные цели и задачи деятельности ИПБ 26 KB
  Активное участие в создании и деятельности ИПБ принимает Минфин РФ. ИПБ РФ объединяет аттестованных профессиональных бухгалтеров и аудиторов. ИПБ России имеет на территории страны свои филиалы и представительства которые являются его обособленными подразделениями.
29647. Особенности бухгалтерского дела на начальной стадии функционирования предприятия 29 KB
  Деятельность организации начинается с ее государственной регистрации. В небольших организациях процедуру регистрации часто проходит именно бухгалтер. Государственная регистрация осуществляется в срок не более чем 5 рабочих дней со дня представления документов в регистрирующий орган. Момент внесения записи регистрирующим органом в государственный реестр признается моментом государственной регистрации.
29648. Особенности бухгалтерского дела на стадии ликвидации 35.5 KB
  Согласно закону несостоятельность признанная арбитражным судом неспособность должника в полном объеме удовлетворять требования кредиторов по денежным обязательствам и или исполнить обязанность по уплате обязательных платежей. Лицами участвующими в деле о банкротстве являются: должник; арбитражный управляющий; конкурсные кредиторы; уполномоченные органы; федеральные органы исполнительной власти а также органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органы местного самоуправления по месту нахождения должника в случаях...
29649. Особенности бухгалтерского дела на стадии реорганизации организации 42 KB
  № 283 Министерство финансов РФ утвердило Методические указания по формированию бухгалтерской отчетности при осуществлении реорганизации организаций Приказ от 20 мая 2003 г. Решение о реорганизации принимает высший орган управления юридического лица. При добровольной реорганизации собственники юридических лиц акционеры участники пайщики и т.
29650. Международные бухгалтерские профессиональные организации 27 KB
  Был создан для разработки стандартов которые можно было бы распространить на все страны мира. в настоящее время в него входят представители более 100 бухгалтерских организации из 75 стран. Членами Федерации являются представители профессиональных организаций более 70 стран.Объединяет правительства 24 стран включая большинство индустриально развитых государств: Австралию Австрию Канаду Францию германию Японию и др.
29651. Национальная Федерация консультантов и аудиторов 33.5 KB
  Предметом деятельности Федерации являются: проведение конгрессов конференций семинаров и других мероприятий для обмена мнениями по актуальным вопросам развития аудиторскоконсультационной деятельности; участие в подготовке нормативноправовых актов регулирующих аудиторскую и консультационную деятельность; организация взаимодействия с органами законодательной и исполнительной власти Российской Федерации по вопросам касающимся профессиональной деятельности Федерации; содействие внедрению в организацияхчленах Федерации...
29652. Организация автоматизированного рабочего места бухгалтера 26 KB
  При проектировании и создании АРМ бухгалтера можно выделить два основных вида обеспечения: техническое и программное. С вводом в эксплуатацию АРМ бухгалтера на базе ПК происходит распределение функций и операций между бухгалтером и персональным компьютером. Кроме того использование в качестве технического средства АРМ бухгалтера современных персональных ЭВМ дает возможность одновременно с децентрализованной обработкой учетных данных обеспечить интеграцию информационной базы сократить время обработки; ликвидировать разрыв во времени между...