критерии и структура вида

КРИТЕРИИ И СТРУКТУРА ВИДА

ПОНЯТИЕ «ВИД»По К. Линнею:• Вид - совокупность сходных по строению особей,

дающих плодовитое потомство.• Виды реально существуют, но не развиваются.По Ж.-Б. Ламарку:• Вид, род - категории, придуманные человеком для

облегчения классификации.• Виды в природе реально не существуют, но

развиваются.По Ч. Дарвину:• Виды реально существуют, относительно постоянны и

являются результатом исторического развития.

Виды – реально существующие

репродуктивные сообщества

Особи любого вида животных воспринимают друг друга как

потенциальных партнеров в

спаривании и разыскивают

друг друга для воспроизведения

Вид – экологическое

единство

Вид, несмотря на то, что состоит из

отдельных особей,

взаимодействует с другими видами,

обитающими в той же среде.

Вид – генетическое

единство

Вид обладает обширным

общим генофондом.

Каждая особь в нем – часть этого

генофонда

БИОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ

ПОНЯТИЕ «ВИД»Современное представление:• ВИД - это жизненные формы, которые

свободно обмениваются генетической информацией.

• ВИД - это совокупность особей, сходных по строению (морфологическому, генетическому, биохимическому), которые скрещиваются и дают плодовитое потомство, которое приспособлено к определенным экологическим условиям и живут в определенном ареале.

МорфологическийГенетическийФизиологическийБиохимическийГеографическийЭкологический

Критерии видапризнаки, по которым особи

объединяются в один вид

признаки, по которым можно различить особей разных видов.

Заключается в сходстве внешнего и внутреннего строения организмов, относящихся к одному виду.

Морфологический критерий

Морфологический критерий

Не является основным и единственным, так как:

Существуют виды-двойники (например, виды-двойники малярийного комара, 2 вида-двойника черных крыс).

Морфологический критерийНе является основным и

единственным, так как:• Существует явление мимикрии – подражание съедобного

вида ядовитому).

осовидка оса

Морфологический критерийНе является основным и

единственным, так как:Особи одного вида могут отличаться друг от друга по окраске и другим признакам (при обитании в разных условиях (например, две популяции улиток – лесная и луговая, две популяции речного окуня – глубоководная и прибрежная; могут появляться особи-альбиносы).

Генетический критерийКаждый вид имеет определенный

набор хромосом – кариотип, который отличается количеством хромосом, их формой, размерами, строением.

48 хромосом

Из-за различия в хромосомном наборе между особями разных видов имеется репродуктивная изоляция:• разные сроки размножения;• по разному устроены половые

аппараты;• сперматозоиды не могут проникнуть в

яйцеклетку;• если оплодотворение произошло, то

погибает зародыш или молодой организм рождается нежизнеспособным.

• если гибрид жизнеспособен, то он неплодовит например: лошак, мул, хонорик (хорек и норка)

Генетический критерий

Не является универсальным, так как:

• Особи одного вида могут иметь разное количество хромосом. Например: у особей одного из видов долгоносиков набор хромосом

может отличаться в 2-3 раза.• В природе имеются виды, которые успешно скрещиваются. Например:

некоторые виды синиц, канареек, зябликов; некоторые виды тополей, ив.

Физиологический критерийОсоби одного вида сходны по всем

физиологическим процессам – питанию, дыханию, выделению, размножению.

Физиологический критерий -

Не является основным и единственным, так как:

• Есть близкие виды, имеющие сходные процессы жизнедеятельности.

Биохимический критерий

Определяется сходством или различием строения белков, химического состава клеток и тканей.По сходству в строении ДНК и белков можно с достаточной вероятностью показать, насколько близкими родственниками являются те или иные виды.

Биохимический критерий

Не является основным и единственным, так как:• Существует значительная внутривидовая

изменчивость практически всех биохимических показателей вплоть до последовательности аминокислот в молекулах белков и нуклеотидов в отдельных участках ДНК.

Географический критерий

Определяет область распространения, т.е ареал вида.

Географический критерийНе является основным и единственным, так как:

• В одном ареале могут жить особи разных видов.• Особи одного вида могут занимать разные ареалы (например,

островные популяции).• Существуют виды-космополиты, проживающие повсеместно

(например, рыжий таракан, домовая муха)• Ареалы некоторых видов быстро изменяются (например,

расширяется ареал зайца-русака).• Существуют биареальные виды (например, перелетные птицы).

Экологический критерийХарактеризуется определенными

формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы.

Экологический критерийНе является основным и единственным, так как:

• Разные виды могут быть приспособлены к одинаковым условиям.

• Особи одного вида могут жить в несколько различающихся условиях

(например: глубоководная и прибрежная популяции речного окуня, одуванчик может расти и в лесу, и на лугах).

По одному из критериев нельзя точно различать виды между собой.Определить принадлежность особи к конкретному виду можно только на основании совокупности всех или большинства критериев.

СТРУКТУРА ВИДА

СТРУКТУРА ВИДАВИД

ПОДВИД

ПОПУЛЯЦИЯ

Структура вида

ПОДВИД - (subspecies) географическое или экологическое обособление части вида (группа популяций) с устойчивой какой-либо особенностью.

МОРФА (morpha) — это более или менее резкое уклонение основного вида иди подвида, охватывающее обширные группы особей или периодически целые поколения и вызванное резким изменением некоторых специальных условий существования, например, субстрата, пищи и т. п., а иногда, быть может, зависящее от внутренних причин.

СТРУКТУРА ВИДАВиды не смешиваются, т.к. имеют разные ареалы обитания• различаются половым поведением и сроками размножения• используют разную сигнализацию (способы)• имеют закрытый генофонд.

ПОПУЛЯЦИЯ - это совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует на одной территории и относительно обособленно от других таких же совокупностей.Примеры популяций:• Окунь обыкновенный, живущий в прибрежных зонах и

питающийся мелкими животными и окунь, живущий в глубоководной зоне, питается рыбой и икрой.

ПОКАЗАТЕЛИ ПОПУЛЯЦИИЧисленность (количество особей в ее составе)Плотность (среднее количество особей на единицу площади, объема)Биомасса (масса особей на единицу площади, объема)Рождаемость (количество особей, родившихся за единицу времени)Смертность (количество особей, гибнущих за единицу времени)Прирост (разность между рождаемостью и смертностью)Ареал (территория, которую занимает популяция)

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ПОПУЛЯЦИЙ

Половая . Соотношение особей разных полов. ПриростПоложительный -интенсивность рождаемости превышает смертностьОтрицательный-смертность превышает рождаемостьВозрастная. Соотношения особей разного возраста.Пространственная. Распределения особей по занимаемой ими территории.Популяции оседлых видов-не перемещаются.Популяции кочевых видов-на небольшие расстояния.Популяции мигрирующих видов-закономерно меняют места обитания, перемещаются на значительные расстояния

ВЫВОД

• Популяция - элементарная структурная единица вида, форма его существования.

• Популяция - это единица эволюции.

ВИДООБРАЗОВАНИЕ

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ –

Это образование видов естественным путем различными способами

Виды эволюции в современном

учении

Микроэволюция (видообразование)

Макроэволюция(образование надвидовых

таксонов) Ю.А. Филипченко

Дж. Симпсон

Вид- генетически закрытая система

ВИДООБРАЗОВАНИЕ-РЕЗУЛЬТАТ МИКРОЭВОЛЮЦИИ

Аллопатрическое(медленные)

Симпатрическое(быстрые)

Механизмы видообразования

Изоляция популяций

Географическая Экологическая

ЭРНСТ ВАЛЬТЕР МАЙР (1904-2005)

американский ученый эволюционист, который в 1964 году в своей книге «Популяция, виды,

эволюция» описал основные пути видообразования.

ЭТАПЫ ВИДООБРАЗОВАНИЯ: Естественный отбор, протекающий в каждой из

популяций в своем направлении

Возникновение и обособление подвидов

Накопление различий между популяциями

Продолжение отбора в разных условиях среды, Накопление различий между подвидами

Появление биологической изоляции

Возникновение и становление новых видов.

ПУТИ ОБРАЗОВАНИЯ НОВЫХ ВИДОВ (Э.В. МАЙР)

А АА

В В

В

С САА В

Филетическийпреобразованиесуществующих

видов

Гибридогенныйсвязан со слиянием двух

существующих видов А и В с образованием

нового вида С.

Дивергенцияобусловлен разделением одного

предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов. Именно по этому пути

шла в основном эволюция.

ФИЛЕТИЧЕСКИЙ – ПЕРВЫЙ ПУТЬ ВИДООБРАЗОВАНИЯ –

это процесс превращения одного вида в другой, трансформация вида- предка в вид- потомок в течение больших отрезков времени

без формирования дочерних видов.

ГИБРИДОГЕННЫЙ ПУТЬ

тёрн2n=32

алыча2n= 16

слива2n= 48

полиплоидия

Гибридизация с последующим удвоением хромосом

ДИВЕРГЕНЦИЯ –ПУТЬ ВИДООБРАЗОВАНИЯ

Дивергентное видообразование

Географическое (аллопатрическое

Экологическое (симпатрическое)

АЛЛОПАТРИЧЕСКОЕ (ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ИЛИПРОСТРАНСТВЕННОЕ)

• Расширение ареала исходного вида или расчленением ареала на изолированные части физическими препятствиями (изменение климата, горы, реки)

Генетические различия

Естественный отборСтабилизирующий(сохранение признаков) Движущий

Дизруптивный

Дивергенция (расхождение)признаков

Нет видообразования

Наиболее яркие примеры географического видообразования - комплексы близкородственных видов, формирующих кольцевые ареалы

гризли

≈200 тыс. лет н

азад

пандаАллопатрическое (географическое) видообразование протекает очень медленно, на протяжении сотен тысяч поколений

белый

бурый

СИМПАТРИЧЕСКОЕ (ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ)ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ

Связано с расхождением групп особей одного вида, обитающих на одном ареале чаще всего по экологическим признакам. Это видообразование без физических барьеров.

При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными. Расходящиеся группы

формируют новые виды.

Тёрн Алыча Слива

2n=32 2n=16 2n=48Гибридизация с последующим удвоением хромосом

Зарождающиеся с помощью симпатрическоговидообразования виды часто называют«экологическими расами».

Долгоносик большой сосновый Долгоносик дубовый

ИЗОЛЯЦИЯ — Это нарушение панмиксии и

потока генов;Это возникновение преград

к свободному скрещиванию

ТИПЫ ИЗОЛЯЦИИ

Это пространственная, территориальная, климатическая изоляция, возникающая в результате появления географических преград

1. Географическая изоляция —

2. Биологическая изоляция — это возникновение биологических барьеров

a)Экологическая изоляцияb)Сезонная изоляцияc) Этологическая изоляция

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Исходная популяция

Начало видообразования:формирование барьера

Возникновение репродуктивной (биологической) изоляции

Завершение видообразования

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Исходная популяция

Начало видообразования:экологическая специализация

Возникновение репродуктивной (биологической) изоляции

Завершение видообразования

Экологическая изоляция

Горная традесканция. Скалистые вершины

Горная традесканция.Тенистый лес

Сезонная изоляция

Серебристая чайка.Размножение в середине апреля

Восточная клуша. Размножение в конце мая