Биохимический критерий млекопитающих кратко
Обновлено: 06.07.2024
Вопрос 1. Дайте определение вида.
По современным представлениям вид — это совокупность особей, обладающих общими морфологическими, физиологическими и биохимическими признаками, занимающих определенный ареал, способных скрещиваться друг с другом и дающих плодовитое потомство. Эти свойства прямо связаны с общностью происхождения всех особей данного вида.
Вопрос 2. Расскажите, какие биологические механизмы препятствуют обмену генами между видами.
Обмену генами между видами препятствует репродуктивная изоляция, т. е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Существует несколько причин репродуктивной изоляции. Репродуктивная изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции возникает при невозможности скрещивания особей двух подвидов из-за есоответствия в строении половых органов, различий в поведении, несовместимости генетического материала.
Географическая изоляция. Виды, обитающие на большом расстоянии или разделенные непреодолимой преградой, не способны обмениваться генетической информацией. Свободному скрещиванию новых популяций или подвидов между собой могут мешать разрывы ареала за счет рек, гор, ледников и т.п. Так, например, на основе географических факторов изоляции из одного вида ландышей за несколько миллионов лет возник целый ряд видов.
Сезонная изоляция. Обеспечивается различием сезонов размножение у разных видов. Например, у одного из видов калифорнийской сосны пыльца созревает в феврале, а у другого — в апреле. Поведенческая изоляция. Характерна для высших животных. Например, у многих близких видов водоплавающих птиц брачное поведение имеет свои характерные особенности, что исключает возможность межвидового скрещивания.
В любом случае всякая изоляция приводит к репродуктивному разобщению — то есть к невозможности скрещивания возникающих видов. Можно привести множество примеров возникновения новых подвидов и видов из одного. Так на основе географической изоляции образовалось несколько видов синиц и т.д.
Вопрос 3. В чем причина бесплодия межвидовых гибридов?
Каждый отдельный вид имеет свой собственный кариотип, который отличается числом хромосом, их формой, размерами, строением. Различие кариотипов приводит к нарушению оплодотворения, к смерти зародышей или рождению бесплодного потомства. Стерильность потомства связана с тем, что при отсутствии парных гомологичных хромосом нарушается конъюгация в профазе I мейоза. В результате не образуются биваленты, мейоз нарушается, и развития полноценных гамет у гибридного потомства не происходит.
Вопрос 4. Какие критерии используют ученые для характеристики вида?
Характерные для данного вида признаки и свойства называют критериями вида. Различают морфологический (сходство строения), генетический (одинаковый набор хромосом), физиологический (сходство физиологических процессов), биохимический (сходство биохимических процессов), географический (ареал вида) и экологический (сходство условий существования) критерии. Ни один из критериев нельзя считать абсолютным, то есть для характеристики вида надо учитывать всю совокупность критериев. Так, например, сходное строение может и не быть признаком одного вида, так как в природе существуют морфологически неотличимые виды — двойники (полевка обыкновенная и полевка восточноевропейская; в первом случае набор хромосом равен 46, а во втором — 54). Важной характеристикой вида является то, что вид — это закрытая генетическая система, то есть между генофондами двух видов нет обмена генами. В основе этого явления лежат отличия в наборе хромосом (то есть генетический критерий), несовпадение сроков размножения (то есть экологический критерий), различия в строении половых органов (морфологический критерий), различия в брачном поведении (физиологический критерий) и другие факторы. Генетическая структура вида изменяется под действием эволюционных факторов, поэтому вид неоднороден.
Вопрос 5. Что такое ареал вида?
Ареал вида — это область распространения вида. Размеры ареалов могут сильно варьировать у разных видов. Например, сосна обыкновенная растет почти по всей территории России, а подснежник характерен только для Северного Кавказа.
Виды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называют космополитами, а обитающие только на небольших определенных территориях — эндемиками. Именно эндемичные виды вносят наибольший вклад в разнообразие жизни на нашей планете. И они же нуждаются в наиболее тщательной охране — в силу своей малочисленности, жесткой привязанности к определенным условиям обитания, определённой пище и т.д.
Вопрос 6. Охарактеризуйте по основным критериям вид кошка домашняя.
Морфологический критерий: млекопитающее небольшого размера, имеет четыре лапы и хвост, покрыто шерстью, обладает развитыми клыками и втягивающимися когтями.
Генетический критерий — кариотип кошки представлен 19 парами хромосом, из которых 18 пар — соматические хромосомы и одна пара — половые.
Физиологический критерий: предпочитает вечерне-ночной образ жизни, подстерегает (а не преследует) добычу, при необходимости издает характерные мяукающие и мурлыкающие звуки.
Биохимический критерий: химический состав полимеров стандартен для теплокровных млекопитающих.
Экологический критерий: является хищником, охотится на мелких грызунов, птиц.
Географический критерий: вид космополитичен, обитает практически повсеместно и привязан к жилищу человека.
Основные критерии: морфологический, физиологический, генетический, биохимический, экологический, географический и исторический.
Морфологический критерий характеризует особенности внешнего и внутреннего строения особей данного вида. Так, разные виды подорожника различаются по форме, размерам и расположению листьев, по строению стебля.
Физиологический критерий характеризует особенности процессов жизнедеятельности (размножения, обмена веществ, раздражимости и т. д.). Наиболее важным признаком является способность свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. Особи разных видов обычно не могут скрещиваться и давать потомство из-за разного строения органов размножения, отличий в брачном поведении, несовместимости половых клеток.
Генетический критерий — это определённый набор хромосом, имеющих характерное строение и состав. Это наиболее важный критерий, так как он определяет репродуктивную изоляцию вида.
\(1\) — скерды (Crepis capillaris), \(2\) — кузнечика (Tettygonia cantans), \(3\) — плодовой мушки (Drosophila melanogaster), \(4\) — бабочки (Dasychira pudibunda), \(5\) — курицы (Gallus domesticus).
Биохимический критерий отражает сходство химического состава (белков, нуклеиновых кислот и др.) и особенности обмена веществ у особей данного вида.
Экологический критерий — это особенности факторов среды, необходимые для жизнедеятельности особей. Каждый вид может обитать только в той среде, где климат, особенности почвы, рельеф и источники пищи соответствуют его пределам выносливости.
Обитающие на одной территории близкие виды занимают разные экологические ниши . Так, большой пёстрый дятел зимой питается семенами сосны и лиственницы. Чёрный дятел желна добывает из-под коры елей личинки усачей, а малый пёстрый дятел добывает насекомых из древесины ольхи или стеблей травянистых растений.
Географический критерий характеризует территорию ( ареал ), на которой обитают и проходят полный цикл своего развития особи данного вида.
Исторический критерий характеризует происхождение данного вида. Основан на изучении истории группы близких видов. Этот критерий носит комплексный характер, поскольку включает сравнительный анализ современных ареалов видов (географический критерий), сравнительный анализ геномов (генетический критерий) и др.
При изучении многообразия жизни на планете люди узнают о разновидностях организмов и их особенностях. Учёные создали систему классификаций, которая помогает разделять животных, растения, грибы и бактерии на группы по определённым признакам. Отличают все существующие виды по критериям.
- Понятие вида
- Морфологический признак
- Физиолого-биохимический критерий
- Генетический фактор
- Условия для существования
- Область обитания
Понятие вида
Долгое время видом считали популяцию растений или животных, которые похожи только внешне друг на друга. Сегодня этим словом обозначают исторически сложившуюся группу организмов, объединённых по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, а также имеющих общее происхождение и генетическое единство. Отдельный вид существует при определённых условиях и занимает на планете конкретную местность, называемую ареалом.
Современные биологи приводят следующие признаки обобщающих групп:
- морфологический;
- физиологический;
- биохимический;
- генетический;
- экологический;
- географический.
Именно по этим критериям организмы относят к определённой общности или разным группам. Ярко выраженные черты и свойства отличают один вид от иного. Но эти основания не являются универсальными и полными. При описании и сравнении той или иной группы особей необходимо учитывать все признаки.
Морфологический признак
Первые группы организмов в биологии обобщали по внешнему строению и форме. Морфологический критерий — это самый старый и распространённый метод описания новых групп животных или растений. Он отражает совокупность индивидуальных особенностей внешнего облика представителей разных популяций.
Общности, которые эволюционно далеки друг от друга, легко различат даже дети. Морфологический признак считается относительным, поскольку в пределах группы особи могут быть не похожи друг на друга внешне. Видовые отличия зависят от половой принадлежности, этапа развития, сорта, породы, ареала:
- самец кряквы имеет насыщенную окраску, а самка — тёмно-коричневую;
- взрослая особь бабочки капустницы отличается от гусеницы особенностями внешности;
- спорофит у папоротника мужского характеризуется листочками и корешками, а гаметофит — зелёной пластиной с ризоидами.
Морфологические признаки выступают одними из основных, но не всегда определяющими. Разделить близкородственные группы бывает нелегко. Существует немало общностей организмов, которые имеют одинаковые внешние черты, но не скрещиваются между собой. Эти совокупности именуют двойниками. Например, разновидности дрозофил и малярийных комаров очень похожи по внешне, но относятся к разным экологическим нишам, отличаясь пищевой базой.
Физиолого-биохимический критерий
Физиологический признак включает характеристики процессов жизнедеятельности, свойственные отдельной группе организмов. Одна из главных особенностей сложного комплекса — способность особей одной совокупности к скрещиванию, которое невозможно за пределами общности. Организмы разных видов не могут размножаться из-за несовместимых друг с другом половых клеток, а также соответствующих органов.
Физиологический фактор тоже можно назвать относительным. Представители одной общности иногда не могут размножаться.
Например, некоторые мухи дрозофилы не спариваются из-за отличий в строении половых органов. Но есть и такие виды, которые легко скрещиваются между собой, например, лошадь и осёл. Некоторые общности могут спариваться, но не давать бесплодное потомство.
Характерный для определённого вида особей химический состав тела и обменные процессы выступают биохимическим критерием. Такой признак считается самым ненадёжным, поскольку нет таких реакций или веществ, которые свойственны только одной общности. Организмы одной совокупности могут иметь разные показатели в этом плане. В то же время синтез белков и нуклеиновых кислот нередко совпадает у особей разных групп.
Генетический фактор
Один из надёжных критериев любой общности особей — генетический. Ему свойственен конкретный набор хромосом, имеющих одинаковые размер, форму и количество. Этот признак выступает показателем репродуктивной изоляции, которая поддерживает генетическую целостность группы организмов и не даёт возможности скрещиваться разным совокупностям. К примеру, две разновидности чёрных крыс имеют разное количество хромосом: у одного из них — 48, а у другого — 38.
Но и генетический фактор нельзя назвать абсолютным:
- Организмы разных групп могут иметь одно и то же число хромосом, например, в семействе бобовых.
- В пределах одной общности иногда встречаются особи с разным количеством нуклеопротеидных структур. Это происходит из-за генных мутаций. К примеру, у серебристого карася набор хромосом составляет 50, но встречаются популяции с числом 100, 150 и 200.
Поэтому генетического признака недостаточно, чтобы отнести организмы к одной общности. Но иногда при спаривании некоторых групп рождаются жизнеспособные гибриды. Плодовитое потомство дают особи, которые получаются при скрещивании собаки и волка, тополя и ивы.
Условия для существования
Любая популяция проживает в конкретных условиях, которые характеризуют экологический критерий вида. Совокупность особей может нормально существовать и размножаться только с определёнными климатом, почвой, рельефом и источником пищи. Экологическая ниша, или факторы для проживания одной общности организмов, определяются их морфологическими особенностями, физиологическими реакциями и поведением. Например, растение пузырчатка обыкновенная населяет пруды, болота и канавы.
Но в одних и тех же условиях могут проживать различные группы животных и растений. Также следует учитывать, что особи, существующие в дикой природе и выведенные человеком, нуждаются в разных факторах среды. Кроме того, есть немало видов организмов, относящихся к общему семейству, но обитающих в разных экологических нишах. К примеру, одни комары питаются птицами, вторые — кровью млекопитающих, третьи — пресмыкающимися. Также некоторые из них выступают переносчиками малярии, а другие — нет.
Область обитания
Географический фактор характеризуется районом проживания особей одного вида на определённой территории земной поверхности. Область естественного распространения группы организмов называют ареалом. В этом пространстве представители одного вида проходят полный цикл своего развития.
Ареал делится на сплошной или прерывистый, обширный или ограниченный. На обширной территории в пределах разных континентов проживают виды-космополиты (протисты, грибы, лишайники и т. д. ). Если ареал представляет собой небольшой регион, то населяющие его группы особей называются эндемиками. Одна из таких известных форм — байкальская нерпа, обитающая в озере Байкал.
Примеры проявления географического критерия:
- Лиственница сибирская произрастает в Сибири, а даурская — в Приморском крае.
- Амурский тигр распространён в Хабаровском крае и Маньчжурии, а суматранский — на острове Суматра.
Существуют организмы, которые не имеют чётких границ обитания. Например, бактерии и лишайники населяют практически все территории на планете. У некоторых общностей совпадает область проживания. Место распространения таких групп, как комнатная муха, рыжий таракан, постельный клоп, серая крыса, совпадает с ареалом человека. Разные видовые совокупности кактусов встречаются на всей территории Мексики.
Таким образом, ни один критерий нельзя использовать в качестве единственного фактора при определении организмов к той или иной группе. Чтобы охарактеризовать общность особей, нужно учитывать все биологические признаки.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
Вид. Критерии вида. Популяция – элементарная единица эволюции Составитель: учитель высшей квалификационной категории Красикова Г. В.
Виды реально существуют, относительно постоянны и являются результатом исторического развития. Виды возникают, исчезают, развиваются, изменяются, дают начало другим видам. Чарльз Дарвин
Биологический вид – совокупность особей, обладающих сходством морфологических, физиологических, биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, похожее на родителей, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенный ареал
Вид изменчив, но до определённых границ; он – генетически закрытая система. Вид существует в форме популяций. Популяция – это элементарная единица эволюции. А- популяция Б – подвид В - вид
Критерии (признаки) вида это ряд общих особенностей, по которым один вид отличается от других и которые определяют видовую принадлежность того или иного организма
Критерии вида Морфологический Генетический Физиологический Экологический Географический Исторический Биохимический
Морфологический критерий - сходство внешнего и внутреннего строения организмов, относящихся к одному виду вид медведь белый вид медведь бурый
Относительность морфологического критерия 1. Виды-двойники: морфологически почти неотличимые, но не скрещиваются, поэтому генетически изолированы. вид чайка серебристая вид чайка западная
Относительность морфологического критерия 2. Мимикрия – сходство между видами животных, принадлежащих к различным родам и даже семействам и отрядам вид вид вице-король Монарх
Относительность морфологического критерия 3. Особи одного вида могут при обитании в разных условиях отличаться друг от друга по окраске и другим признакам Пример: различия в окраске лягушки озерной и ужа обыкновенного
Относительность морфологического критерия 4. Половой диморфизм - половые различия между самцами и самками внутри вида вид глухарь обыкновенный: самец и самка
Генетический критерий - постоянство кариотипов (количества хромосом, их формы, размеров, строения) клеток представителей вида вид макака японская вид человек разумный 2n = 48 2n = 46
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)
Относительность генетического критерия 1. Особи одного вида могут иметь разное количество хромосом Пример: у особей одного из видов долгоносиков набор хромосом может отличаться в 2-3 раза. 2. В природе имеются виды, которые успешно скрещиваются Пример: некоторые виды синиц, канареек, зябликов, тополей, ив и т. д.
Физиологический критерий - сходство всех процессов жизнедеятельности: прежде всего размножения, а также обмена веществ, дыхания, выделения, биологических ритмов и т.д.) Примеры: - у зайца- беляка в помете бывает от 2 до 7 зайчат, а у зайца – русака – обычно 1 -2 зайчонка; - вид медведь бурый зимой находится в длительной спячке, а у белого медведя зимняя спячка короткая или отсутствует
Относительность физиологического критерия 1. У особей разного пола одного вида различна физиология Пример: развитие, размеры и строение половых клеток человека У видов двойников процессы могут протекать одинаково Пример: у всех видов малярийных комаров процессы схожи
Биохимический критерий - сходство биохимических параметров (структуры белков, их состава, структуры нуклеиновых кислот и др.). данные виды-двойники отличаются набором белков вид чайка вид чайка серебристая западная
Относительность биохимического критерия У родственных видов (родов, семейств, отрядов) вырабатываются в организме сходные органические вещества Пример: у всех млекопитающих вырабатываются сходные белки ( например, инсулин) вид медведь бурый вид крыса серая
Экологический критерий - совокупность приспособлений вида к среде обитания (способ питания, место обитания, и т.д.) Лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий – по берегам рек и канав, лютик жгучий – на заболоченных местах
Относительность экологического критерия 1. Разные виды могут быть приспособлены к одинаковым условиям Пример: все виды усатых китов питаются планктонными ракообразными 2. Особи одного вида могут жить в различающихся условиях Пример приспособлений к различной среде обитания – вид человек разумный: человеческие расы
Географический критерий - определенная область распространения, т.е ареал вида Ареал сибирской лягушки Ареал травяной лягушки
Относительность экологического критерия 1. В одном ареале могут жить особи разных видов. 2. Особи одного вида могут занимать разные ареалы (пример: островные популяции) 3. Существуют виды-космополиты, проживающие повсеместно (примеры: рыжий таракан, домовая муха) 4. Ареалы некоторых видов быстро изменяются (пример: расширяется ареал зайца-русака) 5. Существуют биареальные виды (пример: перелетные птицы)
Этологический критерий - сходство в поведении, особенно в брачный период (ритуалы ухаживания, брачные песни и т. д.) Относительность экологического критерия: существование видов с близким поведением
Исторический критерий - общность предков, единая история возникновения и развития видов
ВЫВОДЫ: Ни один из критериев вида не является абсолютным Для определения принадлежности особи к какому-либо виду необходимо учитывать совокупность всех или большинства критериев
1. Установите соответствие между признаком печеночного сосальщика и критерием вида, для которого он характерен. ПРИЗНАК КРИТЕРИЙ ВИДА А) личинка живет в воде Б) тело уплощено 1) морфологический В) по образу жизни – паразит Г) питается тканями хозяина 2) экологический Д) имеет две присоски Е) пищеварительная система имеет ротовое отверстие Установите соответствие между характеристикой прыткой ящерицы и критерием вида, к которому её относят ХАРАКТЕРИСТИКА КРИТЕРИЙ ВИДА А) конечности наземного типа Б) питание насекомыми 1) морфологический В) непостоянная температура тела 2) экологический Г) наличие роговых чешуй на коже 3) физиологический Д) откладывание яиц на суше Е) развитие зародыша в яйце
3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания биохимического критерия вида Крапива двудомная. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1)Крапива двудомная – многолетнее травянистое растение с мощным корнем и длинным горизонтальным ветвистым корневищем. (2)Крапива защищена от поедания травоядными животными жгучими волосками, которые располагаются на всех частях растений. (3)Каждый волосок представляет собой крупную клетку. (4)В стенке волоска содержатся соли кремния, которые придают ему хрупкость. (5)Содержание муравьиной кислоты в клеточном соке волосков не превышает 1,34%. (6)Молодые листья крапивы содержат много витаминов, поэтому используются в пищу.
4. Прочтите текст. Какие критерии вида описаны в тексте? Ответ поясните. Китовая акула – крупное морское животное. Несмотря на большое тело, длиной до 20 м, она совсем безобидна, питается планктоном. Её можно отличить от других акул по наличию на коже многочисленных белых пятен. Китовая акула живородящая: рождает живых акулят. Оплодотворение у неё внутреннее.
Проверка: 1. 2. 3. 456 4. 1) Морфологический критерий — размеры тела. Длина (20 м) акулы, наличие на коже белых пятен. 2) Экологический критерий — питается планктонами. 3) Физиологический критерий — китовая акула живородящая: рождает живых акулят; оплодотворение у неё внутреннее. А Б В Г Д Е 2 1 2 2 1 1 А Б В Г Д Е 1 2 3 1 2 3
5. Выполните лабораторную работу СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗНЫХ ВИДОВ ОДНОГО РОДА ПО МОРФОЛОГИЧЕСКОМУ КРИТЕРИЮ Цель работы: познакомиться с морфологическим критерием вида, научиться описывать характерные морфологические признаки вида. Ход работы: Рассмотрите растения двух видов одного рода, охарактеризуйте особенности внешнего строения основных органов растения (корень, стебель, листья, цветки, плоды, семена). Дайте морфологическую характеристику изучаемых видов. Результаты исследований занесите в таблицу. Оцените достаточность представленных вами характеристик для обнаружения данных видов в природе (сделайте вывод о морфологическом сходстве организмов одного рода и различии видов по морфологическим признакам).
Морфологическая характеристика объектов исследования Признаки сравнения объект 1 объект 2 высота и тип побега расположение листьев на стебле форма и размеры листьев типжилкования тип корневой системы соцветие цветок
Читайте также: