Генетическая структура вида кратко

Обновлено: 05.07.2024

Генетика популяций (лекция) - раздел Биотехнологии, Формировать умения использовать генетическую символику при решении генетических задач Популяция – Совокупность Особей Одного Вида, Занимающих Определённую Территор.

Популяция – совокупность особей одного вида, занимающих определённую территорию, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, определённую генетическую структуру и в той или в иной степени изолированных от других таких же совокупностей.

Каждая популяция обладает генофондом и генетической структурой.

1. Генофонд – совокупность генотипов всех особей популяции.

2. Генетическая структура популяции – соотношение в ней различных генотипов и аллелей.

Изучением генетической структуры, закономерностей наследования признаков, динамикой популяции заОсновные понятия популяционной генетики: частота аллелей и частота генотипов.

1. Частота аллели равна доли данной аллели к общему числу аллелей в популяции

2. Частота генотипа равна доли данного генотипа к общему числу генотипов в популяции

нимается популяционная генетика.

Основные понятия популяционной генетики: частота аллелей и частота генотипов.

1. Частота аллели равна доли данной аллели к общему числу аллелей в популяции

2. Частота генотипа равна доли данного генотипа к общему числу генотипов в популяции

Большое влияние на генетическую структуру популяций оказывает способ размножение.

Популяции самоопыляющихся растений и перекрёстноопыляющихся растений резко отличаются друг от друга. В самоопыляющейся популяции с каждым поколением число гомозигот увеличивается, число гетерозигот уменьшается, следовательно постепенно распадается на две генотипические разнородные группы – чистые линии (гомозиготы доминантные и гомозиготы рецессивные).

В популяциях большинства растений и животных, размножающихся половым путём, осуществляется свободное скрещивание, обеспечивающее равномерную встречаемость гамет. Популяцию, в которой наблюдается равновероятная встреча гамет называется панмиктической.

Генетическая структура панмиктической популяции подчиняется закону Харди – Вайнберга.

Закон Харди – Вайнберга(1908 г) :

В идеальной популяции из поколения в поколение сохраняется строго определённое соотношение частот доминантных и рецессивных генов (p + q =1), а также соотношение частот генотипических классов (p² +2pq + q² = 1)

Где p– частота встречаемости доминантного гена А

q - частота встречаемости рецессивного гена а

p² - частота встречаемости гомозигот по доминанте (АА)

2 pq-частота встречаемости гетерозигот (Аа)

q² -частота встречаемости гомозигот по рецессиву (аа)

Условия существования идеальной популяции:

· Популяция состоит из большого числа генов

· Особи в популяции скрещиваются свободно (панмиксия)

· Отсутствует естественный отбор

· Популяция полностью изолирована от других популяций

У человека выделяют три типа популяций

Ø Изоляты – это эндогенные популяции. 1,5 тыс. (труднодоступные районы близкородственные браки больше 90%)

Ø Демы – небольшие популяции от 1,5 тыс. до 4 тыс. (близкородственные браки больше 80%)

Ø Большие популяции(панмиктические) – популяции с населением крупных городов

Генетическая структура популяций. Типы популяций

На всех уровнях организации живой материи (молекулярном, хромосомном, клеточном, организменном) действуют одинаковые, механизмы и законы наследственности и есть факторы, нарушающие эти закономерности и приводящие к изменениям признаков и свойств организмов. Но все виды на Земле существуют в форме не разрозненных особей, а их совокупностей. Группа, или совокупность особей, относящихся к одному виду, заселяющих определенное пространство и имеющих сходные механизмы адаптации к условиям обитания, называется популяцией. Изучением генетических процессов на уровне популяции занимается популяционная генетика.

Генетическая структура популяции самоопыляющихся организмов (сем. злаковых — ячмень, пшеница; сем. бобовых) характеризуется известной степенью гомозиготности особей по ряду генов.Самоопыление, приводя к гомозиготации особей, вовсе не делает популяцию генетически однородной. При самоопылении особей, гетерозиготных по одной паре аллелей, например Аа, в ряду поколений будет постоянно уменьшаться число гетерозигот, по при этом выщепятся по крайней мере две генетически неодинаковые гомозиготные чистые линии: АА и аа. Если учесть, что гомозиготация идет не по одной, а по многим парам аллелей, легко предположить, сколько чистых линий с различной комбинацией гомозигот по каждой паре аллелей может образоваться в популяции. Например, гомозиготация по двум парам аллелей приведет к формированию четырех чистых линий: ААВВ, ААвв, ааВВ и аавв.

Перечень документов по охране труда. Сроки хранения: Итак, перечень документов по охране труда выглядит следующим образом.

Социальное обеспечение и социальная защита в РФ: Понятие социального обеспечения тесно увязывается с понятием .

На нашей планете обитает более двух миллионов видов животных, полмиллиона растений, грибов, микроорганизмов. Такое огромное видовое разнообразие формировалось на протяжении долгого времени благодаря эволюционным механизмам.

Основы эволюционной теории заложены Дарвином в XIXст. До него считалось, что виды населяющие землю постоянны и неизменны. Дарвин доказал противоположное, и описал вид, как группу особей с общими признаками и характеристиками, которые меняются под влиянием окружающей среды.

Вид его критерии и структура изучались еще в XVII-XVIII ст. Тогда Карл Линней систематизировал огромное количество информации о животном и растительном мире. Классифицировал организмы на виды, классы, роды.

Что такое вид и его основные критерии

Вид — это группа организмов, объединённых сходством морфологических и физиологических признаков, которые скрещиваются между собой и приносят плодовитое потомство, обитают в одинаковых условиях среды и заселяют определенную территорию. Структурная единица вида – популяция.

Популяция — объединение особей одного вида, что обладают одним геномом и находятся в частичной изоляции друг от друга. Вид включает несколько популяций, каждая из них населяет участок ареала вида.

Также структурной единицей вида является подвид – отличительные черты особей в подвидах менее выражены, чем в видах, но более четко прослеживаются, чем в популяциях.

Для идентификации видовой принадлежности животных, растений, простейших учёные составили критерии, которые позволяют сгруппировать особей по общим признакам.

Таблица критериев вида

Критерии вида	Характеристика
Морфологический критерий	Обусловлен наличием общих признаков внешнего и внутреннего строения организмов, которые относятся к одному виду. Не используется, как основной критерий, так как существует ряд исключений. Примерами служат виды-двойники, которые выглядят идентично, но изолированы друг от друга и не скрещиваются (2 вида черных крыс с разным хромосомным набором). Также наличие полового диморфизма, разнообразие сортов и пород, требует для идентификации вида дополнительных критериев.
Генетический критерий	Указывает на количество и структуру хромосом, его видовой кариотип. Представители вида обладают одинаковым хромосомным набором. Примеры: сорта твердой пшеницы имеют 28 хромосом, один вид насекомых наездников – 10 хромосом. Есть исключения, когда, к примеру, разные виды кошачьих обладают одинаковым хромосомным набором.
Физиологический критерий	Основан на сходстве процессов жизнедеятельности, таких как биоритмы, питание, одинаковое инстинктивное поведение и главное способ размножения. Представители различных видов не скрещиваются. В связи с неодинаковыми сроками вынашивания потомства, отличительным строением половых органов и т.д.
Биохимический критерий	Различие биохимических параметров среди разных видов (строение белковых молекул и ДНК). Установлено, что разные виды организмов способны синтезировать определенные вещества. Примером служит способность различных видов растений семейства пасленовых продуцировать алкалоиды, или наличие специфических ферментов у бабочек рода Amata. Такой метод определения видовой принадлежности не нашел популярности. Он очень трудоемкий, но все же не является абсолютным.
Географический критерий	Обозначает распространенность вида. Есть виды эндемики, заселяющие ограниченный ареал, а есть организмы, которые встречаются во всех уголках земли. Многие виды все же занимают один ареал, и в таком случае географический критерий не может быть достоверным.
Экологический критерий	Это условия окружающей среды, где обитает вид. Должны присутствовать факторы, которые нужны для выживания вида. Подходящий климат, достаток пищи, благоприятные условия для выращивания потомства.
Исторический критерий	Предполагает изучение предков отдельного вида, его эволюции на протяжении столетий. Носит комплексных характер, так как требует изучения генетического фонда, морфологических свойств и мест обитания предшественников современного вида.

Нет такого единого критерия, который бы полноценно описывал характеристики вида. Поэтому пользуются несколькими критериями для точного отображения свойств конкретной группы организмов.

Видообразование. Микро и макроэволюция видов

Видообразование – это формирование биологических видов и изменение их во времени. При этом возникают генетически обусловленные барьеры между новообразованными видами, препятствующие скрещиванию и рождению потомства.

Микроэволюция — эволюционные явления, возникающие внутри вида, которые ведут к появлению новых живых организмов. Образование вида берет начало в популяциях, потому популяцию называют элементарной эволюционной единицей.

Макроэволюция – процесс образования крупных систематических единиц: родов, семейств. В основе ее механизма лежат те же факторы, что и при микроэволюции.

Пути видообразования

Главное условие эволюции — изоляция, которая ведет к тому, что основные характеристики сохраняются в пределах отдельного вида и препятствует скрещиванию особей. В зависимости от вида изоляции, существует 2 пути видообразования.

Географическое видообразование — образование новых форм организмов идет за счет преград в зоне ареала и пространственной изоляции. Под влиянием комплекса факторов происходит мутация и изменение генома популяции. После скрещивания на свет появляются организмы с уже новыми характеристиками.

Разделения территории — горные цепи, речные заливы, моря. К примеру, виды сосновых деревьев или попугаев Eclectus появились в связи с рельефными преградами.

Экологическое видообразование — при этом группы особей одного вида способны жить лишь в своей экологической нише, находясь на одной территории. В данном случае изоляция связана с отличиями в способах скрещивания (опыление растений).

Генетическая структура популяции – соотношение в популяциях различных генов и аллелей. Она определяется богатством генофонда популяции (совокупность генов всех особей популяции).Любая популяция представляет собой непрерывный поток поколений благодаря обмену генами, который происходит в результате скрещивания особей друг с другом. Признаки, появившиеся в ходе независимого комбинирования генов, определяют формирование фенотипа организмов и обусловливают изменчивость в популяции. В ходе естественного отбора адаптивные фенотипы сохраняются, а неадаптивные исчезают. Так формируется генетическая реакция всей популяции, которая определяет выживание данного вида. Только те особи популяции, которые выжили и оставили потомство, вносят вклад в будущее своего вида.

Популяция включает огромное количество разнообразных генов, которые образуют ее генофонд. Каждый ген может существовать в нескольких формахназываемых аллелями. Число особей в конкретной популяции, несущих определенный аллель, определяет частоту данного аллеля.

Причиной того, что отдельно взятый генотип не может служить адекватной еденицей процесса эволюции, является то, что его генотип остается неизменным на протяжении всей его жизни, а время жизни организма ограничено. С другой стороны, популяция представляет собой непрерывный ряд поколений, а генетическая структура популяции может изменяться, т.е. эволюционировать, от поколения к поколению. Непрерывность существования популяции обеспечивается механизмом биологической наследственности.

При изучении процесса эволюции важное значение имеет представление о генофонде. Генофондом называется совокупность генотипов всех особей популяции. Для диплоидных организмов генофонд популяции, насчитывает N особей, состоящих их 2N гаплоидных генотипов. Таким образом, генофонд популяции из N особей включает в себя N пар гомологичных хромосом и 2N аллелей каждого локуса (4N, т.к. у диплоидного организма 2 локуса). Исключение составляют половые хромосомы и сцепленные с полом гены, представленные в каждом гетерогаметном организме в одном экземпляре.

Непосредственно мы наблюдаем лишь фенотипы, а не генотипы или гены. Изменчивость генофонда может быть описана либо частотами генов, либо частотами генотипов. Если мы знаем соотношение между генотипами и соответствующими им фенотипами, то по частотам наблюдаемых фенотипов мы можем рассчитать частоты соответствующих генотипов.

Частоты аллелей можно рассчитать по частотам генотипов, учитывая, что в гомозиготах содержится по два одинаковых аллеля, а в гетерозиготах – по одному аллелю каждого типа. Таким образом, что бы получить частоту аллелей каждого типа, нужно к частоте индивидуумов, гомозиготных по данному аллелю, прибавить половину частоты гетерозигот по этому аллелю. Если частоты генотипов представить как: гомозиготных (АА) – D, (аа) – R, гетерозиготного (Аа) – H, то частоты аллелей считаются как:

p = D + 1/2 H

q = R + 1/2 H

Закон Харди — Вайнберга . свидетельствует о том, что наследование как таковое не меняет частоты аллелей в популяции.

Если обозначить частоту аллели А через р, а частоту аллели а через q, то при наличии по данному локусу только двух аллелей в популяции: рА + qa = 1. Соотношение генотипов в таком случае будет: (рА -- qa)2 = р2АА + 2pqAa -- q2aa= 1, в чем легко убедиться, воспользовавшись решеткой Пеннета:

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Если в популяции для данного гена присутствуют три аллели с частотами р, q и г, то частоты генотипов также соответствуют формуле биномиального распределения:

(р + q + г)2 = р2 + q2 + г2 + 2pq + 2pr + 2qr = 1

и т. д. при большем числе аллелей.

Представим, что аллели А и а. встречаются с частотами 0,5, тогда в fi частоты генотипов будут:

0,25 АА 0,25Ла

Таким образом, 0,25АА + 0,50Ла + 0,25аа = 1. Нетрудно видеть, что при этом сохраняется исходная частота аллелей: 0,5А и 0,5а. В следующем поколении получают то же соотношение генотипов, как и в последующих поколениях. Пользуясь этим приемом и принимая иные значения р и q, легко убедиться, что уже в первом поколении в популяции устанавливается равновесие, сохраняющееся и во всех последующих.

Эта закономерность была очевидна для математика X. Харди, и он хотел, чтобы она стала известна биологам, считавшим, что частота доминантной аллели в смешанной популяции может автоматически возрастать.

В строгом смысле закон Харди — Вайнберга приложим к бесконечно большим популяциям, в которых осуществляется панмиксия и на которые не действуют никакие внешние факторы. Только при этих условиях популяция находится в равновесии, т. е. частоты аллелей и генотипов в ней постоянны. Очевидно, что это идеальное представление о популяции никогда не реализуется в природных условиях. На популяцию постоянно действуют многочисленные внешние и внутренние факторы, нарушающие генетическое равновесие, которые будут рассмотрены далее.

Как определить частоту аллелей в популяции при полном доминировании? Поскольку, согласно формуле Харди—Вайнберга, (рА.->- то, зная частоту рецессивных гомозигот, достаточно извлечь квадратный корень из полученной величины, и мы найдем частоту рецессивной аллели q. Частота доминантной аллели составит р = 1 — q. Определив таким образом частоты аллелей А и а, можно выяснить частоты всех генотипов в популяции.

Важным следствием закона Харди—Вайнберга является то, что редкие аллели в популяции присутствуют преимущественно в ге-терозиготе. Например, если аллель а встречается с частотой 0,01, а аллель А — соответственно с частотой 0,99, то частота гетеро-зигот составит 0,0198, т. е. около 0,02, а рецессивных гомозигот — 0,0001. Таким образом, в гетерозиготном состоянии рецессивная аллель встречается более чем в 100 раз чаще, нежели в гомози-готном.

В медицинской генетике закон Харди — Вайнберга позволяет оценить популяционный риск генетически обусловленных заболеваний, поскольку каждая популяция обладает собственным аллелофондом и, соответственно, разными частотами неблагоприятных аллелей. Зная частоты рождения детей с наследственными заболеваниями, можно рассчитать структуру аллелофонда. В то же время, зная частоты неблагоприятных аллелей, можно предсказать риск рождения больного ребёнка.

В селекции — позволяет выявить генетический потенциал исходного материала (природных популяций, а также сортов и пород народной селекции), поскольку разные сорта и породы характеризуются собственными аллелофондами, которые могут быть рассчитаны с помощью закона Харди — Вайнберга. Если в исходном материале выявлена высокая частота требуемого аллеля, то можно ожидать быстрого получения желаемого результата при отборе. Если же частота требуемого аллеля низка, то нужно или искать другой исходный материал, или вводить требуемый аллель из других популяций (сортов и пород).

В работах 1920-х годах С. С. Четвериков обосновывает три основные посылки популяционной генетики:Мутационный процесс в природных условиях протекает точно так же, как и в условиях лаборатории. Поэтому мы вправе распространять по крайней мере некоторые выводы, полученные в лаборатории, на природные ситуации.

Один из таких выводов — непрерывное во времени возникновение новых мутаций у всех видов живых организмов, другой — рецессивность большинства вновь появляющихся мутаций по отношению к аллелям дикого типа, распространенным в природных популяциях.

Характернейшей чертой природных популяций является преобладание в них панмиксии( свободные случайные скрещивания), что делает возможным приложение Закон Харди — Вайнберга.

Генетическая гетерогенность популяций- природные модели популяции представлены в основном гомозиготами по доминантным аллелям. Частота дом аллелей близка к единице. С это точки зрения эволюционный сдвиг в популяции основывается на отборе редких благоприятных аллелей.

Основные факторы генетической эволюции в популяциях – С. С. Четвериков, Р. Фишер, С. Райт, Н. II. Дубинин, Д. Д. Ромашов и др. заложили основы современных идей о факторах, определяющих генетическую эволюцию популяций. Использование формул Харди - Вайнберга позволяет рассчитать генетический состав в популяции в данный момент и определить тенденции его изменений в ряду поколений. В целом популяции видов испытывают постоянную эволюцию их генетической структуры. Основными факторами такой эволюции являются: 1) мутации; 2) отбор (естественный и искусственный); 3) генетико-автоматические процессы, или, по-другому, дрейф генов – процессы чисто случайных изменений концентраций аллелей или зависимых от других генетических процессов – сопряженный дрейф аллелей; 4) миграции – естественные процессы смешения популяций или искусственное скрещивание друг с другом разных пород, сортов и видов. 1. Мутации изменяют частоту генов в популяциях. Частота мутирования гена — 10-5 – 10-7 на поколение. Учитывая большое количество генов у человека (порядка 30 0000), до 6% его гамет несут мутантные гены. Доминантные мутации проявляются уже в первом поколении и сразу же подвергаются действию естественного отбора. Рецессивные мутации (возникают значительно чаще) сначала накапливаются в популяции и только с появлением рецессивных гомозигот начинают проявляться фенотипически и подвергаться действию естественного отбора. Насыщенность природных популяций рецессивными мутациями называется генетическим грузом и имеет большое значение для выживания вида. Генетическим грузом в человеческих популяциях объясняется появление до 5% потомков с генетическими дефектами. Накопление мутантных аллелей способствует комбинативной изменчивости, приводящей к генетической гетерогенности (генетическому полиморфизму) природных популяций. Средняя степень гетерозиготности в популяциях растений составляет 17%, у беспозвоночных — 13,4%, у позвоночных — 6,6%, у человека — около 6,7%. Мутационный процесс обеспечивает разнообразие эволюционного материала. 2. Дрейф генов – это случайные колебания частот генов в малых популяциях. Предположим, что на необитаемый остров попало зерно гетерозиготного самоопыляемого растения. Исходная популяция будет состоять на 100% из гетерозиготных особей (Аа). В первом поколении уже будет содержаться только 50% гетерозиготных особей: Р: Аа х Аа, F1 будет: АА + 2Аа + аа. Гомозиготы (АА и аа) дадут только гомозиготных потомков, а гетерозиготы — расщепление 1:1 (поровну гомо- и гетерозигот), поэтому в F2 уже будет 25% гетерозигот. 3. Изоляция – это ограничение свободы скрещивания. Она способствует дивергенции — разделению популяций на отдельные группы и изменению частот генотипов. Различают географический (горные хребты, реки, проливы и т.п.), генетический (неполноценность гибридов, различные наборы хромосом), экологический (различные экологические ниши, размножение при разных температурах) и морфофизиологический (различия в строении половых органов) типы изоляции. В человеческих популяциях наиболее существенной является эколого-этологическая изоляция, включающая религиозные и морально-этические ограничения браков. В малых человеческих популяциях (демах, изолятах) наблюдаются дрейф генов и инбридинг (родственные браки). Эти браки нежелательны, они приводят к инбредной депрессии, так как у родственников высокая степень вероятности гетерозиготности по одному и тому же рецессивному патологическому гену. Например, частота больных фенилкетонурией при неродственных браках составляет 1:15000, а при родственных — 1:7000, альбинизмом — 1:40000 и 1:3000 соответственно. Мерой генетических последствий инбридинга служит коэффициент инбридинга – это вероятность того, что у какой-либо особи в данном локусе окажутся два аллеля, идентичные по происхождению. У детей одной супружеской пары вероятность одинаковых аллелей в одном локусе равна 1/2. У их детей эта вероятность становится 1/4 (1/2xl/2). При вступлении в брак двоюродных сибсов коэффициент инбридинга равен 1/16 (1/4х l/4). Аутбридииг — неродственные браки. Они поддерживают высокий уровень гетерозиготности. Повышению гeтерозиготности человеческих популяций способствует миграция, масштабы которой огромны особенно в последний десятилетия. Иммиграция поставляет новые аллели или новые комбинации генотипов, а эмиграция изменяет со отношение различных генотипов в популяции. Повышение уровня гетерозиготности является одной из причин акселерации (ускорения развитияи повышения массы тела и роста людей). 4. Естественный отбор элиминирует из популяции менее удачные комбинации генов и избирательно сохраняет более удачные генотипы, тем самым, изменяя частоту генов в популяциях. Интенсивность естественного отбора даже в современных человеческих популяциях довольно высокая: спонтанные аборты составляют примерно 50% всех зачатий; мертворождения — 3%; ранняя детская смертность— 2%; не вступают в брак около 20% людей; примерно 10% браков бесплодны. Таким образом, около 75% людей не вносят свой вклад в генофонд будущих поколений. Помимо естественного отбора в популяциях (в том числе и человеческих) может действовать и контротбор — это отбор неблагоприятных в обычных условиях среды признаков. Например, в странах Западной Африки частота патологического гена серповидно-клеточной анемии довольно высока, в то время как в странах умеренного климата он не встречается. Такая распространенность данного гена объясняется устойчивостью гетерозигот к тропической малярии. Гомозиготы по гемоглобину А (АА) имеют нормальный гемоглобин А, способный связывать и переносить кислород, но болеют и умирают от тропической малярии. Гомозиготы рецессивные (аа) болеют серповидно-клеточной анемией, их гемоглобин 8 не связывает кислород и они погибают в раннем детском возрасте от его недостатка. Гетерозиготы (Аа) содержат и гемоглобин А (переносит кислород) и гемоглобин S (обеспечивает устойчивость к тропической малярии) и выживают в эндемичных по тропической малярии зонах.

Полиморфи́зм— способность некоторых организмов существовать в состояниях с различной внутренней структурой или в разных внешних формах.

В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде. Что же такое вид и насколько реально его существование в природе?

В современной биологии видом называют совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определённый ареал (область обитания), имеющих общее происхождение и сходное поведение.

Биологический вид – это не только основная таксономическая единица в биологической систематике. Это целостная структура живой природы, которая репродуктивно изолирована от других подобных структур и имеет свою собственную судьбу. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения – всё это определяет внутреннюю структуру вида. Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей.

Вторая причина сохранения единства и целостности вида – это репродуктивная изоляция, т. е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Так осуществляется защита генофонда вида (всей совокупности генов вида) от притока чужеродной генетической информации. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого – в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция. У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида – это пример поведенческой изоляции (рис. 12).

Наличие репродуктивной изоляции в природных условиях является решающим фактором в определении вида как генетически закрытой биологической системы.

Характерные признаки и свойства, которыми одни виды отличаются от других, называют критериями вида.

Критерии вида. Существует несколько основных критериев вида.

Морфологический критерий заключается в сходстве внешнего и внутреннего строения организмов. Долгое время этот критерий был главным, а порой единственным. С его помощью легко определяются особи неблизких видов. Различить кошку и мышь сможет даже маленький ребёнок, мышь и крысу – любой взрослый человек, а вот отличить домовую и малую мышь сможет только специалист. Существуют специальные определители, которые основаны на морфологических особенностях организации. Однако внутри вида всегда существует структурная изменчивость между разными особями, поэтому порой бывает достаточно сложно определить вид конкретной особи.

Генетический критерий. Иногда среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются друг с другом. Это так называемые виды-двойники, которые встречаются практически во всех крупных систематических группах и отличаются друг от друга числом хромосом. Например, среди насекомых существуют два широко распространённых вида наездников, которые до последнего времени рассматривались как единый вид (рис. 13).

Рис. 12. Разные типы брачного поведения двух близких видов чаек

Рис. 13. Виды-двойники. Насекомые наездники (А, Б), имеющие разные кариотипы (В): 2n = 10 и 2n = 14

Каждый вид имеет определённый набор хромосом – кариотип, который отличается числом хромосом, их формой, размерами, строением. Различное число хромосом в кариотипе разных видов и видовые отличия геномов обеспечивают генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождению бесплодного потомства (лошак – гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надёжно различать виды-двойники.

Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). Например, у двух близких видов плодовой мушки-дрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида – по утрам, у другого – в вечерние часы.

Биохимический критерий определяется сходством или различием строения белков, химического состава клеток и тканей. Например, отдельные виды низших грибов отличаются друг от друга способностью синтезировать разные биологически активные вещества.

Экологический критерий характеризуется определёнными формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы, т. е. теми условиями, в которых этот вид встречается в природе. В Техасе близкие виды дуба растут на разных почвах: один вид встречается только на известняковой почве, другой – на песчаной, а третий растёт на выходах магматических пород.

Географический критерий определяет область распространения, т. е. ареал, вида. У разных видов размер ареалов сильно отличается. Виды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называют космополитами, а обитающие на небольших территориях и не встречающиеся в других местах, – эндемиками.

Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.

Структура вида. Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus – народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид состоит из совокупности популяций.

Популяция – это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определённую территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от особей других подобных совокупностей.

Именно популяция является элементарной единицей эволюции.

Вопросы для повторения и задания

2. Расскажите, какие биологические механизмы препятствуют обмену генами между видами.

3. В чём причина бесплодия межвидовых гибридов? Объясните это явление, используя свои знания о механизме мейоза.

4. Какие критерии используют учёные для характеристики вида? Какие критерии вы считаете наиболее важными при определении вида?

5. Что такое ареал вида?

6. Охарактеризуйте по основным критериям вид Кошка домашняя.

Подумайте! Выполните!

1. Почему один вид от другого можно отличить только по совокупности разнообразных критериев? Какие критерии вам кажутся наиболее важными?

3. Проведите исследование. Выясните, какие виды, обитающие в вашей местности, являются эндемиками, а какие – космополитами. Подготовьте отчёт о проделанной работе в виде стенда.

5. Приведите доказательства, свидетельствующие о том, что виды объективно существуют в природе.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

1. Структура

1. Структура ВИЧ относится к семейству ретровирусов.Вирион имеет сферическую форму, диаметром 100–150 нм. Кубический тип симметрии. Наружная (суперкапсидная) оболочка вируса состоит из бимолекулярного слоя липидов, который имеет происхождение из клеточной мембраны клетки

Критерии

Критерии Даже беглый анализ особенностей поведения современных животных, стоящих на разных уровнях развития, позволяет заметить, что эволюция живых организмов шла путем постепенного усложнения их взаимоотношений со средой. Вместе с усложнением поведения

3.3. Структура хромосом

3.3. Структура хромосом Каждая хроматида содержит одну молекулу ДНК, связанную с белками-гистонами и негистоновыми белками. В настоящее время принята нуклеосомная модель организации хроматина эукариот (Kornberg R., 1974; Olins А., Olins D., 1974).Согласно этой модели, белки-гистоны (они

6.2.4. Структура шерсти

6.2.4. Структура шерсти Эксперт-кинолог во время выставочной экспертизы не упускает возможность не только осмотреть, но и пощупать собак. Для него важна фактура шерсти оцениваемых животных, особенно лидеров. В большинстве стандартов пород четко оговорены блеск, жесткость

7.2. Структура биоценоза

7.2. Структура биоценоза Структура любой системы – это закономерности в соотношении и связях ее частей. Структура биоценоза многопланова, и при изучении ее выделяют различные

1.2. Структура поведения

1.2. Структура поведения Совокупность возможного поведения животного называют поведенческим репертуаром. Единицей поведения считается поведенческий акт. Поведенческий акт представляет собой совокупность элементов поведения животного от момента возникновения

4.1. Критерии дифференциальной диагностики

4.1. Критерии дифференциальной диагностики Для постановки окончательного диагноза недостаточно простого наблюдения за животным и беседы с хозяевами. Таким образом, перед нами встает задача дифференциальной диагностики. С определенными ограничениями и поправками на

Богатство и бедность — ложные критерии

Структура сна

СООБЩЕСТВО: СТРУКТУРА

СООБЩЕСТВО: СТРУКТУРА От каких процессов зависят численность и разнообразие видов в том или ином сообществе? Какие процессы определяют структуру сообщества? До какой степени структура сообщества определяется локальными процессами, происходящими внутри сообщества

Критерии истинности

Глава 4. Критерии половой принадлежности у человека

Глава 4. Критерии половой принадлежности у человека Заложенная древнегреческой культурой традиция доминирования мужчин над женщинами вне дома (прежде всего, речь идет о социальной жизни и политике) существенным образом повлияла на развитие научных представлений об

Глава 9. Рыцарь и прекрасная дама: критерии мужской и женской привлекательности

Глава 9. Рыцарь и прекрасная дама: критерии мужской и женской привлекательности Внешняя привлекательность: модель множественной приспособленности Эмпирические данные свидетельствуют о том, что естественный отбор может оказывать влияние на социальное восприятие

Читайте также: