Концепция вида его критерии кратко

Обновлено: 04.07.2024

Концепция вида — система взглядов на понятие вида в биологии.

Понятие концепции вида тесно связано с такими направлениями, понятиями и предметами исследования, как критерии вида, видообразование, систематика, таксономия и т.п.

Главные концепции вида

Самыми известными и распространенными в биологии являются несколько концепций вида. Все они имеют определенные сходства и одновременно различия. Четких границ между концепциями нет, и каждый исследователь на практике оперирует всем комплексом приобретенных знаний.

Типологическая (морфологическая) концепция вида

Центром развития этой концепции вида стали естественные музеи как центры изучения и описания биоразнообразия. Морфологическая концепция вида обычно ассоциируется с именем Карла Линнея. Этой концепции также придерживались Платон, Аристотель.

Биологическая (изоляционная) концепция вида

В основе биологической концепции вида (БКВ) лежит понятие репродуктивной изоляции. Концепция сформирована на основе таких дисциплин, как популяционная биология и генетика популяций. Главным критерием вида является репродуктивная изоляция и, соответственно, отсутствие гибридов в условиях симпатрии (проживание на одной территории) близких видов или таксонов неопределенного ранга.

Эта концепция ассоциируется с рядом генетиков и популяционных биологов, в том числе Тадеуша Добжанского, Эрнста Майра, Николая Воронцова и др.

Вследствие многочисленных примеров спонтанной гибридизации или формирования узких гибридных зон между близкими видами эта концепция отмечает многочисленные коррекции вплоть до признания нормальным 5-10% концентрацию гибридов в зонах симпатрии.

Эволюционная (Дарвиновская) концепция вида

Эта концепция тесно связана с именем Чарльза Дарвина, который признавал эволюцию и по существу не признавал виды (Линней — наоборот). Эта концепция получила широкое признание в палеозоологии и у эволюционистов, которые имеют дело с анализом непрерывных изменений видов в пространстве и времени.

Номиналистическая концепция

Согласно этой концепции, в природе существуют только особи, но не существует видов. Вид — мысленное понятие. Сторонниками этой концепции были Диоген, Ламарк, Бюффон.

Вид, критерии видов. Популяция

Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Вид — совокупность особей, имеющих наследственное сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал и одинаково изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.

Чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают по критериям — эволюционно устойчивым диагностическим признакам, характерным для одного вида, но отсутствующим у других.

Основные критерии видов:

Морфологический. Комплекс морфологических признаков, отличающих один вид от другого. Исключение — виды-двойники.
Физиологический. Сходство всех процессов жизнедеятельности у особей, прежде всего — сходство размножения.
Географический. Территориальные различия. Каждый вид занимает определённую территорию или акваторию (ареал). Ареалы разных видов могут перекрываться.
Экологический. Каждый вид характеризуется своим собственным отношением со средой обитания.
Генетический. Для каждого характерен определённый набор хромосом, сходных по размерам, форме и составу.
Этологический. Особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности организма.

Подвид — географически или экологически обособленная часть вида, особи которой под влиянием факторов среды приобрели устойчивые особенности, отличающие ее от других особей того же вида; особи разных подвидов могут свободно скрещиваться в природе.

Развитие представлений о виде

Карл Линней	Виды реально существуют. Виды не изменяются.
Ж.-Б. Ламарк	В природе реально существуют лишь группы особей. Вид — категория не существующая, а введенная человеком. Любое изменение условий приводит к изменению особей.
Ч. Дарвин	Виды реально существуют как совокупности особей. Виды изменяются вследствие эволюции.

Экологическая ниша — пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе (экосистеме), комплекс его связей с другими видами и требований к физической среде обитания.

Каждая популяция характеризуется плотностью (количество особей на единицу площади), численностью (общее количество особей популяции), возрастным составом (соотношение молодых, зрелых и старых особей), половой структурой (соотношение самок и самцов), пространственной структурой (характер размещения особей).

Типы пространственного распределения особей:

Пятнистое (групповое) распределение встречается чаще всего, Связано с неоднородностью среды или склонностью организмов образовывать группы.
Случайное (диффузное) распределение характерно для однородной среды при отсутствии сильного взаимодействия особей.
Регулярное (равномерное) распределение связано с острой конкуренцией между разными особями.

Популяции (по характеру использования территории):

оседлые — длительное время занимают одну и ту же территорию,
кочевые — недалеко перемещаются в поисках корма и во время зимовки (это способ избегания неблагоприятных условий и лучшего приспособления к сезонным явлениям)
мигрирующие — закономерная смена местообитания по определенным маршрутам.

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.

Создатель классификации растений и животных К. Линней выделил биологический вид в качестве единицы систематики. Естествоиспытатель считал сходство морфологических признаков, их способность свободно скрещиваться между собой ведущими критериями для отнесения живых организмов к одному виду. Линней был уверен в неизменности видов.

Учение о наименьших группах организмов, обладающих близким родством, развивали Ж. Б. Ламарк, Ч. Дарвин. Исследователи выяснили, что виды не существуют в природе вечно, а возникают, проходят путь развития и исчезают. Также, развитие науки позволило установить различия в химическом и генетическом составе, метаболизме.

Вид, его критерии

Видом называют группу особей с наследственным сходством признаков (Рис. 1). Для них характерна возможность скрещивания между собой. Появившееся потомство тоже плодовито. Особи одного вида обитают в определенной географической области, которую называют ареалом.

Рис.1. Виды животных

Нередко, особи приобретают устойчивые отличия от представителей других частей того же вида. Это происходит под воздействием условий внешней среды и других факторов. Возникают географические и экологические обособленные части вида — подвиды.

Не следует путать подвиды с появлением разной окраски и неодинаковыми размерами тела самцов и самок одного и того же биологического вида. Различия во втором случае обусловлены половым диморфизмом (Рис. 2).

Рис.2. Пример полового диморфизма. Самец и самка сокола

Критерии вида, разработанные биологами, надо рассматривать в комплексе (Табл. 1).

Критерии вида

Название

Описание

Проявляется в сходстве внешнего вида и анатомического строения особей одного вида. Часто у близкородственных видов появляются похожие морфологические черты, поэтому одного критерия недостаточно для определения.

Наблюдается сходство в протекании процессов жизнедеятельности у особей, принадлежащих к одному виду. Близкородственные виды настолько похожи в плане физиологии, что могут скрещиваться и давать потомство.

Химический состав клеток и тканей, процессов жизнедеятельности сходны у особей одного вида. Тождественность белков позволяет идентифицировать виды даже на молекулярном уровне.

Возникает приспособление особей одного вида к определенному питанию, похожим условиям обитания. Поэтому они занимают одни и те же экологические ниши и экосистемы.

Гигантский борщевик встречается в разных природных зонах на больших территориях. Такие растения космополиты угрожают существованию других видов, наносят экологический и экономический ущерб (Рис. 3).

Амброзия полыннолистная — злостный сорняк. Пыльца растения вызывает аллергию у людей. Ареал обитания амброзии за последние десятилетия значительно расширился.

Рис.3. Виды-космополиты: борщевик, амброзия

Главным критерием вида считается генетический. Принадлежащие к одному виду особи обладают одинаковым кариотипом (набором хромосом), нуклеотидным составом ДНК. Между ними возможно скрещивание. Появившееся потомство обладает плодовитостью.

Рис.4. Видовое разнообразие жуков и цветковых растений

Полностью идентичные особи в природе не встречаются. Например, в одной популяции божьих коровок в окраске крыльев преобладает красный цвет, в других — черный. Один этот признак — не решающий в вопросе принадлежности насекомых к виду Coccinella septempunctata. Важен весь комплекс признаков.

Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции

Биологический вид — целостная система, устойчивая при сохранении местообитания, условий среды. Особи одного вида неравномерно размещены по территории. В одних местах более распространены, в других не могут жить.

Популяция — совокупность совместно обитающих особей одного вида. Устойчивое во времени образование может исчезнуть в случае природных катастроф или в результате хищнического истребления. Две разнополые особи — минимальная популяция. Однако такое образование неустойчиво из-за недостаточного разнообразия генофонда.

Связи между организмами в пределах одной популяции:

общность происхождения;
забота о потомстве;
местообитание;
защита от врагов;
совместный поиск пищи.

Организмы в одной популяции бывают полностью изолированными. Так происходит при наличии географических преград (горных цепей, рек, озер). Неизолированные организмы обитают на однородной территории (Рис. 5). Изоляция бывает не только пространственной, но и физиологической, репродуктивной, экологической.

Рис.5. Популяции копытных животных в саванах и полупустынях не изолированные

Экологическая характеристика популяций включает 5 признаков:

Численность особей (периодически меняется).
Рождаемость — количество индивидов, появившихся на свет за единицу времени.
Смертность — число умерших или погибших за единицу времени.
Плотность — сколько приходится особей одного вида на единицу площади территории, объема почвы или воды.
Биомасса — масса особей, которая приходится на единицу площади или объема.

Половая — соотношение количества особей разных полов.
Возрастная — различия по возрастному признаку.
Пространственная — территориальное распределение в среде обитания.
Этологическая — особенности поведения.

Живые организмы в популяциях ведут одиночное или групповое существование. Совместное проживание дает возможность лучше защищаться от врагов, размножаться, обучать молодняк. Группы животных называют стаями, колониями, табунами.

Одни популяции относятся к оседлым. Для них характерно длительное проживание на одной и той же территории. Кочевые популяции перемещаются в поисках корма, во время зимовки. Мигрирующие сменяют местообитания по одним и тем же маршрутам. Птицы летят на зимовку в теплые регионы и возвращаются к гнездам.

Численность и плотность популяции изменяются постоянно. Чаще всего так происходит под влиянием условий среды (бескормицы или обилия пищи, инфекций). Резкие колебания численности особей одной популяции происходят при воздействии одного или группы факторов. Подобное явление русский ученый С. С. Четвериков назвал популяционными волнами (Табл. 2).

Виды

Причины

Особенности жизненных циклов, сезонные изменения климатических факторов.

Нехватка корма, засуха, очень низкие температуры воздуха и почвы, стихийные бедствия.

Обмен генетическим материалом между особями одной популяции происходит намного чаще, чем между представителями разных популяций. Популяционные волны способны привести к резкому изменению генофонда.

Микроэволюция

В популяциях одного вида происходят эволюционные процессы, ведущие к его изменению (Табл. 3.). Возникают подвиды и, в конечном счете, новые виды. Поэтому, популяция считается элементарной эволюционной единицей. Для реализации ее потенциала необходимы определенные условия.

Элементарные эволюционные факторы

Особенности действия

Разновидности и вызываемые явления

Ненаправленный характер

Популяционные волны — Колебания численности особей одного вида.
Изоляция — Препятствия для свободного обмена генетической информацией.
Дрейф генов — Изменение частоты встречаемости отдельных признаков в популяции.

Направленный характер

Естественный отбор — В классическом понимании — выживание организмов, признаки которых оказались полезными в условиях обитания, и гибель существ с вредными признаками.

Микроэволюция начинается с естественного отбора, мутаций и дивергенций (расхождением признаков) — источников генетического материала. Рецессивные мутации образуют резерв наследственной изменчивости. Они тоже могут фенотипически проявиться в изменившихся условиях существования и попасть под действие естественного отбора.

Происходит образование новых популяций, отличающихся от исходных морфологически и генетически. Географическая и репродуктивная изоляция между старыми и новыми популяциями в итоге приводит к возникновению новых видов.

Классический пример описан еще Ч. Дарвином. Вьюрки с Галапагосского архипелага отличаются от обитающих на материке. Различия в характере пищи и удаленность островов сначала определили появление расхождений в строении клювов. Постепенно популяции разделились. В дальнейшем возникли самостоятельные виды.

Микроэволюция не прерывается. Каждый новый вид — это промежуточный результат. Исчезнувшие виды вновь на Земле не появляются. Этот факт доказывает необратимость эволюции.

В более длительные исторические периоды близкородственные виды объединяются в роды и более крупные группы — семейства, отряды, классы. Надвидовые процессы называют макроэволюцией.

Образование новых видов

Согласно теории Ч. Дарвина, процесс видообразования начинается с расселения особей одного вида. Возникают новые популяции, обостряется внутривидовая борьба за существование, начинают действовать механизмы естественного отбора. По современным представлениям, образование подвидов и видов не всегда обусловлено борьбой за существование.

В различных популяциях вида возникают неодинаковые приспособительные изменения к различным условиям существования. Наблюдается дивергенция — расхождение признаков и свойств организмов. Различия накапливаются на генетическом уровне. Только при невозможности скрещивания с образованием плодовитого потомства популяции становятся отдельными видами.

Способы видообразования

Различают аллопатрическое или географическое видообразование. В результате расселения особей в новых условиях существования происходит обособление видов (Схема 1).

Второе направление — экологическое видообразование. Особи приспосабливаются к разным условиям существования в пределах одного и того же ареала (Схема 2).

Биологическая изоляция выражается в появлении различий в наборе генов, изменении числа хромосом. Утрачивается способность особей внутри ареала к скрещиванию. Если даже она сохраняется, то потомство уже не обладает плодовитостью.

Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Рис.6. Разнообразие растений, грибов, животных

Все причины угасания, гибели видов в прошлом и сейчас до сих пор неизвестны. Основными факторами этого процесса в далекие геологические эпохи были разломы земной коры, вулканизм, горообразование, резкие изменения климата.

Исчезновение видов обусловлено не только физическим уничтожением растений и животных. Большой урон видовому разнообразию наносят стихийные бедствия (пожары, наводнения, извержения вулканов). Одной из причин исчезновения значительного числа видов является деятельность человека (распашка земель, вырубка лесов, осушение болот, строительство).

Нарушение мест обитания ведет к сокращению численности, вымиранию растений и животных. Процесс начался вместе с появлением человеческого общества и приобрел наибольший размах в последние столетия. Более уязвимыми оказались виды, приспособленные к одному местообитанию, одному виду пищи (амурский тигр, панда, коала). Как подсчитали ученые, в XXI веке мир теряет в течение часа 10 видов.

Рис.7. Краснокнижный венерин башмачок

Сохранение видового многообразия подразумевает охрану редких видов, запрет на их уничтожение, создание искусственной среды (зоопарков), генетических банков. Сохранению местообитаний в значительной мере способствует организация ботанических садов, заказников, заповедников, национальных парков. Различия между ними заключаются в степени разрешенного вмешательства в природную среду, запрещенных видах деятельности человека на охраняемых территориях.

Читайте также: