Тема 6.2 "Практическое занятие №7 Вид, его критерии и структура"
план-конспект занятия

Вид, критерии видов. Популяция

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

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

Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определённой части ареала и относительно обособленных от других совокупностей. Термин «популяция» ввёл датский биолог В. Иогансен в 1903 г.

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.

Численность популяции, ее плотность могут периодически и не периодически изменяться под влиянием разнообразных факторов. Такие колебания численности популяции называются популяционными волнами, или «волнами жизни». Это понятие ввел русский биолог С. С. Четвериков.

«Волны жизни» могут резко изменить генофонд популяции за счет дрейфа генов.

Виды и популяции

Вид

Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.

Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.

Каждый вид занимает определенную территорию - ареал. Часто он выглядит как единая территория, однако встречаются и прерывистые ареалы.

Критерии вида

Особи объединяются в один вид на основании сходства по ряду критериев, однако замечу, что ни один из этих критериев не является абсолютным. Только в совокупности данные критерии позволяют объективно сделать вывод о том, к какому виду относится организм.

1. Морфологический (греч. morphos - форма)

Этот критерий определяет сходство внутреннего и внешнего строения. Однако в природе существуют виды-двойники, которые сходны морфологически, но репродуктивно изолированы. Также особи одного вида могут сильно отличаться морфологически, к примеру, половой диморфизм - отличия в строении мужских и женских особей.

2. Физиологический (греч. φύσις - природа)

Данный критерий свидетельствует о сходстве процессов жизнедеятельности среди особей одного вида. К такому критерию можно отнести, к примеру, продолжительность беременности, периоды миграции и спячки у особей.

3. Биохимический

Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.

4. Генетический (греч. γενητως — порождающий)

Особи одного вида сходны по строению и числу хромосом. Этот критерий также не абсолютный, у разных видов число хромосом может быть одинаково: в клетках гориллы, картошки и ужовника по 48 хромосом. Однако различия здесь очевидны :)

5. Экологический (греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом)

Каждый вид занимает в природе определенную экологическую нишу - образ жизни, который ведет данный вид в экосистеме. Понятие "экологическая ниша" - весьма широкое, и включает не только пространственное местообитание вида, но и его место в пищевых цепях, роль вида в межвидовых взаимодействиях и создании органического вещества.

6. Этологический (греч. ethos – образ жизни)

Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.

7. Географический

Распространение вида на определенном ареале (территории).

Популяция (лат. populatio — население)

Популяция - совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой, занимающих определенный ареал обитания и частично изолированных от других популяций. Популяцию можно назвать основной единицей существования, воспроизведения и эволюции вида.

Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов.

Эволюционный процесс следует рассматривать на двух различных уровнях: внутривидовом и надвидовом, в соответствии с которыми различают:

• Микроэволюцию - образования новых видов
• Макроэволюцию - образование новых надвидовых таксонов: род, семейство, отряд, класс, тип

Популяция - элементарная единица эволюции

Необходимо понимать важнейший момент: генотип - совокупность всех генов одного организма - не может играть определяющего значения в эволюции, так как временные масштабы эволюции и жизни отдельно взятой особи не сопоставимы. Эволюционные изменения могут возникать только в популяциях, которые существуют достаточно долгое время, то есть эволюционные изменения происходят на уровне генофонда популяции, а не генотипа отдельной особи.

Вся совокупность генов у особей, составляющих популяцию, называется генофонд и представляет собой механизм обмена и передачи генетического материала. У отдельных особей возникают мутации, которые накапливаются в генофонде, и могут привести к появлению новых признаков (возможно полезных, а возможно и не очень).

Известным примером является необычный организм - палочник, форма тела которого с трудом позволяет его отличить от веток дерева. Эта форма тела возникла так:

• Когда-то произошла мутация, обеспечившая новый признак - форму тела, которая позволила слиться с внешней средой
• Особи с такой мутацией и формой тела чаще выживали в ходе борьбы за существование
• В результате естественного отбора признак закрепился в ряду поколений, так как особи с ним оставались несъеденными и размножались

Теперь вы поняли, что мутации и есть эволюционный материал. Они накапливаются в популяции, а естественный отбор - главный направляющий фактор эволюции: он "отбирает" тех особей, чей признак полезен, помогает им выживать и размножаться. Помните, что в природе выживает не сильнейший, а - приспособленейший!)

Цель: Закрепить на практических примерах знания студентов о критериях вида и его структуре.

 Оборудование:   Л.Н.Сухорукова Биология. 10-11 классы: учеб. для общеобразовательных организаций: базовый уровень, - М.: Просвещение, 2016г.

СОДЕРЖАНИЕ  ОТЧЕТА:

  1.    Выполнение и оформление практической работы.

2. Защита практической работы.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ:

1. Выполните практическую работу.
2. Ответьте на предлагаемые вопросы.

                                          Выполнение работы:

Задание: по материалам учебника составить две таблицы.

Таблица 1. Критерии вида.

Сделайте вывод, охарактеризовав условия, необходимые для определения видовой принадлежности.

 Таблица 2. Структура вида.

Ответьте на вопрос, какова роль популяции в эволюционном процессе?