11 Вид критерии и структура

1. ВИД: КРИТЕРИИ И СТРУКТУРА

2.

Вид - совокупность особей со следующими свойствами:
способные к воспроизводству плодовитого
потомства в результате скрещивания;
населяющих четко определенный ареал;
таких, которым присущ ряд общих
морфологических и физиологических признаков;
приспособленных к биотической и абиотической
средам;
имеют общий генофонд и защищены от
проникновения генов других видов
определенными барьерами изоляции.

3.

Критерии вида
Джон Рэй (John Ray) — английский натуралист, в XVII веке
впервые
дал
научно
обоснованное
определение
биологического вида — и тем самым заложил фундамент
для будущей систематики (в том числе для работ Линнея).
Рэй определял вид как наименьшую устойчивую
группу организмов, которую можно
охарактеризовать тремя ключевыми признаками:
Морфологическое сходство. Особи одного вида похожи
друг на друга «не сильнее, чем дети одних родителей».
Способность к размножению. Вид — это группа, члены
которой могут скрещиваться и давать потомство.
Наследование признаков. Потомство сохраняет свойства
родителей, то есть вид воспроизводит себя как
устойчивую форму.
Джон Рэй (1627—1705)

4.

Критерии вида
Карл Линней (1707–1778) — шведский естествоиспытатель,
заложивший
основы
современной
биологической
систематики. Он дал определение виду как элементарной
систематической единице и разработал принципы его
идентификации.
Линней рассматривал вид как основную единицу
классификации живых организмов.
Вид — это группа особей, сходных по строению
(морфологическим признакам).
Особи одного вида способны скрещиваться между собой
и давать плодовитое потомство.
Каждый вид имеет чёткие границы и не изменяется во
времени
Карл Линней (1707—1778)

5.

Критерии вида - признаки сходства между особями одного вида и
признаки, по которым один вид можно отличить от другого

6.

Морфологический критерий - совокупность общих морфологических признаков
Чтобы определить, к какому виду относится
животное, чаще всего анализируют его
морфологические характеристики: окраску тела или
отдельных частей, размеры, пропорции и форму
конечностей, строение черепа и зубов,
дополнительные структуры и прочие признаки.
Самцы львов имеют
гриву, у самок ее нет
Гусеница Белана
капустного отличается от
взрослых особей
У цветковых растений видовую
принадлежность устанавливают
по строению цветка, его форме
и окраске
У папоротников бесполое
поколение имеет листья вайи и корни, а половое –
это пластинка с
ризоидами.

7. Ограничения морфологического критерия

В природе особи одного вида могут отличаться по окраске, размерам и др.
Кастовый полиморфизм
у социальных насекомых термитов
рабочий
солдат
репродуктивная
крылатая
репродуктивная
Мать детеныша – черный
меланистический ягуар,
детеныш – привычного цвета
король
вторая царица
первая царица
Половой диморфизм
– разница внешних
признаков разных полов

8. Существуют виды-двойники, идентичные по морфологическому критерию, но отличающиеся по другим признакам

Ограничения морфологического критерия
Существуют виды-двойники, идентичные по морфологическому критерию, но
отличающиеся по другим признакам
Мышь европейская и Мышь уральская
Данаида монарх и нимфалида вице-король

9.

Физиологический критерий характеризует сходство процессов
жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего, сходство размножения
Особи разных видов не могут скрещиваться из-за несовместимости половых клеток,
строения половых органов, полового поведения в брачный период.
У мух дрозофил невозможность скрещиваться
может быть обусловлена разницей в строении
полового аппарата
Некоторые виды могут давать потомство при
межвидовом скрещивании: примером служит
тумак — стерильный гибрид, образующийся от
самца зайца-русака и самки зайца-беляка.

10.

Физиологический критерий характеризует сходство процессов
жизнедеятельности у особей одного вида
Особи разных видов
отличаются по способам
питания, видам корма
Личинки бабочек,
кузнечиков, саранчи
имеют грызущий
ротовой аппарат и
питаются
растительной пищей.
Жук майский – растительноядный
Жук-навозник - сапротроф
Божья коровка – враг тлей
В то же время у разных видов может
быть и одинаковый тип питания

11.

Биохимический критерий дает возможность различать виды
по биохимическим параметрам
Биохимический анализ даёт
возможность отличать друг от друга
типы одноклеточных организмов,
размножающихся бесполым путём.
Бациллы сибирской язвы
производят белки, которых нет
в других типах бактерий
Ряд биологически активных веществ играет
аналогичную роль в обмене веществ у разных видов
Хлорофилл во всех
зеленых растениях
участвует
в фотосинтезе
Гемоглобин у позвоночных
участвует в транспорте
кислорода.

12.

Молекулярно-биологический критерий.
Между видами существуют молекулярные
различия. Это, прежде всего, различия в
последовательности белков и ДНК, возникшие в
ходе эволюции. До появления эффективных
технологий определения последовательности ДНК
в основном применялись данные по подвижности
белков при электрофорезе (она характеризует
размеры и заряд белковых молекул). В настоящее
время методы чтения ДНК стремительно
развиваются и удешевляются, и уже накоплено
много данных о последовательности ДНК разных
организмов.
Эти
данные
обязательно
используются для характеризации видов.
По последовательностям ДНК строят филогенетические деревья организмов —
реконструкции путей эволюционного расхождения (дивергенции), основанные на
установлении последовательности возникавших замен в ДНК.

13.

Географический критерий вида основан на том,
что каждый вид имеет свой ареал, отражающий его экологические
преимущества, а также место происхождения и историю расселения
Существуют виды, не имеющие четких границ
распространения, а также виды-космополиты,
обитающие на обширных территориях
Таракан рыжий
Муха комнатная
Ареал можжевельника в Северной Америке
Ряска

14.

Экологический критерий основывается на том, что каждый вид может
существовать только при определенных условиях, выполняя свою
функциональную роль в определенном биогеоценозе
Несколько различных видов в разных средах обитания
могут занимать одни и те же экологические ниши
В зависимости от условий среды
один вид способен
приспосабливаться к разным
экологическим нишам — ключевую
роль здесь играют доступность
продуктов питания и конкуренция.
Антилопы в саванах Африки
Зубры в прериях Америки
Кенгуру в Австралии
Головастик
питается
растительной
пищей, а
взрослая лягушка
– типичный
хищник

15.

Генетический (кариотипический) критерий связан с главным свойством вида –
его генетической изоляцией от других – невозможностью скрещиваться особей
разных видов из-за различий в количестве и строении хромосом
Межвидовые гибриды чаще всего
являются стерильными, нарушается
процесс образования половых клеток
Стерильный гибрид
Плодовитое потомство может появляться при
скрещивании особей разных видов
Фертильный
гибрид
канарейки и
зяблика
У разных видов количество
хромосом может быть одинаковым,
а в пределах одного вида можно
обнаружить особей с разным
количеством хромосом.
У черных крыс количество
хромосом 38 и 42

16.

Генетический (кариотипический) критерий связан с главным свойством вида –
его генетической изоляцией от других – невозможностью скрещиваться особей
разных видов из-за различий в количестве и строении хромосом
Известно, что отдельные виды дают гибридное потомство.
Виды изменчивы,
способны эволюционировать
В результате мутаций и рекомбинаций
возникает изменчивость.
Сами организмы подвижны,
что приводит к географической
изоляции и генетическому дрейфу
с разным давлением отбора.
Иногда гены могут обмениваться
между видами путем
горизонтальной передачи генов;
новые виды могут быстро возникнуть
путем гибридизации и полиплоидии.
Мул – межвидовой стерильный гибрид осла и кобылы

17.

Репродуктивный критерий основывается на способности особей одного вида
давать плодовитое потомство
Особи близких видов не могут
скрещиваться из-за
непоследовательного брачного
поведения или несоответствия
мест размножения, отличия
периодов спаривания или сроков
спаривания, обитания в
различных климатических
условиях.
Важную роль в скрещивании играет поведение особей
– брачный ритуал, специфические для вида звуки

18.

Вид - это совокупность особей, занимающих определенную территорию и
обладающих единым генофондом, обеспечивающим наследственное сходство
морфологических, физиологических, биохимических и генетических
характеристик в естественных условиях скрещивания, и дающих плодовитое
потомство
Существуют сложности с определением вида
у прокариот по ряду причин:
- отсутствие полового размножения;
- трудно использовать морфологический критерий;
- горизонтальный перенос генов.
Поэтому для прокариот используется в
основном молекулярно-генетический
критерий. Во многих работах принято считать
пределом 97% совпадения
последовательностей 16S РНК малой
субъединицы рибосом.
РНК показана розовым цветом

19. Структура вида в природе.

Каждый вид в природе имеет структуру, т.е. образует различные группировки. Виды со
слабовыраженной структурой называют монотипическими.
Примером монотипических видов служат виды-эндемики: байкальская нерпа, женьшень,
утконос, большая панда и т.д.

20.

Для большинства видов характерна сложная, многоуровневая структура, образованная
группировками различного ранга. Такие виды называют политипическими и в них
выделяют следующие внутривидовые группировки.
Подвид — более крупная внутривидовая группировка, состоящая из популяций, близких по
ареалу, или по своим экологическим особенностям.
Экотипы – экологические расы вида, приспособленные к жизни в тех или иных условиях и
обладающие рядом отличающихся признаков.
Например: растение ястребинка волосистая образует три экотипа: в лесу, на прибрежных
песчаных почвах и в горах. Все они различаются размерами и формой листьев.
Популяция — естественная элементарная структура вида, представляющая совокупность
свободно скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенную
обособленную часть ареала.