ВИД И ЕГО СТРУКТУРА. КРИТЕРИИ ВИДА

<

110714 1330 1 ВИД И ЕГО СТРУКТУРА. КРИТЕРИИ ВИДАНа Земле существуют не менее 2 млн. видов животных, до 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч видов грибов и микроорганизмов. Как возникло великое многообразие видов и приспособленность их к среде обитания? Ответ дает научная теория эволюции Живой природы, основы которой в XIX в. заложил великий английский ученый Чарлз Дарвин.

До Дарвина большинство биологов держалось представлений о постоянстве и неизменности живых организмов — видов столько, сколько их создал бог. Организмы и органы полностью соответствуют цели, которую якобы поставил творец. Сущность мировоззрения этого периода заключается в представлениях о постоянстве, неизменности и изначальной целесообразности природы. Такое мировоззрение получило название метафизического (греч. «физис»—природа, «мета»—над). Метафизические представления поддерживались церковью и правящими кругами.

В XVII—XVIII вв. накопилось множество описаний видов животных, растений, минералов. Огромную задачу систематизации этих, материалов выполнил Карл Линней (1707 – 1778), шведский натуралист, врач. На основе -сходства по одному — двум наиболее заметным признакам он классифицировал организмы на виды, роды, классы. Он правильно поместил в один отряд человека и человекообразных обезьян. Линней ввел в науку предложенные предшественниками двойные латинские названия — род и вид (Canis famili aris — собака домашняя, Ribes rubrum — смородина красная и т. д.). Латинские названия помогли общению ученых разных стран.

Линней полностью разделял метафизические представления о природе, усматривая в ней изначальную целесообразность, якобы доказывающую «премудрость творца». Каждый вид он считал результатом отдельного творческого акта, неизменным, постоянным, несвязанным с другими видами родством. К концу жизни, однако, под влиянием наблюдений в природе он признал, что иногда виды могут возникать путем скрещивания или в результате действия изменений среды.

Значение трудов Линнея огромно: он предложил систему животных и растений, лучшую из всех предыдущих; ввел двойные названия видов; усовершенствовал ботанический язык.

Видом считают совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал.

Виды отличаются друг от друга многими признаками. Характерные для вида признаки и свойства называют критериями. Различают несколько критериев вида.

В основе морфологического критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида. Но особи в пределах вида иногда настолько изменчивы, что только по морфологическому критерию не всегда удается определить вид. Вместе с тем существуют виды, морфологически сходные, однако особи таких видов не скрещиваются между собой. Это — виды-двойники, которые исследователи открывают во всех систематических группах. Например, у черных крыс два вида-двойника — хромосомами. Открыли 6 видов-двойников малярийного комара, раньше считавшихся одним видом. Таким образом, одни морфологические признаки не обеспечивают выделения вида.

Генетический критерий —это характерный для каждого вида набор хромосом, строго определенное их число, размеры и форма. Это — главный видовой признак. Особи разных видов имеют разные наборы хромосом, поэтому они не могут скрещиваться и отграничены друг от друга в естественных условиях.

В основе физиологического критерия лежит сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего сходство размножения. Представители разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно. Нескрещиваемость видов объясняется различиями в строении полового аппарата, сроках размножения и др. Однако в природе есть виды, которые скрещиваются и дают плодовитое потомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив). Следовательно, физиологический критерий недостаточен для определения видовой принадлежности особей.

Географический критерий — это определенный ареал, занимаемый видом в природе. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным. Есть виды, распространенные повсеместно и нередко в связи с деятельностью человека (многие виды сорных растений, насекомых-вредителей). Географический критерий также не может быть решающим.

Основа экологического критерия — совокупность факторов внешней среды, в которой существует вид. Например, лютик едкий распространен на лугах и полях; в более сырых местах растет лютик ползучий; по берегам рек и прудов, на болотистых местах встречается лютик жгучий (прыщинец).

В настоящее время ученые разработали и другие критерии вида, которые позволяют точнее определить место вида в системе органического мира (по различию белков и нуклеиновых кислот).

Для установления видовой принадлежности недостаточно использовать какой-нибудь один критерий; только совокупность их, взаимное подтверждение правильно характеризуют вид.

Вид —экологическая единица. Виды различаются между собой целым рядом признаков: размером, окраской особей, протекающими у них физиологическими процессами, средой обитания, поведением и др.

 

<

В процессе эволюции у каждого вида сформировались приспособления к определенной среде обитания. Например, арктические птицы и млекопитающие имеют белую окраску, приспособлены к жизни в условиях низких температур. Обитатели пустыни имеют желто-серую окраску и разнообразные приспособления к высоким температурам, к недостатку влаги. Подобные приспособления присущи всем особям вида, хотя и могут несколько различаться в пределах большого ареала.

Виды часто занимают большой ареал, в пределах которого особи распределены неравномерно, группами — популяциями. Каждая популяция живет в определенных условиях. Благодаря этому вид, состоящий из ряда популяций, занимает большой ареал, несмотря на разнообразие условий в его пределах. Однако любой вид, состоящий как из одной, так и из нескольких популяций, представляет собой единое целое.

Целостность вида обусловлена связями между его особями. Если вспомнить какие связи существуют между самцами и самками, между родителями и потомством, между особями в стаде, стае и семье, то можно понять, что все это разнообразие связей обеспечивает существование вида как целостной системы. У особей каждого вида в процессе эволюции выработались взаимные приспособления: у ряда животных родители заботятся о потомстве, особи общаются между собой через различные сигналы, вместе защищаются от врагов и т. д. Эта целостность вида достигается также и его обособленностью от других видов. Как вы знаете, особи разных видов различаются по числу и форме хромосом. Это является причиной их морфологических и физиологических различий, вследствие чего особи не могут скрещиваться между собой.

Особи разных видов живут в различных условиях, им присущи разные признаки, особенности размножения (разные места и периоды размножения, различия в поведении животных). Например, береза бородавчатая и береза карликовая—два вида одного рода. Эти виды различаются по морфологическим, экологическим и другим признакам. Береза бородавчатая более высокая, растет в лесу и на открытых пространствах, а береза карликовая низкорослая и обитает на моховых болотах. Иногда особи разных видов скрещиваются, но межвидовые гибриды оказываются нежизнеспособными или бесплодными.

Видовые приспособления иногда приводят к гибели отдельных особей, но они полезны виду в целом. Так, некоторые виды птиц часть птенцов выбрасывают из гнезд, когда им становится там тесно. Выброшенные птенцы чаще всего погибают, но при этом выживают оставшиеся птенцы, наиболее крепкие и жизнеспособные. Следовательно, данное приспособление идет на пользу виду в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Популяция как элементарная структура вида

 

Популяция — единица эволюции. Особи любого вида распространены в пределах ареала неравномерно, как бы островами, т. е. густонаселенные участки сменяются редконаселенными. В лесостепи Западной Сибири береза распространена островами — рощи, леса в степи. В средней полосе европейской части России береза встречается сгущениями. На 1 км2 в чистых березняках растут, тысячи деревьев, в смешанных лесах несколько сотен. Такие сгущения чередуются с лугами, где на 1 км2 попадаются единичные березы.

Неравномерность распределения особей одного вида в ареале связана с различиями в условиях жизни, сложившимися в разных его участках (микроклимат, кормовые объекты, почва, другие виды и т. п.). Виды, жизнь которых связана с древесной растительностью, занимают в ареалах лесные участки. Колонии европейского крота встречаются на лесных опушках и лугах, жгучая крапива растет по канавам, огородам, около дорог.

Особи любого вида живут не поодиночке, а группами; между особями в таких группах на протяжении длительного времени сформировались сложные взаимоотношения.

Совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида, называют популяцией. Это элементарная структура вида, в форме которой он существует.

Что же объединяет особей в одну популяцию? Главный объединяющий фактор — это свободное скрещивание особей друг с другом. Особи одной популяции обладают большим сходством во всех свойствах и признаках по сравнению с особями даже соседней популяции того же вида. Возможности встречи особей разного пола и их скрещивания внутри популяции значительно выше, чем между особями соседних популяций.

Смешиванию популяций препятствуют различные барьеры: географические — горы, реки, моря, климат, почвы; биологические — у животных, например, некоторые различия в строении полового аппарата, сроках спаривания и гнездования, инстинкте сооружения нор и гнезд, поведении в период спаривания; у растений — в периоде цветения и опыления, в скорости прорастания пыльцы, в отношениях с насекомыми-опылителями. Все сказанное о популяциях относится главным образом к двуполым животным и к растениям с перекрестным опылением.

Различия между популяциями одного вида хорошо видны на следующем примере. Широко распространенный вид окунь обыкновенный в крупных озерах образует две популяции. Одна популяция живет в прибрежной зоне, особи питаются мелкими животными, растут медленно. Другая популяция обитает на большой глубине, особи питаются рыбой и их икрой, растут быстро.

В популяции постоянно возникают наследственные изменения. В результате скрещивания они распространяются в популяции и насыщают ее, она становится неоднородной. В популяции действует борьба за существование, а также естественный отбор, благодаря которым выживают и оставляют потомство лишь особи с полезными в данных условиях Изменениями. Таким образом, популяция представляет собой единицу эволюции.

Популяцию рассматривают в качестве структурной единицы вида и единицы эволюции.

 

Каждая популяция характеризуется определенной численностью особей, ее изменениями, занимаемым пространством, возрастным и половым составом особей.

Территория, занимаемая разными популяциями одного вида, а тем более различных видов, очень колеблется и зависит от степени подвижности особей.

Число особей (или численность) в популяции различна у разных видов, но она не может быть ниже некоторых пределов. Сокращение численности за эти пределы может привести к вымиранию популяции. Численность популяций может резко меняться по сезонам и годам. Известно массовое размножение в некоторые годы леммингов (мелкие грызуны), саранчи, болезнетворных бактерий, божьих коровок. У видов животных и растений с большей продолжительностью жизни и относительно малой плодовитостью численность популяций более устойчивая. Численность популяций насекомых и мелких растений на открытых пространствах нередко выражается в сотнях тысяч и миллионах особей. В популяциях ящерицы прыткой она колеблется от сотен до нескольких тысяч особей.

Полагают, что при численности популяции меньше нескольких сотен особей случайные причины (пожар, наводнение, изменение погоды) могут сократить ее настолько, что рождаемость перестанет покрывать убыль. На протяжении нескольких поколений оставшиеся особи вымрут.

Популяция состоит из разных по полу и возрасту особей. Соотношение половозрелых и неполовозрелых особей в популяциях различно и зависит от продолжительности жизни, времени наступления половой зрелости, интенсивности размножения. Соотношение полов, т. е. число мужских и женских особей, в популяции изменяется.

Таким образом, популяции представляют собой форму существования вида, обеспечивающую приспособленность его к конкретным условиям среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Деятельность человека создает условия, способствующие появлению и развитию новых форм организмов, часто вредных. Достаточно вспомнить сорные растения, сельскохозяйственных вредителей, возбудителей различных болезней. Загрязнение водоемов сточными» водами, содержащими отходы промышленности, ядохимикаты, различные моющие средства, вызывает гибель высших организмов и бурное развитие сине-зеленых водорослей и некоторых микробов, делающих воду совершенно непригодной для жизни.

Необходимость сохранения видов растений и животных побудила к составлению сводок редких и исчезающих видов сначала в отдельных государствах, потом в мировом масштабе. С 1948 г. в нашей стране работу государственных, научных и общественных организаций объединяет и направляет Международный союз охраны природы и природных ресурсов—МСОП.

 

Созданная при нем Комиссия по редким и исчезающим видам издает «Красную книгу» фактов и составляет «черный список» безвозвратно исчезнувших видов.

Охране видов служат заповедники — территории, где не допускается влияние человека на течение природных процессов. Здесь разрабатываются научные основы охраны и восстановления почти исчезнувших в природе видов.

Для охраны видов организуют также национальные парки, в которых для научных исследований выделяют зоны полного покоя животных и огораживают участки редких растений.

Рациональное использование видов предусматривает управление численностью популяции для сохранения ее целостности. Это относится к любому хозяйству, связанному с природой. Вырубку леса производят с учетом его возобновления; отлов рыбы и отстрел животных ведут с учетом воспроизводства популяции.

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1. Андреева Н.Д., Машкова Н.Н., Соломин В.П. Биология.–М.: Союз, 2006.
  2. Бигон М., Харпер Дж. Таусенд К. Экология. Особи, популяции, сообщества/ Пер с англ. Т. 1– 2.–М.: Мир, 1989.
  3. Воронков Н.А. Основы общей экологии. М.: Агар, 2007.
  4. Общая биология/ Под ред. Ю.И. Полянского.–СМ.: Просвещение, 2010.
  5. Одум Ю.. Основы экологии. –М.: Мир, 2003
  6. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. СПб.: Химия, 2009.
  7. Человек и биосфера. Ростов-на-Дону, Изд. РГУ, 1989

     

     

     

     

     

     

     


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.92MB/0.00041 sec

WordPress: 22.05MB | MySQL:123 | 2,838sec