Критерии вида биология 11 с примерами. Вид и его критерии

Совокупность свойств и общих черт, присущих одному виду, называется критерием вида. Обычно используют от шести до десяти критериев определения вида.

Систематизация

Вид - систематическая или таксономическая единица, имеющая общую характеристику и объединяющая на её основе группу живых организмов. Чтобы выделить биологическую группу в один вид, следует учитывать ряд особенностей, связанных не только с отличительными внешними чертами, но и с условиями проживания, поведением, распространением и т. д.

Понятие «вид» использовалось для объединения внешне сходных животных в группы. К концу XVII века скопилось много сведений о видовом разнообразии, и система классификации требовала пересмотра.

Карл Линней в XVIII веке объединил виды в роды, а роды - в отряды и классы. Он предложил бинарную номенклатуру обозначений, что помогло значительно сократить названия видов. По Линнею названия стали складываться из двух слов - названий рода и вида.

Рис. 1. Карл Линней.

Линней смог систематизировать видовое разнообразие, но сам ошибочно распределял животных по видам, опираясь в основном на внешние данные. Например, относил самца и самку утки к разным видам. Тем не менее, Линней внёс огромный вклад в изучение видового разнообразия:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

  • классифицировал растения по половой принадлежности (двудомные, однодомные, многодомные);
  • выделил шесть классов в животном царстве;
  • отнёс человека к классу приматов;
  • описал около 6000 животных;
  • впервые провёл опыты по гибридизации растений.

Позднее появилась биологическая концепция вида, подтверждающая, что классификация по видам является естественной, генетически обусловленной, а не искусственной, созданной людьми для удобства систематизации. По сути, вид является неделимой единицей биосферы.

Несмотря на возможности современной науки, многие виды до сих пор не описаны. По данным на 2011 год описано около 1,7 млн. видов. При этом в мире насчитывается 8,7 млн. видов растений и животных.

Критерии

По критериям можно определить, относятся особи к одному или к разным видам. В первую очередь выделяют морфологический критерий вида, т.е. представители разных видов должны отличаться внешним и внутренним строением.

Однако зачастую этого критерия недостаточно, чтобы выделить группу живых организмов в отдельный вид. Особи могут отличаться поведением, образом жизни, генетикой, поэтому важно учитывать совокупность критериев и не делать выводов на основе одного признака.

Рис. 2. Морфологическое сходство видов усачей.

В таблице “Критерии видов” описаны наиболее важные критерии, по совокупности которых можно распознать вид.

Название

Описание

Примеры

Морфологический

Сходство внешнего и внутреннего строения и отличие от других видов. Не следует путать с половым диморфизмом

Синицы лазоревка и московка

Физиологический

Сходство жизненных процессов в клетках и органах, способность к одному типу размножения

Различие состава инсулина у быка, лошади, свиньи

Биохимический

Состав белков, нуклеотидов, биохимические реакции и т.д.

Растения, синтезируемые разные вещества - алкалоиды, эфирные масла, флавоноиды

Экологический

Единая экологическая ниша для одного вида

Промежуточный хозяин бычьего цепня - только крупный рогатый скот

Этологический

Поведение, особенно в брачный период

Привлечение партнёра своего вида особым пением у птиц

Географический

Расселение на одном ареале

Ареалы горбатых китов и дельфинов не совпадают

Генетический

Определённый кариотип - сходство числа, форм, размера хромосом

Генотип людей состоит из 46 хромосом

Репродуктивный

Особи одного вида могут скрещиваться только между собой, репродуктивная изоляция

Сперма мухи дрозофилы, попадая в самку не своего вида, уничтожается иммунными клетками

Исторический

Совокупность генетических, географических, эволюционных данных об одном виде

Наличие общего предка и расхождений в эволюции

Ни один из критериев не является абсолютным и имеет исключения из правил:

  • внешне не схожие виды имеют одинаковый набор хромосом (капуста и редька - по 18), при этом внутри вида могут наблюдаться мутации и встречаться популяции с отличным набором хромосом;
  • чёрные крысы (виды-двойники) морфологически идентичны, но генетически - нет, а, следовательно, не могут давать потомства;
  • в некоторых случаях скрещиваются особи разных видов (львы и тигры);
  • ареалы зачастую пересекаются или являются разорванными (западноевропейский и восточносибирский ареал сороки).

Понятие вида, классификация организмов красной нитью проходят через все курсы биологии. На уровне 6 класса мы знакомим детей с классификацией растений, даем определение вида. В начале 7 класса, изучая классификацию животных, мы снова возвращаемся к этому понятию. Далее на уровне 8 класса логично дать систематическое положение человека в живом мире и ненавязчиво вспомнить про растения и животные. Вспоминать лучше почаще, поскольку материал постепенно осознается обучающимися и быстро забывается. На уровне 9 класса и 11 проводится урок по теме «Вид, его критерии и структура». Я считаю, что на уровне 9 класса главный акцент нужно сделать на то, что понимается под определенными критериями вида; на уровне 11 - вариативность определений вида, умение по описанию определить о каких критериях идет речь, познакомиться со структурой вида в природе.

Конспект урока.

Тема: Вид, его критерии и структура.

Цель :продолжать формирование у обучающихся понятия «вид», «критерии вида»; закреплять умения обучающихся работать с текстами, составлять таблицы, анализировать, формулировать выводы.

Задачи: продолжать создавать ситуации, при которых обучающиеся должны самостоятельно делать выводы; составить таблицу по критериям вида с помощью обучающихся, рассмотреть структуру вида, закрепить изученный материал при работе с подготовленными текстами.

Оборудование: учебник А.В. Теремов, Р.А.Петросова «Биология. Биологические системы и процессы. 11 класс(профильный уровень)» М: Мнемозина, 2010 г; видеофильм, мультимедиафрагменты, различные виды комнатных растений, таблицы по многообразию животных, коллекции.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока.

    Организационный момент- 1 мин.

    Актуализация знаний по теме «Приспособленность организмов» проводится в виде краткой работы, где указаны конкретные организмы, напротив них нужно написать вид приспособленности - 7 мин.

1 вариант

    Оса - (предостерегающая)

    Палочник - (маскировка)

    Японский макак - (этологическая приспособленность)

    Жираф- (расчленяющая окраска)

    Зеленый кузнечик (покровительственная)

2 вариант

    Заяц-беляк - (покровительственная)

    Черепаха - (средства пассивной защиты)

    Глухая крапива - (мимикрия)

    Божья коровка - (предостерегающая окраска)

    Миграции птиц - (этологическая приспособленность)

    Изучение нового материала - 25 мин

Человека в природе окружает большое количество видов животных и растений. Давайте сейчас вспомним, что мы понимаем под словом вид? 3-4 обучающихся отвечают, после этого мы обращаемся к определению вида на стр. 62: « Вид - это совокупность особей, обладающих морфологическим, физиолого-биохимическим, экологическим и генетическим сходством, населяющих в природе определенный ареал, способных скрещиваться друг с другом и давать при этом плодовитое потомство.» Можно выразиться по-другому:

- « вид - совокупность географически и экологически сходных популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов»;

- «вид - это совокупность особей, обитающих в определенном ареале, имеющих общие морфофизиологические признаки, свободно скрещивающихся между собой и представляющих устойчивые генетические системы»;

- «вид - это совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками. Способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Населяющих определенный ареал, имеющих общее происхождение и сходное поведение».

Ключевые слова в определении - группа особей, обладающая сходством; способны скрещиваться друг с другом и давать плодовитое потомство. Если организмы относятся к разным видам, они как правило не скрещиваются (граница между разными видами). Иногда разные виды очень хорошо можно опознать по внешним признакам (белый и бурый медведь). Бывают случаи, когда самка и самец, относящиеся к одному виду, отличаются по внешним признакам (половой диморфизм). Для надежности разделения организмов на виды используют совокупность признаков или критериев. Далее в процессе фронтальной беседы с обучающимися заполняется таблица (материал изучался в 9 классе, поэтому опираемся на знания обучающихся).

Название критерия

Что под этим понимается

Почему нельзя воспользоваться только этим признаком

Морфологический

Похожее внешнее и внутреннее строение

а) виды-двойники похожи внешне, но по другим признакам есть отличия (2 вида черных крыс с 38 и42 хромосомами);

б) внутривидовой полиморфизм - у организмов 1 вида может быть несколько отличающихся по внешнему виду форм (сибирские охотники по окраске меха лисиц выделили - сиводушек, огневок, крестовок, черно-бурых, черных).

Географический

Территория (ареал) обитания вида, привязанная к географической местности

а) наличие видов-космополитов, которые широко распространены по земному шару (воробьи, касатка);

б)виды, сопутствующие человеку (домовая муха, серая крыса);

в) у разных видов могут совпадать ареалы (у тигра и его добычи оленя-изюбра);

г) существование видов с разорванными ареалами (лещина обыкновенная)

Экологический

Условия обитания вида в природе (характер питания, для птиц-особенности устройства гнезда, отношение к влажности, температуре, свету - экологическая ниша вида)

а) есть разные виды с похожими экологическими потребностями;

б) 1 вид, обитая на обширной территории, может занимать различные экологические ниши (волки, обитающие в тундре и лесостепной зоне)

Физиологичес-кий

Сходство у особей 1 вида процессов жизнедеятельности (питания, дыхания, выделения, размножения - строение полового аппарата, сроки; способность впадать в спячку)

а) у представителей 1 вида физиологические признаки могут быть слишком изменчивы (у головастика и взрослой лягушки физиологические процессы различаютс);

б) у разных видов может наблюдаться сходство физиологических процессов

Биохимический

Сходство в строении белков, ферментов, пигментов, химическом составе клеток и тканей, составе ДНК

а) может быть сходство у разных видов (строение гемоглобина у систематически близких видов);

б) может быть различие у организмов 1 вида (у собак конечным продуктом азотистого обмена является аллантоин, который выделяется в мочу. Но у одной из пород (далматской) выводится мочевая кислота как у человека и высших приматов.

Состав ДНК позволил уточнить классификацию микроорганизмов.

Генетический

Набор хромосом: число, парность, форма, размеры, строение, нуклео-тидный состав.

а) наличие мутаций (у одного вида могут быть диплоидные и полиплоидные формы);

б) наличие межвидовых гибридов (мул);

в) наличие у разных видов одинаковых по строению хромосом (представители семейства кошачьих)

Вывод: на какой критерий мы опираемся при определении вида? (на совокупность критериев). По структуре виды делятся на монотипические и политипические (с хорошо выраженной структурой). У последних выделяют подвиды, экотипы, популяции.

    Определение критериев вида (закрепление материала) -10мин

Предлагаю обучающимся определить о каком критерии говорится в тексте:

Бегемот или гиппопотам.

Размеры очень крупные: у взрослых самцов длина тела до 4,5 м, масса до 3,2 тонн (морфологический). Кожа содержит много желез, выделяющий слизистый секрет, защищающий кожу от высыхания на воздухе. Секрет имеет красноватый цвет, поэтому живые звери розоватого цвета (биохимический). Бегемоты днем спят на мелководье или около воды, ночью пасутся на прибрежных лугах, редко удаляясь от воды (экологический). Половозрелость наступает у самцов в 9 лет, у самок - в 7 лет. Период спаривания бывает дважды в год: в феврале и августе. Беременность длится 240 дней, роды происходят в воде (физиологический).

Белка обыкновенная.

Голова округлая с большими черными глазами, уши длинные, на концах с кисточками, особенно развитыми зимой. Длина тела 20-28 см, длина хвоста 13-19 см. Мех зимой мягкий и пушистый, летом более жесткий, короткий (морфологический). Белка распространена в лесной зоне Евразии от побережья Атлантики до прибрежных островов Западной Пацифики (Сахалин, северная часть Японских островов) - географический. Характерный обитатель хвойных и широколиственных лесов. Предпочитает сомкнутые высокоствольные, зрелые насаждения смешанного состав: елово-кедрово-лиственничные (экологический). В лиственных лесах обычно живет в дуплах, в хвойных строит из веточек шарообразные гнезда - «гайна», выстилая внутреннюю полость мхом, лубом, лишайниками и сухой растительной ветошью (экологический). Размножение начинается в январе-феврале и заканчивается в июле-августе. За это время самка приносит 2 выводка. Беременность длится 35-40 дней, в выводке от 2-3 до 8-11 бельчат (физиологический). Один из основных промысловых видов.

Среднеазиатская кобра.

Кобры - очень опасные животные, обладающие сильно действующим ядом нейротоксического действия. Яд кобр угнетает центральную нервную систему и приводит к параличу дыхательного центра (биохимический). Это крупная змея длиной около 2 м, окрашенная в разнообразные цвета - от светло-оливкового до почти черного (морфологический).В Туркмении кобра чаще всего встречается в холмистых предгорьях и широких каменистых межгорных понижениях покрытых травянистой растительностью (экологический). Зимуют они в глубоких норах песчанок на глубине 1 - 1,2 м, по 1 - 2 экземпляра в одном убежище. Зимовка продолжается 140 - 150 дней (физиологический). Из яда кобры приготовлен препарат «Кобротоксин», применяемый для лечения бронхиальной астмы и некоторых форм рака.

Береза повислая или бородавчатая.

Стройное дерево высотой до 20 м, с ажурной кроной и поникающими тонкими ветвями. Кора снежно-белая, отслаивающаяся тонкими пластинками (морфологический). Цветет в конце апреля - начале мая; семена созревают в конце августа- сентябре (физиологический). Распространена в России в лесной и лесостепной полосе Европейской части и Западной Сибири (географический). Образует обширные чистые леса, заселяя нарушенные местообитания: лесосеки, пожарища, заброшенные пашни, а также растет в смеси с другими породами, особенно часто с сосной и елью. Береза используется в медицине и парфюмерии, в строительстве.

5. Подведение итогов урока. Выставление оценок, домашнее задание (п. 12) - 2 мин

  • "Форма клюва и способы добывания пищи дарвиновскими вьюрками" (Приложение 3)
  • Число хромосом у разных видов (Приложение 1)
  • Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы.

    Ход урока

    1. Оргмомент

    Формулирование темы урока. Постановка целей и задач урока

    2. Повторение пройденного материала (установление взаимосвязей ранее изученного материала и материалом новой темы)

    а) Понятие вида К. Линнеем, Ж.Б.Ламарком и Ч. Дарвином (проверка правильности ответов по слайдам 2-4)

    б) Кто предложил бинарную номенклатуру вида?

    в) Что включает в себя двойное название? Привести примеры

    Найти в учебнике современное определение вида (для проверки сл.5)

    Как вы думаете, почему современное определение вида такое сложное?

    (не допустить ошибки при определении принадлежности особей к одному виду)

    Дополнение учителя: Линней допустил ошибку, отнеся самца и самку утки кряквы к разным видам учитывая только внешние признаки (сл.6)

    3.Изучение нового материала

    а) Рассказ учителя о том, что такое вид и каковы критерии вида с использованием презентации, дается понятие репродуктивной изоляции, её причинах и значении для существования вида (сл.7-22)

    Задание классу:

    По ходу объяснения и просмотра в/ф заполнить полученную таблицу

    б) Просмотр видеофрагмента из учебного фильма "Критерии вида", где приводятся конкретные примеры критериев вида и их относительности.

    в) Самостоятельная работа учащихся по внесению дополнений в таблицу после просмотра видеофрагмента

    г) Проверка основных понятий, внесенных в таблицу

    Название критерия Суть понятия Примеры Относительность критерия
    Морфологический По внешнему и внутреннему строению Виды синиц (лазоревка, московка,

    Большая); виды пищух (рыжая, степная)

    Половой диморфизм (самец и самка утки кряквы), виды-двойники (малярийный комар); альбиносы
    Физиологический Физиологические особенности растений и животных часто обеспечивают им генетическую самостоятельность Сперма особей другого вида вызываем иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов.

    Гибридизация разных видов козлов приводит к нарушению периодичности плодоношения - приплод появляется зимой и погибает.

    У разных видов косуль потомство оказывается слишком крупным, чтобы появиться на свет, это приводит к гибели плода и самки.

    Иногда межвидовые гибриды все же появляются и остаются жизнеспособны и плодовиты (зяблики, канарейки, тополь, ива)
    Биохимический Отличие в биохимических реакциях, состав и структура определенных белков, НК и др. Для двух видов - двойников из рода Амата диагностическими признаками являются два фермента (фосфоглюкомутаза и эстераза-5), позволяющие даже определять гибриды данного вида.

    Инсулин млекопитающих отличается незначительно:

    Бык Цис-Ала-Сер-Вал

    Свинья Цис-Тре-Сер-Илей

    Лошадь Цис-Тре-Гли-Илей

    Ответные реакции организма другого вида не приводят к смертельному исходу т.к. очень близки по биохимическому составу
    Этологический Поведение особей в брачный период.

    Узнавание партнера по зрительным, звуковым, химическим, тактильным и др.признакам

    Красивый хвост самца павлина,

    пение самцов певчих птиц,

    щелканье клюва аиста,

    строительство самцом яркого гнезда,

    Лев - пришелец, победивший хозяина, убивает всех котят
    Экологический Экологическая спецификация вида, особенности образа жизни, экологическая ниша разные виды синиц: большая синица, лазоревка, московка, гаичка - питаются разными насекомыми и добывают пищу на своей территории (на коре или в трещинах коры, в пазухах листьев или на кончиках веток). Волки, обитающие в тундре, имеют иные особенности образа жизни, чем волки, обитающие в лесостепной зоне, хотя и те и другие относятся к одному виду.
    Географический Ареал распространения вида Радиус индивидуальной активности - степень подвижности особей выраженная расстоянием, на которое может перемещаться животное

    У растений радиус определяется расстоянием, на которое распространяется пыльца семена или вегетативные органы, способные дать начало новому организму.

    Разрыв ареала прерывает взаимосвязи, поэтому критерий не универсален.

    Есть виды космополиты (рыжий таракан, постельный клоп, комнатная муха.

    Совпадение ареалов разных видов.

    Генетический Генетическое единство вида.

    Генетическая совместимость.

    Каждый организм имеет свой геном и кариотип Рожь и ячмень имеют одинаковое число хромосом -14.

    В пределах одного вида могут встречаться особи с разным количеством хромосом (серебристый карась 100, 150, 200- хромосомный полиморфизм Волк, шакал и койот. Они все имеют одинаковый набор хромосом - 78, при спаривании дают плодовитое потомство

    д) Формулирование выводов (сл.23, 25)

    4. Закрепление (сл.24-26)

    5. Понятие "Популяция" (сл.28-31)

    6. Подведение итогов урока, выставление оценок.

    7. Домашнее задание: пар 1.4.1, вопросы 1-5, таблица,

    Дополнительные вопросы к домашнему заданию.

    1. Два культурных растения ячмень и рожь имеют одинаковый набор хромосом (14), но не скрещиваются, отличаются по внешнему виду и химическому составу. Определите: а) К одному или разным видам следует отнести ячмень и рожь. б) Какими критериями, указанными в тексте, следует руководствоваться?

    2. Две породы кроликов имеют одинаковое число хромосом (44), но не скрещиваются. отличаются по внешнему виду и времени полового созревания. а) К одному или разным видам следует отнести эти породы кроликов? б) Какими критериями, указанными в тексте, следует руководствоваться?

    Использованная литература.

    1. Учебник "Биология" В.Б.Захаров, С.Г. Мамонтов, В.И. Сивоглазов 11 кл.
    2. Г.М.Муртазин "Задачи и упражнения по общей биологии"
    3. Н.А.Лемез, Л.В.Камнюк, Н.Д.Лисов " Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"
    4. Журнал "Курьер юнеско" июнь 1982г
    5. Фотографии Интернета

    Тема: Вид. Критерии вида и его структура.

    Тип урока: комбинированный.

    Цель урока: сформировать понятие вид и критерии вида, егоструктуре, определить понятие о популяции как о структурной единице вида.

    Задачи урока:

    Образовательная. Создать представления о виде как о целостной структуре

    живой природы; сформировать знания о критериях вида; раскрыть

    особенности популяционной структуры вида.

    Развивающая. Продолжать формировать умения наблюдать и отмечать

    главное при прослушивании сообщений, работе с материалом учебника.

    Воспитательная. Продолжать формировать научное мировоззрение, любовь к природе, культуру труда на основе ведения записей в тетради.

    Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, мультимедийная презентация.

    I. Организация урока.

    Приветствие, проверка готовности класса к уроку, проверка отсутствующих.

    2.Актуализация знаний.

    Проведение фронтального опроса по вопросам.

    1. Что называют борьбой за существование?

    2. Какие формы борьбы за существование выделил Ч. Дарвин?

    3. Какую форму борьбы за существование Ч. Дарвин считали самой напряженной?

    4. Почему межвидовая борьба за существование считается менее напряженной, чем внутривидовая?

    5.Какое влияние оказывают факторы неживой природы на выживаемость живых организмов?

    6. Чем сопровождаются все формы борьбы за существование?

    7. Кто же выживает в борьбе и оставляет после себя потомство?

    8. Какое явление Ч. Дарвин назвал естественным отбором или выживанием наиболее приспособленных?

    9. Что служит материалом для отбора?

    10. Что является движущей силой изменения вида?

    11. Как себе представлял Ч. Дарвин возникновение новых видов?

    12. Что называют эволюцией?

    13. Что создает генетическую неоднородность внутри вида?

    14. Какой существует направленный эволюционный фактор?

    15. Что служит факторами отбора?

    16.Какой ученый первым обратил внимание на универсальность и реальность?

    III. Самоопределение к деятельности.

    Изучение нового материала.

    А теперь переходим к изучению новой темы. Запишем тему урока: «Вид: критерии и структура». Основные понятия, изучаемые нами на сегодняшнем уроке: вид, критерии вида, популяция.

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

    Первое представление о виде было создано еще Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Сам термин «вид» (species) в переводе с латыни означает «образ». Это слово точно определяет тот основной критерий, который использовали исследователи вплоть до XIX в. при определении видовой принадлежности любого организма. Известный ученый К.Линней, создавший учение о виде, считал, что вид состоит из многих схожих особей, дающих плодовитое потомство.

    Что называют в современной биологии видом?

    Учащиеся записывают в тетрадь определение:

    В современной биологии видом называют

    совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих, сходное плодовитое потомство. Все особи одного вида имеют одинаковый кариотип сходное поведение и занимают определенный ареал (область распространения).

    Биологический вид - это не только основная таксономическая единица в биологической систематике . Это целостная структура живой природы

    Назовите одну из важнейших характеристик вида. (репродуктивная изоляция, т. е существование механизмов препятствующих притоку генов извне).

    Защищенность генофонда данного вида от притока генов других в том числе близкородственных видов достигается разными путями.

    - К способам изоляции, препятствующим скрещиванию разных видов относятся:

    а) различия ареалов, мест обитания, отсюда невозможность встречи;

    б) разные сроки размножения;

    в) различия в строении половых органов;

    г) нежизнеспособность или стерильность гибридов;

    д) разные ритуалы «ухаживания» в период размножения.

    4) Вид представляет собой генетически относительно изолированную систему, что доказывает реальность существования видов в природе.

    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, называются критериями вида.

    Сообщение учащихся:

      о морфологическом критерии

      О физиологическом критерии

      О географическом критерии

      О биохимическом критерии

      О цитологическом критерии

      О экологическом критерии

      О этологическом критерии

      О генетическом критерии

      О историческом критерии.

    Как вы думаете какой из этих критериев является абсолютным и универсальным в определении принадлежности особи к какому- то виду?

    Вывод:

    1. Критерии - это признаки, по которым один вид отличается от другого

    2. Нет ни одного видового критерия, который можно было признать абсолютным и универсальным. Для определения принадлежности особи к какому-то виду недостаточно одного критерия, необходимо учитывать совокупность всех критериев.

    3.Вид представляет собой генетически относительно изолированную систему, что доказывает реальность существования видов в природе.

    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 популяциям (от лат. populus - народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид состоит из совокупности популяций.

    Учащиеся записывают в тетрадь определение.

    Популяция - это совокупность особей данного вида, занимающих определенный участок территорий внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между

    собой и частично или полностью изолированных от
    особей других популяций. Реально вид существует в виде популяции.

    -Чем представлен генофонд вида? (генофондами популяций).

    Именно популяция является элементарной единицей эволюции.

    IV. Закрепление.

    Ответить на вопрос, аргументируя при этом свой ответ. (Карточки с вопросами раздаются детям )
    1. Береговая ласточка. Верх головы, шеи, спина, крылья, хвост и полоса поперёк груди серовато-бурые, горло, грудь и брюшко белые. Хвост с неглубокой вырезкой. Какой критерий вида использован при описании этой птицы? (Ответ: морфологический критерий ).
    2. Распространен лебедь-шипун на изолированных участках в средней и южной полосе Европы и Азии от южной Швеции, Дании и Польши на западе до Монголии, Приморского края и Китая на Востоке. Всюду на этой территории редок, часто пара от пары гнездится на громадном расстоянии, а во многих районах вовсе отсутствует. Какой критерий вида использован при описании? (Ответ: географический критерий ).
    3. Малый, или тундровый лебедь для гнездования выбирает заболоченные и низкие травянистые участки разбросанными по ним озерами, а также речные долины. Какой критерий вида использован при описании?(
    4. Установлено что под названием «чёрная крыса» встречаются особи с 38 и 42 хромосомами и они не могут скрещиваются между собой. О каком критерии идет речь? (Ответ: генетический критерий).
    5. В природе все виды клюквы растут в сырых местах: на переходных и верховых болотах, в сфагновых хвойных лесах, иногда - по заболоченным берегам озёр. Клюква весьма светолюбива, но не требовательна к минеральному питанию. Какой критерий вида использован при описании. (Ответ: экологический критерий).
    6.
    Кряква и шилохвостка – два наиболее распространенных вида уток, которые встречаются на водоемах. В неволе эти два вида способны скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. Однако в природе у этих уток, которые гнездятся буквально рядом по берегам озер, болот и рек, число гибридных особей едва достигает одной на несколько тысяч. О каком критерии вида здесь идет речь? (Ответ: физиологический критерий).
    7.
    Плоды малины содержат до 11 % сахаров (глюкозу, фруктозу), следы эфирного масла, пектиновые и белковые вещества, слизь; витамины; 1-2 % органических кислот (яблочная, лимонная и др.), спирты, до 0,3 % дубильных веществ. Какой критерий вида использован при описании. (Ответ: биохимический критерий).

    А) Для закрепления знаний о критериях проводим беседу по следующим вопросам:

      Что такое вид?

      Что такое критерии вида?

      Назовите критерии вида.

    4. Какой по вашему мнению, критерии является самым наглядным и понятным? Какие еще существуют критерии?

    5. Что называют популяцией?

    6.Что является элементарной единицей эволюции?

    Б) тестовое задание

    Тестирование с последующей самопроверкой.

    Предлагаются суждения, выписать цифры, за которыми приведены правильные утверждения:

    1. Виды-двойники способны скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство;

    2. Исходная единица систематики организмов - это вид;

    3. Пеночки - теньковки и пеночки - веснички, обитающие в одном лесу, составляют одну популяцию разных видов;

    4. Для видов обитающих в Байкале, ареал ограничивается этим озером, - это пример географического критерия;

    5. Нерест рыб – сложное поведение в период размножения относится к физиологическому критерию.

    (Правильные ответы: 2,4,5)

    Тест «Вид, его критерии и структура»

    Начало формы

    1. Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида – это:

    генетический критерий
    экологический критерий
    географический критерий
    морфологический критерий

    Конец формы

    2. Сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида – это:

    генетический критерий
    биохимический критерий
    морфологический критерий
    физиологический критерий

    3. Сходство химического состава особей одного вида.

    генетический критерий
    экологический критерий
    биохимический критерий
    морфологический критерий

    Вид является одной из основных форм организации жизни на Земле (наряду с клеткой, организмом и экосистемой) и основной единицей классификации биологического разнообразия. Но в то же время термин "вид" до сих пор остается одним из наиболее сложных и неоднозначных биологических понятий.

    Проблемы, связанные с понятием биологического вида легче понять, рассматривая их в историческом аспекте.

    ИСТОРИЯ ВОПРОСА

    Термин "вид" употреблялся для обозначения имен биологических объектов с древнейших времен. Изначально он не был чисто биологическим: виды уток (кряква, шилохвость, чирок) не имели принципиальных отличий от видов кухонной утвари (сковородка, кастрюля и т.д.).

    Биологический смысл термину "вид" придал шведский натуралист Карл Линней . Он употреблял это понятие для обозначения важного свойства биологического разнообразия - его дискретности (прерывистости; от латинского discretio - разделять). К. Линней рассматривал виды как объективно существующие группы живых организмов, достаточно легко отличимые друг от друга. Он считал их неизменными, раз и навсегда созданными богом.

    Выделение видов в то время происходило на основе различий между особями по ограниченному числу внешних признаков. Этот метод получил название типологического подхода. Отнесение особи к тому или иному виду осуществлялось на основе сличения ее признаков с описаниями уже известных видов. Если ее признаки не удавалось соотнести ни с одним из существующих видовых диагнозов, то по данному экземпляру (он получал название типового) описывался новый вид. Иногда это приводило к казусным ситуациям : самцы и самки одшого вида описывались как разные виды

    С развитием эволюционных идей в биологии возникла дилемма: либо виды без эволюции, либо эволюция без видов. Авторы эволюционных теорий - Жан-Батист Ламарк и Чарльз Дарвин отрицали реальность видов. Ч.Дарвин, автор "Происхождения видов путем естественного отбора...", считал их "искусственными понятиями, придуманными ради удобства".

    К концу XIX века, когда разнообразие птиц и млекопитающих было достаточно полно изучено на значительной территории Земли, стали очевидны недостатки типологического подхода: выяснилось, что животные из разных мест порой хоть и незначительно, но достаточно надежно отличаются друг от друга . В соответствии с установленными правилами им надо было присваивать статус самостоятельных видов. Число новых видов росло лавинообразно . Наряду с этим крепло сомнение: стоит ли различным популяциям близкородственных животных присваивать видовой статус только на том основании, что они слегка друг от друга отличаются?

    В XX веке с развитием генетики и синтетической теории вид стали рассматривать как группу популяций с общим уникальным генофондом, обладающую собственной "системой защиты" целостности своего генофонда. Таким образом, типологический подход к выделению видов сменился эволюционным: виды определяются не различием, а обособленностью. Популяциям вида, морфологически отличным друг от друга, но способных свободно скрещиваться друг с другом, придается статус подвидов. Эта система взглядов легла в основу биологической концепции вида, получившей мировое признание благодаря заслуге Эрнста Майра . Смена концепций вида "примирила" представления о морфологической обособленности и эволюционной изменяемости видов и позволила с большей объективностью подойти к задаче описания биологического разнообразия.

    Вид и его реальность.
    Ч. Дарвин в своей книге "Происхождение видов" и в других работах исходил из факта изменяемости видов, превращения одного вида в другой. Отсюда его трактовка вида как устойчивого и одновременно изменяющегося с течением времени, приводящего сначала к появлению разновидностей, которые он назвал "зарождающимися видами".

    Вид - совокупность географически и экологически близких популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологи-ческими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.

    Критерии вида - совокупность определенных признаков, свойственных только одному какому-либо виду (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

    Критерии вида

    Показатели каждого критерия

    Морфологический

    Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида; характеристика особенностей строения представителей одного вида

    Физиологический

    Сходство всех процессов жизнедеятельности, и прежде всего размножения. Представители разных видов, как правило, не скрещиваются или их потомство бесплодно

    Биохимический

    Видовая специфичность белков и нуклеиновых кислот

    Генетический

    Каждый вид характеризуется определенным, присущим только ему набором хромосом, их структурой и дифференцированной окраской

    Эколого-географический

    Ареал обитания и непосредственная среда обитания - экологическая ниша. Каждый вид имеет свою собственную нишу обитания и ареал распространения

    Существенно и то, что вид представляет собой универсальную дискретную (дробимую) единицу организации жизни. Вид - это качественная ступень живой природы, он существует как результат внутривидовых взаимоотношений, которые обеспечивают его жизнь, воспроизведение и эволюцию.

    Главная черта вида- относительная стабильность его генофонда, поддерживаемая репродуктивной изоляцией особей от других таких же видов. Единство вида поддерживается свободным скрещиванием между особями, в результате которого осуществляется постоянный поток генов во внутривидовом сообществе. Поэтому каждый вид на протяжении многих поколений устойчиво существует на той или иной местности, в этом проявляется его реальность. В то же время генетическая структура вида постоянно перестраивается под влиянием эволюционных факторов (мутации, рекомбинации, отбор), и поэтому вид оказывается неоднородным. Он распадается на популяции, расы, подвиды.

    Генетическая обособленность видов достигается географической (родственные группы разделены морем, пустыней, горным хребтом) и экологической изоляцией (несовпадение сроков и мест размножения, обитание животных в различных ярусах биоценоза). В тех случаях, когда межвидовое скрещивание все же происходит, гибриды либо ослаблены, либо стерильны (например, гибрид осла и лошади - мул), что указывает на качественную обособленность вида и его реальность. По определению К. А. Тимирязева, "вида как категории строго определенной, всегда себе равной и неизменной, в природе не существует. Но вместе с этим мы должны признать, что виды, в наблюдаемый нами момент, имеют реальное существование".

    Популяция. В пределах ареала какого-либо вида его особи распространены неравномерно, так как в природе нет идентичных условий для существования и размножения. Например, колонии кротов встречаются лишь в отдельных луговинах, заросли крапивы - по оврагам и канавам, лягушки одного озера бывают отделены от другого соседнего озера и т. д. Население вида распадается на естественные группировки - популяции. Однако эти разграничения не устраняют возможности скрещивания между особями, занимающими пограничные участки. Плотность населения популяции подвержена значительным колебаниям в разные годы и различные сезоны года. Популяция - это форма существования вида в конкретных условиях среды и единица его эволюции.

    Популяция представляет собой совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определенной части ареала внутри вида и относительно обособленных от других популяций. Особи одной популяции обладают наибольшим, сходством по всем признакам, присущим виду, вследствие того, что возможность скрещивания внутри популяции выше, чем между особями соседних популяций и они испытывают одинаковое давление отбора. Несмотря на это популяции генетически неоднородны вследствие непрерывно возникающей наследственной изменчивости.

    Дарвиновская дивергенция (расхождение признаков и свойств потомков по отношению к исходным формам) может происходить только путем дивергенции популяций. Впервые это положение в 1926 г. обосновал С. С. Четвериков, показав, что за кажущейся внешней однородностью любой вид обладает огромным скрытым запасом генетической изменчивости в форме множества разнообразных рецессивных генов. Этот генетический резерв неодинаков в разных популяциях. Именно поэтому популяция является элементарной единицей вида и элементарной эволюционной единицей.

    ТИПЫ ВИДОВ

    Выделение видов происходит на основании двух принципов (критериев). Это морфологический критерий (выявляющий различия между видами) и критерий репродуктивной изоляции (оценивающий степень их генетической обособленности). Процедура описания новых видов зачастую сопряжена с определенными сложностями, связанных как с неоднозначным соответствием критериев вида друг другу, так и с постепенностью и незавершенностью процесса видообразования. В зависимости от того, какого рода сложности возникали при выделении видов и каким образом они были решены, выделяют так называемые "типы видов".

    Монотипический вид. Часто никаких сложностей при описании новых видов не возникает. Такие виды обычно обладают обширным неразорванным ареалом, на протяжении которого географическая изменчивость выражена слабо.

    Политипический вид. Нередко с помощью морфологического критерия выделяется целая группа близкородственных форм, обитающих, как правило, в сильно расчлененной местности (в горах, либо на островах). Каждая из этих форм имеет свой, обычно довольно ограниченный ареал. Если между сравниваемыми формами существует географический контакт, то возможно применение критерия репродуктивной изоляции: если гибриды не возникают, либо относительно редки, этим формам придается статус самостоятельных видов; в противном случае описывают разные подвиды одного вида. Вид, включающий в себя несколько подвидов называется политипическим. Когда же анализируемые формы географически изолированы, оценка их статуса довольно субъективна и происходит только на основании морфологического критерия: если различия между ними "существенны", то перед нами - разные виды, если нет - подвиды. Не всегда в группе близкородственных форм удается однозначно определить статус каждой формы. Иногда группа популяций замыкается в кольцо, охватывающее горный массив или земной шар. В таком случае может оказаться, что "хорошие" (обитающие совместно и не гибридизирующие) виды связаны друг с другом цепью подвидов.

    Полиморфный вид. Иногда в пределах единой популяции вида существуют две или несколько морф - групп особей, резко отличных по окраске, но способных свободно скрещиваться друг с другом. Как правило, генетическая основа полиморфизма проста: различия между морфами обуславливается действием разных аллелей одного гена. Пути возникновения этого явления могут быть весьма различны.

    У богомола существует зеленая и бурая морфы. Первая плохо заметна на зеленых частях растений, вторая - на ветках деревьев и сухой траве. В экспериментах по пересаживанию богомолов на фон не соответствующий их окраске удалось показать, что полиморфизм в данном случае мог возникнуть и поддерживается благодаря естественному отбору: зеленая и бурая окраска богомолов является защитой от хищников и позволяет этим насекомым меньше конкурировать друг с другом.

    У самцов испанской каменки существуют белогорлая и черногорлая морфы. Характер соотношения этих морф в разных частях ареала позволяет предположить, что черногорлая морфа образовалась в результате гибридизации с близкородственным видом - каменкой-плешанкой.

    Виды-двойники - виды, обитающие совместно и не скрещивающиеся друг с другом, но очень слабо отличающиеся морфологически. Сложность различения таких видов связана со сложностью выделения или неудобстве использования их диагностических признаков - ведь сами виды-двойники прекрасно разбираются в собственной "таксономии". Чаще виды-двойники встречаются среди групп животных, использующих для поиска полового партнера запах (насекомые, грызуны) и реже - у тех, которые пользуются зрительной и акустической сигнализацией (птицы).Клесты еловик (Loxia curvirostra) и сосновик (Loxia pytyopsittacus) Эти два вида клестов являются одним из немногочисленных примеров видов-двойников среди птиц. Обитая совместно на значительной территории, охватывающую Северную Европу и Скандинавский полуостров, эти виды не скрещиваются друг с другом. Морфологические различия между ними, незначительные и весьма ненадежные, выражаются в размерах клюва: у сосновика он несколько толще, чем у еловика

    "Полувиды". Видообразование - длительный процесс, и поэтому можно столкнуться с такими формами, статус которых нельзя оценить объективно. Они еще не являются самостоятельными видами, поскольку гибридизируют в природе, но это уже и не подвиды, так как морфологические различия между ними весьма существенны. Такие формы называются "пограничными случаями", "проблемными видами" или "полувидами". Формально им приписываются бинарные латинские названия, как у "нормальных" видов, и в таксономических списках они помещаются рядом друг с другом. "Полувиды" встречаются не так уж и редко, и мы сами зачастую не подозреваем, что окружающие нас виды являются типичными примерами "пограничных случаев". В Средней Азии домовый воробей обитает совместно с другим близкородственным видом - черногрудым воробьем, от которого хорошо отличается по окраске. Гибридизация между ними в этом районе отсутствует. Их систематический статус как самостоятельных видов не вызывал бы сомнений, если бы не существовала вторая зона контакта в Европе. Италию населяет особая форма воробьев, возникшая в результате гибридизации домового и испанского. При этом в Испании, где домовый и испанский воробьи также обитают совместно, гибриды встречаются редко.



    Поделитесь с друзьями или сохраните для себя:

    Загрузка...