Вид критерии структура животного

53. Понятие о биологическом виде. Критерии вида. Популяционная структура вида. Генетическая структура популяции. Правило Харди-Вайнберга.

Вид — генетически замкнутая, репродуктивно изолированная система, состоящая из генетически открытых подсистем (популяций).

Популяционная структура вида:

Популяция — это минимальная самовоспроизводящаяся группа особей одного вида, на протяжении эволюционно дли тельного времени населяющая определенное пространство, образующая самостоятельную генетическую систему и формирующая собственную экологическую нишу.

Популяция-единица вида и эволюции. Каждая популяция характеризуется определенной генетической структурой – генофондом. Генофонд — совокупность генов всех особей популяции (А.С. Серебровский, 1928г.).

Популяции характеризуется численностью особей, половым и возрастным составом, площадью ареала.

Под действием различных факторов эволюции генофонд популяции может меняться за счет изменения частот аллелей и генотипов. Таким образом, генетическая структура популяции-это соотношение в популяции различных генотипов и аллелей. При соблюдении определенных условий в пределах генофонда популяции доли генотипов, содержащих разные аллели одного гена не изменяются. Видообразование начинается с изменения генофонда популяции под воздействием элементарных эволюцинных факторов.

Критерии вида — признаки, согласно которым организмы относят к тому или иному виду.

• Морфологический критерий – сходство особей по внешнему и внутреннему строению. Критерий не абсолютен, т.к. имеются виды двойники.
• Биохимический критерий – общность строения белков и нуклеиновых кислот; не абсолютен, потому что разные виды имеют очень большую степень сходства (человек и шимпанзе имеют 98% общих белков).
• Цитогенетическимй критерий – сходство числа и строения хромосом. Примерами неабсолютности данного критерия также является человек и шимпанзе.
• Географический критерий – проживание на одной территории; не абсолютен. Есть виды бактерии, обитающие повсеместно.
• Экологический критерий – сходство особей вида в потребностях и образе жизни — не абсолютен. Внутри популяций могут быть группы особей, различающиеся по питанию, срокам размножения.
• Физиологический критерий – сходство в протекании физиологических процессов
• Генетический критерий – способность особей вида скрещиваться и давать плодовитое потомство. Иногда скрещиваться могут особи, относящиеся к разным видам.
• Эволюционный (исторический) — каждый вид имеет собственную историю возникновения и развития. Единство и эволюционная «судьба» вида определяют его специфическое место в биогеоценозах.

Генетическая структура популяции. Правило Харди-Вайнберга:

Генетическая структура популяции – соотношение в популяции различных генотипов и аллелей

Изучение генетической структуры популяций связано с выяснением генотипического состава, т.е. с определением частот генотипов и аллелей. Частота генотипов указывается в процентах или долях единицы особей определенного генотипа по отношению ко всем изученным особям.

Данный закон справедлив, если соблюдаются следующие условия:

• Популяция должна быть велика;
• В популяции особи свободно скрещиваются (панлтиксия); З) отсутствует давление отбора на данные признаки;
• Отсутствуют мутации этих генов;
• Нет миграций новых генотипов в популяцию или из по пуляции.

Если принять, что у одного гена существует лишь два аллеля, то возможно наличие трех генотипов: АА, Аа, аа. Проследим за поведением в популяции двух аллелей «А» и «а», имеющих произвольные частоты соответственно р и q.

Сумма частот всех аллелей равна единице или 100%

РА + qa — генофонд яйцеклетки;

РА + qa — генофонд сперматозоида.

Таким образом, (Р + q) • (р + q)= (р + q)2 = p2 + 2pq + q2= 1, где р2 — частота генотипа АА, 2pq — частота генотипа Аа, q2— частота генотипа аа.

Зная численность особей с соответствующими генотипами (обозначим их n1,n2,n3, а их суммарную численность N), можно вычислить частоты генотипов АА = n1/N; Аа=n2/N; аа = n3/N, которые составляют долю от общего числа генотипов.

Поскольку доминантный аллель «А» входит в состав гомо зигот и гетерозигот, его частота равна: (n1 + 1/2n2) / N.

Частота аллеля «а» равна:q = (1/2n2 + n3 / N.

Если в популяции ген «А» встречается с частотой p, а его аллель «а» с частотой q , причем p + q = 1, то при условии панмиксии в первом же поколении устанавливается равновесие генотипов, сохраняющееся и во всех последующих поколениях; равновесие выражается формулой: p 2AA + 2pqAa + q2aa = 1

Популяций, удовлетворяющих условиям этого закона в течение длительного времени, в природе не существует. На популяцию всегда действуют внешние и внутренние факторы, которые приводят к нарушению генетического равновесия. Процесс, в результате которого происходит длительное и направленное изменение генотипического состава популяции, ее генофонда, получил название элементарного эволюционного явления (процесса). Эволюционный процесс невозможен без изменения генофонда популяции.

Генетическую структуру популяции изменяют следующие факторы:

• мутации
• неслучайное скрещивание
• неравная жизнеспособность особей
• миграции
• дрейф генов

Закон Харди—Вайнберга также используется для вычисления частот генотипов и фенотипов в популяциях человека. На нем основан популяционный метод изучения наследственности человека.

Источник

100.Вид – результат микроэволюции. Определение, структура и критерии вида. Генетическое единство, целостность вида. Вид, его критерии и структура

Ч. Дарвин считал вид определенным звеном в эволюции живой природы, хорошо обособленным от других видов благодаря механизмам, выработанным у него в процессе эволюции. В настоящее время знания о виде расширены и стали более конкретными.

Вид — это совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биологических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни, занимающих в природе определенный ареал.

Критерии вида.

В природе виды отличаются совокупностью признаков, называемых критериями вида. Сущность каждого из них заключается в следующем. Морфологический критерий определяет сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида; генетический критерий — одинаковый, типичный для вида, набор хромосом и возможность особей скрещиваться и давать плодовитое потомство; физиологический критерий — сходство жизненных процессов; биохимический критерий — способность образовывать специфические белки и другие органические вещества;экологический критерий — приспособленность к определенным условиям среды;географический критерий — распространение в природе в определенном ареале. Ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно, только учитывая совокупность всех критериев.

Структура вида. В природе виды хорошо изолированы друг от друга. Однако особи каждого вида внутри ареала распространены неравномерно. В его пределах места, благоприятные для их обитания, чередуются с участками, непригодными для их жизни. Поэтому внутри ареала вид распадается на более мелкие единицы — популяции.

Популяцией называют естественную совокупность свободно-скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенную часть ареала. Популяция состоит из особей разного возраста и пола. Она характеризуется наибольшим числом связей между ними. Особи одной популяции имеют больше сходства, чем особи разных популяций одного вида, в ней надежнее встречи самцов и самок. Численность особей в ней резко колеблется в связи с численностью других видов (58), стихийными бедствиями и другими причинами. Известны годы массового размножения вредных насекомых, болезнетворных бактерий и др. Территория, занимаемая популяцией, может составлять от 0,1 до 10 га и более. Границы популяций часто совпадают с границами биогеоценозов (озеро, лес, болото) (см. раздел «Экология»). Смешиванию популяций мешает географическая изоляция (горы, реки, пустыни) и биологическая изоляция (различие в строении полового аппарата, сроках и повадках спаривания у животных, несовместимость пыльцы и рыльца, разные сроки цветения растений и др.). Популяция является основной единицей эволюции, так как в ней совершаются все первичные эволюционные процессы (см. «Образование видов»). Сорта культурных растений, породы домашних животных и штаммы микроорганизмов — это искусственные, созданные человеком популяции (см. раздел «Селекция»).

Несколько близких популяций образуют более крупную внутривидовую группировку — подвид,имеющую определенные морфологические признаки, конкретную область обитания в пределах ареала вида и способную свободно скрещиваться с другими подвидами своего вида.

На подвиды распадаются виды, имеющие широкие ареалы. Так, обыкновенная белка на территории СССР представлена 22 подвидами, отличающимися по окраске меха.

Популяция как эколого-генетическое единство

Наиболее полным и всеобъемлющим определением популяции является следующее:

Популяция – это целостное воспроизводимое множество особей одного биологического вида, более или менее изолированное от других подобных множеств, населяющее определенный ареал в течение длительного ряда поколений, образующее собственную генетическую систему и формирующее собственную экологическую нишу.

К этому определению обычно добавляют ряд уточнений:

Популяция есть форма существования вида.

Популяция есть элементарная единица эволюции.

Популяция есть единица биомониторинга.

Популяция есть единица управления, то есть единица эксплуатации, охраны и подавления.

Источник