Вид, его критерии и структура
Posted in Биология 
Tags: Эволюционное учение
С точки зрения современной биологии совокупность особей, с общим происхождением, сходные по своим свойствам (морфологическим, физиологическим и биохимическим), занимающие определенную область обитания (или ареал), способные свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство называется видом. Вид — это основная структурная единица живой природы.
Поскольку в живой природе процессы эволюции и видообразования протекают постоянно, долгое время обсуждался вопрос о реальности существования вида. Так, К. Линней считал, что виды действительно (реально) существуют, но они постоянны и неизменны. С точки зрения Ламарка, вид – абстрактное понятие, используемое только для удобства классификации, так как виды постоянно изменяются, а в природе реально существуют только отдельные особи. Ч. Дарвин считал, что строго определенные и постоянные виды в природе не существуют. Согласно его взглядам, вид – явление историческое. Вид возникает, развивается, достигает полного расцвета, а затем при изменении условий среды исчезает, давая место другим видам, или изменяется сам, давая начало новым формам, разновидностям и видам. Известный русский физиолог растений К.А.Тимирязев писал:
«Вида, как категории строго определенной, всегда равной себе и неизменной, в природе не существует. Но вместе с этим, мы должны признать, что виды, в наблюдаемый нами момент, имеют реальное существование».
Такая точка зрения на виды как возникшие в результате исторического развития реально существующие, изменяемые формы жизни в настоящее время является общепризнанной.
Существует целый ряд признаков, по которым различаются между собой разные виды. Их называют критериями вида. Подобных критериев несколько, и при определении новых видов необходимо учитывать их все, т.к. иногда два разных вида (так называемые виды-двойники) различить по какому-то одному критерию невозможно. Морфологический критерий вида рассматривает сходство внешнего и внутреннего строения особей. Генетический критерий основывается на наборе хромосом, характерном для каждого вида, их количестве, размерах и форме (особенности кариотипа). Физиологический критерий рассматривает сходство процессов жизнедеятельности (обмена веществ, раздражимости, особенностей размножения) и объясняет половую изоляцию разных видов. В основе биохимического критерия лежит сходство химического состава (в основном, особенности нуклеотидной последовательности ДНК и уникальности набора белков) и протекания биохимических реакций. Географический критерий определяет территорию обитания вида (его ареал), а экологический критерий описывает совокупность факторов внешней среды, которые необходимы для существования данного вида, и его взаимодействие с окружающей средой и другими видами.
Как правило, в пределах ареала данного вида его особи распространены неравномерно, поскольку условия в определенных его участках могут быть неподходящими для их жизни. Поэтому вид в пределах ареала существует в виде относительно изолированных групп, называемых популяциями. Популяцией называют совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенный ареал, свободно скрещивающихся в течение большого числа поколений и частично изолированных от других популяций. Итак популяция – это основная форма существования вида в конкретных условиях среды и единица эволюции. Каждая популяция характеризуется численностью (общим числом особей данного вида), возрастным составом (т.е. какое соотношение между молодыми, зрелыми и старыми особями), плотностью (число особей, которое приходится на единицу объема или площади), а также генофондом – совокупностью генов, циркулирующих в популяции.
Генофонд популяции не является строго постоянным. В результате наследственной изменчивости (мутационного процесса), а также в результате комбинативной изменчивости возникает генетическое и фенотипическое разнообразие особей внутри популяции. Подобные изменения отдельных особей не приводят к эволюционным перестройкам, т.к. продолжительность жизни особей ограничена. Лишь только в достаточно многочисленных и существующих длительное время популяциях новые признаки отдельных особей при скрещивании передаются потомству и могут привести к генетической разнородности и изменению генетического состава популяции. Естественный отбор поддерживает удачные комбинации генов и их частота в популяции возрастает, и, наоборот, устраняет неудачные варианты. Такая перестройка генофонда популяции в ряду поколений, занимающая длительное время, является элементарным эволюционным процессом и приводит к образованию новых разновидностей, подвидов и видов. Итак, видообразование – это процесс возникновения новых видов в результате наследственной изменчивости под действием естественного отбора. Это постоянно протекающий процесс адаптации живых организмов к изменяющимся условиям окружающей среды, описывающий историческую смену видов во времени. Подробнее про видообразование будет рассмотрено позже.
Источник
6.1. Вид, его критерии и структура. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Способы видообразования. Микроэволюция
Вид – это реально существующая в природе совокупность особей, занимающих определенный ареал, имеющих общее происхождение, морфологическое и генетическое сходство, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. В силу того, что иногда бывает очень сложно отнести к определенному виду ту или иную особь, биологи разработали критерии, на основании которых двух, внешне очень похожих особей относят к одному или разным видам.
– морфологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему внешнему и внутреннему строению;
– физиологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга многим физиологическим особенностям жизнедеятельности;
– биохимический – особи, принадлежащие к одному виду содержат сходные белки;
– генетический – особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый кариотип, скрещиваются друг с другом в природе и дают плодовитое потомство. Между разными видами обмена генов не происходит;
– экологический – особи одного вида ведут сходный образ жизни в близких условиях среды;
– географический – вид распространен на определенной территории (ареале).
Наиболее существенен для определения принадлежности особей к разным видам генетический критерий. Ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериальных признаков можно провести различия между близкими видами.
Популяция – устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений совокупность особей одного вида. Популяция – элементарная эволюционная единица. Минимальная популяция – две разнополых особи. Особи, входящие в состав одной популяции, могут рождаться и умирать, а популяция будет продолжать существовать.
Скрещивание между особями одной популяции происходит гораздо чаще, чем между особями разных популяций. Тем самым обеспечивается свободный генетический обмен между членами популяции.
Под влиянием внешних факторов происходит изменение генетического состава популяции. Генетический состав популяции образует ее генофонд . Длительное и направленное изменение генофонда популяции называется элементарным эволюционным явлением.
Факторы, вызывающие эволюционный процесс в популяциях, называются элементарными эволюционными факторами . К ним относятся мутации , характер и разнообразие которых являются причиной генетической разнородности популяций. Они поставляют эволюционный материал – основу для последующего действия естественного отбора. Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образуют резерв наследственной изменчивости (С.С. Четвериков), который при изменении условий существования, изменении численности популяции может фенотипически проявиться и попасть под действие естественного отбора.
Популяционные волны – периодические колебания численности особей популяции, возникающие в результате резкой смены действия какого-либо из факторов среды (например недостаток пищи, стихийные бедствия и др.). После прекращения действия этих факторов численность популяции снова возрастает. Оставшиеся в живых особи могут оказаться ценными в генетическом отношении. Изменения частот встречаемости определенных генов может привести к изменению популяции.
Изоляция бывает пространственной (географической) и биологической (экологической, физиологической, репродуктивной).
Естественный отбор – фактор, определяющий возможности выживания и размножения особей, а следовательно, сохранения и эволюции вида. Отбор действует на отдельные фенотипы, тем самым отбирая определенные генотипы.
Видообразование – процесс образования новых разновидностей и видов, репродуктивно изолированных от первоначальной популяции. Разделяют географическое и экологическое видообразование .
Географическое видообразование начинается в популяциях, обитающих в различных, удаленных частях ареала или мигрирующих из ареала. Так как между ними пространственная изоляция, то не происходит генетического обмена, и возникает постепенное расхождение признаков, приводящее к образованию новых видов, репродуктивно изолированных друг от друга. Этот процесс называется дивергенцией .
Экологическое видообразование происходит в пределах одного ареала. Если особи данной популяции в силу генотипических и фенотипических различий окажутся приспособленными к разным экологическим условиям, то между ними может возникнуть репродуктивная изоляция . Новые виды могут возникать не только в результате изоляции, но и в результате полиплоидии или межвидовой гибридизации, что часто происходит у растений.
Микроэволюция – внутривидовой процесс, приводящий к образованию новых популяций данного вида, а в конечном счете новых видов. Необходимым условием является изоляция – географическая и экологическая . Результатом микроэволюции является репродуктивная изоляция .
Микроэволюция начинается с естественного отбора мутаций и дивергенции. В результате действия этих факторов образуются новые, генетически и морфологически отличающиеся от исходных, популяции. Если после начала процессов дивергенции возникает географическая, а затем и репродуктивная изоляция между новыми и старыми популяциями, то это, в конечном счете приводит к возникновению новых видов.
Примером могут служить вьюрки с Галапагосских островов, описанные Ч. Дарвином. Характер пищи и удаленность островов от материка определили расхождения в строении клювов, длине крыльев птиц. Постепенно они разделились на разные, не скрещивающиеся друг с другом популяции, а в дальнейшем на самостоятельные виды.
Макроэволюция – процесс, происходящий в исторически длительные периоды. Приводит к образованию более крупных, чем вид, таксонов – родов, семейств, отрядов, классов и т.д. Механизмы макроэволюции те же, что и у микроэволюции.
Эволюционный процесс обладает такими особенностями, как: прогрессивность, непредсказуемость, необратимость, неравномерность.
Источник