Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Марта 2014 в 23:42, контрольная работа
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.
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.
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). 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 одного 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» [5, с. 204].
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.
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.
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 морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.
Критерии вида – совокупность определенных признаков, свойственных только одному какому-либо виду [1, с. 165].
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».
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».
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. 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).
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».
Функциональное место биологического вида в экологической системе называют экологической нишей.
Экологическая ниша не может быть занята двумя и более видами (принцип конкурентного исключения). Вид занимает экологическую нишу, чтобы выполнять уникальную функцию только ему присущим способом, осваивать таким образом среду обитания и в тоже время ее сформировать.
Природа очень экономна: даже всего лишь два вида, занимающих одну и ту же экологическую нишу, не могут устойчиво сосуществовать, поскольку в результате конкуренции один из них будет вытеснен другим. Эту закономерность называют еще законом Г.Ф. Гаузе по имени нашего соотечественника, сформулировавшего его в 1934 году.
Любой вид выполняет единственную в своем роде роль. Даже очень близкие виды чем-то различаются: бодрствуют в разное время, имеют хотя бы чуть-чуть различные размеры и т.д.
Экологическая ниша, как функциональное место вида в системе жизни, не может системно долго пустовать, об этом говорит правило обязательности заполнения экологических ниш. Так и в природе восстанавливается дополнительность и соответствие видов в экосистеме: в противном случае экосистема постепенно разрушится.
Исчезновение кедровки, что разносит орешки кедровой сосны, привело бы к тому, что либо какой-то другой вид стал бы распространять более интенсивно семена, например, сойка, в дубовых лесах переносящая желуди и также живущая в кедровниках, либо возобновление кедра резко бы ухудшилось и кедрачи постепенно исчезли. Это повлекло бы за собой непредсказуемые последствия для среды их обитания и ее обитателей.
Долгое время считалось, что где-то существуют «свободные» экологические ниши. На этом основании строилась теория акклиматизации пришелся на 20 – 40-е годы нашего столетия. Однако потом было замечено, что либо опыты акклиматизации видов были безуспешны, что еще хуже, принесли весьма негативные плоды: перенесенные в другие ниши виды делались вредителями, распространяли опасные заболевания [5, с. 301].
Иначе и не может быть: помещенные в чужую экосистему с фактически занятой экологической нишей они вытесняли тех, кто уже выполнял аналогичную работу.
Новые виды не соответствовали нуждам экосистемы, иногда не имели врагов и поэтому могли бурно размножаться (что радовало инициаторов акклиматизации). Но затем вступали в права ограничивающие факторы, популяционные и биоценотические. Численность вида резко падала или он, наоборот, интенсивно размножался, как кролик в Австралии, и становился вредителем.
В Европе к такому же печальному результату привел завоз ондатры из Америки. В Западной Европе ондатра сильно вредит, в том числе строя норы в земляных дамбах, а у нас после долгого периода обилия она стала относительно редкой, потеряла первостепенное промысловое значение. Борьба с воробьями в Китае в 50-е годы и их истребление привело к вспышке вредителей – насекомых, поедаемых этим видом. Истребление волков, санитаров леса, было «вовремя» осознано человеком как вредная деятельность.
Ярким примером катастрофического нарушения экологической ниши является занесение колорадского жука из Америки в Европу, где он при отсутствии естественного врага, стал настоящим бичом картофелеводства, а последствия использования против него ядохимикатов непредсказуемы для человека.
Нарушение экологической ниши вызывает функциональные нарушения во всей экосистеме.
Осознание этой проблемы, которое только начинается, диктует человеку жизненно необходимый и для него, как для биологического вида, принцип бережного сохранения всего разнообразия живого вещества планеты Земли.
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.