«Вид» -lat.species- взгляд, образ. До 17 в. исследователи опирались не представления Аристотеля - «Вид - как совокупность сходных особей».
Понятие введено в науку Реем.
К.Линней правильно считал, что вид - универсальное, дискретное объективно существующее в природе образование. Он установил, что в пределах вида признаки меняются постепенно.
Спустя 100 лет Ламарк считал вид искусственным образованием, придуманным для удобства классификации.
Дарвин не отрицал реальности и дискретности видов.
Современное представление о виде сложилось в середине20 в. в рамках синтетической теории эволюции, благодаря трудам: Н.И.Вавилова, Майра, Добжанского, Тимофеева-Рессовского, Хаксли.
Критерии вида.
Критерии вида - совокупность признаков и свойств, характерных для вида и по которым одни виды отличаются от других.
| КРИТЕРИЙ | Характеристика | Отклонения от критерия |
| 1. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ | определяет сходство внешнего и внутреннего строения особей; с его помощью легко определяются виды, не являющиеся близкими родственниками. Например, по внешнему виду, размерам, окраске отличаются кошки и собаки, большой пестрый и зеленый дятел, большая синица от хохлатой; Например: по внешнему виду побегов, соцветий, размерам, расположению листьев отличаются виды клевера луговой и ползучий. | Морфологический критерий недостаточен для изучения видов, имеющих значительное морфологическое сходство- это виды-двойники (5% видов насекомых, птиц, рыб, амфибий, рептилий, червей), практически не отличимые внешне. Например, у малярийного комара 6 видов-двойников, которые отличаются структурой яйца, числом и ветвистостью щетинок у личинок; полевки обыкновенные с 46 и 54 хромосомами; черные крысы с 38 хр. (Австралия, Африка, Европа) и 42 хр. (Азия к востоку от Бирмы). Морфологический критерий не «работает», когда особи одного вида полиморфны (резкое внешнее отличие). Например, Линней отнес ♀ и ♂ кряквы к разным видам. У 7 видов бабочек в Англии наряду с темноокрашенными есть светлоокрашенные. Затруднено использование морфологического критерия в оценке домашних видов. Например, породы, выведенные человеком могут значительно отличаться друг от друга, оставаясь в пределах одного вида - породы голубей. |
| 2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ | в сходстве жизненных процессов, размножения между особями одного вида с образованием плодовитого потомства; разные виды не скрещиваются и не дают плодовитое потомство. Например, у многих видов дрозофилы сперма особей другого вида вызывает иммунную реакцию в половых путях самки, что ведет к гибели сперматозоидов. | Однако между собакой и волком, разными видам канареек, зябликов, разными тополями и разным видами ив скрещивание происходит, и образуют: плодовитые гибриды. Примеры: 1) Так в15 в. выведена испанская певчая канарейка - тимбрадос, от скрещивания вывезенной с Канарских островов одомашненной канарейки и европейского канареечного вьюрка. 2) Сходство физиологических показателей у ряда арктических рыб и рыб тропиков (интенсивность метаболизма). |
| 3. ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ | каждый вид занимает определенную территорию или акваторию (ареал). Например, белый медведь в Арктике, бурый в лесотаежной зоне. | Но огромное число видов имеют совпадающие ареалы, так ареал березы совпадает с тополем пушистым, лиственницей даурской. Есть виды космополиты, обитающие на огромных пространствах (ряска, тростник, сорные растения); синантропные виды, живущие рядом с человеком (пастельный клоп, таракан, комнатная муха). |
| 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ | каждый вид существует в определенных условиях, т.е. занимает свою экологическую нишу. Например, лютик едкий - на пойменных лугах, лютик ползучий - по берегам рек, лютик жгучий - на заболоченных местах. | Однако синантропные виды не имеют строгой экологической приуроченности - это вши, тараканы, мыши, крысы, сорные растения. Под опекой человека - комнатные растения, культурные растения, домашние животные. |
| 5. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ | основан на различии видов по кариотипам, у большинства видов строго определенный кариотип, так у черных крыс число хромосом 38, 42, что отличает эти виды. | Исключения: 1) серебристый карась норма – 50 хромосом, но есть 100 – 150 - 200 хромосом, все это один вид; ива козья 2п=38 и 4п=76 ( результат геномной мутации), 2) у разных видов семейства бобовых число хромосом одинаково и форма их сходна (2п=22) |
| 6. БИОХИМИЧЕСКИЙ | в различии видов по составу и структуре белков, нуклеиновых кислот и др. в-вам. Так по способности образовывать алкалоиды различают виды растений в семействе пасленовых, сложноцветных, лилейных, орхидных. У 2-х видов бабочек из рода амата - разные ферменты = 1-й вид - эстераза, 2-й вид - фосфогликомутаза. | Но существуют близкие виды бактерий, грибов, высших растений с почти одинаковым составом ДНК (двойники). У двойников большое сходство в строении гемоглобина. |
| 7. ИСТОРИЧЕСКИЙ | общность предков, история возникновения и развития вида | не всегда |
Вывод: критерии вида связаны между собой, но не один из них не является абсолютным, чтобы отличить один вид от другого надо учитывать все известные критерии.
Популяция - единица эволюции.
Вид существует в форме популяций из-за неоднородности условий среды.
Популяция - совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующая в определенной части ареала относительно обособленно от других популяций вида.
В популяциях свой набор генов - генофонд, поэтому популяции отличаются друг от друга. Все это повышает внутреннее разнообразие вида и ведет к возможному видообразованию.
Внутри популяций есть более мелкие группы (прайд львов, стайки воробьев), но они не поддерживают себя, распадаются, смешиваются с другими группами.
Примеры популяций. Популяции европейского крота на лесных опушках и лугах; популяции крапивы в канавах и около дорог.
Смешиванию популяций мешают - горы, реки, моря (географические преграды); различия в строении полового аппарата, сроках спаривания, гнездования, у растений в сроках цветения и скорости прорастания пыльцы (биологические преграды).
Вид, подвид, группы популяций обладают собственной эволюционной судьбой, но не являются элементарными единицами эволюции т.к. - делимы. Популяция – неделимая единица эволюции.
Изменения отдельных изолированных особей, ни к какому эволюционному событию не приводит. Измененная особь должна находиться в сообществе того же вида, достаточно многочисленном и длительно существующем. Тогда наследственные изменения станут групповыми, эволюционными.
Эволюционирует не особь, а группа особей, а популяция самая мелкая из групп. Процесс образования новых видов берет начало в изменении свойств отдельных популяций. Но и особь, и вид имеют эволюционное значение: особь в популяции - объект действия отбора, вид - качественный этап эволюции.
Свойства популяций:
1. Обилие - число организмов,
2. Рождаемость – скорость прироста численности, демографические показатели
3. Смертность – скорость убывания численности
4. Возрастной состав – соотношение численности
разновозрастных особей.
ДЕМОГРАФИЯ – наука о закономерностях воспроизводства населения.
Значение изучения популяций.
1. При заготовках древесины необходимо знать скорость восстановления леса для планирования интенсивности вырубки.
2. Получение ценного пищевого и пушного сырья.
3. Изучение популяций мелких грызунов – носителей опасных для человека возбудителей болезней.
4. Для регулирования численности вредителей, паразитов, хищников.
Тема: Факторы эволюции.
Естественный отбор влияет в популяции на изменчивость. Мутации происходят редко. Этот процесс непрерывен. В результате мутации накапливаются в гетерозиготном скрытом виде. Когда частота гетерозигот будет достаточно высокой для того, чтобы мутации проявились в гомозиготном состоянии, они проявляются. Если мутантные гены определяют полезные в данных условиях признаки, то особи их обладатели, оставляют после себя потомство с данными признаками. Через несколько поколений частота встречаемости таких потомков возрастает. Таким образом, элементарным эволюционным материалом являются - МУТАЦИИ, элементарной эволюционной единицей – ПОПУЛЯЦИЯ (т.к. отдельные особи эволюционировать не могут).
Частоты отдельных генотипов изменяются из-за гибели, миграций, изменения интенсивности размножения. Если популяция подвержена сильному давлению со стороны какого-то фактора среды, то в ее генофонде происходят стойкие изменения частот аллелей и генотипов - ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЯВЛЕНИЕ.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ - это предпосылки эволюции с позиции СТЭ (синтетической теории эволюции).
Факторы, ведущие к элементарному эволюционному явлению, делят на 3 группы:
· Факторы, поставляющие элементарный эволюционный материал или генетико-экологические факторы
1. мутационный процесс
2. комбинативная изменчивость
3. поток генов
4. дрейф генов
5. периодические случайные колебания численности популяций
· Разные формы изоляции
· Естественный отбор
МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС
Частота возникновения спонтанных мутаций в поколениях 10-4-10-8, но т.к. генов много, то общая частота мутаций значительна. Например: у D.melanogaster 25% гамет на поколение несут мутацию, 3-30% особей в популяции – носители мутаций. Высокая частота мутаций оказывает ощутимое давление на процесс эволюции.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ГРУЗ - неблагоприятные аллели популяции в гетерозиготном состоянии.
Например, а - аллель серповидноклеточной анемии, А – норма, особи с генотипом Аа не болеют малярией, но являются носителями гена серповидноклеточной анемии.
Электронно-микроскопическая фотография нормального и серповидноклеточного эритроцитов
ЗНАЧЕНИЕ МУТАЦИОННОГО ПРОЦЕССА:
1. поддержание высокой степени гетерозиготности популяций - основа для действия отбора
2. ведет к возникновению «резерва» наследственной изменчивости для приспособления популяций к дальнейшим изменениям в среде
3. ведет к элементарному эволюционному явлению.
КОМБИНАТИВНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Давление мутаций усиливается за счет комбинативной изменчивости. Она составляет 98% всех наследственных изменений. Комбинативная изменчивость происходит в результате кроссинговера, независимого распределения хромосом в мейозе, случайного оплодотворения (половая рекомбинация).
Число генов у каждого организма исчисляется тысячами, поэтому комбинирование генов при половом размножении приводит к формированию нового уникального генотипа и фенотипа. У любого ребенка можно обнаружить признаки, типичные для его матери и отца. Однако даже среди близких родственников не найти двух абсолютно одинаковых людей. Исключение составляют однояйцевые близнецы, степень идентичности которых очень велика. Причина разнообразия в явлении комбинативной изменчивости. Возможности комбинативной изменчивости в формировании индивидуумов с разными генотипическими свойствами безграничны даже в случае прекращения мутационной изменчивости.
ПОТОК ГЕНОВ
В генофонде скрещивающейся внутри себя популяции происходит непрерывный обмен аллелями между особями. В случае возникновения мутантного аллеля возникает его распространение по всему генофонду в результате панмиксии (случайного скрещивания).
ПОТОК ГЕНОВ - это перемещение аллелей из одной популяции в другую в результате панмиксии.
Поток генов ведет к изменчивости, но в смысле эволюционных изменений его действия консервативны. Так как распространение мутантных аллелей по всем популяциям вида ведет к возникновению общего генофонда, уменьшает различия между популяциями.
Прерывание потока генов – предпосылка видообразования.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 287.
