Что такое вид растений определение. Понятие вида. Виды млекопитающих. Что такое вид в биологии
9.1. Биологический вид
9.2. Видообразование
9.3. Проблемы вида и видообразования в современной биологии
1. Биологический вид
В биологии существует несколько подходов к определению понятия «вид».
Типологическая концепция вида
В основе типологической концепции вида лежат представления о существовании объективных различий между группами особей по ряду существенных признаков, то есть признаков, характерных для одного вида и отсутствующих у других видов. Вид – это нечто отличное, нечто иного сорта (в этом случае можно говорить о видах учебной деятельности, о видах минералов; не случайно русскому слову вид соответствует латинское species).
С типологической точки зрения, вид – это совокупность особей, сходных между собой, населяющих определенный ареал, способных скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство, похожее на родителей и отличающихся по ряду существенных признаков от других подобных совокупностей.
Основы типологической концепции вида были разработаны К. Линнеем. Линнеевский вид – это вид совершенный и неизменный, т.е. не способный эволюционировать; это идеальный вид, которому соответствует понятие «эйдос» (идея). Типологическая концепция вида лежит в основе всей систематики: вид – это основная единица систематики, минимально возможный совершенный таксон.
Систематика – это наука, которая описывает группы организмов, дает им названия и классифицирует их; иначе говоря, систематика изучает многообразие организмов.
Таксономия – это раздел систематики, посвященный принципам, методам и правилам классификации.
Таксоном называется целостная (полная) группа реально существующих организмов. Таксонам соответствуют таксономические, или систематические категории, образующие иерархическую систему. Например, просто «класс» – это систематическая категория, а «класс Млекопитающие» и «класс Птицы» – это таксоны.
Различают совершенные и несовершенные таксоны. Совершенные таксоны – это генетически закрытые системы, между которыми в норме невозможен обмен генетическим материалом (роды, семейства, порядки, классы, отделы). В составе совершенного таксона все особи обладают признаками этого таксона. Несовершенные таксоны – это генетически открытые системы, которые в норме могут обмениваться генами, например, близкие подвиды, разновидности и формы. В составе несовершенного таксона не все особи, а лишь большая их часть обладает признаками данного таксона.
Принадлежность особей к тому или иному виду определяется на основании ряда критериев. Критерии вида – это разнообразные таксономические признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов. При выделении видов с позиций типологической концепции в первую очередь учитываются морфологические особенности, и выделенные на основании морфологического критерия виды часто называются морфологическими видами, или морфовидами. Подразумевается, что особи, принадлежащие к одному виду, относительно однородны по анатомическому строению и четко отличаются от особей других видов.
Заметим, что при выделении видов многое зависит от интуиции: «Вид – это то, что систематик считает видом» (Кронквист). Объем видов неодинаков в систематике прокариот, низших эукариот, высших и низших растений, грибов, позвоночных и беспозвоночных животных.
Классификации видов
Рассмотрим классификации видов на основании некоторых критериев
1. Классификация видов по площади видового ареала
а. Виды-космополиты, встречающиеся практически во всех биогеографических областях Земли. Чаще всего это синантропные виды (подорожник большой, пастушья сумка, комнатная муха, серая крыса).
б. Широкоареальные виды, населяющие территории целых биогеографических царств, областей, провинций. Например, циркумбореальным ареалом характеризуются волки, лисы, медведи. в. Узкоареальные виды-эндемики, ограниченные в своем распространении небольшой географической областью.
Различают палеоэндемики и неоэндемики. Палеоэндемики, или реликты – это виды с ограниченным современным распространением, но населявшие в прошлом обширные территории (например, гинкго и метасеквойя в Западном и Центральном Китае, секвойя в Калифорнии, латимерия в р-не Коморских островов, утконос в Австралии и Тасмании). Неоэндемики – это молодые прогрессивные формы, возникающие на недавно изолированных территориях – островах, горных районах, водоемах. Например, в биоте оз. Байкал около 75% видов-эндемиков: байкальская нерпа, байкальский омуль, 2 вида голомянок, ~ 50 видов бычков, ~ 250 видов бокоплавов, ~ 80 видов планарий, множество эндемичных полихет, моллюсков и др. Отметим, что видовое разнообразие выше у малоподвижных форм.
2. Классификация видов по экологической валентности
а. Эврибионтные виды с широким экологическим спектром, населяющие различные местообитания (сосна). Характеризуются сплошным ареалом и более или менее равномерным распределением плотности популяций.
3. Классификация видов по подвижности особей
а. Малоподвижные или сидячие формы с ограниченной способностью к расселению (например, при отсутствии личинки, обеспечивающей расселение – паренхимулы, планулы, трохофоры). Популяции подобных видов называются «вязкими». б. Организмы, подвижные во взрослом состоянии или имеющие личиночные стадии, способные к расселению. Популяции подобных видов называются «текучими».
4. Монотипические и политипические виды
а. Концепция монотипического вида основана на представлении о существовании единого типа вида. Тип вида представляет собой коллекционный экземпляр (голотип), на основании которого выполнено первое описание вида, и который хранится в гербарии или зоологическом музее. Реально существующие организмы могут несколько отличаться от типового экземпляра, тогда отличия рассматриваются как отклонения от нормы, вариации. Монотипический вид – это идеальный вид для ученого-систематика. Примерами монотипических видов являются островные виды–эндемики или узкоспециализированные (стенобионтные) виды.
б. Концепция политипического вида основана на представлении о существовании нескольких типов вида. Все выделенные типы должны быть представлены соответствующими коллекционными экземплярами. Политипический вид неоднороден по всем критериям и представляет собой систему несовершенных таксонов. Виды с более или менее широким ареалом характеризуются сложной таксономической, экологической и хорологической (пространственной) структурой.
Примечание 1. Часто в состав рода входят и политипические виды с широким ареалом, и монотипические виды-эндемики. Например, кольчатая нерпа – это широкоареальный политипический вид; кольчатая нерпа распространена в умеренных и холодных водах Атлантического и Тихого океанов и циркумполярно в Северном Ледовитом океане, образуя подвиды (например, ладожская нерпа, балтийская нерпа и другие). В то же время, байкальская и каспийская нерпы – это самостоятельные монотипические виды-эндемики.
Примечание 2. По площади видового ареала и по экологической валентности можно выделить несколько комбинаций групп видов: эврибионты-эндемики (байкальская нерпа), стенобионты-эндемики (байкальские холодолюбивые беспозвоночные), эврибионты с широким ареалом (волки, лисы), стенобионты с широким ареалом (многие мхи), виды с промежуточным положением в системе «ареал–местообитание» (дуб, ель).
Примечание 3. В недалеком прошлом для характеристики видов с различным уровнем изменчивости использовались термины «жорданон» и «линнеон» (предложены голландским ботаником Яном Лотси в 1916 г.). Жорданон – это группа организмов, крайне сходных в морфологическом, экологическом и генетическом отношении, способных константно сохранять свои признаки в культуре. Термин «жорданон» предложен в честь франц. ботаника Алексиса Жордана. Каждую наследственную форму, выделенную хотя бы по одному признаку, Жордан считал далее неразложимым «настоящим», «элементарным», идеально монотипическим видом. Например, в пределах вида Draba vernalis (крупка весенняя) Жордан выделил 150 константных форм. Линнеон – это группа организмов, сходных между собой (но не идентичных) в морфологическом, экологическом и генетическом отношении. Термин «линнеон» предложен в честь К. Линнея. По представлениям Лотси, линнеон можно разложить на множество «элементарных видов», константных форм, или жорданонов. Такое разложение видов («видодробительство») было характерно для XIX века, но иногда подобный подход к выделению видов встречается и в наше время.
Примечание 4. Термины «изореагент» и «биотип» предложил датский генетик В. Иоганнсен. Понятие вида у унипарентальных организмов Унипарентальные организмы – это формы, у которых отсутствует регулярное половое размножение с перекрестным оплодотворением, т.е. для воспроизведения которых не требует наличия двух родителей. К унипарентальным организмам относятся агамные формы (размножающиеся вегетативным путем или споровым путем), облигатно-партеногенетические и самооплодотворяющиеся формы. У таких форм вид определяется как система близких биотипов, населяющих определенное пространство, занимающих сходные экологические ниши и связанные общностью эволюционных судеб. Такие виды (agamospecies) характерны для всех прокариот, многих низших эукариот (эвглена, хлорелла...), лишайников, дейтеромицетов, растений–апомиктов (манжетки, ястребинки...) и даже позвоночных (некоторые рыбы и амфибии).
Понятие вида у ископаемых форм (палеонтологический вид)
При изучении вымерших групп организмов выделение видов возможно только при обнаружении большого количества хорошо сохранившихся фоссилий, например, у фораминифер, плеченогих, трилобитов, динозавров. При неполноте палеонтологической летописи многим находкам присваиваются внетаксономические статусы (археоптерикс, питекантроп). Для обозначения видов в палеонтологии часто используются термины «филум» или «фратрия». Этим терминам соответствуют определенные участки филогенетического ствола. При этом палеонтологические виды не всегда эквивалентны современным (неонтологическим) видам.
Концепция биологического вида
Эволюционирующий вид должен представлять собой последовательность поколений. Однако такой подход носит теоретический характер и малопригоден для практики. Поэтому понятие эволюционирующего вида подменяется понятием биологического вида.
Биологическая концепция вида построена на критерии репродуктивной изоляции.
Концепция одномерного (безмерного) вида. Эта концепция пригодна для разграничения совместно обитающих (симпатрических) видов. Если две сосуществующие популяции не скрещиваются между собой, то они принадлежат к разным видам. Итак, главное в данной концепции – нескрещиваемость.
Концепция многомерного вида. Эта концепция используется для объединения в один вид пространственно изолированных (аллопатрических) популяций. Главное в данной концепции – единство этих популяций, то есть вид рассматривается как система потенциально скрещивающихся популяций, эволюционные судьбы которых тесно связаны в генетическое и экологическое единство. Такой вид принципиально неоднороден по всем критериям: изменчивость является нормой, а тип – среднестатистической абстракцией.
Примечание. Разграничение аллопатрических видов связано с рядом затруднений. Обычно аллопатрические виды выделяются без учета физиолого-репродуктивного критерия, который сложно использовать на практике. В частности, различия между удаленными друг от друга географическими расами (не связанными непрерывным рядом популяций) могут быть обусловлены воздействием почвенно-климатических факторов. Тогда географические расы могут быть ошибочно описаны как разные виды.
Биологические виды - формы физиологически несовместимых организмов (растений, животных, микроорганизмов), не скрсщиваю-щихся друг с другом в обычных, нормальных для них условиях жизни или не дающих при скрещивании нормальною потомства.[ ...]
Каждый вид на земле имеет свою, только ему присущую экологическую нишу. Человек несмотря на то, что ему присущи многие специфические качества, является одним из биологических видов класса млекопитающих. Он также имеет свою, только ему присущую экологическую нишу, т.е. совокупность требований к условиям среды (экологическим факторам), в которых он обитает.[ ...]
Каждый биологический вид неповторим, он содержит в себе информацию о развитии растительного и животного мира, которая имеет огромное научное и прикладное значение. Поскольку все возможности использования данного организма в отдаленной перспективе зачастую непредсказуемы, весь генофонд нашей планеты (за исключением, может быть, некоторых опасных для человека болезнетворных организмов) подлежит строгой охране. Необходимость охраны генофонда с позиций концепции устойчивого развития («коэволюции») диктуется не столько хозяйственными, сколько моральными и этическими соображениями. Человечество в одиночку не выживет.[ ...]
Человек как биологический вид представляет собой высшее звено в трофических сетях экосистем. Используя в пищу самые разные растения и многие виды животных, он является полифагом, «снимающим урожай» на многих уровнях экосистем, в которые включен. В борьбе за увеличение количества пищи, основного, определяющего жизненного ресурса, человек все большую часть поверхности суши превращает в сельскохозяйственные угодья. В морях и океанах все богатые рыбой места облавливаются целыми флотилиями рыболовных судов. На обеспечение этой «пищедобывающей» деятельности техникой, горючим, коммуникациями, транспортом тратится основная часть добываемых и перерабатываемых металлов, угля, нефти и других ископаемых.[ ...]
Человек как биологический вид имеет везде одинаковую экологическую нишу. Но требовать одинаковых значений ПДК на рабочем месте (рабочей зоне - РЗ), промышленном предприятии (ПП), а также в зоне жилья не только неразумно, но и очень дорого. Поэтому вводят раздельное нормирование, при котором для различных участков устанавливаются разные ПДК. Для загрязнений атмосферного воздуха устанавливаются ПДК в рабочей зоне (ПДКрз), и в населенном пункте - ПДКав. ПДКрз устанавливается из условий, что здоровью человека не будет нанесен ущерб при его работе в течение всего трудового стажа при установленной продолжительности рабочего дня. Под ПДКав понимается максимальная концентрация примеси, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при воздействии за время жизни человека не оказывает на него вредных воздействий. Нормативные документы в конце 80-х г. уже содержали перечень ПДК для более чем 700 веществ.[ ...]
Человек как биологический вид появился в биосфере сравнительно недавно, не более миллиона лет назад, и за столь короткий срок перестроил биосферу в соответствии со своими потребностями. Дальнейшая судьба человечества зависит от того, насколько оно сможет соотносить свое развитие с фундаментальными природными законами, определяющими существование всей биосферы.[ ...]
Многообразие биологических видов соответствует разнообразию условий обитания на Земле. Одна из главных особенностей живого состоит в заселении не только зон наиболее благоприятного климата, но и всех уголков планеты: высокогорных, глубоководных, подземных ареалов.[ ...]
Многообразие биологических видов рассмотрено в гл. 5. Остановимся на самых общих особенностях обмена веществ и пищевой специализации основных категорий организмов, каждая из которых в свою очередь состоит из множества разнообразных групп, взаимно дополняющих друг друга так, что их совместная жизнедеятельность обеспечивает последовательное использование выделяемых в среду продуктов метаболизма и поддержание постоянства состава и свойств среды.[ ...]
Разнообразие биологических видов - необходимое условие устойчивости циклов синтеза, трансформации и деструкции органического вещества биосферы. В природных экосистемах с высокой точностью биота поддерживает баланс между продукцией и деструкцией органики. Важнейшую роль биота играет в разрушении горных пород и почвообразовании. Кроме того, биота осуществляет эффективное управление гидрологическим режимом, составом почвы, атмосферы, воды. Установлено, что биота сохраняет в полной мере эту способность, если человечество использует не более 1% чистой первичной продукции биоты. Остальная часть продукции должна идти на поддержание жизнедеятельности видов, стабилизирующих среду [Горшков В.Г., 1980, 1995].[ ...]
В гипофизе любого биологического вида эукариен.т не может присутствовать более одного независимого нормального генома, каждый из которых соответствует наилучшей приспособленности организма к различным условиям внешней среды. Однако особи с несколькими нормальными геномами могут присутствовать в популяции, если они скоррелированы между собой, не могут существовать один в отрыве от другого и ни один из них не может быть вытеснен из популяции в результате конкуренции взаимодействия. Так, два нормальных генома присутствуют внутри одной эукариотической клетки: один в виде совокупности ядерного хромосома, другой в виде хромосом митохондрий ихлоропластов. У двуполых видов в популяции присутствуют два нормальных генома: самцы и самки.[ ...]
Переэксплуатация биологических видов - общее сокращение численности вида; - нарушение половой, возрастной и социальной структуры популяций; - снижение успешности размножения; - увеличение пресса выборочного изъятия на отдельные систематические, возрастные, половые группы животных, ведущее к деградация этих видов; - разрушение экологических связей и общего баланса в экосистемах.[ ...]
ЧЕЛОВЕК (как биосоциальный вид). Как биологический вид Homo sapiens Ч. плохо приспособлен к жизни в естественной окружающей среде. Он не выносит температуры ниже 15 °С и выше 35 °С; не может более 5 дней обходиться без воды; скорость его передвижения не превышает 10-15 км/ч; он беззащитен перед хищниками - не имеет ни клыков, ни рогов, ни сильных копыт, ни защитного панциря; угол зрения у Ч. узкий, он плохо видит в темноте; репродуктивные способности Ч. также весьма ограниченны - не более 1 детеныша в год. Поэтому, чтобы выжить и тем более стать «видом номер один» на планете, Ч. должен был адаптировать среду обитания к своим потребностям. Это ему удалось, потому что Ч. - не просто биологический, а биосоциальный вид.[ ...]
С момента появления человека как биологического вида роль информации в обществе постоянно возрастала. Сначала это была передача жизненно важного опыта - информации о съедобных растениях, основах охоты, устройстве жилища, лечении недугов. Однако структура общества непрерывно развивалась. Если вначале оно было представлено племенами, то затем возникли общины, царства, государства. Сначала информация была сконцентрирована только внутри этих структур, но с развитием транспорта и средств связи мир постепенно превращается в сложную и неоднородную, но единую структуру. Сегодня уже можно говорить о глобальной структуре политических, экономических и культурных отношений, простирающихся за любые традиционные границы и связывающих отдельные общества в единую систему. Этот процесс объединения часто называют глобализацией.[ ...]
Совокупности популяций различных видов в экосистемах создают устойчивые биогеохимические циклы, благодаря которым поддерживается постоянство современных сред жизни - почвенной, наземной и водной. Экосистемы способны к саморегуляции, восстановлению равновесия численности популяций многих видов, взаимодействующих между собой в биоценозах. Особое значение для гомеостаза экосистем имеют трофические отношения между видами. В природе закономерно сочетаются численности видов, представляющих основные экологические группы организмов: продуцентов (растений), консументов (животных) и редуцентов (бактерий и грибов). Чем более разнообразными видами представлена каждая группа, тем устойчивее экосистема в целом, благодаря взаимозаменяемости видов. В биогеоценозах многообразие биологических видов поддерживает устойчивые круговороты биогенов, химических элементов, входящих в состав живых организмов (кислорода, углерода, водорода, азота, фосфора, кальция, серы и др.), благодаря которым осуществляется усвоение и трансформация солнечной энергии в биосфере, получение ресурсов и переработка отходов.[ ...]
Современное состояние человека как биологического вида характеризуется еще целым рядом медико-биологических тенденций, связанных с изменениями в городской среде: рост близорукости и кариеса зубов у школьников, возрастание удельного веса хронических заболеваний, появление ранее неизвестных болезней - производных научно-технического прогресса: радиационная, авиационная, автомобильная, лекарственная, многие профессиональные заболевания, и т. д. В большинстве своем эти болезни есть результат воздействия ан-троногенно-экологических факторов, которые рассматриваются во второй части учебника.[ ...]
Под популяцией понимаетоя народ, группа лпдей, группа ооо-бей левого вида организмов. Организм, орган, клетка и ген - это главные уровни организации жизни. Сообщеотво вклвчает вое популяции и отдельные биологические виды и характеризует жизнь во воем её разнообразии.[ ...]
Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или образующиеся в ней в количестве выше естественных. Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.[ ...]
Стандарты качества окружающей среды представляют собой аналоги ПДК для других биологических видов. Как правило, они устанавливаются для наиболее чувствительных к воздействию в данной экосистеме видов. Такие виды называют обычно биоиндикаторами.[ ...]
Человек является биосоциальным существом и в то же самое время - представителем биологического вида «Человек разумный» (Homo sapiens), принадлежащего к царству животных, типу хордовых, классу млекопитающих, подклассу плацентарных, отряду приматов, семейству гоминид. Другие семейства, входящие в отряд приматов, - это понгиды - крупные человекообразные обезьяны (орангутаны, шимпанзе, гориллы) и хилобатиды - малые человекообразные обезьяны (гиббоны).[ ...]
Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида состоит из сходных органических соединений. Несмотря на это сходство, жизнь на Земле удивительно разнообразна. Ученым известно сегодня около 2 млн биологических видов, из них 20% - растения, 80% - животные.[ ...]
Решающие биотические элементы естественных экосистем не отдельные организмы, а популяции. Каждый биологический вид представляет собой сложную экологическую систему - систему популяций. Разные части ареала (т.е. районов обитания вида) отличаются друг от друга не только географически, но и по составу группировок внутри вида. Каждая группировка имеет свои генетические, морфологические и физиологические особенности. Такие группировки и называются популяциями. Популяция - группировка особей одного вида с общим генофондом, сходной морфологией и единым жизненным циклом.[ ...]
В результате нарастания самоускоряющихся негативных процессов (демографического взрыва, уничтожения биологических видов и целых экосистем, истощения природных ресурсов, а также загрязнения окружающей природной среды) биосфера в наше время оказалась в состоянии экологического кризиса и даже более того - на грани экологической катастрофы (см. разд. 1.1.2). Главными чертами этого кризисного состояния являются: истощение ресурсов, перенаселение, а также загрязнение биосферы ксенобиотиками, т. е. чуждыми для нее веществами. Основные критические процессы в биосфере - это достижение человеком и значительное (в наши дни на порядок) превышение порога энергетического лимита; разрушение природных экосистем.[ ...]
Охране подлежат все животные, если понимать эту проблему широко, включая и управление численностью. Потери любого биологического вида - крайне нежелательное явление для биосферы и в целом. Каждый вид обладает только ему присущими свойствами, и трудно предсказать, какие свойства любого вида и для каких целей окажутся полезными для человечества в будущем.[ ...]
Многочисленность и разнообразие обитателей планеты соответствует разнообразию экологических ниш в биогеоценозах. Миллионы биологических видов - основной ресурс и базис устойчивости (гомеостаза) биосферы. При описании структуры и свойств экосистем первыми обычно указывают показатели видового разнообразия. Кроме этого, рассматривают структурное разнообразие, характеризующее множество микроместообитаний и экологических ниш, и генетическое разнообразие внутри популяций. Все эти показатели важны для формирования адаптационных возможностей экосистемы. Охрана биоразнообразия нашей планеты является актуальнейшей задачей современности, так как в связи с техногенными воздействиями на природные экосистемы многие виды вымирают. Этот процесс катастрофически ускорился в XX веке и ведет к потере устойчивости отдельных экосистем и биосферы в целом.[ ...]
Как известно, гумус является продуктом трансформации солнечной энергии для получения продуктов питания, важнейшим источником биологического вида энергии. Гумусовые вещества активизируют процессы почвообразования, накопления азота, фосфора, серы и многих других макро- и микроэлементов питания растений.[ ...]
Когда я рассказал все это далеко не научной аудитории, то впервые понял, что нашел верный ответ на вопрос, зачем нужно охранять редкие виды. В науке и технике человек достиг необычайных высот: он расщепил ядро, вышел в космос, практически заменил мозг компьютером, научился по старым чертежам и рисункам восстанавливать полностью уничтоженные памятники архитектуры и искусства (прекрасный пример - восстановление храма Христа Спасителя в Москве, взорванного в 1931 году). Говоря техническим языком, он «восстановлению не подлежит». И не следует надеяться, что в далеком будущем в процессе эволюции вновь возникнет вид, аналогичный исчезнувшему. Эволюция, как и история, необратима. Поэтому отношение к каждому виду, находящемуся под угрозой исчезновения, должно быть особенно осторожным, бережным, любовным.[ ...]
Сельскохозяйственные экосистемы - это не только продукт природы, но и объект человеческого труда. В них человеку отводится двоякая роль. Как биологический вид он является компонентом экосистемы (биогеоценоза), а его сельскохозяйственная деятельность - экологическим (биогеоценотическим) фактором, оказывающим сильное влияние на природу.[ ...]
Увеличение масштабов производственной деятельности обусловило усиление негативного влияния человека на природную среду как среду обитания данного биологического вида и соответственно поставило под угрозу его жизнь и здоровье, а следовательно, благополучие настоящих и будущих поколений людей. Поэтому на рубеже 50-х годов двадцатого века возникает и получает развитие новая форма отношений - защита окружающей природной среды. Для этой формы характерным является центральное положение человека, его жизни, здоровья, прав на здоровую и благоприятную природную среду в разрабатываемой государством природоохранительной политике.[ ...]
Экология (оикос - жилище, логия - наука) как наука о структуре и функции природы развивается с начала XX века. Она исследует взаимосвязь человека и других биологических видов с окружающей средой, рациональное использование природных богатств и расширенное воспроизводство природных ресурсов /2/.[ ...]
Поскольку природа едина и разделить ее на живую и неживую составляющие можно лишь условно, то экологический мониторинг как бы объединяет геофизический и биологический виды мониторинга. Задача экологического мониторинга состоит в обнаружении в экосистемах действий антропогенных факторов на фоне естественных флуктуаций. Экологический мониторинг может осуществляться при различном уровне охвата территории: на региональном уровне, на уровне промышленного объекта, города и т.п. Характер и механизм обобщения информации об экологической обстановке при движении по иерархическим уровням системы экологического мониторинга определяются с помощью понятия “информационный портрет экологической обстановки”, который представляет собой совокупность графически представленных пространственно распределенных данных, характеризующих обстановку определенной территории. По уровням охвата территории в системе экологического мониторинга различают глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинг.[ ...]
Биоразнообразие обеспечивает человека продовольствием, поддерживает его здоровье - около 25% лекарств в США включают химические компоненты, полученные из диких видов, а во всем мире таких лекарств продается на сумму более 40 млрд. долл. ежегодно. Генетическое разнообразие - основа урожайности сельскохозяйственных культур. Птицы, насекомые и животные опыляют растения, которые человек употребляет в пишу. Многие биологические виды обеспечивают естественную борьбу с сорняками и грызунами, очищают воды, растения и микроорганизмы, возобновляют и обогащают почву. Здоровые экологические ландшафты фильтруют и регулируют водоснабжение пресной водой, предотвращают почвенную эрозию и наводнения, разлагают сточные воды и отходы. Глобальная экономическая и экологическая выгода биоразнообразия в мире оценивается на уровне 3 трлн. долл. в год, что эквивалентно почти 11% годового мирового экономического производства.[ ...]
Подводя итог вышесказанному (раздел четвертый гл. 12- 18), следует признать, что «человечество получило такую власть над природой, которая намного превосходит воздействие других видов, и человек как биологический вид уже не находится в равновесии с окружающей средой» (Ф. Дре, 1976).[ ...]
Несмотря на то, что мы неотъемлемы от природы и, по словам Ф. Энгельса, «наоборот, всем своим существом, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри ее», развитие общества вывело биологический вид Homo sapiens из-под действия естественного отбора, межвидовой конкуренции, ограничения роста численности, необычайно расширило возможности приспособительного поведения и расселения людей. Развитие технологий и достижение индустриальной цивилизации создало стойкий миф о господстве человека над силами природы.[ ...]
Эврибионты (от греч. - широкий и живущий) - организмы с высокой экологической валентностью, способные выдерживать широкие колебания экологических факторов без потери функциональных свойств. Большинство биологических видов является эврибионтны-ми по отношению к одним и стенобионтными по отношению к другим факторам среды. Напротив, стеноби-онты (от греч. - узкий) обладают узкой экологической пластичностью, что ограничивает возможность их расселения и обусловливает локальное распределение видов (узкие ареалы).[ ...]
Твердые вещества, которые более вещественны, чем вода, обладают характерными поверхностями (см. 2-ю главу). Одни вещества годятся в пищу (то есть обеспечивают возможность питаться), другие - нет; все зависит от биологического вида животного. Встречаются и ядовитые вещества. Например, по мере того как фрукты и ягоды созревают, они преобретают значение пищи, и это задается цветом их поверхности. Однако пищевая ценность веществ часто воспринимается ошибочно.[ ...]
С появлением и развитием человечества биосфера существенно изменилась. Она перешла в качественно новое состояние - ноосферу (сферу разума), где основным фактором, преобразующим природу, становится человек. Влияние человека как биологического вида на природу не столь велико, как его хозяйственная деятельность. Преобразовательная деятельность людей особенно ярко проявилась в развитии сельского хозяйства и промышленности. Антропогенное изменение природы нашло отражение в определении экологии как науки. Экология, по И. Элтону, - это теория создания измененного мира. Тот мир, в котором мы живем и частью которого являемся, непрерывно изменяется, и приостановить этот процесс невозможно из-за необходимости развивать сельскохозяйственное и промышленное производство. Поэтому человеческое общество нуждается в теории измененного мира, с помощью которой люди научились бы сочетать интересы развития сельского хозяйства и промышленного производства с необходимостью создания оптимальных условий для жизни на Земле в эпоху научно-технического прогресса.[ ...]
Загрязнитель как вещественно-энергетический компонент, в соответствии с вышеизложенным, также рассматривается в широком и узком смысле. В широком смысле "загрязнитель" -это любой природный или антропогенный (физический или информационный) агент, химическое вещество или биологический вид (например, микроорганизмов), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки естественного фона . При этом "мерой" загрязнения данным агентом среды является степень отклонения от фоновых значений этого агента. Согласно этой трактовке любой новый для среды агент (даже если он не токсичен по отношению к биоте) рассматривается как загрязнитель. В узком смысле "загрязнитель" - это физический, химический или биологический компонент, попавший в среду техногенным путем и оказывающий вредное токсическое действие на биоту. Мы будем далее придерживаться узкой трактовки этого термина.[ ...]
У человечества, конечно, есть еще возможность заменить наиболее дефицитные ресурсы на имеющие большее распространение и большие запасы. Но, как правило, при этом понижается качество продукции. Следовательно, одним из важнейших лимитирующих факторов выживания человека как биологического вида («человека разумного») является ограниченность и исчерпаемость важнейших для него природных ресурсов. Отсюда вытекает важнейшая задача современной цивилизации - скорейший переход к контролируемому использованию природных ресурсов и систем с максимально возможным их сбережением.[ ...]
Таким образом, рациональное природопользование в современных условиях - это такая система хозяйственной деятельности общества, при которой достигается неисчерпаемость его энергетической и сырьевой базы в сочетании с сохранением параметров среды обитания, необходимых человеку как биологическому виду и разумному социальному существу.[ ...]
Люди стали задумываться над тем, каково влияние загрязнения воздуха на здоровье человека, лишь в последние десятилетия, но его влияние на растения изучают уже свыше ста лет. Причиняемый растению вред может быть самым различным - от незначительного повреждения до полной гибели. Он зависит от биологического вида и состояния растений, а также от химического состава загрязняющих веществ, их концентрации и продолжительности воздействия.[ ...]
Нехарактеризуемые ценности не могут быть включены в обычный в экономике расчет стоимости. Они представляют ценность для жизнеобеспечения природных систем. Леса, степи, реки, озера и океаны осуществляют, смягчают и стабилизируют атмосферные и гидрологические циклы и круговороты минеральных элементов. К этой же категории относится присущая биологическим видам ценность, ценность туземной культуры, красоты природы и множество эстетических ценностей, которые со временем получают признание людей. Нехарактеризуемые категории являются личными и общественными ценностями, а не частными рыночными, с которыми они очень часто приходят в конфликт.[ ...]
Главной объединяющей силой экономики и экологии является сам человек. Он - главный двигатель экономики, ее единственный субъект и почти единственный конечный объект. Он - главное действующее лицо в производстве, экономическом обмене и потреблении и вместе с тем - продукт экономических отношений и социальной организации общества. Но одновременно человек как биологический вид Homo sapiens (Человек разумный) - крупное плотоядное млекопитающее из семейства гоминид - продукт и часть природы, самое могучее и деятельное создание биосферы, которое тем не менее подчинено законам экологии и находится в огромной зависимости от условий окружающей среды и других живых существ - растений, животных, микроорганизмов.[ ...]
Кислород нужен для окисления и разложения многих соединений и организмов. Если из воды удаляются значительные количества растворенного кислорода, то параметры среды изменяются и те организмы, которые дышат кислородом, оказываются в условиях, когда дыхание затруднено. Согласно международному соглашению, для поддержания жизнеспособности водной фауны вода в своей массе должна содержать примерно 5 млн-1 растворенного кислорода. Ниже этого уровня количество биологических видов ограничено и их пониженная активность становится очевидной.[ ...]
Человек в XX веке направил в антропогенный канал поток биосферной энергии. В начале XX века человечество потребляло примерно 1% чистой биосферной продукции, в конце того же века эта цифра увеличилась в 10 раз. В результате деятельности человека нарушаются биогеохимические циклы: нарушаются фитоценозы и уменьшается их продуктивность; увеличивается доля гетеротрофного звена в экосистемах, часть биомассы растений изымается из круговорота в пользу человека. Кроме того, накапливается громадное количество отходов, деструкция которых природными редуцентами невозможна. Катастрофически нарастают процессы деградации природной среды. В 1900 году естественные экосистемы были разрушены на 20% суши, сейчас - на 63% суши. Разрушаются также морские экосистемы, начиная, прежде всего, с внутренних морей. Многие виды живых организмов исчезают с лица Земли. Перечни редких и исчезающих биологических видов («красные книги») содержат тысячи наименований.[ ...]
В результате бурной техногенной деятельности, необдуманного отношения к окружающей среде, бесконтрольного научно-технического прогресса, усиленного давления на природу, хищнического использования природных ресурсов Земли отчетливо видны возникшие глобальные экологические проблемы, составляющие общего экологического кризиса: загрязнение атмосферы, гцдросферы, литосферы вредными техногенными отходами; изменение климата, в первую очередь, его потепление за счет «парникового эффекта», с последующей возможностью затопления значительных заселенных территорий; разрушение озонового слоя в атмосфере и возникновение опасности воздействия коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения, губительного для всего живого на Земле; истощение материальных и природных ресурсов; уничтожение лесов, образование пустынь; обеднение биологических видов флоры и фауны; рост населения планеты и обеспечение его продовольствием, жилищем, одеждой; распространение вирусной заболеваемости среди регионов; нарушение генетической целостности ландшафтов; эстетические и этические аспекты деградации окружающей природной среды; несоответствие восстановительных способностей природы и техногенного воздействия и т. д.
Видом называют совокупность особей, сходных по основным морфологическим и функциональным признакам, кариотипу, поведенческим реакциям, имеющих общее происхождение, заселяющих определенную территорию (ареал), в природных условиях скрещивающихся исключительно между собой и при этом производящих плодовитое потомство.
Видовая принадлежность особи определяется по соответствию ее перечисленным критериям: морфологическому, физиолого-биохимическому, цитогенетическому, этологическому, экологическому и др. Наиболее важные признаки вида - его генетическая (репродуктивная ) изоляция, заключающаяся в нескрещиваемости особей данного вида с представителями других видов, а также генетическая устойчивость в природных условиях, приводящая к независимости эволюционной судьбы.
Со времен К. Линнея вид является основной единицей систематики. Особое положение вида среди других систематических единиц (таксонов) обусловливается тем, что это та группировка, в которой отдельные особи существуют реально. В составе вида в природных условиях особь рождается, достигает половой зрелости и выполняет свою главную биологическую функцию: участвуя в репродукции, обеспечивает продолжение рода. В отличие от вида таксоны надвидового ранга, такие, как род, отряд, семейство, класс, тип, не являются ареной реальной жизни организмов. Выделение их в естественной системе органического мира отражает результаты предшествующих этапов исторического развития живой природы. Распределение организмов по надвидовым таксонам указывает на степень их филогенетического родства.
Важнейшим фактором объединения организмов в виды служит половой процесс. Представители одного вида, скрещиваясь друг с другом, обмениваются наследственным материалом. Это ведет к перекомбинации в каждом поколении генов (аллелей), составляющих генотипы отдельных особей. В результате достигаются нивелировка различий между организмами внутри вида и длительное сохранение основных морфологических, физиологических и прочих признаков, отличающих один вид от другого. Благодаря половому процессу происходит также объединение генов (аллелей), распределенных по генотипам разных особей, в общий генофонд (аллелофонд) вида. Этот генофонд заключает в себе весь объем наследственной информации, которым располагает вид на определенном этапе его существования.
Определение вида, приведенное выше, не может быть применено к размножающимся бесполым путем агамным (некоторые микроорганизмы, синезеленые водоросли), самооплодотворяющимся и строго партеногетическим организмам. Группировки таких организмов, эквивалентные виду, выделяют по сходству фенотипов, общности ареала, близости генотипов по происхождению. Практическое использование понятия «вид» даже у организмов с половым размножением нередко затруднено. Это обусловлено динамичностью видов, проявляющейся во внутривидовой изменчивости, «размытости» границ ареала, образовании и распаде внутривидовых группировок различного объема и состава (популяций, рас, подвидов). Динамичность видов является следствием действия элементарных эволюционных факторов (см. гл. 11).
1. В развитии современной науки особое значение имеет систематика. Эта наука пронизывает все области биологии, производя инвентаризацию всего населения биосферы нашей планеты. Четкое различение видов необходимо биологу любой специальности. Проблема вида и видообразования является одной из центральных проблем теории эволюции. Без выявления специфических экологических и морфофизиологических свойств вида невозможно понимать их роль в экосистемах, организовать правильное использование или принимать меры по охране. Вместе с тем развитие систематики невозможно без разработки теории вида.
2. Впервые термин “вид” был применен Аристотелем (384-322 д.н.э.) для обозначения общности сходных между собой организмов, отличающихся от других подобных общностей. В сочинениях Аристотеля понятие вид имело больше логический смысл, чем биолого-таксономический. Тем не менее, в его сочинениях было обозначено 500 видов животных. Ученик Аристотеля Теофраст(371-286 д.н.э.) разработал систему растений, аналогичную системе Аристотеля.
3. В своей многотомной сводке “ Общая история растений”, издававшейся с 1686 по 1704 гг. англ. биолог Джон Рей впервые ввел понятие вид как категорию, лежащую в основе систематики. Рей предложил называть видом (species) совместно размножающуюся морфологически сходную совокупность особей, которая в потомстве воспроизводит свои морфологические признаки. « Подобное рождает подобное». Он же ввел бинарную номенклатуру, которая впоследствии была утверждена благодаря трудам К.Линнея (1707-1778).
4. Карл Линней впервые сформулировал следующие положения:
Вид – основная категория систематики. Основной критерий вида – морфологическая дискретность. Т.е. особи одного вида не должны различаться более, чем различаются дети одних родителей) Виды устойчиво воспроизводят свои признаки в потомках, в то же время четко отграничены друг от друга. Устойчивость формы- основная сущность вида.
Поскольку форма устойчива, виды неизменны. Их столько, сколько создал бог.
К.Линней создал так наз. типологическую концепцию вида. Согласно этой концепции принадлежность особей к тому или другому виду производится путем сравнения её признаков с морфологическим типовым экземпляром - голотипом или с типовой серией – паратипом.
5. Совершенно иной подход развивал Ж. Б. Ламарк, который на основе своей теории эволюции отрицал существование видов – номиналистическая концепция -от слова nomen – имя. Виды – это не реальные единицы, а только названия, придуманные для удобства различения временных морфологически сходных групп.
6. Вопрос о реальности вида вновь возник после трудов Ч. Дарвина. Дарвин признавал реальность вида, но не обсуждал этот вопрос. Его главной целью было – доказательство эволюции видов Он всегда подчеркивал, что обособленность видов появляется в ходе их эволюции. Вид – это резко выраженная разновидность, а разновидность – это начинающийся вид. Это означает, что виды возникают под действием отбора, в процессе дивергенции постепенно обособляются, приобретают дискретность, и тем самым – реальность. Своими трудами Ч.Дарвин доказал изменяемость видов и их историчность. В связи с этим возникла новая проблема – вопрос о сущности, границах и реальности вида. Этот вопрос в Х1Х веке это представлял собой значительную трудность. При его разрешении здесь наметились два направления:
1-е направление представляло вид как элементарную и далее неподразделимую единицу. Поскольку большинство видов можно было разложить на разновидности и расы, такие виды нельзя был принимать как далее не подразделимые элементарные единицы. Поэтому эти систематики выделяли в качестве видов группы особей, сохраняющие в потомстве свои признаки. Основателем такого типологического подхода является ботаник А. Жордан. Вид это элементарная неизменная и не эволюирующая группа особей с четкими и дискретными морфологическими различиями, предаваемыми по поколениям. Впоследствии такие понятия Г.де Фриз назвал – жорданонами(euspecies). Такой подход на практике систематиков привел к видодробительству. Пример: А.Жордан у растения крупка весенняя выделил 300 жорданонов, возводимых им на ранг вида.
2-е направление представляло вид как сложную иерархическую систему. На основе морфологического сходства близких форм эти систематики стремились, наоборот, к видоукрупнительству. Впоследствии Г.де - Фриз назвал их линнеонами(conspecies), или линнеевскими видами.
1-е направление получило подтверждение в исследованиях генетиков в виде существования чистых мутантных линий. Оно защищало свои позиции, основываясь на исследованиях ранних генетиков.
Однако, и 2-е направление не стояло на месте и постепенно видоизменилось в другое направление, называемое эколого-географическим. Это направление основывалась на биогеографических критериях и также ввело новый критерий вида – ареалогический. Видом считать совокупность особей, распространенных в пределах обширного ареала, сходных между собой и в течение продолжительного времени не меняющих свой морфологический облик. Со временем это привело к развитию концепции политипического морфологического вида, основателем которого является А.П.Семенов-Тян-Шанский (1910), который впервые ввел иерархию видовых категорий: вид(species)-подвид(subspecies)-племя(natio)-морфа(morfa)-аберрация aberratio). Сформировалось представление о линневском виде как иерархической системы пространственно или сезонно различающихся групп.
Решение проблемы реальности политипического вида было достигнуто Н. И. Вавиловым в его труде «Линнеевский вид как система». В этой работе были даны материалы по изучению гомологических рядов изменчивости и центрам происхождения культурных растений. На основе синтеза этих данных Н. И. Вавилов показал, что вид является сложную иерархическую систему, состоящую из множества взаимоподчиненных элементов, различающихся морфологически, генетически и экологически, формирующуюся в ходе эволюции и обладющую единым ареалом. Н.И.Вавилов впервые показал, что внутривидовое разнообразие является важным условием существования вида и для его эволюции. То есть эволюционная динамика вида неразрывно связана с динамикой его существования, что делает вид относительно стабильным и реально существующим.
В 1940-х гг была создана СТЭ, утвердившая понятия микроэволюция и её элементарные факторы, в числе которых большое значение имеет изоляция и различные формы естественного отбора. Было внесено представление о популяционной структуре вида и его пространственной структуре. Таким образом, была сформирована новая биологическая концепция вида. Перечень научных монографий, иллюстрирующий ход становления данной концепции таков: 1937. Ф.Добржанский «Генетика и происхождение видов»; 1942. Э.Майр. Систематика и происхождение видов; 1953. Э.Майр, Линсли, Юзингер. Принципы и методы современной систематики; 1968. Э.Майр. Зоологический вид и эволюция.
Согласно новой концепции виды состоят не из отдельных независимых особей, а из популяций, а основным критерием вида стала его генетическая обособленность, в становлении которых играет большую роль изоляция. При этом решающим условием различения видов является не плодовитость при скрещивании, а репродуктивная изоляция, которая может принимать различные значения и формы.
Э.Майр – « Объективность критерия вида- результат внутривидовой связности генофонда и биологической обусловленности разрывов между видами».
Из этого становится ясным, что биологическая концепция вида считает вид как репродуктивное сообщество, комплекс популяций обменивающихся между собой генами и не обменивающиеся ими с другими подобными сообществами. Иными словами, видовая принадлежность особи, или группы особей(популяции) определяется не по степени сходства с типом данного вида, а по наличию любых признаков, подразумевающий обособленность генофонда вида (Пример: белая куропатка тундр Палеарктики…. Переходные формы….. Шотландский граус(не белеет). Этот граус считается подвидом, т.к. существует недостаточная степень изоляции. Морфологический статус грауса дает возможность выделения его в отдельный вид. Но поскольку биологическая концепция считает, что группу особей А можно считать видом по отношению к группам Б и В только в том случае, если эта группа генетически изолирована, граус не может считаться отдельным видом.
Итак, согласно биологической концепции вид - это генетически изолированная группа особей. Э. Майр(1970) дал следующее краткое определение вида: «Виды – это группы скрещивающихся естественных популяций, репродуктивно изолированные от других таких же групп». Биологическая концепция теоретически обосновала новый основной критерий вида – генетический Вид оказался сложной генетической системой.
В 1970-80-х гг. биологическая концепция прошла очередной этап развития, что привело к формированию признанной в настоящее время современной концепции политипического вида. В настоящее время всеми в общих чертах признается, что вид представляет собой качественный этап процесса эволюции.
« Вид – это генетически устойчивая система скрещивающихся популяций, (обладающих общей эволюционной судьбой и формирующих общий ареал), особи которых объединены возможностью скрещивания друг с другом, обладают сходством морфофизиологических признаков и экологическим своеобразием, занимая в экосистемах совокупности экологических ниш».
Согласно современным представлениям вид – это главный этап эволюции. Как главный этап эволюции он имеет определенные свойства- с одной стороны – это результат эволюции, а с другой это этап эволюционного процесса.
1. Как результат эволюционного процесса вид целостная, приспособленная к данной среде, генетически обособленная от всех других таких же видов, устойчивая система.
2. Как этап эволюционного процесса вид динамичен, изменчив, имеет расплывчатые границы. Вид состоит из множества популяций, каждая из которых является совершенно совершенно самостоятельной единицей с собственной эволюционной судьбой. Однако генофонды популяций обмениваются генетическим материалом, между ними существует поток генов, который служит основой для формирования единой сложной иерархической системы популяций. Это создает генофонд вида - наименьшую далее неделимую устойчивую генетическую систему.
Структура вида
Любой вид распадается на относительно изолированные группы особей, объединенных тесным генетическим родством(демы- у животных, биотипы – у растений). У животных такие группы демов могут объединять микропопуляции, а последние объединяются в популяции. Одиночные популяции или их группы могут образовывать расы и подвиды. У растений группы демов могут образовывать популяции, а последние могут образовавать экотипы и подвиды. Вообще, при описании внутривидовой структуры не только в ботанике и зоологии, на и в различных биологических дисциплинах используются разные понятия. Единого мнения нет даже внутри одной дисциплины, даже в зоологии и ботанике. Однако всеми признается, что любой вил - сложная система с многоуровневой иерархией биохорологических групп.
Большинство видов политипично, т.е. состоят из ряда иерархически соподчиненных внутривидовых групп. Например, если у животных виды состоят из подвидов, популяций и микропопуляций, то у растений это может выглядеть сложнее. Так различаются понятия:
Полувид –географическая или экологическая раса, почти достигшая состояния молодого вида.
Подвид – сформированная экологическая или географическая раса.
Местная популяция – относительно обособленное поселение, устойчиво занимающее определенную территорию и способное к воспроизведению
Экоэлемент – внутрипопуляционная форма, связанная со спаянным нерасщепляющимся генотипом. Может выходить из состава популяции и существовать как самостоятельный экотип.
Морфобиологическая группа – группа организмов популяции, имеющая одинаковую или различную наследственную основу, различимая морфологически, имеющая сходный путь развития и одинаково реагирующая на условия среды.
Биотип – элементарная единица генетической структуры популяции – группа организмов, имеющих почти тождественный генотип и отличающаяся от других таких же групп хотя бы одной мутацией.
Критерии вида
Критерии вида – это признаки, по которым выявляют различия между видами, используя их при систематическом выделении видов.
1. Морфологический критерий. Основной критерий, применяемый в систематике, введенный К.Линнеем(тип, паратип). Этот критерий не абсолютен, т.к. одни различаются хорошо, а другие, особенно, близкие виды морфологически малоотличимы, а иногда и неуловимы. Так, одно время считалось что в Северной Америке обитает Drosofila pseudoobscura, но при обстоятельном исследовании оказалось, этот вид на деле состоит из двух различных видов: D. pseudoobscura, D. persimilis.
Другой пример видов-двойников, группа малярийных комаров, ранее считалось, что это один вид-малярийный комар (Anopheles mаculipennis). Оказалось, что этот вид включает в себе 6 разных видов.
Иногда выделению видов препятствует клинальная изменчивость признаков, т.е. постепенный переход одного признака в другой, из-за чего границы между видами оказываются расплывчатыми – (пример: куропатка – граус)
2. Физиолого-биохимический критерий. Это один из надежных критериев, но тоже относительный, так как существует значительная внутривидовая изменчивость практически всех физиолого-биохимических показателей, начиная от теплоустойчивости тканей, характерных для данного вида, до последовательности аминокислот и отдельных участков ДНК. Так выделение мочевой кислоты характерно только для высших приматов, а другие млекопитающие выделяют аллантоин. Но оказалось, что одна порода собак выделяет мочевую кислоту, т.е. этот признак также оказался изменчив даже на уровне подотрядов. Известно также, у очень далеких в систематическом отношении организмов наблюдаются одинаковые химические пути синтеза аминокислот, а у близких видов эти пути могут различаться.
3. Географический критерий основан на относительной самостоятельности ареала каждого вида(границы, история возникновения ареала и т.д.) Но, многие ареалы видов совпадают, а другие имеют огромные ареалы, которые не могут быть систематическим признаком. Кроме этого очертания ареала могут быстро изменяться. Поэтому этот критерий имеет относительность применения.
4. Генетический критерий – главный критерий вида, характеризующий его генетическую целостность. Этот критерий не работает только у агамных, облигатно-партеногенетических и самооплодотворяющихся форм, где не возникает такого генетического единства особей.
В биологии понятие "вид" является одной из основных единиц биологической классификации. Под этой категорией чаще всего понимается группа физически подобных организмов, которые могут обмениваться генетической информацией и производить плодородное потомство.
Биология и классификация
Понятие вида имеет фундаментальное значение для изучения биологии. Эта наука занимается изучением жизни вокруг нас, и чтобы это стало проще, биологам нравится группировать различные вещи. Эти группы, как правило, состоят из организмов (живых существ), которые выглядят или действуют одинаково. Это позволяет нам изучать различные растения, животных и микробов на основе того, что общего они имеют между собой.
Для эффективного размещения организмов в разных группах ученые разработали систему классификации этих организмов. Она включает в себя все организмы и помещает их в группы по форме тела, генетическому сходству, химии тела, развитию и поведению. Изучение организмов, таким образом, называется биологической систематикой. Она начинается с очень больших групп, основанных на очень широких критериях, называемых доменами.
Есть только три домена, и вся жизнь, как мы знаем, вписывается в одну из этих трех групп. Группы - меньше и более конкретные. Вид - понятие, которое применяется для обозначения самой маленькой организации. По оценкам ученых, на Земле насчитывается 30 миллионов видов живых организмов.
Что такое вид в биологии?
Это более сложный вопрос, чем вы думаете. Наиболее распространенное определение вида: группа организмов, способных скрещиваться и вырабатывать плодородное потомство. Давайте посмотрим один пример. Вы покупаете красивого чистокровного пуделя и планируете готовить его на шоу собак. Все прекрасно, но однажды вечером во дворе к нему пристает соседский золотистый ретривер соседа, и через несколько месяцев у вас появляется восхитительная корзина щенков - золотистых пуделей. Эти малыши вырастают и также имеют собственных щенков.
Какой вывод можно сделать из этого эксперимента? Даже несмотря на то, что вы, возможно, потратили тысячи долларов на чистокровную собаку для выступления на шоу, она тем не менее еще может и спариваться и производить плодородное потомство с совершенно не похожим соседским псом. Согласно концепции биологических видов, это означает, что они находятся в одной и той же группе.
Разные виды не имеют потомства
Давайте посмотрим на другой сценарий. Предположим, у вас есть домашний осел на ферме. Ваш сосед хочет скрестить его со своей лошадью, чтобы у него был хороший, трудолюбивый мул для его хозяйства. Когда этот мул рождается, вы оба пытаетесь скрестить его с другими, но на этот раз ничего не происходит. Нет больше мулов! Почему нет? Это потому, что ослы и лошади - разные биологические виды. Хотя они могут спариваться и производить потомство, мулы не могут размножаться. Согласно концепции биологических видов, это означает, что лошадь и ослик находятся в разных видовых группах.
Концепция биологических видов
Понятие «вид» - это просто слово, которое можно определить разными способами. Что это такое? Это в основном группа существ с какими-то общими характеристиками или качествами или чем-то подобным. Конечно, в этом и заключается проблема: это своего рода общее качество. Но какое качество, характеристика или фактор объединяют группу живых существ в вид? Оказывается, одним простым ответом здесь не отделаешься.
Что такое вид в биологии? Это популяция или группа популяций, члены которых могут скрещиваться в природе и производить жизнеспособное, а также плодородное потомство, но не могут размножаться или иметь жизнеспособное потомство с членами другого вида. Одним из ключевых слов является потенциал - возможность скрещивания и создания жизнеспособного потомства.
Концепция экологического вида
Другим способом определения вида является концепция экологических видов, которая определяет его как набор организмов, которые эксплуатируют или адаптируются к конкретной нише, и как члены одного вида взаимодействуют со всеми аспектами их окружения, будь то живая или неживая природа. Это означает, что два вида сосны могут иметь разные размеры, темпы роста и способность переносить засуху или жару на основе собственных конкретных ресурсов и окружающей среды, но иногда они могут скрещиваться друг с другом.
Другим примером могут быть два вида млекопитающих - мышей, которые выглядят одинаково, но едят разные продукты и выдерживают различные уровни тепла, основанные на их экологической нише. Несмотря на то что они имеют схожие гены, они живут в разных экологических нишах и считаются различными видами в этой концепции.
Концепция морфологических видов
Иногда информация о потоке генов внутри и между видами неизвестна. В этих случаях биологи могут использовать концепцию морфологических видов, которая характеризует признаки вида, основываясь на его структурных особенностях, например, форме тела. Где это может пригодиться? Хорошим примером являются окаменелости. У нас может не быть достаточной информации о давно вымерших видах, чтобы определить закономерности распространения генов или даже экологические ниши.
Внешний вид - это еще не все
Существуют определенные трудности с концепцией биологических видов:
- Организмы могут быть похожими и быть разными. Например, птицы западный луговой трупиал (Sturnella neglecta) и восточный луговой трупиал (Sturnella magna) выглядят почти идентично друг другу, но не скрещиваются друг с другом - таким образом, они являются отдельными видами.
- Организмы могут выглядеть по-разному и быть одинаковыми. Например, муравьи. Они могут выглядеть совсем непохожими, и можно подумать, что они являются отдаленно связанными видами. На самом деле это непосредственные родственники, братья или сестры - два муравья вида Pheidole barbata, выполняющие разные роли в одной колонии.
Что означает «потенциальное скрещивание?»
Если популяция лягушек была разделена автострадой, что стало серьезной помехой для скрещивания, следует ли обозначать их как отдельные виды? Наверное, нет, но насколько отдаленным должно быть это расстояние, прежде чем можно нарисовать разделительную черту? Кольцевые виды представляют собой виды с географическим распределением, которые образуют кольцо и перекрываются на концах.
Многие подвиды саламандр Ensatina в Калифорнии демонстрируют тонкие морфологические и генетические различия по всему их диапазону. Все они скрещиваются со своими непосредственными соседями за одним исключением: там, где крайние концы ареала перекрываются, виды E. klauberi и E. eschscholtzii не скрещиваются.
Типологическая концепция вида
Биологические виды являются основной причиной классификации живых существ, но применять их на практике непросто. Концепция биологических видов не имеет отношения к бесполым организмам и обладает серьезными ограничениями в ее применении к другим организмам.
Бесконечное время и усилия могут быть потрачены на обсуждение концепции вида и разработку дальнейших модификаций и вариаций предлагаемых конкретных определений. Такие дебаты имеют большую ценность для поощрения более объективных рассуждений об эволюции и таксономии, но в то же время человеческое хищничество и разрушение среды обитания продолжают стирать предметные виды.
Вид является фундаментальной категорией биологической организации. Эта одна из фундаментальных единиц сравнения практически во всех подполях биологии: от анатомии до поведения, развития, экологии, эволюции, генетики, молекулярной биологии, палеонтологии, физиологии и систематики. В значительной степени важность видов в биологии проистекает из их важности в систематике, которая отвечает за таксономические рамки, используемые во всех областях биологии.
Систематика - одна из старейших научных дисциплин, и с самого начала одной из ее центральных концепций было понятие вида. Систематику можно охарактеризовать как отрасль науки, посвященную изучению различных видов организмов. Более того, систематика на протяжении последних 250 лет сильно зависела от знакомой иерархии таксономических категорий, основанной на работе Карла Линнея. Согласно ей, вид является самым низким и в некотором смысле наиболее фундаментальным из основных категорий.
Роль вида в эволюционной биологии
Центральная роль видов в систематике подкрепляется значением систематики в эволюционной биологии. Современная систематика продолжает тщательно интегрироваться с эволюционной биологией, а эволюционная биология с момента ее создания играет центральную роль в отношении видов. Эта ситуация должна быть очевидна из того факта, что самая важная книга в истории этой области, которая более или менее инициировала само поле дифференциации видов, называется «О происхождении видов».
Центральная роль видов продолжалась в более поздней истории дисциплины, включая период современного эволюционного синтеза, который заложил основу для многих текущих исследований в области систематики и эволюционной биологии. Существование разнообразных концепций видов вовсе не является неожиданным, поскольку разные концепции основаны на свойствах, представляющих наибольший интерес для разных подгрупп биологов.
Например, биологи, изучающие гибридные зоны, склонны подчеркивать репродуктивные барьеры, тогда как систематики склонны подчеркивать диагностируемость и монофилию, а экологи склонны подчеркивать различия в нише. Палеонтологи и таксономисты склонны подчеркивать морфологические различия, а популяционных генетиков и молекулярных систематиков интересуют генетические различия. Тем не менее все концепции имеют свои некоторые достоинства, так как они основаны на важных биологических свойстах живых организмов.
Название для видов
В биологической систематике принят особый способ обозначения видов при помощи двухсловного названия. Название вида состоит из сочетания двух названий: имени рода и имени вида (либо видового эпитета). Ученым, который внедрил биноменальную номенклатуру в активное употребление, был Карл Линней (1707—1778). Имя рода всегда пишется с заглавной буквы, имя вида - с маленькой. Если название вида встречается в тексте, то обычно оно пишется курсивом, например Rosa canina (шиповник собачий): первое слово — имя рода, а второе слово — видовой эпитет.
Что такое вид в биологии? Как оказалось, ответ на этот простой вопрос на самом деле очень сложный. Еще до того, как Чарльз Дарвин запустил в массы свое представление о том, как организмы могут меняться со временем, биологи уже бились над вопросами, касающимися определения того, что такое вид. Все стало еще сложнее, когда он продемонстрировал доказательства, которые поддерживают эволюцию. Было несколько попыток определить, что такое вид, по сути, было предложено много объяснений. Некоторые пытались очертить по внешнему виду, другие - по родословной.
Однако самой известной и общепринятой считается концепция биологических видов. Современная классификация млекопитающих, например, описанная еще в 1758 году Карлом Линнеем в его работе «Системы природы», включает 184 вида млекопитающих, в которые, в свою очередь, объединяют около 26—29 отрядов, 153 семейства и 1229 родов.
