Видовой вид. Что такое целостность вида, как она проявляется? Генетические и модификационные изменения

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.

Биологические виды

Определение вида. Вплоть до XVII в. исследователи опирались на представление о виде, созданное еще Аристотелем, который воспринимал виды как совокупности сходных особей. Термин «вид» (лат. species - взгляд, образ) указывает на способ выделения этих совокупностей – по их морфологическому сходству. Такой подход без принципиальных изменений был использован многими выдающимися биологами, включая К. Линнея. Он установил, что в пределах вида многие существенные признаки меняются постепенно, так что их можно выстроить в непрерывный ряд. Между двумя разными видами можно обнаружить разрыв постепенности в распределении признаков.

Дальнейшие исследования в области таксономии привели к формированию биологической концепции вида. Согласно современному определению вид - это совокупность географически и экологически близких популяций, особи которых способны в природных условиях скрещиваться между собой и обладают общими морфофизиологическими признаками, и биологически изолированных от популяций других видов.

Современная биология разработала ряд критериев, которые позволяют отличать один вид от другого.

Морфологический критерий вида - один из важнейших. Он определяет сходство внешнего и внутреннего строения особей данного вида и их отличия от представителей других видов. С его помощью легко определяются особи вида, которые не являются близкородственными. Кошку и собаку без труда может различить даже маленький ребенок; собаку и лисицу различит любой взрослый человек; лисицу и песца легко различит знающий человек, но не всякий, кто сталкивается впервые с этими особями, относящимися к разным родам, безошибочно определит их. Вопрос определения близких видов, внешне почти не различающихся, во многих случаях вырастает до сложной научной проблемы. Даже использование специальных методов не всегда позволяет различать виды, имеющие очень высокую степень морфологического сходства, однако в природных условиях жестко изолированные и не скрещивающихся между собой, так называемые виды-двойники. Следовательно, морфологический критерий не является достаточным в целом ряде случаев.

Развитие генетических представлений позволило широко ввести в практику определения видов цитогенетические и молекулярно-биологические критерии . Каждый вид имеет свойственный ему набор хромосом - кариотип, характеризующийся определенным числом хромосом, их формой, размерами и строением. Использование цитогенетического критерия позволяет надежно различать виды, почти не отличающиеся по морфологическим признакам, - виды-двойники. Так, анализ хромосомного набора позволил разделить прежде воспринимавшийся как единый вид полевки обыкновенной на 4 вида: обыкновенная полевка - 46 хромосом, восточноевропейская - 54 хромосомы, киргизская - 54 хромосомы, но иной морфологии, чем у восточноевропейской полевки, и закаспийская - 52 хромосомы.

За последние годы разработано несколько методов, значительно увеличивающих возможности четкого определения молекулярно-биологических критериев вида. К их числу относятся сравнение последовательностей ДНК, сравнение структур однотипных молекул белков (как физико-химическими, так и иммунологическими методами).

Несмотря на большие разрешающие возможности, цитогенетические и молекулярно-биологические критерии также не являются абсолютными. Встречаются случаи, когда относительно далекие виды (например, почти все представители семейства кошачьих) имеют одинаковые кариотипы. С другой стороны, локальные популяции одного вида (например, обыкновенной бурозубки) могут значительно различаться по числу и форме хромосом. Разные гены также различаются по степени изменчивости. Так, например, ген ядерного белка гистона Н1 человека почти не отличается от гомологичного ему гена гороха. Понятно, что анализ таких эволюционно консервативных генов оказывается бесполезным для различения близких видов. В то же время в геноме человека, животных и растений обнаружены чрезвычайно изменчивые повторенные последовательности ДНК, которые могут быть разными даже у родных братьев. Эти последовательности оказались незаменимыми в криминалистике для идентификации личности (геномная дактилоскопия ), но малопригодными для различения видов.

Эколого-географический критерий вида включает как ареал обитания, непосредственную среду обитания вида, так и его экологическую нишу. Каждый вид имеет свою собственную нишу обитания и ареал распространения. Однако и этот критерий далеко не всегда достаточен для решения вопроса о видовой принадлежности. Ареалы многих видов перекрываются, а отдельные популяции одного вида могут быть отделены друг от друга значительными расстояниями. Несколько видов могут занимать очень сходные экологические ниши, а внутри вида часто обнаруживается изменчивость по экологическим предпочтениям.

Репродуктивная изоляция. Наиболее существенной характеристикой вида является то, что он представляет собой генетически единую систему. Особи разных популяций одного вида могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Вследствие этого гены могут распространяться из одной популяции вида в другую, образовывать новые комбинации. Но они не могут перейти из одного вида в другой из-за обособленности видов друг от друга барьерами репродуктивной изоляции. Морфологические различия близ­ких видов, связанные с окраской и размером особей, а также особенно­стями строения половых органов, то­же представляют собой существен­ный барьер, препятствующий гибри­дизации разных видов. Значительной преградой служит гибель гамет или их неспособность к оплодотворению при попадании к особям других видов. У многих цветковых растений чу­жеродная пыльца не способна про­растать на рыльцах. Это явление ино­гда называют физиологической изо­ляцией . Поведенческая изоляция широко распространена среди животных. Сложный ритуал опознания брачного партнера генетически запрограммирован и практически полностью исключает возможность участия животных другого, хотя и близкого, вида в спаривании. Даже если скрещивание особей разных видов происходит, то следствием его часто является гибель гибрид­ных эмбрионов, слабость, нежизне­способность и стерильность гибридов. Многочисленные барьеры, препятст­вующие гибридизации видов, возник­ли в результате длительной предше­ствующей эволюции каждого вида, и их глав­ное значение состоит в охране целостности вида и его генофонда от проникновения извне чуждой генети­ческой информации.

Итак, каждый критерий в отдельности недостаточен для определения вида, но в совокупности они позволяют точно выяснить видовую принадлежность живого организма.

1. Какие основные критерии используются для определения видов?

2. Какие критерии вы считаете наиболее важными при определении вида?

3. Почему только совокупность разнообразных критериев вида может позволить отличить один вид от другого?

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.

Проблемы, связанные с понятием биологического вида легче понять, рассматривая их в историческом аспекте.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

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; от латинского discretio - разделять). 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 одшого 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".

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 . Наряду с этим крепло сомнение: стоит ли различным популяциям близкородственных животных присваивать видовой статус только на том основании, что они слегка друг от друга отличаются?

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.

Вид и его реальность. 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 морфофизиологи-ческими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.

Критерии вида - совокупность определенных признаков, свойственных только одному какому-либо виду (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

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".

Популяция. 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.

ТИПЫ ВИДОВ

Выделение видов происходит на основании двух принципов (критериев). Это морфологический критерий (выявляющий различия между видами) и критерий репродуктивной изоляции (оценивающий степень их генетической обособленности). 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".

Монотипический вид. Часто никаких сложностей при описании новых видов не возникает. Такие виды обычно обладают обширным неразорванным ареалом, на протяжении которого географическая изменчивость выражена слабо.

Политипический вид. Нередко с помощью морфологического критерия выделяется целая группа близкородственных форм, обитающих, как правило, в сильно расчлененной местности (в горах, либо на островах). Каждая из этих форм имеет свой, обычно довольно ограниченный ареал. Если между сравниваемыми формами существует географический контакт, то возможно применение критерия репродуктивной изоляции: если гибриды не возникают, либо относительно редки, этим формам придается статус самостоятельных видов; в противном случае описывают разные подвиды одного вида. Вид, включающий в себя несколько подвидов называется политипическим. Когда же анализируемые формы географически изолированы, оценка их статуса довольно субъективна и происходит только на основании морфологического критерия: если различия между ними "существенны", то перед нами - разные виды, если нет - подвиды. Не всегда в группе близкородственных форм удается однозначно определить статус каждой формы. Иногда группа популяций замыкается в кольцо, охватывающее горный массив или земной шар. В таком случае может оказаться, что "хорошие" (обитающие совместно и не гибридизирующие) виды связаны друг с другом цепью подвидов.

Полиморфный вид. Иногда в пределах единой популяции вида существуют две или несколько морф - групп особей, резко отличных по окраске, но способных свободно скрещиваться друг с другом. Как правило, генетическая основа полиморфизма проста: различия между морфами обуславливается действием разных аллелей одного гена. Пути возникновения этого явления могут быть весьма различны.

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 - ведь сами виды-двойники прекрасно разбираются в собственной "таксономии". 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).Клесты еловик (Loxia curvirostra) и сосновик (Loxia pytyopsittacus) Эти два вида клестов являются одним из немногочисленных примеров видов-двойников среди птиц. Обитая совместно на значительной территории, охватывающую Северную Европу и Скандинавский полуостров, эти виды не скрещиваются друг с другом. Морфологические различия между ними, незначительные и весьма ненадежные, выражаются в размерах клюва: у сосновика он несколько толще, чем у еловика

"Полувиды". 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". Формально им приписываются бинарные латинские названия, как у "нормальных" видов, и в таксономических списках они помещаются рядом друг с другом. "Полувиды" встречаются не так уж и редко, и мы сами зачастую не подозреваем, что окружающие нас виды являются типичными примерами "пограничных случаев". В Средней Азии домовый воробей обитает совместно с другим близкородственным видом - черногрудым воробьем, от которого хорошо отличается по окраске. Гибридизация между ними в этом районе отсутствует. Их систематический статус как самостоятельных видов не вызывал бы сомнений, если бы не существовала вторая зона контакта в Европе. Италию населяет особая форма воробьев, возникшая в результате гибридизации домового и испанского. При этом в Испании, где домовый и испанский воробьи также обитают совместно, гибриды встречаются редко.

Поло-жительная сторона данного определения состоит в том, что оно трактует в качестве вида совокупность скрещивающихся между собой и размножающихся организмов. Однако не следует забывать, что не все организмы размножаются половым путём. В природе существуют организмы, способные размножаться бесполым путём. Отсюда следует, что в биологической науке ещё не сформулировано определение вида, охватывающее специфические признаки и свойства всех видов организмов. В связи с этим на практике для разграничения видов используются следующие критерии.

Особи одного вида происходят от одного предка. Поэтому они имеют сходное внутреннее и внешнее строение, сходно у них протекают процессы жизнедеятельности. Осо-би вида скрещиваются между собой и дают плодо-витое потомство, имеют приспособления к жизни в определённых условиях среды в пределах ареала.

Внешнее строение

Особи, принадлежащие к одному виду, имеют общее происхождение. Поэтому они похожи внешне. Особи разных видов различаются внешним строением. Так, северные олени и лоси — это разные виды оленей, они различаются размерами, окраской шерсти, формой головы, туловища, рогов.

При описании новых видов не раз происходили ошибки: самцы и самки одного и того же вида внешне могут различаться. В своё время даже великий Карл Линней ошибся, описав самца и самку утки кряквы как разные виды.

Политипичность

Условия среды обитания в пределах ареала вида неодинаковы. Поэтому особи вида живут в наиболее благоприятных для жизни местах. В результате вид распадается на группы осо-бей — популяции, занимающие свою территорию внутри ареала.

Растения одной популяции воздействуют друг на друга. Они выделяют различные вещества в почву че-рез корневую систему и в воздух через листья. В по-пуляции более успешно происходит опыление, так как повышается вероятность переноса пыльцы с цвет-ков одного растения на цветки другого.

Животные одной популяции могут жить пооди-ночке или образовывать семьи, стада, стаи, колонии. В таких объединениях можно быстрее заметить при-ближающегося хищника и защититься от него. Со-вместно легче поймать добычу, обнаружить источник пищи и воды. В семье ярко проявляется забота роди-телей о потомстве, что способствует длительному су-ществованию популяций и вида в целом.

Чем больше популяций входит в состав вида, тем лучше выражена его приспособленность к разным ус-ловиям среды обитания. Процветающие виды состоят из большого числа популяций. Вымирающие виды представлены одной-двумя популяциями.

Развитие биологических видов

Виды и популяции возникают в эволюционном процессе под воздействием определённых эколо-гических взаимоотношений.

Когда-то, давным-давно, у кошек и собак был общий предок. Одни из тех древних хищ-ников вели скрытный образ жизни и нападали из засады; дру-гие предпочитали охотиться, преследуя свою добычу. Шли го-ды, и из этих хищников выживали немногие лучшие. Те из них, кто специализировался на засадах, и стали предками ко-шек; те же, кто совершенствовал способы преследования, дали начало собакам. Каждый из них приобретал свой набор при-способлений и становился все более непохож на другого. Потом-ки некой древней кошки попали в разные условия, и их облик изменился. Те, что жили в открытой саванне, превратились во львов, обитатели густых приречных камышей стали тиграми, а жители заснеженной тайги — рысями. Рысь, тигр, лев, кошка, волк, шакал — это различные виды , и, тем не менее, они больше похо-жи друг на друга, чем каждый из них — на собаку или волка. Сходство это отражает степень их родства: общий предок всех кошек жил на Земле по-зднее, чем общий предок кошек и собак. Эти родственные отношения можно отразить в виде родословного древа .

Филогенез

Фи-логенез (от греч. phylon — племя, род, вид и genesis — происхож-дение) — это процесс исторического развития мира организмов и от-дельных его видов, групп.

Видовое разнообразие

Общий предок был некогда у кошки и собаки, у кошки и мыши. Кошка от-личается от мыши гораздо сильнее, чем от собаки, зна-чит, их родство более отда-ленное. То есть общий пре-док кошки и мыши жил в еще более древние времена, когда звери еще не раздели-лись даже на хищных и грызунов . Материал с сайта

Все живые сущест-ва — родственники, вопрос лишь в степени родства. Кошки, собаки и мыши при-надлежат к классу млекопи-тающих и унаследовали от общего предка такие призна-ки, как шерсть и млечные же-лезы для выкармливания де-тенышей. Общий предок птиц и млекопитающих принадле-жал к наземным позвоноч-ным, называемым четвероно-гими . От него все они унаследовали такие общие признаки, как две пары конечностей (у птиц передняя пара превратилась в крылья) и легочное дыхание. Общий предок четвероногих и рыб принадле-жал к типу позвоночных ; он имел внутренний скелет — позвоноч-ник и череп. А вот таракан — насекомое ; с позвоночными его связы-вает чрезвычайно отдаленное родство. Можно лишь сказать, что общий пре-док позвоночных и насекомых был многоклеточным животным — и это все. Более отдаленным будет лишь родство позвоночных с одно-клеточными животными амебами и инфузориями .

У дельфина вместо ног у него плав-ники и хвост почти что рыбий. Можно ли считать его родствен-ником рыб? Нет, дельфин — морское млекопитающее. Он дышит легкими и выкармливает детенышей молоком. То есть дельфин — ничуть не более близкий родствен-ник рыб, чем кошка и мышь. Черты его сходства с рыбами воз-никли как приспособление к водному образу жизни. Любой орга-низм имеет как признаки, унаследованные от далеких предков (в данном случае — легкие и млечные железы), так и черты, воз-никшие как сравнительно недавние приспособления к современ-ным условиям жизни (плавники и хвост). О родственных связях организма судят как раз по «древним», унаследованным, признакам. Однако иногда отличить одни признаки от других не так просто, как в случае с дельфином и рыбой. Этим занимается специальный раздел

ВИД (в биологии) ВИД (в биологии)

ВИД (от лат. «species»), в биологии - основная структурная и классификационная (таксономическая) единица в системе живых организмов. Количеством видов измеряется разнообразие любого таксона, экосистемы и биосферы. Поскольку виды состоят из особей, отличающихся друг от друга, а эти особи объединяются в популяции, которые, как и сами виды, находятся на разных этапах эволюционного обособления, проблема вида остается сложнейшей проблемой биологии. Очень часто вид определяют как совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфофизиологических признаков, населяющих определенный ареал, обособленных от других нескрещиваемостью в природных условиях. Однако, универсального определения биологического вида до сих пор нет. Кроме того, подходы к выделению видов зависят от уровня организации той или иной группы. Вид у цианобактерий и вид у цветковых растений приходится выделять, пользуясь разными критериями. Единственного критерия, позволяющего различать любые виды, не существует. Всегда приходится пользоваться комплексом признаков.
По мере развития биологии и накопления знаний о структуре видов и их разнообразии возникали и совершенствовались концепции вида - объяснение наиболее общих свойств биологических видов и подходы к выделению этих свойств.
Типологическая концепция Линнея
Первая концепция вида была предложена в 1735 основателем систематики как науки шведским биологом К. Линнеем (см. ЛИННЕЙ Карл) в его труде «Система природы». Линней был креационистом, т. е. считал, что видов существует столько, сколько их создал Бог, и что виды с момента их создания остаются неизменными. В то же время Линней знал, что внутри видов существуют разновидности, а организмы, принадлежащие к одному виду, не идентичны друг другу. На этих основаниях он создал типологическую концепцию вида, согласно которой любой организм может быть отнесен к соответствующему виду, если его признаки соответствуют признакам, типичным для всех особей этого вида. Во времена Линнея и позднее систематики часто пользовались внешними признаками организмов и немногими характерными чертами их морфологического строения.
Типологическая концепция не отражает того, что виды возникают и меняются в процессе эволюции. Она неприменима во всех случаях, когда вид обладает сложной структурой, но до сих пор ей приходится пользоваться тогда, когда о том или ином виде мало что известно или при описании новых видов. Новый вид обычно описывают по одному или немногим впервые обнаруженным экземплярам на основе сравнения их с представителями уже известных близких видов. Делать это приходится по внешним признакам, так как, согласно международному кодексу систематики, типовые экземпляры новых видов должны вечно храниться в музеях и гербариях.
Политипическая концепция Семенова-Тян-Шанского
По мере накопления фактов, особенно после того, как была доказана эволюция видов, стало ясно, что типологическая концепция недостаточна для понимания и характеристики биологического вида. Стало понятно, что сильно отличающиеся друг от друга системы популяций - подвиды и расы внутри вида - представляют собой этапы видообразования (см. ВИДООБРАЗОВАНИЕ) . Возникла концепция политипического вида - вида, состоящего из нескольких подвидов. А. П. Семенов-Тян-Шанский (1908) ввел в науку дополнение к линнеевской бинарной номенклатуре (см. БИНАРНАЯ НОМЕНКЛАТУРА) видов - тринарную номенклатуру, по которой каждый подвид получил тройное название, например: Bufo viridis asiomontanus - Bufo - жаба, viridis - зеленая, asiomontanus - подвид, обитающий в горах Киргизии.
Биологическая концепция вида
Признание изменяемости видов и их дифференциации в процессе эволюции потребовало найти критерии, которые позволили бы не просто сравнивать особей, как это делается при типологическом подходе, а найти границу, до которой расходящиеся (дивергирующие) системы популяций являются еще подвидами исходного вида, и, перейдя которую, они становятся самостоятельными видами. В современной биологии эту задачу решают с позиций двух конкурирующих между собой концепций вида: биологической и морфологической (таксономической).
Подход к определению вида с позиций биологической концепции основан на данных генетики. Вид рассматривается как замкнутое репродуктивное сообщество, закрытая генетическая система популяций, в норме в природе не обменивающаяся генами с другими такими же системами - другими видами. Популяции внутри вида, напротив, генетически открытые сообщества организмов. В результате скрещивания особей из разных популяций они обмениваются генами. Поэтому генофонд вида един. Следовательно, граница между подвидами и видами обозначается таким уровнем репродуктивной изоляции, когда прекращается обмен генами.
Биологическая концепция явилась огромным шагом вперед по сравнению с политипической. Она основана на изучении репродуктивной изоляции и отношений видов в природе. На ее основании удалось различить многие ранее неразличимые виды, в основном так называемые виды-двойники - виды, которые нельзя разделить по внешним признакам, обычно используемым в систематике данной группы. Однако, эта концепция имеет очень ограниченное применение. Она не годится во всех тех случаях, когда происходит бесполое размножение, самоопыление и самооплодотворение, то есть когда нет скрещивания и, следовательно, нет обмена генами между популяциями. Неприменима эта концепция и тогда, когда, например, популяции одного вида разобщены географически.
Морфологическая концепция вида
Конкурирующая с биологической морфологическая концепция вида основана на представлении, что в ходе эволюции естественный отбор не только дифференцирует друг от друга подвиды и молодые виды, но и консолидирует эти системы популяций, приспосабливая каждую из них к тем условиям среды, в которых она обитает. Поэтому одним и тем же видом следует считать такую систему популяций, внутри которой существует непрерывная изменчивость по плавно меняющимся в пределах ареала количественным признакам. Разными видами признаются системы популяций, в изменении признаков которых наблюдается разрыв - хиатус (лат. hiatus - щель, просвет). Для выяснения наличия или отсутствия хиатуса годятся любые признаки - от традиционных признаков внешнего строения до частот встречаемости тех или иных аллелей в генофонде популяции. Морфологическая концепция применима и к видам с бесполым размножением, но и она не лишена недостатков: многие признаки демонстрируют прерывистую изменчивость внутри вида и многие - непрерывную изменчивость у близких видов.
В результате, по мере изучения приходится все время пересматривать - уточнять видовой состав каждого более или менее многочисленного таксона. Это трудная, но очень важная работа. Систематика (таксономия) - это наука о биологическом разнообразии, а биоразнообразие - разнообразие видов, составляющих биосферу - это основа существования и биосферы и человечества.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "ВИД (в биологии)" в других словарях:

Вид (species), основная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап их эволюции. Вследствие этого В. ‒ основное таксономическое подразделение в систематике животных, растений и микроорганизмов. У половых, перекрёстно… … Большая советская энциклопедия

В биологии основная структурная и классификационная (таксономическая) единица в системе живых организмов; совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, обладающих рядом общих морфофизиологических… … Большой Энциклопедический словарь

ВИД - ВИД, species, одно из основных понятий естественно научной классификации. Из вполне естественной потребности разобраться во всей массе предметов окружающей природы все народы создали особые названия для различных животных, растений и минералов.… … Большая медицинская энциклопедия

Вид (лат. species) – основная единица естественной систематики органич. мира (животных, растений и микроорганизмов); представляет собой совокупность популяций, занимающих определенный ареал и состоящих из особей, к рые дают при взаимном… … Философская энциклопедия

- (species) 1. В биологии совокупность особей, близких друг к другу по строению, происходящих от общего видового предка в пределах биогеографической обл. под влиянием внешней среды и естественного отбора, характеризующихся общностью систематических … Геологическая энциклопедия

Вид - Вид ♦ Espèce Совокупность внутри более широкой совокупности (напри мер, рода), чаще всего определяемая одной или несколькими общими характеристиками (специфическими особенностями). Например, надежда и воля суть два вида желания, а тигры и… … Философский словарь Спонвиля

вид - (species), совокупность особей, связанных единым происхождением, обладающих только им присущими морфологическими, физиологическими и генетическими признаками, населяющих определенный ареал и образующих географически или экологически… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

- (лат. species) в логическом смысле понятие, которое образуется посредством выделения общих признаков в индивидуальных понятиях и само имеет общие признаки с др. видовыми понятиями; из понятия вида может быть образовано еще более широкое понятие – … Философская энциклопедия

- (Species) одинаково употребляемый в зоологии и в ботанике для обозначения различных форм растительных и животных организмов. В общих чертах понятие о виде совпадает с обыденным представлением о породе животных или растений (диких, но не домашних) … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона