Różnica między kryterium ekologicznym gatunku a kryterium morfologicznym. Kryterium fizjologiczne na przykładzie gatunku. Typ: kryteria i struktura

02.05.2020

Natura stworzyła żywy świat w taki sposób, że każdy rodzaj organizmów różni się od siebie sposobem żywienia, a także terytorium zamieszkania. Jeśli weźmiemy np. ptaki, to widać, że między sikorą, sikorką i modraszką widoczne są różnice w doborze owadów do pożywienia, a także w procesach pozyskiwania pokarmu. Ktoś szuka pożywienia dla siebie w korze drzewa, a ktoś - w liściach roślin. Co więcej, wszystkie należą do rodzaju sikory.

Oczywiście kryterium ekologiczne nie jest wielofunkcyjne pod względem cech, ponieważ nauka dowiodła, że niektóre zwierzęta różnych gatunków mogą mieć według tego kryterium identyczne właściwości. Na przykład wszyscy jedzą małe skorupiaki, a ich styl życia również się pokrywa, chociaż żyją na różnych morzach.

Czym jest widok?

Przyjrzyjmy się szczegółowo, o co mu chodzi.W świecie naukowym zakłada zestaw żywych istot i roślin, które mają zdolność krzyżowania się ze sobą, a także mają potomstwo.

Gatunek mieści się w definicji, ponieważ dzisiaj jest to dokładnie grupa pokrewnych formacji organicznych, które mają tę samą podstawową przyczynę występowania, ale w tej chwili są obdarzone pewnymi oznakami natury morfologicznej, fizjologicznej i biochemicznej, oddzielonymi naturalnymi lub sztucznymi selekcja z innych grup gatunkowych i przystosowana do konkretnego siedliska.

Powstawanie nowych gatunków

Jak tworzone są widoki? - główne silniki powstawania nowych typów. W pierwszym przypadku implikuje się pojawienie się jakościowo nowych grup i porządków rodzinnych, które pojawiły się w wyniku długotrwałych zmian mikroewolucyjnych. W drugim zachodzi złożony proces mutacji, które stopniowo rozdzielają całe rodziny i porządki, tworząc nowe gatunki. I w tym przypadku stają się odrębnym zespołem organizmów.

Oznacza to, że dzięki mikroewolucji, którą określa się również jako „nadspecyficzną”, gatunki są jeszcze bardziej podzielone pod względem cech, przekształcając się w grupy o tym samym zestawie cech. Można to zrozumieć na przykładzie kryterium ekologicznego gatunku: jest też odmiana twarda, co oznacza, że w sensie ogólnym jest to rodzaj pszenicy, a są ziarna żyta, pszenicy i jęczmienia oraz wszystkie są przedstawicielami rodziny zbóż. Z tego możemy wywnioskować, że wszystkie próbki dowolnych rodzin pochodzą od jakiegoś wspólnego przodka, dzięki procesom mikroewolucyjnym, które zaszły w samej populacji tego przodka.

Jakie jest ekologiczne kryterium gatunku

Definicja ta to złożony wpływ cech ekologicznych na gatunek znajdujący się w jego zasięgu. Znaki te dzielą się na grupy: czynniki biotyczne (gdy organizmy żywe wpływają na siebie, np. zapylając rośliny pszczołami), czynniki abiotyczne (wpływ temperatury, wilgotności, światła, topografii, gleby, zasolenia wody, wiatru itp. na rozwój organizmów żywych) oraz czynniki antropogeniczne (wpływ człowieka na otaczającą florę i faunę).

We wszystkich gatunkach świata zwierząt i roślin podczas ewolucji powstają konstruktywne oznaki adaptacji do środowiska, a charakter siedliska dla całego gatunku jest taki sam. Jakie przykłady kryterium ekologicznego gatunku można podać, jeśli rozpatruje się je z tego punktu widzenia? Jedność gatunku wiąże się ze swobodnym krzyżowaniem osobników. Co więcej, rozwój historyczny pokazuje, że z biegiem czasu gatunek może rozwinąć zupełnie nową adaptację, na przykład dając sobie nawzajem pewne sygnały, gdy zaistnieje sytuacja, lub pojawienie się grupowej obrony przed wrogami.

Przykładem kryterium ekologicznego dla gatunku byłaby izolacja. Oznacza to, że gdy warunki ekologiczne są różne dla tego samego gatunku, różnice w ich zachowaniu i strukturze morfologicznej będą znaczące. Dobrą ilustracją są jerzyki miejskie i wiejskie. Jeśli zostaną posadzone w jednej komórce, nie będzie potomstwa, ponieważ podczas życia w różnych warunkach ekologicznych osobniki tego gatunku rozwinęły różne cechy morfologiczne, fizjologiczne i inne. Ale nadal znajdują się pod „dachem” tego samego gatunku i jest to przykład ekologicznego kryterium gatunku zwierząt.

Flora w kryteriach ekologicznych

Przykładami ekologicznego kryterium gatunków u roślin są te, które mogą tworzyć kilka ekotypów, z których niektóre będą żyć na równinach, a inne na wyżynach. Należą do nich np. ziele dziurawca, którego niektóre gatunki dzięki mikroewolucji szybko zaadaptowały się do nowych warunków wzrostu.

Wpływ środowiska zewnętrznego na ewolucję gatunku

Znany badacz Lamarck uważał, że największy wpływ na organizm żywy ma środowisko nieorganiczne, czyli jego skład fizyczny i chemiczny (temperatura, warunki klimatyczne, zasoby wodne, skład gleby itp.). Wszystko, co znalazło się pod ich wpływem, mogło zmienić typy organizmów żywych, nadając im cechy właściwe dla danej niszy ekologicznej. Z powodu wymuszonej adaptacji zwierzę (roślina) zaczęło się zmieniać, tworząc w ten sposób nowy gatunek lub podgatunek. Można to nazwać przykładem kryterium ekologicznego gatunku.

Reżim temperaturowy w ramach kryterium ekologicznego

Przykładem gatunku według kryterium ekologicznego może być żywy organizm przystosowany do różnych reżimów temperaturowych. Podczas adaptacji dochodzi do zmiany biochemicznej w narządach wewnętrznych i tkankach. Ze względu na to, że zwierzęta mogą żyć w niskich, wysokich lub zmiennych temperaturach, dzieli się je na grupy: zimnokrwiste, ciepłokrwiste i heterotermiczne.

Biorąc pod uwagę, że źródłem ciepła są zarówno czynniki zewnętrzne, jak i wewnętrzne, to biorąc pod uwagę pierwszą grupę na przykładzie jaszczurek widać, że wolą wygrzewać się na słońcu niż chować w cieniu. Oznacza to, że ich wewnętrzna zdolność do termoregulacji jest bardzo niska. Będąc pod wpływem ciepła, wystarczająco szybko podnoszą temperaturę ciała. Jednak odparowując nagromadzoną wilgoć, jaszczurka może ją zredukować do komfortowego poziomu. Takie gatunki to organizmy o niższym stopniu rozwoju. Ale mimo to nie mogą istnieć w niskich temperaturach bez zewnętrznego ciepła.

Z przykładów biologii: ekologiczne kryterium gatunków z grupy stałocieplnej obejmuje prawie wszystkie ssaki i ptaki. Termoregulacja w ich ciałach zachodzi na planie fizycznym (oddychanie, parowanie itp.) i chemicznym (intensywność metabolizmu). Ponadto organizmy stałocieplne mogą drżeć, podnosząc w ten sposób temperaturę ciała, u zwierząt z piórami i podszerstkiem izolacja termiczna następuje po podniesieniu. Zimny wiatr lub gorące słońce, takie organizmy muszą szukać alternatywy: cienia chłodu lub dobrego schronienia przed odmrożeniami.

Trzecia grupa to etap pośredni między dwoma pierwszymi. Obejmuje to zwykle gatunki prymitywnych zwierząt i ptaków, a także te żywe organizmy, które mają własny okres hibernacji, to znaczy same mogą kontrolować temperaturę ciała, obniżać ją lub zwiększać. Przykładem może być świstak, który zimą wpadając w stan hibernacji obniża temperaturę ciała do sześciu stopni, a w aktywnym okresie życia podnosi go do poziomu człowieka.

Wpływ gleby na rozwój gatunku

Oprócz warunków klimatycznych bardzo ważne dla gatunku jest środowisko glebowe zasięgu. W tym przypadku przedstawiciele podziemnych mieszkańców mogą być przykładem kryterium ekologicznego gatunku. Mali „kopacze” mają tylko jedną funkcję przetrwania - jest to wykopanie własnego domostwa jak najlepiej i jak najgłębiej, aby żaden drapieżnik nie mógł ich dosięgnąć.

Używają swoich kończyn, które są przystosowane do określonego rodzaju gleby, to znaczy ze zmianą miejsca zamieszkania w postaci gleby, kończyny muszą się od czasu do czasu dostosowywać. Wszystkie żywe organizmy, takie jak kret, mają podobną budowę łap, a życie pod ziemią przystosowało zwierzę do braku tlenu i uduszenia, a to jest nieunikniona sytuacja.

Wartość opadów atmosferycznych na przykładzie kryterium ekologicznego gatunku

Stworzenia, które przystosowały się do pokrywy śnieżnej, częstych opadów deszczu, gradu, dużej wilgotności itp., mają szczególne różnice w budowie ciała. W biologii ekologicznym kryterium gatunku będzie zmiana pokrycia zwierzęcego w celu dopasowania koloru śniegu. Dzieje się tak u ptaków, zajęcy, np. biała kuropatwa staje się naprawdę biała, zmieniając upierzenie piór.

Zimowa „odzież” jest znacznie cieplejsza, a ciągłe przebywanie na śniegu zwiększa przenoszenie ciepła. Jak? Okazuje się, że pod warstwą śniegu temperatura powietrza jest znacznie wyższa niż na zewnątrz. Dlatego hibernujące niedźwiedzie doskonale znoszą zimę, spędzając noc w norach śnieżnych. Organizmy rozwijają specjalne przystosowania na swoich kończynach do poruszania się po śniegu, czy to ostre pazury do chodzenia po lodzie, czy też błoniaste stopy do poruszania się po tropikalnych zalanych lasach.

Ponieważ ekologia na planecie nieustannie się zmienia, trwają procesy mikroewolucji, podczas których żywe istoty przystosowują się do nowych warunków życia.

Definicja gatunku

Do XVII wieku badacze oparli się na koncepcji gatunku stworzonej przez Arystotelesa, który uważał gatunek za zbiór pozornie podobnych osobników. Takie podejście, bez zasadniczych zmian, stosowało wielu biologów, w tym Carl Linnaeus, twórca nowoczesnej systematyki biologicznej.

Linneusz wprowadzony nazewnictwo binarne lub dwumianowe- sposób oznaczania gatunków przyjęty w taksonomii biologicznej za pomocą dwuwyrazowej nazwy (binomen), składającej się z połączenia dwóch nazw (nazw): nazwy rodzaju i nazwy gatunku (zgodnie z terminologią przyjętą w zoologii nomenklatura) lub nazwa rodzaju i specyficzny epitet (zgodnie z terminologią botaniczną).

zasady pisania konkretnych imion

W języku łacińskim nazwę rodzaju pisze się zawsze wielką literą, nazwę gatunku (specyficzny epitet) zawsze małą literą (nawet jeśli pochodzi od nazwy własnej). W tekście zwykle pisana jest nazwa gatunku kursywą. Nie należy podawać nazwy gatunkowej (specyficznego epitetu) oddzielnie od nazwy rodzajowej, ponieważ bez nazwy rodzajowej nie ma ona znaczenia. W niektórych przypadkach nazwę rodzaju można skrócić do pojedynczej litery lub standardowego skrótu.

Dalszy rozwój biologii doprowadził do powstania biologiczna koncepcja gatunku. Koncepcja ta sugeruje, że gatunek nie jest kategorią warunkową wyodrębnioną przez ludzi dla wygody, ale realną społecznością organizmów, charakteryzującą się przede wszystkim jednością genetyczną i wspólnym pochodzeniem. Ta jedność genetyczna jest podstawową przyczyną zewnętrznego podobieństwa organizmów tego samego gatunku, co oznacza, że przy doborze gatunku to nie zewnętrzne podobieństwo jest pierwotne, ale wspólność genetyczna.

W przypadku organizmów z rozmnażaniem płciowym tworzy się granica między gatunkami izolacja reprodukcyjna- jest to niezdolność dwóch różnych gatunków po skrzyżowaniu do wytworzenia płodnego potomstwa. Potomstwo może być całkiem zdrowe, ale bezpłodne, tak jak np. potomstwo krzyżówki konia i osła – muły i osłomuły (choć jedna z płci może zachować częściową płodność).

W organizmach bezpłciowych gatunek jest trudniejszy do określenia. Dla nich gatunek jest zbiorem klonów połączonych wspólną niszą ekologiczną, a zatem ewoluujących razem w podobny sposób. Dotyczy to przede wszystkim prokariontów i wielu roślin.

Zgodnie ze współczesną definicją pogląd(łac. gatunek)- główna jednostka systematyki biologicznej organizmów żywych, grupa osobników o wspólnych cechach morfofizjologicznych, biochemicznych i behawioralnych, zdolnych do krzyżowania się, dających płodne potomstwo w wielu pokoleniach, regularnie rozmieszczonych na pewnym obszarze i podobnie zmieniających się pod wpływem czynników środowiskowych.

Zobacz kryteria

Najważniejsze informacje o współczesnej biologii kryteria typu, czyli kryteria, według których jeden zbiór osobników jest scharakteryzowany jako gatunek i różni się od innych gatunków.

Kryterium morfologiczne gatunku. Oznacza podobieństwo struktury zewnętrznej i wewnętrznej osobników gatunku oraz ich różnice w stosunku do przedstawicieli innych gatunków.
Nawet dziecko może łatwo odróżnić gatunki, które z wyglądu są od siebie odległe ewolucyjnie, ale w przypadku gatunków blisko spokrewnionych może to być trudne nawet dla specjalisty.

Problem identyfikacji bliskich, zewnętrznie podobnych gatunków często staje się poważnym problemem naukowym. Istnieją tak zwane gatunek rodzeństwa, które nie różnią się morfologicznie, ale są izolowane genetycznie.

Uważa się, że gatunki bliźniacze występują wśród zwierząt, które wykorzystują przede wszystkim węch do znalezienia partnera (owady, gryzonie). Na przykładzie bliźniaczych gatunków muszek Drosophila pokazano jednak gatunkową strukturę aparatu rozrodczego, która może leżeć u podstaw izolacji rozrodczej tych gatunków.

Gatunki-bliźniaki brzan.

Kryterium cytogenetyczne.

Każdy gatunek ma unikat kariotyp- zestaw chromosomów, charakteryzujący się ich liczbą, wielkością, położeniem centromeru, różnicowym wzorem barwienia.

W ten sposób analiza zestawu chromosomów umożliwiła oddzielenie gatunków nornik zwyczajny dla 4 rodzajów:

nornik zwyczajny - 46 chromosomów,

Nornica wschodnioeuropejska - 54 chromosomy,

nornica kirgiska - 54 lata, ale o innej morfologii,

Nornica transkaspijska - 52 chromosomy.

Zdarzają się jednak przypadki, gdy odległe gatunki mają te same kariotypy, na przykład przedstawiciele rodziny kotów, i zdarza się, że przedstawiciele jednego gatunku różnią się liczbą chromosomów (na przykład ryjówka aksamitna).

Kryterium biologii molekularnej.

Między gatunkami istnieją różnice molekularne. Są to przede wszystkim różnice w sekwencji białek i DNA, które powstały w toku ewolucji. Przed pojawieniem się skutecznych technologii określania sekwencji DNA wykorzystywano głównie dane dotyczące ruchliwości białek podczas elektroforezy (charakteryzuje wielkość i ładunek cząsteczek białka). Obecnie metody odczytu DNA szybko się rozwijają i stają się coraz tańsze, a na temat sekwencji DNA różnych organizmów zgromadzono już wiele danych. Dane te są koniecznie wykorzystywane do scharakteryzowania gatunku.

Zgodnie z sekwencjami DNA budowane są drzewa filogenetyczne organizmów - rekonstrukcje ścieżek ewolucyjnej dywergencji (dywergencji), oparte na ustaleniu sekwencji zastąpień, które wystąpiły w DNA.

Przykład drzewa filogenetycznego. Liczby to data czasu dywergencji w MYA - miliony lat temu długość gałęzi odzwierciedla czas.

W DNA istnieją regiony konserwatywne ewolucyjnie, to znaczy pozostają one względnie niezmienione podczas ewolucji, a regiony zmienne są zmienne. Konserwatywne regiony odpowiadają głównie za funkcje życiowe, kodując białka i RNA, które praktycznie nie różnią się w obrębie ogromnych grup organizmów. Na przykład jedno z głównych białek cytoszkieletu, aktyna, różni się bardzo niewiele u wszystkich eukariontów. Rybosomalne RNA powoli się zmieniają. Ich sekwencje są bardzo wygodne w użyciu do budowania filogenezy na poziomie typów i klas.

Regiony zmienne mogą różnić się nawet wśród osobników w obrębie gatunku. Wykorzystywane są na przykład do identyfikacji genetycznej i genomowe odciski palców(„Genetyczne pobieranie odcisków palców”) osób z medycyny sądowej i medycyny sądowej.

kryteria biochemiczne.
Jedno z głównych kryteriów dla gatunków w mikroorganizmach, głównie w bakteriach. Morfologicznie bakterie niewiele się różnią - istnieje tylko kilka standardowych typów form. Dużo większą różnorodność charakteryzuje morfologia kolonii bakteryjnych (kolor, połysk, faktura powierzchni). Ale typy ich metabolizmu są najbardziej zróżnicowane wśród prokariontów. To właśnie metabolizm określa niszę ekologiczną bakterii, a to z kolei jest jednym z głównych kryteriów dla gatunku w przypadku braku rozmnażania płciowego. Cechy metaboliczne prokariontów można łatwo ustalić, hodując je na selektywnych podłożach - podłożach, w których znajduje się określony zestaw substancji (źródła węgla, azotu itp.). Na określonym podłożu mogą rosnąć tylko te bakterie, które potrafią wykorzystać w swoim metabolizmie zawarte w nim substancje i samodzielnie zsyntetyzować wszystkie brakujące substancje. Do wielu pożywek dodawane są również wskaźniki, które zmieniają kolor, jeśli bakterie przekształcą pożywkę podczas wzrostu i zmienią jej pH.
Rysunek przedstawia sterylną probówkę z zestawem pożywek o różnym składzie, w której łatwo zaobserwować wzrost bakterii, służącą do identyfikacji rodzajów i gatunków Enterobacteriaceae.

Chociaż metabolizm organizmów wielokomórkowych z reguły różni się znacznie mniej od gatunku do gatunku, to jednak to kryterium może być również dla nich istotne. Na przykład gatunki roślin mogą różnić się spektrum syntetyzowanych alkaloidów, flawonoidów, olejków eterycznych, będąc bardzo podobnymi morfologicznie.

Kryterium ekologiczne gatunku.
Jest to nisza ekologiczna gatunku - zestaw optymalnych dla gatunku czynników środowiskowych, jego relacji z innymi organizmami. Każdy gatunek zajmuje własną niszę ekologiczną. Według Zasada wykluczenia konkurencyjnego Gausa, dwa gatunki w tym samym ekosystemie nie mogą zajmować tej samej niszy – jeden nieuchronnie zostanie zastąpiony drugim.

Kryterium geograficzne gatunku.
Każdy typ ma swój własny zasięg- obszar dystrybucji. Jednak to kryterium nie jest bezwzględne. W szczególności zasięgi różnych gatunków mogą silnie się pokrywać i odwrotnie, zasięgi niektórych gatunków są zerwane.
Osobnym problemem jest zakresy pierścieni niektóre typy. „Gatunki pierścieniowe” to zespoły blisko spokrewnionych form, które stopniowo osiedliły się wokół jakiejś bariery geograficznej, a skrajne, najsilniej rozbieżne formy, które spotkały się po drugiej stronie bariery, nie mogą już się krzyżować, choć nadal łączy je ciągła seria wzajemnie kompatybilnych odmian. Zielona gajówka Phylloscopus trochiloides uważany za dobry przykład widoku pierścieniowego - patrz zdjęcie.

Proponowana kolejność zasiedlania i ewolucji pokrzewek zielonych. Z rejonu Himalajów, gdzie obecnie żyje podgatunek trochiloides, pokrzewki osiedlały się na północ na dwa sposoby, zachodni i wschodni, omijając niegościnny płaskowyż tybetański. Dwie formy północne, viridanus oraz plumbeitarsus, do czasu ich spotkania na Syberii, tak bardzo się zróżnicowały, że hybrydyzacja między nimi w strefie wtórnego kontaktu prawie nie występuje.

Fizjologicznym kryterium gatunku są cechy procesów życiowych organizmu i poszczególnych układów narządów. Przede wszystkim brana jest pod uwagę fizjologia rozrodu: wiek osiągnięcia dojrzałości płciowej, czas trwania ciąży, liczba młodych, długość okresu karmienia (u ssaków) itp.

izolacja reprodukcyjna

izolacja reprodukcyjna- najistotniejsze kryterium gatunku. Osobniki z różnych populacji tego samego gatunku mogą się krzyżować i wydawać płodne potomstwo. W rezultacie istnieje przepływ genów między populacjami, a takie przepływy łączą gatunek w jedną społeczność genetyczną. Jednak nie ma znaczącego przepływu genów z gatunku do gatunku ze względu na obecność między nimi barier izolacji reprodukcyjnej.

Istotnym wyjątkiem od tej reguły jest: poziomy transfer genów. Pionowy transfer genów- jest to przeniesienie genów z organizmu matki na córkę podczas reprodukcji; pozioma natomiast wiąże się z przenoszeniem DNA między niespokrewnionymi organizmami. W szczególności dzieje się to przy udziale wirusów integrujących się z genomem lub poprzez transformację – wychwytywanie fragmentów DNA ze środowiska zewnętrznego (jest to bardzo typowe dla bakterii). Tak więc po wystawieniu na działanie antybiotyków bakterie z różnych grup uzyskują na nie oporność, ponieważ plazmidy z genami oporności są łatwo przenoszone z jednej bakterii do drugiej. Problem oporności na antybiotyki ma obecnie ogromne znaczenie medyczne.
Poziomy transfer genów jest niezwykle intensywny między prokariotami, dlatego wielu badaczy obecnie nie uważa, że koncepcja gatunku w ogóle ma zastosowanie do tych organizmów, ponieważ istnieje znaczny przepływ genów nawet między odległymi grupami bakterii i archeonów. Organizmy eukariotyczne charakteryzują się znacznie niższym poziomem horyzontalnego transferu genów, chociaż niektóre grupy stanowią wyjątek, na przykład bezkręgowce w pełni partenogenetyczne - wrotki bdelloid, które najwyraźniej poprzez wychwytywanie obcych genów rekompensują brak różnorodności genetycznej przy braku rozmnażanie płciowe.

Izolację reprodukcyjną można przeprowadzić na różnych poziomy:

a) poziom prezygotyczny- przed fuzją gamet:

Geograficzny. Obecność barier geograficznych uniemożliwia krzyżowanie;

Behawioralny. Rytuały małżeńskie, zaloty, zaloty są niezwykle ważne - są specyficzne dla gatunku i odgrywają ogromną rolę w oddzieleniu gatunku od innych. Należy również wspomnieć o ubiorze małżeńskim, uwalnianiu pewnych substancji przyciągających płcie przeciwne (feromony), które również są z reguły specyficzne dla danego gatunku;

Mechaniczny (różnica wielkości, niezgodność genitaliów);

różne czasy rozrodu;

niezgodność gamet. W wielu roślinach kwitnących ziarna pyłku nie kiełkują, gdy lądują na znamionach innych gatunków.

b) poziom postzygotyczny:

Śmierć zygoty lub zarodków, a także poronienie podczas rozwoju wewnętrznego;

Brak żywotności lub słabość hybryd;

Całkowita lub częściowa bezpłodność mieszańców (czasami jedna płeć mieszańców jest bezpłodna, a druga płodna, np. ligery i tajony - patrz niżej).
Główny powód leżący u podstaw hybrydowa sterylność, jest niedopasowanie kariotypów krzyżujących się gatunków, w szczególności liczba chromosomów. W profazie mejozy, podczas tworzenia się komórek zarodkowych, parowanie (koniugacja) chromosomów homologicznych. Jeśli proces ten zostanie zakłócony, mejoza z reguły nie występuje lub powstają wadliwe gamety. Różne gatunki mają różne zestawy chromosomów. Są obecne razem w genomie międzygatunkowej hybrydy. Podczas gametogenezy w hybrydzie nie wszystkie chromosomy mogą znaleźć parę do koniugacji, a mejoza nie występuje.

Z reguły izolacja reprodukcyjna występuje najpierw na poziomie postzygotycznym, a następnie, ponieważ nieopłacalne jest spędzanie czasu i zasobów na zalotach, kojarzeniu, gniazdowaniu ze słabą żywotnością i płodnością potomstwa, powstają bariery prezygotyczne - na przykład behawioralne. Jednak w przypadku specjacji geograficznej bariery izolacyjne mogą nie mieć czasu na uformowanie się w pełni – nadal nie dochodzi do przekraczania ze względu na występowanie separacji terytorialnej. Dlatego z wielu gatunków izolowanych geograficznie można uzyskać potomstwo w niewoli lub sztucznie.
Na przykład podczas krzyżowania samca lwa i samicy tygrysicy (różne gatunki tego samego rodzaju) Pantera) urodzić się jaGry(Język angielski) liger z angielskiego. Lew- lew i inż. Tygrys- Tygrys). Przy przeciwnym kierunku krzyżowania uzyskuje się hybrydę bardzo różniącą się wyglądem - tigrolew, lub tajgon.
Ligery są największymi żyjącymi członkami rodziny kotów. Ligery nie występują w przyrodzie głównie dlatego, że lwy i tygrysy prawie nie mają szans na spotkanie w środowisku naturalnym: współczesny zasięg lwa obejmuje głównie środkową i południową Afrykę, podczas gdy tygrys to gatunek wyłącznie azjatycki. Do krzyżowania gatunków dochodzi, gdy zwierzęta długo żyją w tym samym wybiegu lub klatce, ale tylko 1-2% par rodzi potomstwo, dlatego na świecie żyje dziś nie więcej niż dwa tuziny ligerów. Samice ligerów są zazwyczaj płodne, podczas gdy samce są bezpłodne.

ligers

Taigon

W niektórych przypadkach izolacja postzygotyczna może być nieobecna w obecności izolacji prezygotycznej. Jako przykład gatunków, które nie krzyżują się w naturze, ale dają płodne mieszańce podczas sztucznego zapłodnienia, można przytoczyć lepiej- cenna hybryda jesiotra bieługi i sterleta.

problem gatunkowy u prokariontów

Jak już wspomniano, istnieją trudności z określeniem gatunku u prokariontów z następujących powodów:

Brak rozmnażania płciowego.

Słaba stosowalność kryterium morfologicznego.

Powszechny horyzontalny transfer genów.

W związku z tym w mikrobiologii stosuje się głównie molekularne kryterium genetyczne. W wielu pracach przyjmuje się z reguły uwzględnienie granicy gatunku 97% lub, według nowszych danych, 98,7% dopasowania sekwencji 16S RNA z małej podjednostki rybosomów.

Jakościowym etapem procesu ewolucji jest gatunek. Pączek- to kolekcja osobniki o podobnych cechach morfofizjologicznych, zdolne do krzyżowania się, dające płodne potomstwo i tworzące system populacji tworzących wspólny obszar.

Każdy rodzaj organizmów żywych można opisać na podstawie zestawu charakterystycznych cech, właściwości, które nazywamy oznaki. Nazywa się cechy gatunku, które odróżniają jeden gatunek od drugiego kryteria uprzejmy. Najczęściej stosuje się sześć ogólnych kryteriów gatunkowych: morfologiczne, fizjologiczne, geograficzne, ekologiczne, genetyczne i biochemiczne.

Kryterium morfologiczne obejmuje opis zewnętrznych (morfologicznych) cech osobników należących do określonego gatunku. Na przykład pod względem wyglądu, wielkości i koloru upierzenia łatwo odróżnić dzięcioła dużego od zielonego, dzięcioła małego od żółtego, bogatki od czubatego, długoogoniastego, niebieskiego i od cycek. Po wyglądzie pędów i kwiatostanów, wielkości i ułożeniu liści łatwo rozróżnia się rodzaje koniczyny: łąka, pełzanie, łubin, góra.

Kryterium morfologiczne jest najwygodniejsze i dlatego szeroko stosowane w taksonomii. Jednak to kryterium nie wystarcza do rozróżnienia gatunków, które mają znaczące podobieństwa morfologiczne. Do tej pory zgromadzono fakty świadczące o istnieniu gatunków bliźniaczych, które nie mają zauważalnych różnic morfologicznych, ale nie krzyżują się w naturze ze względu na obecność różnych zestawów chromosomów. Tak więc pod nazwą „czarny szczur” wyróżnia się dwa gatunki bliźniacze: szczury z 38 chromosomami w kariotypach i żyjące w całej Europie, Afryce, Ameryce, Australii, Nowej Zelandii, Azji na zachód od Indii oraz szczury z 42 chromosomami. z czego związany jest z osiadłymi cywilizacjami mongoloidalnymi zamieszkującymi Azję na wschód od Birmy. Ustalono również, że pod nazwą „komar malaryczny” występuje 15 gatunków nie do odróżnienia na zewnątrz.

Kryterium fizjologiczne polega na podobieństwie procesów życiowych, przede wszystkim na możliwości krzyżowania się osobników tego samego gatunku z wytworzeniem płodnego potomstwa. Istnieje fizjologiczna izolacja między różnymi gatunkami. Na przykład u wielu gatunków Drosophila plemniki obcego gatunku wywołują reakcję immunologiczną w żeńskich narządach płciowych, prowadząc do śmierci plemników. Jednocześnie możliwe jest krzyżowanie się niektórych rodzajów żywych organizmów; jednocześnie mogą tworzyć się płodne mieszańce (zięby, kanarki, wrony, zające, topole, wierzby itp.)

Są też gatunki, które mają złamany zasięg. Na przykład lipa rośnie w Europie, znajduje się w Kuzniecku Ałatau i Terytorium Krasnojarskim. Sroka niebieska ma dwie części swojego zasięgu - zachodnioeuropejską i wschodniosyberyjską. Ze względu na te okoliczności kryterium geograficzne, podobnie jak inne, nie jest bezwzględne.

Kryterium środowiskowe opiera się na fakcie, że każdy gatunek może istnieć tylko w określonych warunkach, pełniąc odpowiednią funkcję w określonej biogeocenozie. Innymi słowy, każdy gatunek zajmuje określoną niszę ekologiczną. Na przykład jaskier żrący rośnie na łąkach zalewowych, jaskier płożący rośnie wzdłuż brzegów rzek i rowów, jaskier płonący rośnie na terenach podmokłych. Istnieją jednak gatunki, które nie mają ścisłego ograniczenia ekologicznego. Po pierwsze, są to gatunki synantropijne. Po drugie są to gatunki znajdujące się pod opieką człowieka: rośliny domowe i uprawne, zwierzęta domowe.

Kryterium genetyczne (cytomorfologiczne) na podstawie różnicy między gatunkami według kariotypów, czyli według liczby, kształtu i wielkości chromosomów. Zdecydowana większość gatunków charakteryzuje się ściśle określonym kariotypem. Jednak to kryterium nie jest uniwersalne. Po pierwsze, u wielu różnych gatunków liczba chromosomów jest taka sama, a ich kształt podobny. Tak więc wiele gatunków z rodziny motylkowatych ma 22 chromosomy (2n = 22). Po drugie, osobniki o różnej liczbie chromosomów mogą występować w obrębie tego samego gatunku, co jest wynikiem mutacji genomowych. Na przykład wierzba kozia ma liczbę chromosomów diploidalnych (38) i tetraploidalnych (76). U tołpyga występują populacje z zestawem chromosomów 100, 150,200, podczas gdy ich normalna liczba to 50. określony typ.

Kryterium biochemiczne pozwala na rozróżnienie gatunków według parametrów biochemicznych (skład i struktura niektórych białek, kwasów nukleinowych i innych substancji). Wiadomo, że synteza niektórych substancji wielkocząsteczkowych jest nieodłączna tylko w niektórych grupach gatunków. Na przykład, w zależności od zdolności do tworzenia i gromadzenia alkaloidów, gatunki roślin różnią się w obrębie rodzin psiankowatych, złożonych, lilii, orchidei. Lub np. dla dwóch gatunków motyli z rodzaju Amata cechą diagnostyczną jest obecność dwóch enzymów – fosfoglukomutazy i esterazy-5. Jednak to kryterium nie jest powszechnie stosowane - jest pracochłonne i dalekie od uniwersalnego. Istnieje znacząca zmienność wewnątrzgatunkowa w prawie wszystkich parametrach biochemicznych, aż do sekwencji aminokwasów w cząsteczkach białek i nukleotydów w poszczególnych regionach DNA.

Tak więc żadne z samych kryteriów nie może służyć do określenia gatunku. Można scharakteryzować gatunek tylko przez ich całość.

Źródło : NA. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisov „Podręcznik biologii dla kandydatów na uniwersytety”

Jakościowym etapem procesu ewolucji jest gatunek. Pączek- to kolekcja osobniki osobniki o podobnych cechach morfofizjologicznych, zdolne do krzyżowania się, rodzenia płodnego potomstwa i tworzenia systemu populacji, które tworzą wspólny obszar.

Każdy rodzaj organizmów żywych można opisać na podstawie kombinacji charakterystycznych cech charakterystycznych cech, właściwości, które są nazywane oznaki. Nazywa się cechy gatunku, które odróżniają jeden gatunek od drugiego kryteria uprzejmy. Najczęściej stosuje się sześć ogólnych kryteriów gatunkowych: morfologiczne, fizjologiczne, geograficzne, ekologiczne, genetyczne i biochemiczne.

Kryterium morfologiczne obejmuje opis zewnętrznych (morfologicznych) cech osobników osobników należących do określonego gatunku. Na przykład pod względem wyglądu, wielkości i koloru upierzenia łatwo odróżnić dzięcioła dużego od zielonego, dzięcioła małego od żółtego, bogatka od czubatego, długoogoniastego, niebieskiego i od sikora. Po wyglądzie pędów i kwiatostanów, wielkości i ułożeniu liści łatwo rozróżnia się rodzaje koniczyny: łąka, pełzanie, łubin, góra.

Kryterium morfologiczne jest najwygodniejsze i dlatego jest szeroko stosowane w taksonomii. Jednak to kryterium nie wystarcza do rozróżnienia gatunków, które mają znaczące podobieństwa morfologiczne. Do tej pory zgromadzono fakty świadczące o istnieniu gatunków bliźniaczych, które nie mają zauważalnych różnic morfologicznych, ale nie krzyżują się w naturze ze względu na obecność różnych zestawów chromosomów. Tak więc pod nazwą „czarny szczur” wyróżnia się dwa bliźniacze gatunki: szczury z 38 chromosomami w kariotypach i żyjące w całej Europie, Afryce, Ameryce, Australii, Nowej Zelandii, Azji na zachód | na zachód od Indii oraz szczury z 42 chromosomami, których rozmieszczenie wiąże się z osiadłymi cywilizacjami mongoloidalnymi zamieszkującymi Azję na wschód od Birmy. Ustalono również, że pod nazwą „komar malaryczny” występuje 15 gatunków nie do odróżnienia na zewnątrz.

Kryterium fizjologiczne polega na podobieństwie procesów życiowych, przede wszystkim na możliwości krzyżowania się osobników tego samego gatunku z wytworzeniem płodnego potomstwa. Istnieje fizjologiczna izolacja między różnymi gatunkami. Na przykład u wielu gatunków Drosophila plemniki osobników obcego gatunku wywołują reakcję immunologiczną w żeńskich narządach płciowych, co prowadzi do śmierci plemników. Jednocześnie możliwe jest krzyżowanie się niektórych rodzajów żywych organizmów; jednocześnie mogą tworzyć się płodne mieszańce (zięby, kanarki, wrony | wrony, zające, topole | topole, wierzby itp.)

Kryterium geograficzne (pewność geograficzna gatunku) w oparciu o fakt, że każdy gatunek zajmuje określone terytorium lub obszar wodny. Innymi słowy, każdy typ charakteryzuje się pewnym strefa geograficzna. Wiele gatunków zajmuje różne zasięgi. Ale ogromna liczba gatunków ma pokrywające się (nakładające się) lub nakładające się zakresy. Ponadto istnieją gatunki, które nie mają wyraźnych granic rozmieszczenia, a także gatunki kosmopolityczne, które żyją na rozległych obszarach lądowych lub oceanicznych. Kosmopolici to niektórzy mieszkańcy wód śródlądowych - rzek i jezior słodkowodnych (gatunki rdestnicy, rzęsy, trzciny). Obszerny zestaw kosmopolitów znajduje się wśród chwastów i roślin śmieciowych, zwierząt synantropijnych (gatunków żyjących obok ludzi lub jego mieszkanie) - pluskwa, czerwony karaluch, mucha domowa, a także mniszek lekarski, jarutka polna, torebka pasterska itp.

Kryterium biochemiczne pozwala na rozróżnienie gatunków według parametrów biochemicznych (skład i struktura niektórych białek, kwasów nukleinowych i innych substancji). Wiadomo, że synteza niektórych substancji wielkocząsteczkowych jest nieodłączna tylko w niektórych grupach gatunków. Na przykład, w zależności od zdolności do tworzenia i gromadzenia alkaloidów, gatunki roślin różnią się w rodzinach Solanaceae, Compositae, Liliaceae i Orchids. Lub np. dla dwóch gatunków motyli z rodzaju Amata cechą diagnostyczną jest obecność dwóch enzymów – fosfoglukomutazy i esterazy-5. Jednak to kryterium nie jest powszechnie stosowane – jest czasochłonne i dalekie od uniwersalnego. Istnieje znacząca zmienność wewnątrzgatunkowa w prawie wszystkich parametrach biochemicznych, aż do sekwencji aminokwasów w cząsteczkach białek i nukleotydów w poszczególnych regionach DNA.

Tak więc żadne z samych kryteriów nie może służyć do określenia gatunku. Można scharakteryzować gatunek tylko przez ich całość.

Widok (łac. gatunek) jest jednostką taksonomiczną, systematyczną, grupą osobników o wspólnych cechach morfofizjologicznych, biochemicznych i behawioralnych, zdolnych do krzyżowania się, dających w wielu pokoleniach płodne potomstwo, regularnie rozmieszczone w pewnym zakresie i podobnie zmieniające się pod wpływem czynników środowiskowych. Gatunek jest rzeczywiście istniejącą genetycznie niepodzielną jednostką świata ożywionego, główną jednostką strukturalną w systemie organizmów, jakościowym etapem ewolucji życia.

Przez długi czas uważano, że każdy gatunek jest zamkniętym układem genetycznym, to znaczy nie ma wymiany genów między pulami genów dwóch gatunków. To stwierdzenie jest prawdziwe dla większości gatunków, ale są od niego wyjątki. Na przykład lwy i tygrysy mogą mieć wspólne potomstwo (ligery i tygrysy), których samice są płodne - mogą rodzić zarówno z tygrysów, jak i lwów. Wiele innych gatunków krzyżuje się również w niewoli, które nie krzyżują się naturalnie ze względu na izolację geograficzną lub reprodukcyjną. Krzyżowanie (hybrydyzacja) między różnymi gatunkami może również wystąpić w warunkach naturalnych, zwłaszcza w przypadku antropogenicznych zaburzeń siedliska, które naruszają ekologiczne mechanizmy izolacji. Szczególnie często rośliny hybrydyzują w naturze. Zauważalny odsetek gatunków roślin wyższych jest pochodzenia mieszańcowego – powstały one podczas krzyżowania w wyniku częściowego lub całkowitego połączenia gatunków rodzicielskich.

Podstawowe kryteria widoku

1. Kryterium morfologiczne gatunku. Opiera się na istnieniu cech morfologicznych charakterystycznych dla jednego gatunku, ale nieobecnych u innych gatunków.

Na przykład: u zwykłej żmii nozdrze znajduje się pośrodku tarczy nosowej, a we wszystkich innych żmijach (nos, Azji Mniejszej, stepie, rasy kaukaskiej, żmija) nozdrze jest przesunięte do krawędzi tarczy nosowej.
Jednocześnie istnieją znaczne indywidualne różnice morfologiczne w obrębie gatunku. Na przykład żmija pospolita jest reprezentowana przez różne formy kolorystyczne (czarne, szare, niebieskawe, zielonkawe, czerwonawe i inne odcienie). Te cechy nie mogą być wykorzystane do rozróżnienia gatunków.

2. kryterium geograficzne. Polega na tym, że każdy gatunek zajmuje określone terytorium (lub obszar wodny) - obszar geograficzny. Na przykład w Europie niektóre gatunki komara malarii (rodzaj Anopheles) zamieszkują Morze Śródziemne, inne - góry Europy, Europa Północna, Europa Południowa.

Jednak kryterium geograficzne nie zawsze ma zastosowanie. Zasięgi różnych gatunków mogą się nakładać, a następnie jeden gatunek płynnie przechodzi w drugi. W tym przypadku powstaje łańcuch gatunków zastępczych (nadgatunki lub serie), których granice często można ustalić tylko za pomocą specjalnych badań (na przykład mewa srebrzysta, mewa śmieszna, mewa zachodnia, mewa kalifornijska). frajer).

3. kryterium ekologiczne. Opierając się na fakcie, że dwa gatunki nie mogą zajmować tej samej niszy ekologicznej. Dlatego każdy gatunek charakteryzuje się własnym związkiem ze środowiskiem.

Jednak w obrębie tego samego gatunku różne osobniki mogą zajmować różne nisze ekologiczne. Grupy takich osobników nazywane są ekotypami. Np. jeden ekotyp sosny zwyczajnej zamieszkuje bagna (sosna bagienna), inny – wydmy, trzeci – zrównane tereny teras leśnych.

Zestaw ekotypów, które tworzą jeden system genetyczny (na przykład zdolnych do krzyżowania się ze sobą, tworząc pełnoprawne potomstwo) jest często nazywany ekogatunkiem.

4. Molekularne kryterium genetyczne. Na podstawie stopnia podobieństwa i różnicy w sekwencjach nukleotydowych w kwasach nukleinowych. Z reguły do oceny stopnia podobieństwa lub różnicy stosuje się „niekodujące” sekwencje DNA (molekularne markery genetyczne). Jednak polimorfizm DNA występuje w obrębie tego samego gatunku, a różne gatunki mogą charakteryzować się podobnymi sekwencjami.

5. Kryterium fizjologiczne i biochemiczne. Polega na tym, że różne gatunki mogą różnić się składem aminokwasowym białek. Jednocześnie w obrębie gatunku istnieje polimorfizm białek (na przykład wewnątrzgatunkowa zmienność wielu enzymów), a różne gatunki mogą mieć podobne białka.

6. Kryterium cytogenetyczne (kariotypowe). Polega ona na tym, że każdy gatunek charakteryzuje się pewnym kariotypem – liczbą i kształtem chromosomów metafazowych. Na przykład wszystkie pszenice twarde mają 28 chromosomów w zestawie diploidalnym, a wszystkie pszenice miękkie mają 42 chromosomy. Jednak różne gatunki mogą mieć bardzo podobne kariotypy: na przykład większość gatunków z rodziny kotów ma 2n=38. Jednocześnie w obrębie tego samego gatunku można zaobserwować polimorfizm chromosomów. Na przykład u łosi podgatunku euroazjatyckiego 2n=68, a u łosi gatunku północnoamerykańskiego 2n=70 (w kariotypach łosi północnoamerykańskich jest 2 mniej metacentryków i 4 więcej akrocentryków). Niektóre gatunki mają rasy chromosomowe, na przykład u czarnego szczura - 42 (Azja, Mauritius), 40 (Cejlon) i 38 (Oceania).

7. kryterium reprodukcji. Polega ona na tym, że osobniki tego samego gatunku mogą się ze sobą krzyżować z wytworzeniem płodnego potomstwa podobnego do swoich rodziców, a osobniki różnych gatunków żyjące razem nie krzyżują się ze sobą lub ich potomstwo jest bezpłodne.

Wiadomo jednak, że hybrydyzacja międzygatunkowa jest często powszechna w przyrodzie: w wielu roślinach (na przykład wierzbach), wielu gatunkach ryb, płazach, ptakach i ssakach (na przykład wilk i pies). Jednocześnie w obrębie tego samego gatunku mogą występować ugrupowania, które są od siebie odizolowane reprodukcyjnie.

8. kryterium etologiczne. Związany z międzygatunkowymi różnicami w zachowaniu zwierząt. U ptaków analiza śpiewu jest szeroko stosowana do rozpoznawania gatunków. Ze względu na charakter wydawanych dźwięków różne rodzaje owadów różnią się. Różne typy świetlików z Ameryki Północnej różnią się częstotliwością i kolorem błysków światła.

9. Kryterium historyczne (ewolucyjne). Na podstawie badania historii grupy blisko spokrewnionych gatunków. Kryterium to ma charakter złożony, ponieważ obejmuje analizę porównawczą współczesnych zasięgów gatunków (kryterium geograficzne), analizę porównawczą genomów (kryterium genetyki molekularnej), analizę porównawczą cytogenomów (kryterium cytogenetyczne) i inne.

Żadne z rozważanych kryteriów gatunkowych nie jest głównym ani najważniejszym. Aby wyraźnie oddzielić gatunki, należy je dokładnie przestudiować według wszystkich kryteriów.

Ze względu na nierówne warunki środowiskowe osobniki tego samego gatunku w zasięgu rozpadają się na mniejsze jednostki - populacje. W rzeczywistości gatunek istnieje właśnie w formie populacji.

Gatunki są monotypowe – o słabo zróżnicowanej budowie wewnętrznej są charakterystyczne dla endemitów. Gatunki politypowe charakteryzują się złożoną strukturą wewnątrzgatunkową.

W obrębie gatunku można wyróżnić podgatunki - izolowane geograficznie lub ekologicznie części gatunku, których osobniki pod wpływem czynników środowiskowych w procesie ewolucji nabyły stabilne cechy morfofizjologiczne, odróżniające je od innych części tego gatunku. W naturze osobniki różnych podgatunków tego samego gatunku mogą swobodnie krzyżować się i wydawać płodne potomstwo.

nazwa gatunku

Naukowa nazwa gatunku jest dwumianowa, to znaczy składa się z dwóch słów: nazwy rodzaju, do którego dany gatunek należy, oraz drugiego słowa, zwanego w botanice epitetem gatunku, a w zoologii nazwy gatunku. Pierwsze słowo to rzeczownik w liczbie pojedynczej; drugi to albo przymiotnik w mianowniku, uzgodniony co do rodzaju (męski, żeński lub nijaki) z nazwą rodzajową, albo rzeczownik w przypadku dopełniacza. Pierwsze słowo jest pisane wielką literą, drugie małymi literami.

Pachnące petasites- nazwa naukowa gatunku rośliny kwitnącej z rodzaju Lepiężnik ( Petasites) (rosyjska nazwa gatunku to Pachnący Lepiężnik). Przymiotnik jest używany jako specyficzny epitet Zapachy("pachnący").
Petasites fominii- naukowa nazwa innego gatunku z tego samego rodzaju (rosyjska nazwa - Fomin Butterbur). Jako swoisty epitet użyto zlatynizowanego nazwiska (w przypadku dopełniacza) botanika Aleksandra Wasiljewicza Fomina (1869-1935), badacza flory Kaukazu.

Czasami wpisy są również używane do oznaczania taksonów nieokreślonych w randze gatunku:

Petasites sp. z o.o.- wpis wskazuje, że chodzi o takson w randze gatunku należącego do rodzaju Petasites.
Petasites spp.- wpis oznacza, że chodzi o wszystkie taksony w randze gatunków wchodzących w skład rodzaju Petasites(lub wszystkie inne taksony w randze gatunków wchodzących w skład rodzaju Petasites, ale nie są ujęte w żadnym wykazie takich taksonów).