Что такое вид что такое популяция в биологии
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Эти два определения встречаются в школьном курсе биологии в темах эволюции и экологии и и систематики.
Вид — совокупность особей, сходных по морфофизиологическим свойствам, имеющих общее происхождение, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Есть еще такое явление как межвидовые гибриды, но это результат селекции, а не естественного отбора.
Критерии вида:
1) морфологический — описание внутреннего и внешнего строения,
2) физиологический критерий — это описание различных процессов в организме — от обмена веществ, раздражимости, рефлексов, до особенности размножения, спячки или анабиоза
Наиболее важным признаком является способность свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство
3) биохимический критерий — это особенности химического состава )белки, липиды, углеводы) и т.п.
4) генетический — хромосомный набор, кариотип;
Есть еще 2 дополнительных критерия:
5) географический — какую занимают одну территорию занимает вид, ареал его обитания;
6) экологический — каким образом организмы данного вида взаимодействуют с другими видами (пищевые сети, конкуренция, паразитизм и т.д.) и с внешними условиями обитания.
Вид считается экологической единицей.
Популяция — это структурная единица вида и эволюционная единица.
Почему популяция считается единицей эволюции? В условиях изоляции конкурентность выше, чаще проявляется естественный отбор, значит, изменчивость выше.
Популяция — это совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории, свободно скрещивающихся и относительно изолированных от других особей того же вида.
Характеристики популяции:
1) плотность — число особей\единица площади;
3) рождаемость \ смертность;
4) максимальное сходство признаков у особей.
| Скрещивание | Ареал | Значение | Географическая изоляция | |
|---|---|---|---|---|
| Вид | разные виды не дают плодовитое потомство | вид занимает большой ареал | Экологическая единица | Георграфическая изоляция вида приводит к макроэволюции |
| Популяция | особи из разных популяций скрещиваются и дают плодовитое потомство, т.к. принадлежат к одному виду | популяция занимает небольшую площадь | Эволюционная единица | Географическая изоляция популяции приводит к микроэволюции |
В идеальных популяциях действует закон Харди — Вайнберга: частота гомозиготных и гетерозиготных организмов в условиях свободного скрещивания при отсутствии давления отбора и других факторов остается постоянной. Позволяет расчитать частоту нормальных и патологических фенотипов
Этот закон описывается формулой р 2 + 2рq + q 2 = 1
(р 2 — частота встречаемости гомозиготных доминантных (АА) организмов;
2рq — частота встречаемости гетерозиготных (Аа) организмов и
q 2 — частота встречаемости рецессивных гомозиготных (аа) организмов).
Вид. Популяция. Результаты эволюции: видообразование, приспособленность организмов.
Микроэволюция
Вид (биологический) — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определённым условиям жизни и занимающих в природе определённую область — ареал. Виды различаются между собой рядом признаков и свойств. Критерии вида — характерные признаки и свойства.
| Критерий | Характеристика |
| Морфологический | Сходство внешнего и внутреннего строения |
| Генетический | Характерный для вида набор хромосом: их число, размеры, форма |
| Физиологический | Сходство всех процессов жизнедеятельности, прежде всего размножения |
| Биохимический | Сходство белков, обусловленное особенностями ДНК |
| Географический | Определённый ареал, занимаемый видом |
| Экологический | Совокупность факторов внешней среды, в которых существует вид |
Вид характеризуется совокупностью критериев. Ни один из критериев не является абсолютным. Например, морфологическое сходство могут иметь разные виды, но они не скрещиваются между собой (виды-двойники встречаются у комаров, крыс и др.). Физиологический критерий также не абсолютен: большинство разных видов в природных условиях не скрещиваются или потомство их бесплодно, но есть исключения — ряд видов канареек, тополей и др. Таким образом, для установления видовой принадлежности необходимо использовать совокупность критериев.
Население вида, как правило, распадается на относительно изолированные группы особей — популяции. Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.
Главный фактор, определяющий единство популяции и её относительную обособленность, — свободное скрещивание особей — панмиксия. Внутри популяции каждый организм одного пола имеет равную вероятность на образование брачной пары с любым организмом другого пола. Степень свободного скрещивания особей внутри популяции гораздо выше, чем между особями соседних популяций.
Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции. Эволюционируют не отдельные особи, а группы особей, объединённые в популяции. Эволюционные процессы в популяции происходят в результате изменения частот аллелей и генотипов.
Видообразование
Завершающим этапом микроэволюции является образование из изолированных популяций новых видов. Между особями разных популяций внутри вида возможен процесс скрещивания и образования плодовитого потомства. Пока осуществляется поток генов между популяциями внутри вида, видовой генофонд является единой системой. Однако в результате изоляции популяций скрещивание между ними прекращается, обмена наследственной информацией не происходит и популяции становятся самостоятельными генетическими системами (рис. 7.3).
В ходе видообразования осуществляются в основном два процесса:
• возникновение адаптаций в ответ на изменение условий среды;
• обособление на основе изоляции новых видов.
Различают два основных пути видообразования: географическое и экологическое (табл.).
| Путь | Характеристика | Примеры |
| Географическое (аллопатрическое) видообразование | Связано с пространственной изоляцией популяций. Пространственная изоляция происходит либо в результате миграции группы особей за пределы ареала исходного вида, либо при расчленении ареала какими-либо преградами (реками, горами и т. п.). В обоих случаях происходит нарушение панмиксии между группами и разобщение генофондов. С течением времени различия между популяциями увеличиваются, и они превращаются в самостоятельные виды. | При отделении материка Австралии обитавшие там животные оказались в изоляции, поэтому среди млекопитающих эволюционировали лишь сумчатые животные (более древние), а на других материках — сходные с ними, но плацентарные (например, сумчатый волк и волк из отряда хищных; сумчатая крыса и крыса из отряда грызунов). |
| Биологическое (экологическое, симпатрическое) видообразование | Связано с биологической изоляцией популяций. Оно осуществляется в пределах ареала исходного вида из популяций с перекрывающимися или совпадающими ареалами. Можно выделить несколько способов симпатрического видообразования: 1) путём полиплоидии; 2) путём гибридизации с последующим удвоением хромосом; 3) путём сезонной изоляции. | В роде Табак исходное число хромосом равно 12, но имеются формы с 24, 48, 72 хромосомами. Межвидовые гибриды растений: рябино-кизильник, некоторые виды малины и др. Форель оз. Севан по срокам размножения образует озимую и яровую расы. |
Адаптации
Адаптации — приспособления организмов к среде обитания. Они вырабатываются в процессе эволюции и индивидуального развития организмов. Адаптации развиваются под действием трёх основных факторов: наследственности, изменчивости и естественного (а также искусственного) отбора.
Адаптации подразделяют на типы.
Типы адаптаций живых организмов
| Тип | Характеристика | Примеры |
| Биохимические адаптации | Изменения в биохимии организма | Температурная акклиматизация человека к пониженным температурам сопровождается сменой ферментов, катализирующих одни и те же реакции, но при разных температурах (так называемых изоферментов), в результате выключения одних генов и активации других |
| Физиологические адаптации | Изменения в физиологии организма | Способность верблюда обеспечивать организм влагой путём окисления запасов жира, увеличение содержания гемоглобина в крови при недостатке кислорода в условиях высокогорья, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий |
| Морфологические (морфо-анатомические) адаптации | Изменения в строении организма | Видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветков для привлечения опылителей |
| Поведенческие (этологические) адаптации | Изменения в поведении организма | Сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, строительство убежищ, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения |
| Онтогенетические адаптации | Изменения в развитии организма | Замедление индивидуального развития растений при недостатке влаги, тепла или света |
Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды (табл.). Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трёх возможных путей адаптации.
Пути адаптаций живых организмов
Что такое вид что такое популяция в биологии
Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы
Вид — совокупность особей, имеющих наследственное сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал и одинаково изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.
Чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают по критериям — эволюционно устойчивым диагностическим признакам, характерным для одного вида, но отсутствующим у других.
Основные критерии видов:
Подвид — географически или экологически обособленная часть вида, особи которой под влиянием факторов среды приобрели устойчивые особенности, отличающие ее от других особей того же вида; особи разных подвидов могут свободно скрещиваться в природе.
Развитие представлений о виде
| Карл Линней | Виды реально существуют. Виды не изменяются. |
| Ж.-Б. Ламарк | В природе реально существуют лишь группы особей. Вид — категория не существующая, а введенная человеком. Любое изменение условий приводит к изменению особей. |
| Ч. Дарвин | Виды реально существуют как совокупности особей. Виды изменяются вследствие эволюции. |
Экологическая ниша — пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе (экосистеме), комплекс его связей с другими видами и требований к физической среде обитания.
Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определённой части ареала и относительно обособленных от других совокупностей. Термин «популяция» ввёл датский биолог В. Иогансен в 1903 г.
Каждая популяция характеризуется плотностью (количество особей на единицу площади), численностью (общее количество особей популяции), возрастным составом (соотношение молодых, зрелых и старых особей), половой структурой (соотношение самок и самцов), пространственной структурой (характер размещения особей).
Типы пространственного распределения особей:
Популяции (по характеру использования территории):
Численность популяции, ее плотность могут периодически и не периодически изменяться под влиянием разнообразных факторов. Такие колебания численности популяции называются популяционными волнами, или «волнами жизни». Это понятие ввел русский биолог С. С. Четвериков.
«Волны жизни» могут резко изменить генофонд популяции за счет дрейфа генов.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Вид, критерии видов. Популяция». Выберите дальнейшее действие:
Виды и популяции
Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.
Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.
Критерии вида
Особи объединяются в один вид на основании сходства по ряду критериев, однако замечу, что ни один из этих критериев не является абсолютным. Только в совокупности данные критерии позволяют объективно сделать вывод о том, к какому виду относится организм.
Данный критерий свидетельствует о сходстве процессов жизнедеятельности среди особей одного вида. К такому критерию можно отнести, к примеру, продолжительность беременности, периоды миграции и спячки у особей.
Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.
Особи одного вида сходны по строению и числу хромосом. Этот критерий также не абсолютный, у разных видов число хромосом может быть одинаково: в клетках гориллы, картошки и ужовника по 48 хромосом. Однако различия здесь очевидны 🙂
Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.
Распространение вида на определенном ареале (территории).
Популяция (лат. populatio — население)
Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов.
Вся совокупность генов у особей, составляющих популяцию, называется генофонд и представляет собой механизм обмена и передачи генетического материала. У отдельных особей возникают мутации, которые накапливаются в генофонде, и могут привести к появлению новых признаков (возможно полезных, а возможно и не очень).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Биология. 11 класс
Конспект урока
Урок 3. «Вид. Критерии вида. Популяции»
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
— Какие различия существуют в понимании термина «вид» К. Линнеем и Ж.Б. Ламарком?
— Что называется видом, популяцией и чем отличаются эти понятия?
— Какие критерии позволяют с точностью отнести тот или иной организм к определённому виду?
— Почему основные критерии вида имеют относительный характер?
б) приспособленность вида к условиям обитания?
Вид (лат. species – род, порода, вид) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов). Таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию для получения в ряду поколений плодовитого потомства, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды;
Критерии вида – это эволюционно устойчивые таксономические (диагностические) признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов;
Популяция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.
Структура популяции — это определенная организация, формирующаяся, с одной стороны, на основе биологических свойств вида, а с другой — под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции не стабильна. Различают пространственную (территориальную), возрастную, половую, генетическую, поведенческую и другие виды структуры популяции.
Микроэволюция – распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Биология. Общая биология 10–11 класс: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина.– М.: Просвещение, 2018.: с 142 – 148.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
В конце XVII века английский ботаник Джон Рей впервые предложил отличать разные виды по внешнему и внутреннему строению и способности скрещивания между собой.
В XVIII веке шведский натуралист Карл Линней предложил считать вид неизменным и постоянным, не связанным с другими видами родством и изначально целесообразным.
Сто лет спустя Ж.-Б. Ламарк пришел к представлению об искусственности вида, построив систему классификации на основе постепенного и всеобщего изменения видов и превращения их в другие виды.
Ч. Дарвин считал термин «вид» совершенно произвольным, придуманным ради удобства для обозначения группы особей, схожих между собой.
Реальность существования видов доказывается системой критериев, которые позволяют чётко выделить виды и отличить их друг от друга:
Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду. Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются или наоборот, есть так называемые виды-двойники, которые генетически изолированы и не скрещиваются. Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.
Генетический критерий определяет генетическую изоляцию вида от других – невозможность скрещивания между особями разных видов из-за отличий хромосомного набора (число и строение хромосом). Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.
В основе физиологического критерия лежит сходство всех физиологических процессов у особей одного вида (питание, дыхание, выделение), особенно важны отличия в физиологии размножения (строение полового аппарата, сроки размножения).
Биохимический критерий основан на сравнении в первую очередь ДНК и белков, где с большой вероятностью можно определить, насколько близкими родственниками являются те или иные виды.
Географический критерий определяет обитание каждого вида в пределах определенной территории (ареала).
Экологический критерий предполагает приспособленность каждого вида к определенным условиям существования и заниманием им определенной экологической ниши.
Определить принадлежность особи к конкретному виду можно только на основании совокупности всех или большинства критериев.
Наименьшей эволюционной единицей считается популяция, в которой главным объединяющим фактором является возможность свободного скрещивания между особями. Мутационный процесс, происходящий под контролем естественного отбора, приводит к постепенному изменению генофонда внутри популяции. Синтетическая теория эволюции в эволюционном процессе выделяет два этапа: 1) микроэволюция, которая протекает на уровне популяции в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида; 2) макроэволюция, в результате которой образуются надвидовые систематические единицы (роды, семейства, отряды, классы, типы). В отличие от микроэволюции макроэволюция протекает длительное время и обычно на больших территориях.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
1. Выберите один ответ.
Группа особей, способных свободно скрещиваться и проживающих на одной территории, − это:
1) вид; 3) экосистема;
2) популяция; 4) экологическая ниша.
Пояснение: популяция – это группа особей, проживающих на одной территории и способных свободно скрещиваться между собой.
2. Рассмотрите предложенную схему классификации мутаций. Допишите пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Пояснение: Мутации по «масштабу действия» делятся на геномные (изменение числа хромосом в клетке), хромосомные (изменение структуры хромосомы) и генные (перестройки отдельных генов, связанные с изменением в структуре молекулы ДНК).