Экологически обособленную группу в природе представляют термофильные егэ

Надорганизменные системы. Эволюция органического мира

Эволюционное учение

Основные понятия:

вид, критерии вида, популяция, систематика, классификация, история эволюционных идей, синтетическая теория эволюции, движущие силы эволюции, формы естественного отбора, популяционные волны, дрейф генов, искусственный отбор, виды борьбы за существование, результаты эволюции, микроэволюция, видообразование, изоляция, приспособленность, относительный характер приспособленности, формы и направления эволюции, биологический прогресс и регресс, макроэволюция, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, доказательства эволюции

На Земле существует около 2 млн. видов животных, более 500 тыс. видов растений, сотни тысяч видов грибов, микроорганизмов. Вид – это реально существующая в природе совокупность организмов.

Вид
–
это совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Все особи одного вида имеют одинаковый кариотип — набор хромосом соматической клетки (2n), сходное поведение, занимают определенную территорию – ареал(от. лат. area – область, пространство). Карл Линней (17 век) ввел понятие «вид».

Вид – одна из основных форм организации живого. Каждый вид живых организмов можно описать исходя из совокупности характерных черт, свойств, которые называются признаками. Признаки вида, с помощью которых один вид отличают от другого, называются критериями вида.

Критерии вида

– совокупность характерных признаков, свойств и особенностей, по которым один вид отличается от другого. Наиболее часто используют шесть общих критериев вида: морфологический, физиологический, генетический, биохимический, географический и экологический. При этом ни один из критериев не является абсолютным, для определения вида необходимо наличие максимального числа критериев.

Морфологический критерий
— описание внешних (морфологических) признаков и внутреннего (анатомического) строения особей, входящих в состав определенного вида. По внешнему виду, размерам и окраске оперения можно, например, легко отличить большого пестрого дятла от зеленого, большую синицу от хохлатой. По внешнему виду побегов и соцветий, размерам и расположению листьев легко различают виды клевера: луговой и ползучий. Морфологический критерий широко используется в систематике. Однако этот критерий недостаточен для различения видов, которые имеют значительное морфологическое сходство. Например, в природе существуют виды-двойники, не имеющие заметных морфологических различий (у черных крыс два вида-двойника – с набором хромосом 38 и 42, а малярийным комаром раньше называли шесть похожих видов, из которых только один разносит малярию).

Физиологический критерий
заключается в сходстве жизненных процессов, в первую очередь в возможности скрещивания между особями одного вида с образованием плодовитого потомства. Между разными видами существует физиологическая изоляция. В то же время между некоторыми видами живых организмов скрещивание возможно; при этом могут образовываться плодовитые гибриды (канарейки, зайцы, тополя, ивы и др.)

Географический критерий
— каждый вид занимает определенную территорию — ареал. Многие виды занимают разные ареалы. Но многие виды имеют совпадающие (накладывающиеся) или перекрывающиеся ареалы, некоторые имеют разорванный ареал (например, липа растет в Европе, встречается в Кузнецком Алатау и Красноярском крае). Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши или океана. Космополитами являются некоторые обитатели внутренних водоемов — рек и пресноводных озер (ряска, тростник). Космополиты есть среди сорных растений, синантропных животных (виды, обитающие рядом с человеком или его жилищем) — постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха, а также одуванчик лекарственный, ярутка полевая, пастушья сумка и др. Таким образом, географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Экологический критерий
основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях: каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий — по берегам рек и канав, лютик жгучий — на заболоченных местах. Однако существуют виды, которые не имеют строгого экологического критерия; примером являются синантропные виды.

Генетический критерий
основан на различии видов по кариотипам, т. е. по числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. Однако и этот критерий не является универсальным. Например, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Так, многие виды из семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2n = 22). Также в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом (результат геномных мутаций): ива козья имеет диплоидное (38) и тетраплоидное (76) число хромосом; у серебристого карася встречаются популяции с набором хромосом 100, 150,200, тогда как нормальное число их — 50. Таким образом, на основе генетического критерия не всегда можно определить принадлежность особей к определенному виду.

Биохимический критерий
– это состав и структура определенных белков, нуклеиновых кислот и других веществ. Например, синтез определенных высокомолекулярных веществ присущ только отдельным видам: образовывают алкалоиды виды растений семейств пасленовых и лилейных. Но этот критерий не находит широкого применения — он трудоемкий и не всегда универсальный. Существует значительная внутривидовая изменчивость практически всех биохимических показателей (последовательность аминокислот в молекулах белков и нуклеотидов в отдельных участках ДНК). В то же время многие биохимические признаки консервативны: некоторые обнаружены у всех представителей данного типа или класса.

Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида: для определения видовой принадлежности необходимо учитывать совокупность всех критериев. Кроме перечисленных признаков, ученые выделяют исторический и этологический критерии.

Характеристика критериев вида

Критерии вида	Характеристик критерия
Морфологический	Сходство внешнего (морфологического) и внутреннего (анатомического) строения особей одного вида.
Физиологический	Сходство всех процессов жизнедеятельности, и, прежде всего размножения. Представители разных видов, как правило, не скрещиваются между собой, или дают бесплодное потомство.
Генетический	Характерный, присущий только данному виду набор хромосом, их структура, форма, размеры. Особи разных видов с неодинаковым набором хромосом не скрещиваются между собой.
Биохимический	Способность образовывать специфические для вида белки; сходство химического состава и химических процессов.
Экологический	Приспособленность особей данного вида к определенным условиям среды, это совокупность факторов среды, в которой существует вид.
Географический	Определенный ареал, место обитания и распространения в природе.
Исторический	Происхождение и развитие вида.
Этологический	Определенные видовые признаки в поведении особей: различия в брачных песнях, в брачном поведении.

Вид
– совокупность особей, характеризующихся общим происхождением, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических признаков, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, приспособленных к существующим условиям жизни и занимающих определенную территорию – ареал. Все виды состоят из популяций, то есть популяция является структурной единицей вида.

Популяции
–
это группы организмов одного вида, относительно изолированные друг от друга, обладающие способностью свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Вид –
совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками и объединенных возможностью скрещиваться друг с другом, формирующих систему популяций, которые образуют общий ареал.

Для популяций характерны определенные свойства:

1) численность – общее число организмов в популяции;

2) рождаемость – скорость прироста численности;

3) смертность – скорость сокращения численности в результате гибели особей;

4) возрастной состав – соотношение численности особей разного возраста (соотношение возрастных групп);

5) соотношение полов – исходя из генетического определения пола, соотношение полов в популяции должно быть 1:1, нарушение этого соотношения приводит к снижению численности популяции;

6) динамика популяций – под влиянием различных факторов возможны периодические и непериодические колебания численности и размеров ареала, что может оказать влияние на характер скрещиваний;

7) плотность популяции – количество особей на единицу пространства, которое занимает популяция.

Популяции не существуют изолированно: они взаимодействую с популяциями других видов, образуя биотические сообщества.

Изучая природу, ученые открывали и описывали ранее не известные организмы, давая им названия. При этом часто оказывалось, что один и тот же организм разные ученые называли по-разному. Чем больше накапливалось материалов, тем больше появлялось трудностей в использовании накопленных знаний. Возникла необходимость все многообразие живых организмов привести в единую систему. Раздел биологии, который занимается описанием и классификацией организмов, называется систематикой

.

Первые системы были искусственными, так как строились на нескольких произвольно взятых признаках. Одна из систем классификации растений и животных была предложена Карлом Линнеем (1707-1778). Заслуга ученого не только в создании им системы, но и том, что он ввел двойные названия видов: первое слово – название рода, второе – вида, например, Aurelia aurita – медуза ушастая, Aurelia cyanea – медуза полярная. Такая система названий существует и в настоящее время. Впоследствии система органического мира, предложенная К. Линнеем, была существенно изменена. В основе современной классификации, которая является естественной,
лежит принцип родства видов как с ныне живущими, так и с вымершими.

Таким образом, цель естественной классификации
– создание единой системы живых организмов, которая охватила бы все многообразие живых организмов, отражала бы происхождение и историю их развития. В современной системе организмы распределяются по группам на основе связей между ними по происхождению. Систематические категории, или таксоны – названия групп живых организмов, которые объединяются сходными характеристиками. Например, класс Птицы – высокоорганизованные позвоночные животные, тело которых покрыто перьями, а передние конечности превращены в крылья. Наиболее крупные систематические категории организмов – империи (доклеточные и клеточные организмы). Империи делятся на царства.

Органический мир

Царство Вирусы

Надцарство Прокариоты Надцарство Эукариоты

(безъядерные) (ядерные)

Царство Бактерии

Царство Растения Царство Животные Царство Грибы Царства у животных объединяют типы
, а у растений – отделы
. Примеры систематических категорий:

Системы, в которых высшие категории последовательно включают в себя более и более низкие категории, называются иерархическими (от греч. hieros – священный, arche – власть), то есть системы, уровни которых подчиняются определенным правилам.

Важным этапом развития биологии стал период становления систематизации, который связан с именем Карла Линнея
(1707-1778). К. Линней считал, что живая природа создана Творцом, виды неизменны. В основу классификации ученый положил признаки сходства, а не родство между видами. Несмотря на ошибки, допущенные К. Линнеем, его вклад в развитие науки огромен: он упорядочил представления о многообразии растительного и животного мира.

В конце 18 века происходят изменения во взглядах на происхождение жизни: появляются идеи о происхождении современных организмов от далеких предков.

Идею эволюции органического мира высказывает Жан Батист Ламарк
(1744-1829). К основным заслугам Ламарка относятся следующие:

Ввел термин «биология»;

Совершенствовал уже существующую в то время классификацию;

Пытался определить причины эволюционного процесса (по Ламарку, причина эволюции — стремление к самосовершенствованию – упражнение и не упражнение органов);

Считал, что процесс исторических изменений происходит от простого к сложному; виды изменяются под действием условий внешней среды;

Высказывал идею происхождения человека от обезьяноподобных предков.

К ошибочным положениям Ламарка относятся:

Идея внутреннего стремления к самосовершенствованию;

Предположение о наследовании изменений, возникших под влиянием внешней среды.

Заслуга Ламарка – создание первого эволюционного учения.

В 19 веке интенсивно развивается наука, промышленность, сельское хозяйство. Успехи науки и практической деятельности человека заложили основу, на которой развивалась эволюционная теория.

Принадлежность особей к тому или иному виду определяется на основании ряда критериев.

Критерии вида
— это разнообразные таксономические (диагностические) признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов. Комплекс признаков, по которому можно надежно отличить один вид от других видов, называется видовым радикалом (Н.И. Вавилов).

Критерии вида делят на основные (которые используются практически для всех видов) и дополнительные (которые трудно использовать для всех видов).

Основные критерии вида

1. Морфологический критерий вида. Основан на существовании морфологических признаков, характерных для одного вида, но отсутствующих у других видов.

Например: у гадюки обыкновенной ноздря находится в центре носового щитка, а у всех других гадюк (носатая, малоазиатская, степная, кавказская, гюрза) ноздря смещена к краю носового щитка.

Виды-двойники
. Таким образом, близкие виды могут отличаться по малозаметным признакам. Существуют виды-двойники, настолько схожие, что использовать морфологический критерий для их разграничения очень трудно. Например, вид комар малярийный на самом деле представлен девятью очень сходными видами. Эти виды различаются морфологически лишь по строению репродуктивных структур (например, окраска яиц у одних видов гладко-серая, у других — с пятнами или полосами), по числу и ветвистости волосков на конечностях у личинок, по размерам и форме чешуек крыла.

У животных виды-двойники встречаются среди грызунов, птиц, многих низших позвоночных (рыб, амфибий, рептилий), многих членистоногих (ракообразных, клещей, бабочек, двукрылых, прямокрылых, перепончатокрылых), моллюсков, червей, кишечнополостных, губок и др.

Замечания относительно видов-двойников (Майр, 1968).

1. Не существует четкого различия между обыкновенными видами («морфовидами») и видами-двойниками: просто у видов-двойников морфологические различия выражены в минимальной степени. Очевидно, образование видов-двойников подчиняется тем же закономерностям, что и видообразование в целом, а эволюционные изменения в группах видов-двойников происходят с той же скоростью, что и у морфовидов.

2. Виды-двойники, будучи подвергнуты тщательному исследованию, обычно обнаруживают различия в целом ряду мелких морфологических признаков (например, самцы насекомых, принадлежащие к разным видам, четко различаются по строению копулятивных органов).

3. Перестройка генотипа (точнее, генофонда), приводящая к взаимной репродуктивной изоляции, не обязательно сопровождается видимыми изменениями морфологии.

4. У животных виды-двойники чаще встречаются, если морфологические различия меньше влияют на образование брачных пар (например, если при узнавании используется обоняние или слух); если же животные больше полагаются на зрение (большинство птиц), то виды-двойники встречаются реже.

5. Устойчивость морфологического сходства видов-двойников обусловлена существованием определенных механизмов морфогенетического гомеостаза.

В то же время в пределах видов существуют значительные индивидуальные морфологические различия. Например, гадюка обыкновенная представлена множеством цветовых форм (черные, серые, голубоватые, зеленоватые, красноватые и другие оттенки). Эти признаки не могут использоваться для разграничения видов.

2. Географический критерий. Основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию (или акваторию) — географический ареал. Например, в Европе одни виды малярийного комара (род Anopheles) населяют Средиземноморье, другие — горы Европы, Северную Европу, Южную Европу.

Однако географический критерий не всегда применим. Ареалы разных видов могут перекрываться, и тогда один вид плавно переходит в другой. В этом случае образуется цепь викарирующих видов (надвид, или серия), границы между которыми часто можно установить только путем специальных исследований (например, чайка серебристая, клуша, западная, калифорнийская).

3. Экологический критерий. Основан на том, что два вида не могут занимать одну экологическую нишу. Следовательно, каждый вид характеризуется своими собственными отношениями со средой обитания.

Для животных вместо понятия «экологическая ниша» часто используется понятие «адаптивной зоны». Для растений часто используется понятие «эдафо-фитоценотического ареала».

Адаптивная зона
— это определенный тип местообитаний с характерной совокупностью специфических экологических условий, включающей тип среды обитания (водная, наземно-воздушная, почва, организм) и его частные особенности (например, в наземно-воздушной среде обитания — суммарное количество солнечной радиации, количество осадков, рельеф, циркуляция атмосферы, распределение этих факторов по сезонам и т.д.). В биогеографическом аспекте адаптивным зонам соответствуют крупнейшие подразделения биосферы — биомы, которые представляют собой совокупность живых организмов в сочетании с определенными условиями их обитания в обширных ландшафтно-географических зонах. Однако различные группы организмов по-разному используют ресурсы среды обитания, по-разному адаптируются к ним. Поэтому в пределах биома хвойно-широколиственной зоны лесов умеренного пояса можно выделить адаптивные зоны крупных стерегущих хищников (рысь), крупных догоняющих хищников (волк), мелких древесно-лазающих хищников (куница), мелких наземных хищников (ласка) и т.д. Таким образом, адаптивная зона это экологическое понятие, занимающее промежуточное положение между средой обитания и экологической нишей.

Эдафо-фитоценотический ареал
— это набор биокосных факторов (в первую очередь, почвенных, которые являются интегральной функцией механического состава почв, рельефа, характера увлажнения, воздействия растительности и деятельности микроорганизма) и биотических факторов (в первую очередь, совокупности видов растений) природы, которые составляют непосредственное окружение интересующего нас вида.

Однако в пределах одного вида разные особи могут занимать разные экологические ниши. Группы таких особей называются экотипами. Например, один экотип сосны обыкновенной населяет болота (сосна болотная), другой — песчаные дюны, третий — выровненные участки боровых террас.

Совокупность экотипов, образующих единую генетическую систему (например, способных скрещиваться между собой с образованием полноценного потомства) часто называется эковидом.

Дополнительные критерии вида

4. Физиолого-биохимический критерий. Основан на том, что разные виды могут различаться по аминокислотному составу белков. На основании этого критерия различают, например, некоторые виды чаек (серебристая, клуша, западная, калифорнийская).

В то же время в пределах вида существует изменчивость по структуре многих ферментов (белковый полиморфизм), а разные виды могут иметь сходные белки.

5. Цитогенетический (кариотипический) критерий. Основан на том, что каждый вид характеризуется определенным кариотипом — числом и формой метафазных хромосом. Например, у всех твердых пшениц в диплоидном наборе 28 хромосом, а всех мягки 42 хромосомы.

Однако у разных видов могут быть очень сходные кариотипы: например, у большинства видов семейства кошачьих 2n=38. В то же время, в пределах одного вида может наблюдаться хромосомный полиморфизм. Например, у лосей евразийских подвидов 2n=68, а у лосей североамериканских видов 2n=70 (в кариотипе североамериканских лосей на 2 метацентрика меньше и на 4 акроцентрика больше). У некоторых видов существуют хромосомные расы, например, у черной крысы — 42-хромосомная (Азия, Маврикий), 40-хромосомная (Цейлон) и 38-хромосомная (Океания).

6. Физиолого-репродуктивный критерий. Основан на том, что особи одного вида могут скрещиваться между собой с образованием плодовитого потомства, похожего на родителей, а особи разных видов, обитающих совместно, не скрещиваются между собой, или их потомство бесплодно.

Однако известно, что в природе часто распространена межвидовая гибридизация: у многих растений (например, ивы), ряда видов рыб, земноводных, птиц и млекопитающих (например, волк и собака). В то же время в пределах одного вида могут существовать группировки, репродуктивно изолированные друг от друга.

Тихоокеанские лососи (горбуша, кета и др.) живут два года и нерестятся только перед смертью. Следовательно, потомки особей, отметавших икру в 1990 году, будут размножаться только в 1992, 1994, 1996 годах («четная» раса), а потомки особей, отметавших икру в 1991 году, будут размножаться только в 1993, 1995, 1997 годах («нечетная» раса). «Четная» раса не может скрещиваться с «нечетной».

7. Этологический критерий. Связан с межвидовыми различиями в поведении у животных. У птиц для распознавания видов широко используется анализ песен. По характеру издаваемых звуков различаются разные виды насекомых. Разные виды североамериканских светляков различаются по частоте и цвету световых вспышек.

8. Исторический критерий. Основан на изучении истории вида или группы видов. Этот критерий носит комплексный характер, поскольку включает сравнительный анализ современных ареалов видов, анализ

Чтобы изучать многообразие жизни, человеку необходимо было разработать систему классификации организмов для разделения их на группы. Как вы уже знаете, наименьшей структурной единицей в систематике живых организмов является вид.

Вид — исторически сложившаяся совокупность особей, которые сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям среды и занимают в природе общую территорию — ареал.

Для того чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают между собой по ряду определенных характерных признаков — критериев.

Критерии вида

Совокупность характерных однотипных признаков, по которым особи одного вида схожи, а особи разных видов различаются между собой, называют критерием вида. В современной биологии выделяют следующие основные критерии вида: морфологический, физиологический, биохимический, генетический, экологический, географический.

Морфологический критерий
отражает совокупность характерных признаков внешнего строения. Например, виды клевера различаются по окраске соцветий, форме и окраске листьев. Этот критерий относительный. В пределах вида особи могут заметно различаться по строению. Эти различия зависят от пола (половой диморфизм
), стадии развития, стадии в цикле размножения, условий среды обитания, принадлежности к сортам или породам.

Например, у кряквы самец ярко окрашен, а самка темно-бурая, у благородного оленя самцы имеют рога, а у самок их нет. У бабочки капустной белянки гусеница отличается от взрослой особи внешними признаками. У папоротника щитовника мужского спорофит имеет листья и корни, а гаметофит представлен зеленой пластинкой с ризоидами. В то же время некоторые виды настолько схожи по морфологическим признакам, что их называют видами-двойниками. Например, некоторые виды малярийных комаров, дрозофил, североамериканских сверчков внешне не различаются, но не скрещиваются между собой.

Таким образом, на основании одного морфологического критерия нельзя судить о принадлежности особи к тому или иному виду.

Физиологический критерий
— совокупность характерных особенностей процессов жизнедеятельности (размножение, пищеварение, выделение и др.). Одним из важных признаков является способность особей скрещиваться. Особи разных видов не могут скрещиваться из-за несовместимости половых клеток, несоответствия половых органов. Этот критерий относительный, поскольку и особи одного вида иногда не могут скрещиваться. У мух дрозофил невозможность спаривания может быть обусловлена различием в строении полового аппарата. Это приводит к нарушению процессов размножения. И наоборот, известны такие виды, представители которых могут скрещиваться между собой. Например, лошадь и осел, представители некоторых видов ив, тополей, зайцев, канареек. Из этого следует, что для определения видовой принадлежности особей недостаточно сравнивать их только по физиологическому критерию.

Биохимический критерий
отражает характерный химический состав тела и обмен веществ. Это самый ненадежный критерий. Нет веществ или биохимических реакций, характерных только для определенного вида. Особи одного вида могут значительно различаться по этим показателям. Тогда как у особей разных видов синтез белков и нуклеиновых кислот происходит одинаково. Ряд биологически активных веществ играют аналогичную роль в обмене веществ у разных видов. Например, хлорофилл у всех зеленых растений участвует в фотосинтезе. Значит, определение видовой принадлежности особей на основании одного биохимического критерия тоже невозможно.

Генетический критерий
характеризуется определенным набором хромосом, сходных по размерам, форме и составу. Это самый надежный критерий, так как он является фактором репродуктивной изоляции, поддерживающей генетическую целостность вида. Однако и этот критерий не является абсолютным. У особей одного вида число, размеры, форма и состав хромосом могут различаться в результате геномных, хромосомных и генных мутаций. В то же время при скрещивании некоторых видов иногда появляются жизнеспособные плодовитые межвидовые гибриды. Например, собака и волк, тополь и ива, канарейка и зяблик при скрещивании дают плодовитое потомство. Таким образом, сходства по данному критерию также недостаточно, чтобы отнести особей к одному виду.

Экологический критерий
— это совокупность характерных факторов среды, необходимых для существования вида. Каждый вид может обитать в той среде, где климатические условия, особенности почвы, характер рельефа и источники пищи соответствуют его пределам толерантности. Но в этих же условиях среды могут обитать и организмы других видов. Выведение человеком новых пород животных и сортов растений показало, что особи одного вида (дикие и окультуренные) могут жить в сильно различающихся условиях среды. Это доказывает относительный характер экологического критерия. Следовательно, есть необходимость использования других критериев при определении принадлежности особей к определенному виду.

Географический критерий
характеризует способность особей одного вида населять в природе определенную часть земной поверхности (ареал).

Например, лиственница сибирская распространена в Сибири (Зауралье), а лиственница даурская — в Приморском крае (Дальний Восток), морошка — в тундре, а черника — в умеренной зоне.

Этот критерий указывает на приуроченность вида к определенному местообитанию. Но есть виды, не имеющие четких границ расселения, а обитающие практически повсеместно (лишайники, бактерии). У некоторых видов ареал совпадает с ареалом человека. Такие виды называются синантропными
(комнатная муха, постельный клоп, домовая мышь, серая крыса). У разных видов могут быть совпадающие местообитания. Значит, и этот критерий имеет относительный характер. Он не может использоваться в качестве единственного для определения видовой принадлежности особей.

Таким образом, ни один из описанных критериев не является абсолютным и универсальным. Поэтому при определении принадлежности особи к определенному виду следует учитывать все его критерии.

Ареал вида. Понятие об эндемиках и космополитах

Согласно географическому критерию, каждый вид в природе занимает определенную территорию — ареал.

Ареал
(от лат. area
— площадь, пространство) — часть земной поверхности, в пределах которой распространены и проходят полный цикл своего развития особи данного вида.

Ареал может быть сплошным
или прерывистым
, обширным
или ограниченным
. Виды, имеющие обширный ареал в пределах разных континентов, называются видами-космополитами
(некоторые виды протистов, бактерий, грибов, лишайников). Когда ареал распространения очень узкий и находится в пределах небольшого региона, то населяющий его вид называется эндемиком
(от греч. endemos
— местный).

Например, кенгуру, ехидна и утконос обитают только в Австралии. Гинкго в естественных условиях произрастает только в Китае, рододендрон остроконечный и лилия даурская — только на Дальнем Востоке.

Вид — совокупность особей, которые сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям среды и занимают в природе общую территорию — ареал. Для каждого вида характерны следующие критерии: морфологический, физиологический, биохимический, генетический, экологический, географический. Все они носят относительный характер, поэтому при определении видовой принадлежности особей используются все возможные критерии.

Вид — это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Плодовитое потомство — то, которое само может размножаться. Пример неплодовитого потомства — мул (гибрид осла и лошади), он бесплоден.

Критерии вида
— это признаки, по которым сравнивают 2 организма, чтобы определить, относятся они к одному виду или к разным.

• Морфологический — внутреннее и внешнее строение.
• Физиолого-биохимический — как работают органы и клетки.
• Поведенческий — поведение, особенно в момент размножения.
• Экологический — совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)
• Географический — ареал (область распространения), т.е. территория, на которой живет данный вид.
• Генетико-репродуктивный — одинаковое количество и строение хромосом, что позволяет организмам давать плодовитое потомство.

Критерии вида относительны, т.е. по одному критерию нельзя судить о виде. Например, существуют виды-двойники (у малярийного комара, у крыс и т.д.). Они морфологически друг от друга не отличаются, но имеют разное количество хромосом и поэтому не дают потомства. (То есть морфологический критерий не работает [относителен], но работает генетико-репродуктивный).

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Найдите название критерия вида в указанном перечне

1) цитологический
2) гибридологический
3) генетический
4) популяционный

Ответ

1. Выберите из текста три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
(1) Комнатная муха – двукрылое насекомое служит пищей для насекомоядных птиц. (2) Её ротовой аппарат лижущего типа. (3) Взрослые особи мух и их личинки питаются полужидкой пищей. (4) Самки мух откладывают яйца на гниющие органические остатки. (5) Личинки белого цвета, не имеют ног, быстро растут и превращаются в красно-бурых куколок. (6) Из куколки развивается взрослая муха.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида растения Пузырчатка обыкновенная. В ответе запишите цифры под которыми они указаны.
(1) Пузырчатка обыкновенная в основном встречается в средиземноморском регионе Европы и Африки. (2) Пузырчатка обыкновенная произрастает по канавам, прудам, стоячим и медленно текущим водоемам, болотам. (3) Листья растений рассечены на многочисленные нитевидные доли, листья и стебли снабжены пузырьками. (4) Пузырчатка цветет с июня по сентябрь. (5) Цветки окрашены в желтый цвет, сидят по 5-10 на цветоносе. (6) Пузырчатка обыкновенная – насекомоядное растение.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида мышь домовая. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
(1) Домовая мышь — млекопитающее рода Мыши. (2) Исходный ареал — Северная Африка, тропики и субтропики Евразии. (3) Селится преимущественно вблизи обитания человека. (4) Ведёт ночной и сумеречный образ жизни. (5) В помёте обычно рождается от 5 до 7 детенышей. (6) В естественных условиях питается семенами.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида дрозда-рябинника. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Дрозд-рябинник – крупная птица. (2) Дрозды обитают в средней полосе России. (3) Дрозды рябинники селятся по лесным опушкам, в городских скверах и парках. (4) Кормятся на земле, разыскивая под сухой листвой и во мху дождевых червей, слизней и насекомых. (5) Зимой питаются плодами рябины, боярышника и другими ягодами, созревающими на кустах. (6) Дрозды рябинники гнездятся небольшими колониями, которые насчитывают от 2-3 до нескольких десятков гнезд.

Ответ

5. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида бабочки Белянки капустной. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Бабочка капустная белянка имеет мучнисто-белую окраску верхней стороны крыльев. (2) На передней паре крыльев расположены темные пятна. (3) Весной и летом бабочка откладывает яйца на листьях капусты или других растений семейства крестоцветных. (4) Из яиц выходят желтые гусеницы, которые питаются листьями растений. (5) По мере роста гусеницы приобретают яркую сине-зеленую окраску. (6) Выросшая гусеница переползает на дерево, превращается в куколку, которая зимует.

Ответ

6. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида Василёк синий (посевной). Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Василёк синий – сорное растение семейства Сложноцветные, встречающееся на полях в посевах зерновых культур. (2) Часто растение обитает вдоль дорог, вблизи лесополос. (3) Прямостоячий стебель василька достигает до 100 см высоты. (4) Цветки имеют ярко-синюю окраску. (5) Василёк синий – светолюбивое растение. (6) В цветках содержатся эфирные масла, дубильные и другие вещества.

Ответ

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида жука-носорога. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Жук-носорог обитает в европейской части России. (2) Его тело коричневое. (3) Хорошо выражен половой диморфизм. (4) Личинки жука-носорога развиваются в компостных кучах. (5) У самцов на голове имеется рог. (6) Жуки могут прилетать на свет.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида вишни кустарниковой. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Вишня кустарниковая – это низкий кустарник ли небольшое дерево высотой 3-6 м. (2) Кора бурая, листья в форме эллипса, заостренные. (3) Вишня кустарниковая является одной из родоначальниц сортов вишни обыкновенной. (4) Растет в России в европейской части страны и на юге Западной Сибири. (5) Цветки белые, собраны по 2-3 в соцветие зонтик. (6) Цветет вишня в апреле-мае, а плоды созревают в начале лета.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида вероники дубравной. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Вероника дубравная растет на лесных полянах, лугах, склонах холмов. (2) Растение имеет ползучее корневище и стебель 10-40 см высотой. (3) Листья с зубчатыми краями. (4) Цветет вероника дубравная с конца мая по август. (5) Опыляется вероника дубравная пчелами и мухами. (6) Цветки небольшие, синего цвета, собраны в соцветие кисть.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида сосны обыкновенной. Запишите цифры, под которыми они указаны.

Ответ

5ф. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида Клевер луговой.
Запишите цифры, под которыми они указаны.

(1) Сосна обыкновенная — светолюбивое растение. (2) Когда её семя прорастает, появляется пять-девять фотосинтезирующих семядолей. (3) Сосна способна развиваться на любой почве. (4) Зелёные листья сосны игловидные и расположены по два на укороченных побегах. (5) Удлинённые побеги расположены мутовками, которые образуются один раз в год. (6) Пыльца с мужских шишек переносится ветром и попадает на женские шишки, где происходит оплодотворение.

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, которые описывают генетический критерий вида. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Существует ряд критериев, по которым один вид отличается от другого. (2) Каждый вид имеет свой видовой кариотип. (3) Важным признаком вида является ареал его обитания. (4) У особей одного вида хромосомы имеют сходное строение. (5) Соматические клетки человека имеют 46 хромосом. (6) Для большинства млекопитающих характерен половой диморфизм.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания генетического критерия вида животного Черная крыса. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида: крысы с 38 и с 42 хромосомами. (2) Черная крыса обитает в Европе, в большинстве стран Азии, Африке, Америке, Австралии; распространение её не сплошное, а связано преимущественно с жилищами человека в портовых городах. (3) Ареалы таких видов могут пересекаться географически, и на одной территории внешне неразличимые особи черных крыс могут жить бок о бок, не размножаясь. (4) Различия в кариотипе разных видов обеспечивают изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождению бесплодного потомства. (5) В Европе примерно одинаково распространены две расы черной крысы, из которых одна имеет типичный черно-коричневый цвет меха, более темный, чем у серой крысы, а другая — практически русая, с белым брюшком, похожая по окраске на сусликов. (6) Исследования количества, формы, размера и строения хромосом позволяет надежно различать виды-двойники.

Ответ

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида суслика желтого. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Желтый суслик живет на пустынных необрабатываемых землях. (2) Суслик питается сочными частями степных трав, луковицами растений и семенами. (3) Поедает также насекомых: саранчу, кузнечиков, жуков и гусениц. (4) Самка рождает в среднем семь детенышей. (5) Во время летнего зноя и зимой впадает в спячку. (6) Во время спячки температура тела зверька падает до 1-2 °С, сердце бьется с частотой 5 ударов в минуту.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида животного Ужасный древолаз. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Одни из самых ядовитых позвоночных на Земле, эти мелкие древесные лягушки встречаются на небольшом участке юго-запада Колумбии в основном в нижних ярусах дождевых тропических лесов. (2) Обладают яркой, контрастной окраской, самцы и самки одинакового размера. (3) Кожные железы ужасного древолаза выделяют слизь, содержащую сильный яд — батрахотоксин. (4) Яд защищает животное как от грибков и бактерий, так и от естественных врагов, которые могут получить смертельное отравление при попадании яда древолаза на кожу или слизистые оболочки. (5) Древолазы ведут дневной образ жизни, в природе питаются в основном муравьями, другими мелкими насекомыми и клещами. (6) Животные весьма активны, и голодовка в течение 3-4 дней способна не только ослабить здоровую упитанную особь, но и вызвать её гибель.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия термофильной бактерии Thiobacillus thermophilica. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Экологически обособленную группу в природе представляют термофильные микроорганизмы, обитающие в природе при температурах от 40 до 93 градусов. (2) Горячие источники Северного Кавказа, богатые сероводородом, изобилуют термофильными видами тионовых бактерий, таких как тиобактерия Thiobacillus thermophilica. (3) Эта термофильная бактерия способна к делению и развитию при температурном режиме от 40 до 70-83 градусов. (4) Мембраны термофильных бактерий отличаются высокой механической прочностью. (5) Термофильные бактерии имеют ферменты, которые могут функционировать при высоких температурах, обеспечивая необходимую скорость химических реакций в клетке. (6) Споры термофильных бактерий обладают значительно большей термоустойчивостью, чем споры мезофильных форм, а максимальная скорость роста колонии происходит при оптимальном температурном режиме в 55-60 градусов.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида Тополь серебристый. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Растут тополя очень быстро и уже в возрасте сорока лет приобретают окончательную высоту. (2) Высота тополиных деревьев колеблется от 30 до 60 метров. (3) Живет растение недолго, в основном до восьмидесяти лет. (4) Корни тополя толстые, сильные, у многих видов расположены поверхностно. (5) Клетки почек образуют клейкое смолистое вещество. (6) Древесина дерева мягкая и очень легкая, ствол прямой, крона может иметь разнообразную форму.

Ответ

Ответ

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида гаттерии. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Единственный современный представитель отряда Клювоголовых пресмыкающихся. (2) Внешне похожа на ящерицу, длина до 75 см, вдоль спины и хвоста гребень из треугольных чешуй. (3) До прихода европейцев населялa Северные и Южные острова Новой Зеландии. (4) В конце ХIХ века была истреблена и сохранилась только на близлежащих островах в специальном заповеднике. (5) Занесена в Красную книгу Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП). (6) Уcпешно разводится в Сиднейском зоопарке.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида растения Сосна сибирская кедровая. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Сосна сибирская кедровая, или Сибирский кедр — один из видов рода Сосна; вечнозеленое дерево, достигающее 35-44 м в высоту и 2 м в диаметре ствола. (2) Кедр очень распространен в Западной Сибири по всей лесной полосе от 48 до 66 градусов с.ш., а в Восточной Сибири в связи с вечной мерзлотой северная граница ареала резко отклоняется к югу. (3) В Сибири предпочитает супесчанные и суглинистые почвы, но может расти и на каменистых субстратах и сфагновых болотах. (4) В Центральном Алтае верхняя граница распространения кедра лежит на высоте 1900-2000 м над уровнем моря. (5) Сибирский кедр растет также на территории Монголии и Северного Китая. (6) Сибирская кедровая сосна морозостойка, теневынослива, требовательна к теплу, влажности воздуха и почвы, избегает почв с близким залеганием вечной мерзлоты.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида животного Европейский хариус. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Европейский хариус — пресноводная рыба подсемейства хариусовых семейства лососевых, массой до семи килограммов. (2) Жизнь этих рыб связана с определенной температурой воды, поэтому хариус не встречается в травянистых местах, глубоких береговых заливах и фиордах. (3) Этот вид рыб обитает в бассейнах Белого и Балтийского морей, в бассейне Северного Ледовитого океана, от Финляндии до Тюменской области. (4) В реках обитают хариусы меньшего размера, их вес едва достигает веса более 1 кг. (5) Рыбы, совершая сезонные миграции в поисках корма, доходят до верховьев рек Днестра, Волги и Урала. (6) Хариус водится и в больших северных озерах Европейской части России — Онежском, Ладожском и некоторых других водоемах, в которых выбирает каменистые, реже — песчаные отмели.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида животного Певчий дрозд. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Певчий дрозд — небольшая певчая птица из семейства дроздовых, обитающая в Европе, Малой Азии и Сибири. (2) Певчий дрозд заселяет различные типы лесов и одинаково многочислен и в лиственных лесах, и в тайге. (3) Взрослые птицы питаются беспозвоночными, своих птенцов певчие дрозды выкармливают различными насекомыми и мелкими червями, а осенью едят различные ягоды и фрукты. (4) Ареал певчего дрозда характеризует его как северную, холодоустойчивую птицу, выбирающую для мест гнездований леса с молодыми еловыми порослями или с можжевельником. (5) Активно заселяет северные области Скандинавского полуострова и многочислен в Восточноевропейской лесотундре, проникая даже в тундру, активно расселяется на восток. (6) Отсутствует в Южной Европе, на островах Средиземного моря, хотя там присутствуют подходящие для певчих дроздов биотопы.

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания биохимического критерия вида Крапива двудомная. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Крапива двудомная – многолетнее травянистое растение с мощным корнем и длинным горизонтальным ветвистым корневищем. (2) Крапива защищена от поедания травоядными животными жгучими волосками, которые располагаются на всех частях растений. (3) Каждый волосок представляет собой крупную клетку. (4) В стенке волоска содержатся соли кремния, которые придают ему хрупкость. (5) Содержание муравьиной кислоты в клеточном соке волосков не превышает 1,34%. (6) Молодые листья крапивы содержат много витаминов, поэтому используются в пищу.

Ответ

1. Установите соответствие между характерными признаками вида Паслён сладко-горький и критериями вида, к которым их относят: 1) морфологический, 2) экологический, 3) биохимический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) В растении образуются и накапливаются ядовитые вещества.
Б) Созревшие ягоды содержат много сахара.
В) Ягоды имеют ярко-красную окраску.
Г) Цветки лиловые, имеют правильную форму.
Д) Растения распространены на огородах и берегах рек.
Е) Высота растения — 30-80 сантиметров.

Ответ

2. Установите соответствие между признаками и критериями вида Крапива двудомная: 1) экологический, 2) морфологический, 3) биохимический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) многолетнее растение с мощным корнем и длинным корневищем
Б) растет на лесных вырубках, на сорных местах, вдоль заборов
В) в листьях образуется аскорбиновая кислота, каротин, витамины В и К
Г) цветение крапивы продолжается с начала лета и до начала осени
Д) цветки мелкие, однополые, с зеленоватым околоцветником
Е) в клетках листа накапливается щавелекислый калий

Ответ

© Д.В.Поздняков, 2009-2019

]
[ Русский язык ]
[ Украинский язык ]
[ Белорусский язык ]
[ Русская литература ]
[ Белорусская литература ]
[ Украинская литература ]
[ Основы здоровья ]
[ Зарубежная литература ]
[ Природоведение ]
[ Человек, Общество, Государство ]
[ Другие учебники ]

§ 1. Вид. Критерии вида

Понятие вида.
Основной, элементарной и реально существующей единицей органического мира, или иначе — универсальной формой существования жизни, является вид
(от лат. species
— взгляд, образ). Вид

— исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых обладают наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определенную область
— ареал.

Особи, принадлежащие к одному виду, не скрещиваются с особями другого вида, характеризуются генетической общностью, единством происхождения. Вид существует во времени: он возникает, распространяется (в период расцвета), может сохраняться неопределенно долгое время в устойчивом, почти неизменном состоянии (реликтовые виды) или непрерывно изменяться. Одни виды со временем исчезают, не оставляя новых ветвей. Другие дают начало новым видам.

17 в. английским ботаником Джоном Реем (1627-1709), отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский ученый Карл Линней (1707-1778). Согласно его представлениям, виды — объективно существующие в природе образования, и между разными видами в большей или меньшей степени имеются различия (рис. 1.1). Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк, в то время как волк, шакал, гиена, лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству — волчьих. Еще в большей степени сходна внешность у видов одного рода. Вот почему вид начали рассматривать как основную классификационную единицу. Это имело огромное значение для развития систематики.

Таким образом, с именем Линнея связано начало описания и классификации живых организмов. Эта работа продолжается и в настоящее время.

Критерии вида.
Признаки, по которым один вид можно отличить от другого, называют критериями вида.

В основе морфологического критерия
лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида. Этот критерий — самый удобный и поэтому широко используется в систематике.

Однако особи в пределах вида иногда так сильно различаются, что только по морфологическому критерию не всегда удается определить, к какому виду они относятся. Вместе с тем существуют виды морфологически сходные, но особи этих видов не скрещиваются между собой. Это — виды-двойники, которые исследователи открывают во многих систематических группах. Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника, имеющих в кариотипах по 38 и 42 хромосомы. Установлено также, что под названием «малярийный комар» существует до 15 внешне неразличимых видов, ранее считавшихся одним видом. Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.

В основу физиологического критерия
положено сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего сходство размножения. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно. Например, у многих видов мухи дрозофилы сперма особей чужого вида вызывает иммунную реакцию, что приводит к гибели сперматозоидов в половых путях самки. В то же время в природе есть виды, особи которых скрещиваются и дают плодовитое потомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив).

Географический критерий
основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным (рис. 1.2). Однако огромное число видов имеет накладывающиеся или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши всех континентов или океана (например, растения — пастушья сумка, одуванчик лекарственный, виды рдестов, ряски, тростника, животные-синантропы — постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха). Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Экологический критерий
основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему

функции в определенном биогеоценозе. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий — по берегам рек и канав, лютик жгучий — на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.

Генетический (цитоморфологический) критерий
основан на различии видов по кариотипам, т.е. числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Например, некоторые виды семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2п = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеу-плоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетра-плоидное (76) число хромосом.

Биохимический критерий
позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др. Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Вместе с тем у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК оказался очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.

Таким образом, только учет всех или большинства критериев позволяет отличить особей одного вида от другого.

Основной формой существования жизни и единицей классификации живых организмов является вид. Для выделения вида используется совокупность критериев: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический, биохимический. Вид является результатом длительной эволюции органического мира. Будучи генетически закрытой системой, он, тем не менее, исторически развивается и изменяется.

1. Что представляет собой вид? 2. Что такое критерии вида? 3. Применения каких критериев достаточно для выделения вида? 4. Какие критерии наиболее объективны для разделения близкородственных видов?

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с

Глава 1. Вид — единица существования живых организмов


• § 2. Популяция — структурная единица вида. Характеристика популяции

Глава 2. Взаимоотношения видов, популяций с окружающей средой. Экосистемы


• § 6. Экосистема. Связи организмов в экосистеме. Биогеоценоз, структура биогеоценоза
• § 7. Движение вещества и энергии в экосистеме. Цепи и сети питания
• § 9. Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах. Продуктивность биоценозов

Глава 3. Формирование эволюционных взглядов


• § 13. Предпосылки возникновения эволюционной теории Ч. Дарвина
• § 14. Общая характеристика эволюционной теории Ч. Дарвина

Глава 4. Современные представления об эволюции


• § 18. Развитие эволюционной теории в последарвиновский период. Синтетическая теория эволюции
• § 19. Популяция — элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции

Глава 5. Происхождение и развитие жизни на Земле


• § 27. Развитие представлений о возникновении жизни. Гипотезы происхождения жизни на Земле
• § 32. Основные этапы эволюции растительного и животного мира
• § 33. Многообразие современного органического мира. Принципы систематики

Глава 6. Происхождение и эволюция человека


• § 35. Формирование представлений о происхождении человека. Место человека в зоологической системе
• § 36. Этапы и направления эволюции человека. Предшественники человека. Древнейшие люди
• § 38. Биологические и социальные факторы эволюции человека. Качественные отличия человека
• § 39. Расы человека, их происхождение и единство. Особенности эволюции человека на современном этапе
• § 40. Человек и среда. Влияние окружающей среды на работу органов и систем органов человека
• § 42. Проникновение радионуклидов в организм человека. Способы уменьшения поступления радионуклидов в организм

Содержание

Введение …………………………………………………………….…2

Глава 1. Термофильные микроорганизмы
…………………………..3

        1.1. Абиотические
факторы ……………………………………..3

        1.2. Аэробные 
термофильные бактерии …………………………8

       
1.3. Анаэробные термофильные бактерии ……………………..9

       
1.4. Термофильные лучистые грибки
(актиномицеты) ………10

       
1.5. Практическое значение термофильных
бактерий ……….12

Глава 2. Разложение пектиновых
веществ микроорганизмами …..15

       
2.1. Химизм, возбудители, значение 
при хранении и

       
переработке плодовоовощного сырья …………………………16

Заключение ……………………………………………………………20

Используемая литература ……………………………………………21

Введение

Микробиология – наука 
о мельчайших живых существах, называемых микроорганизмами. Мир этих
существ обширен и разнообразен. Он включает
в себя тысячи представителей разных систематических
групп: бактерии, грибы, многие водоросли
и простейшие. Размеры микроорганизмов
меньше или несколько превышают разрешающую
способность человеческого глаза (0,2 мм),
поэтому их изучение связано с использованием
микроскопов, а также особых методов выращивания,
обычно на стерильных питательных средах.
Большинство микроорганизмов одноклеточные,
а многоклеточные формы сравнительно
мало дифференцированы.

Иногда к микроорганизмам относят и вирусы, которые
не имеют клеточного строения, а размеры
их так малы, что их можно увидеть лишь
с помощью электронного микроскопа.

Несмотря на малые 
размеры, микроорганизмы обладают разнообразными
функциями, имеющими большое значение в процессах круговорота веществ в
природе, а также влияющих на научную и
практическую деятельность человека.

Малые размеры этих организмов
позволяют им легко распространяться
в окружающей среде. Трудно найти 
на Земле место, где бы они не существовали.
Особенно в больших количествах  они
находятся в почве и водоемах.

К важным свойствам микроорганизмов относится их способность
к быстрому размножению. Известны бактерии,
которые делятся каждые 30 – 60 и даже 8 –
10 мин.

Микроорганизмы очень 
разнообразны по своим физиологическим и биохимическим
свойствам. Они могут расти и сохраняют
свою жизнеспособность в самых сложных,
нередко экстремальных, условиях, в которых
ни растения, ни животные существовать
не могут.

Глава 1. Термофильные микроорганизмы.

 Экологически обособленную группу в природе представляют
термофильные микроорганизмы. Температурные
условия вызывали в  процессе эволюции
появление микробных форм, которые оказались
способными развиваться при разных температурах,
в том числе и при высокой (50—93 °С).

Видная роль в изучении
термофильных микроорганизмов принадлежит 
А. А. Имшенецкому, Е. Н. Мишустину, Б. Л.
Исаченко и др. Эти ученые не ограничились
разработкой только теоретической 
стороны проблемы явления термофилии,
и их исследования имели важное практическое значение.

Одна из главных отличительных 
особенностей термофилов — ускоренный
обмен веществ. За последние годы
благодаря новейшим методам исследования
удалось накопить данные, частично
раскрывающие механизмы, при помощи
которых клетка защищается от воздействия высокой температуры. Установлено,
что наиболее существенные изменения
под воздействием высокой температуры
претерпевают клеточные белки и липиды,
с которыми связаны основные жизненные
процессы.

Благодаря высокой скорости
роста термофильные микроорганизмы могут найти широкое применение
в самых различных отраслях промышленности
и сельского хозяйства.

          
1.1. Абиотические факторы.

Абиотические факторы 
– это физико-химические условия 
среды обитания. К ним относятся 
температура, влажность среды, осмотическое давление, разные
виды лучистой энергии, концентрация водородных
ионов, кислорода.

 Важнейшим фактором 
внешней среды является температура. 
Она определяет скорость размножения 
микроорганизмов, а также интенсивность 
протекания химических реакций в процессе обмена веществ в
клетках. При переходе к крайним температурам
жизненные процессы вначале замедляются,
а затем или приостанавливаются, и жизнь
переходит в скрытую форму, или вообще
прекращаются.

По отношению к температуре 
микроорганизмы подразделяют на три группы: психрофилы,
мезофиллы и термофилы.

Психрофилы, или холоднолюбивые,
микроорганизмы лучше развиваются 
при относительно низких температурах.
Оптимальная температура их развития
составляет 10 – 15 С. К ним относятся в основном обитатели
холодных источников, северных морей,
обитатели почв полярных зон, микроорганизмы,
развивающиеся в холодильниках на охлажденных
продуктах и вызывающие их порчу. В эту
группу входят многие светящиеся морские
бактерии.

  Мезофиллы предпочитают температуру
средних значений. Для них оптимум температуры
составляет 25 – 40 С. Мезофиллы – наиболее
распространенная в природе группа микроорганизмов,
обитающих в воде, воздухе, почве, в живых
организмах. К представителям этой группы
относятся дрожжи, мицелиальные грибы,
молочнокислые бактерии, бактерии кишечной
группы. Вызывающие порчу пищевых продуктов
возбудители пищевых отравителей и заболеваний
человека в основном представляют собой
мезофиллы.

Термофилы, или теплолюбивые,
микроорганизмы лучше развиваются 
при относительно высоких температурах. Оптимальная
температура их развития 50 – 60 С, максимальная
– 70 – 80 С, минимальная – около 30 С. Термофилы
довольно широко распространены в природе.
Они могут обитать в горячих источниках,
в почвах и водоемах жарких стран, в песках
пустынь, в кишечнике человека и животных,
так как большинство термофилов образуют
устойчивые споры.

Внутри групп термофилов
различают еще четыре более мелкие
подгруппы (рис. 1) – экстремально термофильные
микроорганизмы, стенотермофилы, эфритермофилы,
термотолерантные микроорганизмы (термотолеранты).

Рис 1.Группы бактерий по максимальным
температурам роста.

         Экстремально термофильные микроорганизмы
растут при  оптимальной температуре
– около 80 С, максимальная температура
близка к 93 С.

Стенотермофилы характеризуются 
минимальными температурами роста,
равными 37 – 40 С, максимальные лежат 
в области 70 – 80 С, зона оптимальных 
температур – 55 – 65 с.

Эвритермофилы имеют 
минимальную температуру роста 
ниже 37 С, а максимальную — выше 48 С, но
ниже 70 С. Эта подгруппа включает
представителей различных систематических групп – бактерий, актиномицетов, дрожжей,
грибов, водорослей.

Среди термофилов следует обратить особое
внимание на термотолерантные микроорганизмы,
имеющие максимальную температуру роста
при 40 – 50 С, но растут они также и при комнатной
температуре.

С жизнедеятельностью термофилов
связано явление термогенеза (самосогревание) больших скоплений органических
веществ (навоз, торф, сено, крупы, мука
и др.). Термофилы встречаются в продуктах,
прошедших тепловую обработку. К термофилам
и психрофилам относятся в основном бактерии.

Высокие температуры 
микроорганизмы переносят значительно хуже, чем низкие. Повышение температуры
выше максимальной всегда приводит к гибели
клетки. Большое значение имеет не только
степень нагревания, его продолжительность,
но и вид микроорганизма, а также химический
состав субстрата (питательной среды),
pH и др. Более устойчивы к нагреванию термофилы.

Многие ученые давно 
пытались установить, почему термофильные
микроорганизмы могут существовать
при таких высоких температурах,
как 50 – 90 С. Оказалась, что как структурные и клеточные элементы,
такие, как оболочка, мембраны, рибосомы,
так и входящие в протеины, жиры, ферменты
заметно отличаются качественно и количественно
от подобных клеточных компонентов мезофильных
форм.

Выяснилось также, что если некоторые
элементы клетки недостаточно стабильны
к высокой температуре (например, рибонуклеиновые
кислоты), то их синтез в клетке осуществляется
с большей скоростью. В этом процессе участвуют
ферменты, отличающиеся высокой термостабильностью.

Оболочка клетки термофилов обладает заметной устойчивостью к действию
температуры. Это обусловлено ее химическим
составом и более устойчивым к температуре
механизмом, осуществляющим синтез клеточных
стенок.

  Помимо качественных различий в химическом
составе клеточных мембран, клетки термофильных
бактерий содержат больше мембран, чем
клетки мезофильных бактерий. X. Бодман
и Н. Е. Велкер нашли увеличение количества
мембран в клетках Вас. stearothermophilus при повышении
температуры роста.

Мембраны в клетке служат не только
границей раздела фаз, но и местом
локализации ряда важнейших биологических
систем. В настоящее время имеются данные,
указывающие, что некоторые ферменты термофилов
приобретают термостабильность, когда
они связаны с клеточной мембраной. Если
их отделить от мембраны с помощью ультразвука,
то эти ферменты становятся относительно
термолабильными.

Мембраны термофильных бактерий отличаются
высокой механической прочностью.

Рибосомы, выделенные из клеток облигатно-термофильных
бактерий, обладают значительно большей 
термостабильностью, чем рибосомы,
выделенные из клеток мезофильных форм.
Высказывается предположение, что наибольшая
стабильность рибосом у термофилов может
быть благодаря различиям в составе и
структуре рибосомальных протеинов.

 Различные ферментные системы, а также
отдельные ферменты термофилов неодинаково
устойчивы к действию высокой температуры.
Наиболее устойчивы гидролитические ферменты.
По степени термостабильности Л. Л. К э
м п -белл и Б. Пейс разделяют ферменты
на три группы. Среди них наиболее стабильными
являются а-амилаза, протеаза, ферменты,
активирующие аминокислоты.

 В настоящее время интенсивно изучаются
особенности термостабильной протеазы.
Проводятся глубокие исследования по
изучению структуры и физико-химических
свойств этого фермента, выделенного из
различных форы термофильных микроорганизмов.

Споры термофильных микроорганизмов 
обладают значительно большей термоустойчивостью, чем споры
мезофильных форм. Предполагают, что повышенная
устойчивость спор термофилов к высокой
температуре объясняется увеличенным
содержанием в них дипиколиновой кислоты,
а также уменьшением отношения количества
магния к кальцию. Отмечено увеличение
содержания в спорах термофильной бактерии
Вас. stearothermophilus липидов (рис. 2).

Рис. 2.. Термофильная бактерия Вас.
stearotliermophilus. Увел. X 3000.

1.2. Аэробные термофильные бактерии.

Одним из важнейших 
факторов, определяющих рост и развитие
термофильных микроорганизмов, является
скорость поступления кислорода и его концентрация
в культуральной среде. Степень ограничения
роста аэробных организмов при недостатке
кислорода зависит от температуры выращивания.
Растворимость кислорода в воде увеличивается
с понижением температуры, поэтому рост
микроорганизмов при более низких температурах
не ограничивается содержанием кислорода
в такой степени, как в случае инкубации
при высоких температурах. Этим и объясняется
тот факт, что общий урожай организмов,
выращенных при низких температурах, часто
оказывается выше, чем урожай микроорганизмов,
выращенных при более высоких температурах,
хотя скорость роста в последнем случае
может быть больше.

Потребность термофилов
в питательных веществах зависит 
от температуры их роста. Л. Л. Кэмпбелл
и Б. Пейс разделили по этому признаку термофильные спорообразующие
бактерии на три группы. К первой группе
относятся термофильные бактерии, потребность
в питательных веществах которых не зависит
от температуры. Бактерии второй группы
нуждаются в дополнительном питании при
повышении температуры выращивания, а
третьей группы — при понижении температуры.

1.3. Анаэробные 
термофильные бактерии.

Значительную 
часть спороносных термофильных
бактерий составляют анаэробные виды.
Известны облигатно-термофильные масляно-кислые,
целлюлозные, десульфурирующие и метанобразующие
бактерии.

Термофильные 
целлюлозные бактерии. Этих бактерий
обнаруживают обычно в компостах, разлагающихся 
растительных отбросах, илах и т. д.
В таких субстратах эти бактерии
наряду с термофильными целлюлозоразлагающими 
грибами и актиномицетами находят благоприятные
условия для своего развития.

Развитие целлюлозных 
бактерий можно заметить сначала 
по газообразованию, затем по разрушению
клетчатки (фильтровальной бумаги) и 
появлению желто-оранжевого пигмента.

Морфологически 
целлюлозные бактерии представляют
собой тонкие, прямые или слегка изогнутые
палочки, часто с округлыми спорами на
концах клеток. Палочки подвижны, жгутики
расположены по всей поверхности клетки.

Продуктами 
обмена веществ анаэробных целлюлозных 
бактерий, выделяющимися в окружающую среду,
являются водород, углекислый газ, этиловый
спирт, глицерин, муравьиная, уксусная,
молочная, янтарная, яблочная и фумаровая
кислоты. Присутствуют также следы ацетальдегида,
иногда — масляная кислота. Эти бактерии
разлагают целлюлозу до низкомолекулярных
углеводов, главным образом до целлобиозы
и глюкозы. Гидролиз целлюлозы сопровождается
появлением в среде фермента целлюлазы.

Термофильные 
метановые бактерии могут сопутствовать 
анаэробным целлюлозным бактериям 
или культивироваться совместно с ними. Эти бактерии
представляют собой тонкие, прямые или
слегка изогнутые неспороносные палочки.

Термофильные 
десульфурирующие бактерии нередко 
сопутствуют термофильным целлюлозным 
бактериям. При высоких температурах
восстановление сульфатов осуществляется бактерией Desulfotomaculum
nigrificans, которая представляет собой палочки
с округлыми концами, иногда чечевицевидные
и вздутые, подвижные, пери-трихи. Споры
овальные, субтерминальные или терминальные.

1.4. Термофильные 
лучистые грибки (актиномицеты).

Рис. 3. Схематическое 
изображение вегетативного и 
спороносного мицелия различных родов термофильных актиномицетов.

Вертьянов С. Ю.

Различить надвидовые таксоны, как правило, довольно легко, но четкое разграничение самих видов встречает определенные трудности. Часть видов занимает географически разделенные области обитания (ареалы) и потому не скрещивается, а в искусственных условиях дает плодовитое потомство. Линнеевское краткое определение вида как группы особей, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, неприменимо к организмам, размножающимся партеногенетически или бесполым путем (бактерии и одноклеточные животные, многие высшие растения), а также к вымершим формам.

Совокупность отличительных признаков вида называют его критерием.

Морфологический критерий основан на сходстве особей одного вида по комплексу признаков внешнего и внутреннего строения. Морфологический критерий — один из основных, но в ряде случаев морфологического сходства оказывается недостаточно. Малярийным комаром ранее называли шесть не скрещивающихся похожих видов, из которых только один разносит малярию. Существуют так называемые виды-двойники. Два вида черных крыс, внешне практически неразличимых, живут раздельно и не скрещиваются. Самцы многих существ, например птиц (снегирей, фазанов), внешне мало похожи на самок. Взрослые самец и самка нитехвостого угря так непохожи, что ученые полвека помещали их в разные роды, а иногда даже в разные семейства и подпорядки.

Физиолого-биохимический критерий

В его основе лежит сходство процессов жизнедеятельности особей одного вида. Часть видов грызунов обладает способностью впадать в спячку, у других она отсутствует. Многие близкие виды растений различаются по способности синтезировать и накапливать определенные вещества. Биохимический анализ позволяет различить виды одноклеточных организмов, не размножающихся половым путем. Бациллы сибирской язвы, например, вырабатывают белки, которые не встречаются у других видов бактерий.

Возможности физиолого-биохимического критерия имеют ограничения. Часть белков обладает не только видовой, но и индивидуальной специфичностью. Существуют биохимические признаки, одинаковые у представителей не только разных видов, но даже отрядов и типов. Сходным образом могут протекать у разных видов и физиологические процессы. Так, интенсивность обмена веществ у некоторых арктических рыб такая же, как у других видов рыб южных морей.

Генетический критерий

Все особи одного вида обладают сходным кариотипом. Особи разных видов имеют разные хромосомные наборы, не могут скрещиваться и живут в естественных условиях отдельно друг от друга. У двух видов-двойников черных крыс разное количество хромосом — 38 и 42. Кариотипы шимпанзе, горилл и орангутанов различаются расположением генов в гомологичных хромосомах. Аналогичны отличия кариотипов зубра и бизона, имеющих в диплоидном наборе по 60 хромосом. Различия в генетическом аппарате некоторых видов могут быть еще более тонкими и состоять, например, в разном характере включения и выключения отдельных генов. Применение только генетического критерия иногда оказывается недостаточным. Один вид долгоносика объединяет диплоидные, триплоидные и тетраплоидные формы, домовая мышь также имеет различные наборы хромосом, а ген ядерного белка-гистона Н1 человека отличается от гомологичного ему гена гороха всего одним нуклеотидом. В геноме растений, животных и человека обнаружены такие изменчивые последовательности ДНК, что по ним у людей можно различать братьев и сестер.

Репродуктивный критерий

(Лат. reproducere воспроизводить) основан на способности особей одного вида давать плодовитое потомство. Важную роль при скрещивании играет поведение особей — брачный ритуал, видоспецифические звуки (пение птиц, стрекотание кузнечиков). По характеру поведения особи узнают брачного партнера своего вида. Особи сходных видов могут не скрещиваться по причине несоответствия поведения при спаривании или несовпадения мест размножения. Так, самки одного вида лягушек мечут икру по берегам рек и озер, а другого — в лужах. Похожие виды могут не скрещиваться из-за различия брачных периодов или сроков спаривания при обитании в разных климатических условиях. Разные сроки цветения у растений препятствуют перекрестному опылению и служат критерием принадлежности к разным видам.

Репродуктивный критерий тесно связан с генетическим и физиологическим критериями. Жизнеспособность гамет зависит от осуществимости конъюгации хромосом в мейозе, а значит, от сходства или различия кариотипов скрещивающихся особей. Резко понижает возможность скрещивания различие в суточной физиологической активности (дневной или ночной образ жизни).

Применение только репродуктивного критерия не всегда позволяет четко разграничить виды. Существуют виды, хорошо различимые по морфологическому критерию, но дающие при скрещивании плодовитое потомство. Из птиц это некоторые виды канареек, зябликов, из растений — разновидности ив и тополей. Представитель отряда парнокопытных бизон обитает в степях и лесостепях Северной Америки и никогда в естественных условиях не встречается с зубром, обитающим в лесах Европы. В условиях зоопарка эти виды дают плодовитое потомство. Так была восстановлена популяция европейских зубров, практически истребленная во время мировых войн. Скрещиваются и дают плодовитое потомство яки и крупный рогатый скот, белые и бурые медведи, волки и собаки, соболи и куницы. В царстве растений межвидовые гибриды встречаются еще чаще, среди растений существуют даже межродовые гибриды.

Эколого-географический критерий

Большинство видов занимает определенную территорию (ареал) и экологическую нишу. Лютик едкий растет на лугах и полях, в более сырых местах распространен другой вид — лютик ползучий, по берегам рек и озер — лютик жгучий. Сходные виды, обитающие в одном ареале, могут различаться экологическими нишами — например, если питаются различной пищей.

Применение эколого-географического критерия ограничено рядом причин. Ареал вида может быть прерывист. Видовой ареал зайца-беляка — острова Исландия и Ирландия, север Великобритании, Альпы и северо-запад Европы. Некоторые виды имеют одинаковый ареал, например два вида черных крыс. Есть организмы, распространенные почти повсеместно, — многие сорные растения, ряд насекомых-вредителей и грызунов.

Проблема определения вида иногда вырастает в сложную научную задачу и решается с привлечением комплекса критериев. Таким образом, вид — совокупность особей, занимающих определенный ареал и обладающих единым генофондом, обеспечивающим наследственное сходство морфологических, физиолого-биохимических и генетических признаков, в природных условиях скрещивающихся и дающих плодовитое потомство.

Генетический (цитогенетический) критерий вида наряду с другими применяется для разграничения элементарных систематических групп, анализа состояния вида. В данной статье рассмотрим характеристику критерия, а также сложности, с которыми может столкнуться исследователь, применяющий его.

В разных отраслях биологической науки вид определяется по-своему. В эволюционном ракурсе можно сказать, что вид — это совокупность особей, имеющих сходство внешнего строения и внутренней организации, физиологических и биохимических процессов, способных к неограниченному скрещиванию, оставлению плодовитого потомства и генетически обособленная от сходных групп.

Вид может быть представлен одной или несколькими популяциями и, соответственно, иметь цельный или рассеченный ареал (территорию/акваторию обитания)

Номенклатура вида

Каждый вид имеет свое название. В соответствии с правилами бинарной номенклатуры, оно состоит из двух слов: существительного и прилагательного. Имя существительное является родовым названием, а прилагательное — видовым. Например, в названии «Одуванчик лекарственный», вид «лекарственный» является одним из представителей растений рода «Одуванчик».

Особи родственных видов внутри рода имеют некоторые различия внешнего вида, физиологии, экологических предпочтений. Но если они слишком похожи, то их видовую принадлежность определяет генетический критерий вида на основе анализа кариотипов.

Для чего виду нужны критерии

Карл Линней, первым давший современные названия и описавший множество видов живых организмов, считал их неизменными и невариабельными. То есть все особи соответствуют единому видовому образу, а любые отклонения от него являются ошибкой воплощения видовой идеи.

С первой половины XIX века Чарльз Дарвин и его последователи обосновывают совершенно другую концепцию вида. В соответствии с ней, вид изменчив, неоднороден и включает переходные формы. Постоянство вида относительно, оно зависит от изменчивости условий окружающей среды. Элементарная единица существования вида — популяция. Она репродуктивно обособлена и соответствует генетическому критерию вида.

Учитывая неоднородность особей одного вида, ученым бывает сложно определить видовую принадлежность организмов или распределить их между систематическими группами.

Морфологический и генетический критерии вида, биохимический, физиологический, географический, экологический, поведенческий (этологический) — все это комплексы различий между видами. Они определяют изолированность систематических групп, их репродуктивную дискретность. И по ним можно отличить один вид от другого, установить степень их родства и положение в биологической системе.

Характеристика генетического критерия вида

Сущность данного признака в том, что все особи одного вида обладают одинаковым кариотипом.

Кариотип — это своеобразный хромосомный «паспорт» организма, он определяется количеством хромосом, присутствующих в зрелых соматических клетках организма, их размерами и особенностями строения:

• соотношением длины плеч хромосом;
• положением в них центромер;
• наличием вторичных перетяжек и спутников.

Принадлежащие к разным видам особи не смогут скрещиваться. Даже если получение потомства возможно, как у осла и лошади, тигра и льва, то межвидовые гибриды не будут плодовитыми. Это объясняется тем, что половинки генотипа неодинаковы и конъюгация между хромосомами не может произойти, поэтому гаметы не образуются.

На фото: мул — бесплодный гибрид осла и кобылы.

Объект исследования — кариотип

Кариотип человека представлен 46 хромосомами. У большинства исследованных видов количество отдельных молекул ДНК в ядре, образующих хромосомы, укладывается в диапазон 12 — 50. Но есть исключения. Плодовая мушка дрозофила имеет по 8 хромосом в ядрах клеток, а у мелкого представителя семейства Чешуекрылые Lysandra диплоидный хромосомный набор равен 380.

Электронная микрофотография кондесированных хромосом, позволяющая оценить их форму и размер, отражает кариотип. Анализ кариотипа в рамках исследования генетического критерия, а также сравнение кариотипов между собой помогает определить видовую принадлежность организмов.

Когда два вида как один

Общий признак критериев вида в том, что они не являются абсолютными. Это значит, что применение только одного из них может быть недостаточным для точного определения. Организмы, внешне неотличимые друг от друга, могут оказаться представителями разных видов. Здесь морфологическому приходит на помощь генетический критерий. Примеры двойников:

1. На сегодняшний день известно два вида черных крыс, которые раньше определялись как один благодаря внешней идентичности.
2. Существует не менее 15 видов малярийных комаров, которые различимы лишь благодаря цитогенетическому анализу.
3. В Северной Америке найдено 17 видов сверчков, имеющих генетические различия, но фенотипически относимых к единому виду.
4. Считается, что среди всех видов птиц есть 5% двойников, для идентификации которых нужно применять генетический критерий.
5. Путаница в систематике горных полорогих была устранена благодаря кариологическому анализу. Выделено 3 разновидности кариотипов (у муфлонов 2n=54, у архаров и аргали — 56, уриалы имеют по 58 хромосом).

Один из видов черных крыс имеет 42 хромосомы, кариотип другого представлен 38 молекулами ДНК.

Когда один вид как два

Для видовых групп с большой площадью ареала и численностью особей, когда внутри них действует географическая изоляция или особи имеют широкую экологическую валентность, характерно наличие особей с различными кариотипами. Такое явление — еще один вариант исключений в генетическом критерии вида.

Примеры хромосомного и геномного полиморфизма часты у рыб:

• у форели радужной количество хромосом меняется от 58 до 64;
• две кариоморфы, с 52 и 54 хромосомами, обнаружены у сельди беломорской;
• при диплоидном наборе в 50 хромосом, представители разных популяций карася серебряного имеют по 100 (тетраплоиды), 150 (гексаплоиды), 200 (октаплоиды) хромосом.

Полиплоидные формы находятся и у растений (козья ива), и у насекомых (долгоносики). Домовые мыши и песчанки могут иметь разное количество хромосом, не кратное диплоидному набору.

Двойники по кариотипу

У представителей разных классов и типов могут встречаться кариотипы с одним числом хромосом. Гораздо больше таких совпадений среди представителей одних семейств и родов:

1. У горилл, орангутанов и шимпанзе кариотип, состоящий из 48 хромосом. На вид различия не определяются, тут нужно сравнивать порядок нуклеотидов.
2. Незначительны отличия в кариотипах североамериканского бизона и европейского зубра. У обоих по 60 хромосом в диплоидном наборе. Они будут отнесены к одному виду, если проводить анализ только по генетическому критерию.
3. Примеры генетических двойников находятся и среди растений, особенно внутри семейств. Среди ив возможно даже получение межвидовых гибридов.

Для выявления тонких различий генетического материала у таких видов нужно определять последовательности генов и порядок их включения.

Влияние мутаций на анализ критерия

Количество хромосом кариотипа может быть изменено в результате геномных мутаций — анеуплоидии или эуплоидии.

При анеуплоидии в кариотипе появляется одна или несколько добавочных хромосом, а также может быть число хромосом меньшее, чем у полноценной особи. Причина такого нарушения в нерасхождении хромосом на стадии образования гамет.

На рисунке пример анеуплоидии у человека (синдром Дауна).

Зиготы с уменьшенным числом хромосом, как правило, не приступают к дроблению. А полисомные организмы (с «лишними» хромосомами») вполне могут оказаться жизнеспособными. В случае трисомии (2n+1) или пентасомии (2n+3) нечетное число хромосом укажет на аномалию. Тетрасомия же (2n+2) может привести к фактической ошибке определения вида по генетическому критерию.

Умножение кариотипа — полиплоидия — также может ввести в заблуждение исследователя, когда кариотип мутанта представляет сумму нескольких диплоидных наборов хромосом.

Сложность критерия: неуловимые ДНК

Диаметр нити ДНК в раскрученном состоянии составляет 2 нм. Генетический критерий определяет кариотип в период, предшествующий делению клетки, когда тонкие молекулы ДНК многократно спирализуются (конденсируются) и представляют собой плотные палочковидные структуры — хромосомы. Толщина хромосомы в среднем 700 нм.

Школьные и университетские лаборатории обычно оснащены микроскопами с небольшим увеличением (от 8 до 100), рассмотреть в них детали кариотипа не представляется возможным. Разрешающая способность светового микроскопа, кроме того, позволяет на любом, даже самом большом увеличении увидеть объекты не меньше половины длины самой короткой световой волны. Наименьшая длина — у волн фиолетового цвета (400 нм). Это значит, что мельчайший объект, различимый в световой микроскоп будет от 200 нм.

Получается, что окрашенный деконденсированный хроматин будет выглядеть как замутненные области, а хромосомы будут видны без деталей. Четко увидеть и сравнить между собой разные кариотипы позволяет электронный микроскоп с разрешающей способностью от 0,5 нм. Учитывая толщину нитевидной ДНК (2 нм), она будет хорошо различима под таким прибором.

Цитогенетический критерий в школе

По причинам, описанным выше, использование микропрепаратов на лабораторных работах по генетическому критерию вида нецелесообразно. В заданиях можно применять фотографии хромосом, полученные под электронным микроскопом. Для удобства работы на фото отдельные хромосомы объединяют в гомологичные пары и располагают по порядку. Такая схема называется кариограммой.

Пример задания для лабораторной работы

Задание. Рассмотрите приведенные фотографии кариотипов, сравните их и сделайте вывод о принадлежности особей к одному или двум видам.

Фотографии кариотипов для сравнения на лабораторной работе.

Работа над заданием. Подсчитать общее количество хромосом на каждом фото кариотипа. В случае совпадения сравнить их по внешнему виду. Если представлена не кариограмма, среди хромосом средней длины найти самые короткие и самые длинные на обоих изображениях, сопоставить их по размеру и расположению центромер. Сделать вывод о различии/сходстве кариотипов.

Ответы на задание:

1. Если количество, размер и форма хромосом совпадают, то две особи, чей генетический материал представлен для изучения, относятся к одному виду.
2. Если количество хромосом отличается в два раза, и на обеих фотографиях встречаются одинаковые по размеру и форме хромосомы, то, скорее всего, особи являются представителями одного вида. Это будут кариотипы диплоидной и тетраплоидной форм.
3. Если число хромосом неодинаково (отличается на одну — две), но в целом форма и размеры хромосом обоих кариотипов совпадают, речь идет о нормальной и мутантной формах одного вида (явление анеуплоидии).
4. При разном количестве хромосом, а также несовпадении характеристик размера и формы, критерий отнесет представленных особей к двум разным видам.

В выводе требуется указать, можно ли на основании генетического критерия (и только его) определять видовую принадлежность особей.

Ответ: нельзя, поскольку любой видовой критерий, в том числе и генетический, имеет исключения и может дать ошибочный результат определения. Точность может гарантировать лишь применение комплекса критериев вида.

ВНУТРИПОПУЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА И КРИТЕРИИ ВИДА

Вид как основная систематическая единица

Все многообразие животного мира, в том числе и ихтиофауна, состоит из видов (Species), каждый из которых является основной систематической единицей. Впервые с возможной полнотой генетическое родство отдельных классов, отрядов и семейств рыб было показано академиком Л.С. Бергом в 1916 г.

Согласно Л.С. Бергу, вид — это совокупность (сообщество) особей, занимающих свойственную им географическую область, обладающих определенными морфологическими признаками, которые передаются по наследству и благодаря которым данный вид отличается от близких ему видов.

Виды — это непрерывно сменяющиеся множества особей, обладающие общими свойствами в строении, отправлении (функциях) органов и образе жизни. Самовоспроизводство себе подобных, т. е. особей, обладающих теми же видовыми признаками и свойствами, что и родители, — это основное характерное свойство видов. Самовоспроизводство себе подобных особей может продолжаться так продолжительно, как долго будет существовать среда, к которой приспособлен вид в процессе своего становления. Все особи вида могут скрещиваться и давать потомство. Вид характеризуется относительной морфологической стабильностью, что является результатом приспособления к комплексу внешних условий, под воздействием которых он формируется и живет.

Строение особей вида и их морфологические признаки — это не конгломерат случайных свойств, а взаимосвязанная единая система, что относится и к физиологическим, и к экологическим признакам. Каждый признак связан с определенной функцией, способной меняться в онтогенезе. Если у свободного эмбриона (предличинки многих карповых) плавниковая складка выполняет функцию органа дыхания, то с переходом к личиночному образу жизни непарные плавники превращаются в органы движения.

Изменчивость в пределах вида не выходит за границы морфологической специфики. Вид занимает определенную область (ареал) и относительно стабилен во времени. Раз возникнув, он достаточно устойчиво сохраняет свои видовые свойства и признаки в течение всей истории.

Критерии вида

Морфологический критерий

Морфологический критерий включает характеристики строения органов и тканей вида. Для характеристики видов могут быть успешно использованы признаки, отражающие приспособления к условиям среды обитания. Так, например, наиболее четкие морфологические различия у разных видов сигов в строении и положении рта, числе жаберных тычинок связаны с различиями в характере питания. У многих видов наиболее явственные отличия наблюдаются по признакам, связанным с характером, местами и сроками размножения (например, дальневосточные лососи рода Oncorhynchus).

Характеризуя отдельные виды, необходимо использовать не только признаки, связанные с особенностями питания (строение и положение рта, нижнеглоточных зубов, характера кишечного тракта и др.), но и признаки, связанные с движением (например, число чешуи в боковой линии) и со строением плавников — их формой, числом лучей. Кроме того, большое значение имеют анатомические признаки; строение черепа (сельдевые, тресковые, лососевые), строение тел позвонков (тресковые), число пилорических придатков (кефалевые) и т.д. В число морфологических признаков входит и характер кариотипа: число хромосом, величина хромосом и другие особенности их строения.

Вид. Критерии вида

Вертьянов С. Ю.

Различить
надвидовые таксоны, как правило, довольно легко, но четкое разграничение самих
видов встречает определенные трудности. Часть видов занимает географически
разделенные области обитания (ареалы) и потому не скрещивается, а в
искусственных условиях дает плодовитое потомство. Линнеевское краткое
определение вида как группы особей, свободно скрещивающихся между собой и
дающих плодовитое потомство, неприменимо к организмам, размножающимся
партеногенетически или бесполым путем (бактерии и одноклеточные животные,
многие высшие растения), а также к вымершим формам.

Совокупность
отличительных признаков вида называют его критерием.

Морфологический
критерий основан на сходстве особей одного вида по комплексу признаков внешнего
и внутреннего строения. Морфологический критерий — один из основных, но в ряде
случаев морфологического сходства оказывается недостаточно. Малярийным комаром
ранее называли шесть не скрещивающихся похожих видов, из которых только один
разносит малярию. Существуют так называемые виды-двойники. Два вида черных
крыс, внешне практически неразличимых, живут раздельно и не скрещиваются. Самцы
многих существ, например птиц (снегирей, фазанов), внешне мало похожи на самок.
Взрослые самец и самка нитехвостого угря так непохожи, что ученые полвека
помещали их в разные роды, а иногда даже в разные семейства и подпорядки.

Физиолого-биохимический критерий

В
его основе лежит сходство процессов жизнедеятельности особей одного вида. Часть
видов грызунов обладает способностью впадать в спячку, у других она
отсутствует. Многие близкие виды растений различаются по способности
синтезировать и накапливать определенные вещества. Биохимический анализ
позволяет различить виды одноклеточных организмов, не размножающихся половым
путем. Бациллы сибирской язвы, например, вырабатывают белки, которые не
встречаются у других видов бактерий.

Возможности
физиолого-биохимического критерия имеют ограничения. Часть белков обладает не
только видовой, но и индивидуальной специфичностью. Существуют биохимические
признаки, одинаковые у представителей не только разных видов, но даже отрядов и
типов. Сходным образом могут протекать у разных видов и физиологические
процессы. Так, интенсивность обмена веществ у некоторых арктических рыб такая
же, как у других видов рыб южных морей.

Генетический критерий

Все
особи одного вида обладают сходным кариотипом. Особи разных видов имеют разные
хромосомные наборы, не могут скрещиваться и живут в естественных условиях
отдельно друг от друга. У двух видов-двойников черных крыс разное количество
хромосом — 38 и 42. Кариотипы шимпанзе, горилл и орангутанов различаются
расположением генов в гомологичных хромосомах. Аналогичны отличия кариотипов
зубра и бизона, имеющих в диплоидном наборе по 60 хромосом. Различия в
генетическом аппарате некоторых видов могут быть еще более тонкими и состоять,
например, в разном характере включения и выключения отдельных генов. Применение
только генетического критерия иногда оказывается недостаточным. Один вид
долгоносика объединяет диплоидные, триплоидные и тетраплоидные формы, домовая
мышь также имеет различные наборы хромосом, а ген ядерного белка-гистона Н1
человека отличается от гомологичного ему гена гороха всего одним нуклеотидом. В
геноме растений, животных и человека обнаружены такие изменчивые
последовательности ДНК, что по ним у людей можно различать братьев и сестер.

Репродуктивный критерий

(Лат.
reproducere воспроизводить) основан на способности особей одного вида давать
плодовитое потомство. Важную роль при скрещивании играет поведение особей —
брачный ритуал, видоспецифические звуки (пение птиц, стрекотание кузнечиков).
По характеру поведения особи узнают брачного партнера своего вида. Особи
сходных видов могут не скрещиваться по причине несоответствия поведения при
спаривании или несовпадения мест размножения. Так, самки одного вида лягушек
мечут икру по берегам рек и озер, а другого — в лужах. Похожие виды могут не
скрещиваться из-за различия брачных периодов или сроков спаривания при обитании
в разных климатических условиях. Разные сроки цветения у растений препятствуют
перекрестному опылению и служат критерием принадлежности к разным видам.

Репродуктивный
критерий тесно связан с генетическим и физиологическим критериями.
Жизнеспособность гамет зависит от осуществимости конъюгации хромосом в мейозе,
а значит, от сходства или различия кариотипов скрещивающихся особей. Резко
понижает возможность скрещивания различие в суточной физиологической активности
(дневной или ночной образ жизни).

Применение
только репродуктивного критерия не всегда позволяет четко разграничить виды.
Существуют виды, хорошо различимые по морфологическому критерию, но дающие при
скрещивании плодовитое потомство. Из птиц это некоторые виды канареек,
зябликов, из растений — разновидности ив и тополей. Представитель отряда
парнокопытных бизон обитает в степях и лесостепях Северной Америки и никогда в
естественных условиях не встречается с зубром, обитающим в лесах Европы. В
условиях зоопарка эти виды дают плодовитое потомство. Так была восстановлена
популяция европейских зубров, практически истребленная во время мировых войн.
Скрещиваются и дают плодовитое потомство яки и крупный рогатый скот, белые и
бурые медведи, волки и собаки, соболи и куницы. В царстве растений межвидовые гибриды
встречаются еще чаще, среди растений существуют даже межродовые гибриды.

Эколого-географический критерий

Большинство
видов занимает определенную территорию (ареал) и экологическую нишу. Лютик
едкий растет на лугах и полях, в более сырых местах распространен другой вид —
лютик ползучий, по берегам рек и озер — лютик жгучий. Сходные виды, обитающие в
одном ареале, могут различаться экологическими нишами — например, если питаются
различной пищей.

Применение
эколого-географического критерия ограничено рядом причин. Ареал вида может быть
прерывист. Видовой ареал зайца-беляка — острова Исландия и Ирландия, север
Великобритании, Альпы и северо-запад Европы. Некоторые виды имеют одинаковый
ареал, например два вида черных крыс. Есть организмы, распространенные почти
повсеместно, — многие сорные растения, ряд насекомых-вредителей и грызунов.

Проблема
определения вида иногда вырастает в сложную научную задачу и решается с
привлечением комплекса критериев. Таким образом, вид — совокупность особей,
занимающих определенный ареал и обладающих единым генофондом, обеспечивающим
наследственное сходство морфологических, физиолого-биохимических и генетических
признаков, в природных условиях скрещивающихся и дающих плодовитое потомство.

Список литературы

Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.portal-slovo.ru

Вид — это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Плодовитое потомство — то, которое само может размножаться. Пример неплодовитого потомства — мул (гибрид осла и лошади), он бесплоден.

Критерии вида
— это признаки, по которым сравнивают 2 организма, чтобы определить, относятся они к одному виду или к разным.

• Морфологический — внутреннее и внешнее строение.
• Физиолого-биохимический — как работают органы и клетки.
• Поведенческий — поведение, особенно в момент размножения.
• Экологический — совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)
• Географический — ареал (область распространения), т.е. территория, на которой живет данный вид.
• Генетико-репродуктивный — одинаковое количество и строение хромосом, что позволяет организмам давать плодовитое потомство.

Критерии вида относительны, т.е. по одному критерию нельзя судить о виде. Например, существуют виды-двойники (у малярийного комара, у крыс и т.д.). Они морфологически друг от друга не отличаются, но имеют разное количество хромосом и поэтому не дают потомства. (То есть морфологический критерий не работает [относителен], но работает генетико-репродуктивный).

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Ответ

Выберите один, наиболее правильный вариант. Найдите название критерия вида в указанном перечне

1) цитологический
2) гибридологический
3) генетический
4) популяционный

Ответ

1. Выберите из текста три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
(1) Комнатная муха – двукрылое насекомое служит пищей для насекомоядных птиц. (2) Её ротовой аппарат лижущего типа. (3) Взрослые особи мух и их личинки питаются полужидкой пищей. (4) Самки мух откладывают яйца на гниющие органические остатки. (5) Личинки белого цвета, не имеют ног, быстро растут и превращаются в красно-бурых куколок. (6) Из куколки развивается взрослая муха.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида растения Пузырчатка обыкновенная. В ответе запишите цифры под которыми они указаны.
(1) Пузырчатка обыкновенная в основном встречается в средиземноморском регионе Европы и Африки. (2) Пузырчатка обыкновенная произрастает по канавам, прудам, стоячим и медленно текущим водоемам, болотам. (3) Листья растений рассечены на многочисленные нитевидные доли, листья и стебли снабжены пузырьками. (4) Пузырчатка цветет с июня по сентябрь. (5) Цветки окрашены в желтый цвет, сидят по 5-10 на цветоносе. (6) Пузырчатка обыкновенная – насекомоядное растение.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида мышь домовая. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
(1) Домовая мышь — млекопитающее рода Мыши. (2) Исходный ареал — Северная Африка, тропики и субтропики Евразии. (3) Селится преимущественно вблизи обитания человека. (4) Ведёт ночной и сумеречный образ жизни. (5) В помёте обычно рождается от 5 до 7 детенышей. (6) В естественных условиях питается семенами.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида дрозда-рябинника. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Дрозд-рябинник – крупная птица. (2) Дрозды обитают в средней полосе России. (3) Дрозды рябинники селятся по лесным опушкам, в городских скверах и парках. (4) Кормятся на земле, разыскивая под сухой листвой и во мху дождевых червей, слизней и насекомых. (5) Зимой питаются плодами рябины, боярышника и другими ягодами, созревающими на кустах. (6) Дрозды рябинники гнездятся небольшими колониями, которые насчитывают от 2-3 до нескольких десятков гнезд.

Ответ

5. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида страуса африканского. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Африканский страус – крупная плица массой до 90 кг и ростом до 3 м. (2) Обитает в открытых саваннах и полупустынях, севернее и южнее зоны экваториальных лесов. (3) Клюв прямой, плоский, с роговым «когтем» на надклювье, глаза большие – самые крупные среди наземных животных, с густыми ресницами на верхнем веке. (4) Ноги мощные, двупалые, оперение рыхлое, бородки перьев не сцепляются друг с другом и не образуют перьевых пластинок. (5) Обычной пищей являются растения – побеги, цветы, семена, плоды, но при случае он поедает и мелких животных – насекомых (саранчу), рептилий, грызунов и остатки от трапез хищников. (6) Африканский страус может длительное время обходиться без воды, получая влагу из поедаемых растений, однако при случае охотно пьет и любит купаться.

Ответ

6. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида бабочки Белянки капустной. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Бабочка капустная белянка имеет мучнисто-белую окраску верхней стороны крыльев. (2) На передней паре крыльев расположены темные пятна. (3) Весной и летом бабочка откладывает яйца на листьях капусты или других растений семейства крестоцветных. (4) Из яиц выходят желтые гусеницы, которые питаются листьями растений. (5) По мере роста гусеницы приобретают яркую сине-зеленую окраску. (6) Выросшая гусеница переползает на дерево, превращается в куколку, которая зимует.

Ответ

7. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида Василёк синий (посевной). Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Василёк синий – сорное растение семейства Сложноцветные, встречающееся на полях в посевах зерновых культур. (2) Часто растение обитает вдоль дорог, вблизи лесополос. (3) Прямостоячий стебель василька достигает до 100 см высоты. (4) Цветки имеют ярко-синюю окраску. (5) Василёк синий – светолюбивое растение. (6) В цветках содержатся эфирные масла, дубильные и другие вещества.

Ответ

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида жука-носорога. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Жук-носорог обитает в европейской части России. (2) Его тело коричневое. (3) Хорошо выражен половой диморфизм. (4) Личинки жука-носорога развиваются в компостных кучах. (5) У самцов на голове имеется рог. (6) Жуки могут прилетать на свет.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида вишни кустарниковой. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Вишня кустарниковая – это низкий кустарник ли небольшое дерево высотой 3-6 м. (2) Кора бурая, листья в форме эллипса, заостренные. (3) Вишня кустарниковая является одной из родоначальниц сортов вишни обыкновенной. (4) Растет в России в европейской части страны и на юге Западной Сибири. (5) Цветки белые, собраны по 2-3 в соцветие зонтик. (6) Цветет вишня в апреле-мае, а плоды созревают в начале лета.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида вероники дубравной. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Вероника дубравная растет на лесных полянах, лугах, склонах холмов. (2) Растение имеет ползучее корневище и стебель 10-40 см высотой. (3) Листья с зубчатыми краями. (4) Цветет вероника дубравная с конца мая по август. (5) Опыляется вероника дубравная пчелами и мухами. (6) Цветки небольшие, синего цвета, собраны в соцветие кисть.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида Воробей полевой. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Воробей полевой распространён по Евразии, исключая Крайний Север, северо-восток и юго-запад Азии. (2) Воробей полевой несколько меньше Воробья домового, но имеет более стройное тело, коричневое темя и чёрные пятна на белых щеках. (3) Особи вида весят приблизительно 20–25 г. (4) Воробьи гнездятся по опушкам рощ, в редколесье, парках. (5) Кладка состоит чаще из пяти-шести яиц. (6) Яйца имеют белую или сероватую окраску с многочисленными мелкими тёмными крапинками.

Ответ

5. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида сосны обыкновенной. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Сосна обыкновенная — светолюбивое растение. (2) Когда её семя прорастает, появляется пять-девять фотосинтезирующих семядолей. (3) Сосна способна развиваться на любой почве. (4) Зелёные листья сосны игловидные и расположены по два на укороченных побегах. (5) Удлинённые побеги расположены мутовками, которые образуются один раз в год. (6) Пыльца с мужских шишек переносится ветром и попадает на женские шишки, где происходит оплодотворение.

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, которые описывают генетический критерий вида. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Существует ряд критериев, по которым один вид отличается от другого. (2) Каждый вид имеет свой видовой кариотип. (3) Важным признаком вида является ареал его обитания. (4) У особей одного вида хромосомы имеют сходное строение. (5) Соматические клетки человека имеют 46 хромосом. (6) Для большинства млекопитающих характерен половой диморфизм.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания генетического критерия вида животного Черная крыса. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида: крысы с 38 и с 42 хромосомами. (2) Черная крыса обитает в Европе, в большинстве стран Азии, Африке, Америке, Австралии; распространение её не сплошное, а связано преимущественно с жилищами человека в портовых городах. (3) Ареалы таких видов могут пересекаться географически, и на одной территории внешне неразличимые особи черных крыс могут жить бок о бок, не размножаясь. (4) Различия в кариотипе разных видов обеспечивают изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождению бесплодного потомства. (5) В Европе примерно одинаково распространены две расы черной крысы, из которых одна имеет типичный черно-коричневый цвет меха, более темный, чем у серой крысы, а другая — практически русая, с белым брюшком, похожая по окраске на сусликов. (6) Исследования количества, формы, размера и строения хромосом позволяет надежно различать виды-двойники.

Ответ

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида суслика желтого. Запишите цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
(1) Желтый суслик живет на пустынных необрабатываемых землях. (2) Суслик питается сочными частями степных трав, луковицами растений и семенами. (3) Поедает также насекомых: саранчу, кузнечиков, жуков и гусениц. (4) Самка рождает в среднем семь детенышей. (5) Во время летнего зноя и зимой впадает в спячку. (6) Во время спячки температура тела зверька падает до 1-2 °С, сердце бьется с частотой 5 ударов в минуту.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида животного Ужасный древолаз. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Одни из самых ядовитых позвоночных на Земле, эти мелкие древесные лягушки встречаются на небольшом участке юго-запада Колумбии в основном в нижних ярусах дождевых тропических лесов. (2) Обладают яркой, контрастной окраской, самцы и самки одинакового размера. (3) Кожные железы ужасного древолаза выделяют слизь, содержащую сильный яд — батрахотоксин. (4) Яд защищает животное как от грибков и бактерий, так и от естественных врагов, которые могут получить смертельное отравление при попадании яда древолаза на кожу или слизистые оболочки. (5) Древолазы ведут дневной образ жизни, в природе питаются в основном муравьями, другими мелкими насекомыми и клещами. (6) Животные весьма активны, и голодовка в течение 3-4 дней способна не только ослабить здоровую упитанную особь, но и вызвать её гибель.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия термофильной бактерии Thiobacillus thermophilica. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Экологически обособленную группу в природе представляют термофильные микроорганизмы, обитающие в природе при температурах от 40 до 93 градусов. (2) Горячие источники Северного Кавказа, богатые сероводородом, изобилуют термофильными видами тионовых бактерий, таких как тиобактерия Thiobacillus thermophilica. (3) Эта термофильная бактерия способна к делению и развитию при температурном режиме от 40 до 70-83 градусов. (4) Мембраны термофильных бактерий отличаются высокой механической прочностью. (5) Термофильные бактерии имеют ферменты, которые могут функционировать при высоких температурах, обеспечивая необходимую скорость химических реакций в клетке. (6) Споры термофильных бактерий обладают значительно большей термоустойчивостью, чем споры мезофильных форм, а максимальная скорость роста колонии происходит при оптимальном температурном режиме в 55-60 градусов.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания физиологического критерия вида Тополь серебристый. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Растут тополя очень быстро и уже в возрасте сорока лет приобретают окончательную высоту. (2) Высота тополиных деревьев колеблется от 30 до 60 метров. (3) Живет растение недолго, в основном до восьмидесяти лет. (4) Корни тополя толстые, сильные, у многих видов расположены поверхностно. (5) Клетки почек образуют клейкое смолистое вещество. (6) Древесина дерева мягкая и очень легкая, ствол прямой, крона может иметь разнообразную форму.

Ответ

Ответ

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида гаттерии. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Единственный современный представитель отряда Клювоголовых пресмыкающихся. (2) Внешне похожа на ящерицу, длина до 75 см, вдоль спины и хвоста гребень из треугольных чешуй. (3) До прихода европейцев населялa Северные и Южные острова Новой Зеландии. (4) В конце ХIХ века была истреблена и сохранилась только на близлежащих островах в специальном заповеднике. (5) Занесена в Красную книгу Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП). (6) Уcпешно разводится в Сиднейском зоопарке.

Ответ

2. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида растения Сосна сибирская кедровая. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Сосна сибирская кедровая, или Сибирский кедр — один из видов рода Сосна; вечнозеленое дерево, достигающее 35-44 м в высоту и 2 м в диаметре ствола. (2) Кедр очень распространен в Западной Сибири по всей лесной полосе от 48 до 66 градусов с.ш., а в Восточной Сибири в связи с вечной мерзлотой северная граница ареала резко отклоняется к югу. (3) В Сибири предпочитает супесчанные и суглинистые почвы, но может расти и на каменистых субстратах и сфагновых болотах. (4) В Центральном Алтае верхняя граница распространения кедра лежит на высоте 1900-2000 м над уровнем моря. (5) Сибирский кедр растет также на территории Монголии и Северного Китая. (6) Сибирская кедровая сосна морозостойка, теневынослива, требовательна к теплу, влажности воздуха и почвы, избегает почв с близким залеганием вечной мерзлоты.

Ответ

3. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида животного Европейский хариус. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Европейский хариус — пресноводная рыба подсемейства хариусовых семейства лососевых, массой до семи килограммов. (2) Жизнь этих рыб связана с определенной температурой воды, поэтому хариус не встречается в травянистых местах, глубоких береговых заливах и фиордах. (3) Этот вид рыб обитает в бассейнах Белого и Балтийского морей, в бассейне Северного Ледовитого океана, от Финляндии до Тюменской области. (4) В реках обитают хариусы меньшего размера, их вес едва достигает веса более 1 кг. (5) Рыбы, совершая сезонные миграции в поисках корма, доходят до верховьев рек Днестра, Волги и Урала. (6) Хариус водится и в больших северных озерах Европейской части России — Онежском, Ладожском и некоторых других водоемах, в которых выбирает каменистые, реже — песчаные отмели.

Ответ

4. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания географического критерия вида животного Певчий дрозд. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Певчий дрозд — небольшая певчая птица из семейства дроздовых, обитающая в Европе, Малой Азии и Сибири. (2) Певчий дрозд заселяет различные типы лесов и одинаково многочислен и в лиственных лесах, и в тайге. (3) Взрослые птицы питаются беспозвоночными, своих птенцов певчие дрозды выкармливают различными насекомыми и мелкими червями, а осенью едят различные ягоды и фрукты. (4) Ареал певчего дрозда характеризует его как северную, холодоустойчивую птицу, выбирающую для мест гнездований леса с молодыми еловыми порослями или с можжевельником. (5) Активно заселяет северные области Скандинавского полуострова и многочислен в Восточноевропейской лесотундре, проникая даже в тундру, активно расселяется на восток. (6) Отсутствует в Южной Европе, на островах Средиземного моря, хотя там присутствуют подходящие для певчих дроздов биотопы.

Ответ

1. Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания биохимического критерия вида Крапива двудомная. Запишите цифры, под которыми они указаны.
(1) Крапива двудомная – многолетнее травянистое растение с мощным корнем и длинным горизонтальным ветвистым корневищем. (2) Крапива защищена от поедания травоядными животными жгучими волосками, которые располагаются на всех частях растений. (3) Каждый волосок представляет собой крупную клетку. (4) В стенке волоска содержатся соли кремния, которые придают ему хрупкость. (5) Содержание муравьиной кислоты в клеточном соке волосков не превышает 1,34%. (6) Молодые листья крапивы содержат много витаминов, поэтому используются в пищу.

Ответ

1. Установите соответствие между характерными признаками вида Паслён сладко-горький и критериями вида, к которым их относят: 1) морфологический, 2) экологический, 3) биохимический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) В растении образуются и накапливаются ядовитые вещества.
Б) Созревшие ягоды содержат много сахара.
В) Ягоды имеют ярко-красную окраску.
Г) Цветки лиловые, имеют правильную форму.
Д) Растения распространены на огородах и берегах рек.
Е) Высота растения — 30-80 сантиметров.

Ответ

2. Установите соответствие между признаками и критериями вида Крапива двудомная: 1) экологический, 2) морфологический, 3) биохимический. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) многолетнее растение с мощным корнем и длинным корневищем
Б) растет на лесных вырубках, на сорных местах, вдоль заборов
В) в листьях образуется аскорбиновая кислота, каротин, витамины В и К
Г) цветение крапивы продолжается с начала лета и до начала осени
Д) цветки мелкие, однополые, с зеленоватым околоцветником
Е) в клетках листа накапливается щавелекислый калий

Ответ

© Д.В.Поздняков, 2009-2019

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ

так называются бактерии, обладающие способностью развиваться при температурах выше 55—60° С. Микель (Miquel) первый нашел и выделил из воды Сены неподв… смотреть

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ

Термофильные бактерии — так называются бактерии, обладающие способностью развиваться при температурах выше 55—60° С. Микель (Miquel) первый нашел и выделил из воды Сены неподвижного бацилла, способного жить и размножаться при температуре в 70° С. Ван Тигем (Van Tieghem) нашел стрептококка и бацилла, живущих при 74° С. Глобиг (Globig) нашел 28 видов бактерий, для развития которых 65° С наиболее благоприятная температура. Все эти виды, за исключением одного, теряли способность роста, едва температура доходила до 15° С. Исследования Глобига показали далее, что Т. бактерии весьма распространены в природе. Л. Рабинович (L. Rabinowitsch), в свою очередь, выделила из экскрементов различных животных, из земли и снега целый ряд Т. бактерий и тем показала, насколько широко распространены в природе указанные организмы. По исследованиям других ученых (Macfa d yen, Allan и Blaxall) оказалось, что Т. бактерии встречаются не только на поверхности почвы, но и на сравнительно большой глубине, а также в воде рек, морей и особенно в воде горячих ключей. Для получения Т. бактерий в культурах применяют картофельные пластинки или же агаровые среды; сосуды с подобными средами засеваются исследуемыми материалами (частицами земли или экскрементов) и помещаются в термостате с температурой в 60—70° С. В термостате на картофеле уже обыкновенно на другой день после посева можно наблюдать появление бактериального налета, а если посев произведен в бульоне, то на другой день заметно значительное помутнение бульона и образование на дне сосуда осадка, часто в виде нитей, поднимающихся со дна при встряхивании сосуда. Надо заметить, однако, что не все Т. бактерии развиваются в жидких средах, рост многих из них идет гораздо лучше на твердых средах, как, напр., картофель, агар и т. п., так что, очевидно, более или менее свободный приток воздуха играет значительную роль в их развитии. Найденные до сего времени Т. бактерии представляют собой подвижные или неподвижные бактериальные формы, у которых довольно часто встречаются споры. Среди них попадаются и пигментные бактерии (красноватые, серовато-желтые и др.). Т. бактерии при высокой температуре и при свободном доступе воздуха (в условиях аэробиоза) развиваются гораздо лучше, чем при низких температурах в условиях анаэробиоза. В последних условиях, по исследованиям Л. Рабиновича, их рост весьма замедлен. Опрескю (Oprescu) изучал ферментативные свойства Т. бактерий и нашел, что одни из них способны выделять протеолитический фермент, а другие диастатический; при этом было замечено, что температура, наиболее благоприятная для развития бактерий (55° С), не всегда является температурой наибольшего действия фермента, и последний наиболее действует при 40° С. Интересно далее, что диастатический фермент Т. бактерий гораздо устойчивее по отношению к высоким температурам, чем другие ферменты, — именно он совершенно свободно, не разрушаясь, переносит температуру до 85° и разрушается только при 88° С через 1/2 часа. Среди Т. бактерий есть организмы, вызывающее брожение сахарного сиропа (Laxa). Относительно того, где протекает жизнь Т. бактерий, известно немного, но можно думать, что теплые источники, в которых температура воды доходит до 50—60° С, разлагающиеся вещества (сено, навоз и т. п.), нагревающиеся иногда довольно сильно, наконец, верхние слои земли, нагреваемые солнцем до 50—70° С — являются местом, где Т. бактерии могут развиваться вполне свободно. Наступление неблагоприятной (низкой) температуры переводит их в стадию покоя, в которой они могут пребывать неопределенное время. Способность развиваться при температурах близких к 70° — явление вполне исключительное, так как при этой температуре гибнут почти все другие живые существа, а куриный белок и кровяная сыворотка свертываются. Все это заставляет предположить, что в теле Т. бактерий происходят процессы, отличные от таковых в клетках других организмов. В зависимости от температуры у Т. бактерий, как показали исследования Miquel‘я над Bacillus termophillus, происходят морфологические изменения: при 50° С бацилл образует коротенькие палочки, при 60° С появляются нитчатые формы, при 70° С — они встречаются почти исключительно, ниже 42° С развитие этой формы совершенно не происходит, выше 72° С отмирают вегетативные формы. В последнее время Циклинская описала один вид термофильного плесневого грибка, выделенного ею из садовой земли, — грибок этот принадлежит, по-видимому, к «Fungi imperfecti». Ср. Gl obig, «Zeitschrift fü r Hygiene» (т. III); Miquel, «Annales de Micrographie» (1888); Rabinowitsch, «Zeitschrift f ü r Hygiene» (т. XX); Циклинская, «Annales de l‘Institut Pasteur» (1899). <i> Б. Исаченко. </i><br><br><br>… смотреть

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ

        Экологически обособленную группу в природе представляют термофильные микроорганизмы. Температурные условия вызывали в в процессе эволюции… смотреть

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ

Экологически обособленную группу в природе представляют термофильные микроорганизмы. Температурные условия вызывали в в процессе эволюции появление мик… смотреть