Вид, его признаки и критерии. Экологическая характеристика вида. Структура вида

     1. Вид, его признаки и критерии. Экологическая характеристика вида. Структура вида.

     Вид его признаки и критерии

     Качественным  этапом процесса эволюции является вид. Buд — это совокупность особей, которые сходны по морфофизиологическим признакам, способны скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство и формируют систему популяций, образующих общий ареал.

     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. Наиболее часто используют шесть общих критериев вида: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический и биохимический.

     Морфологический критерий предполагает описание внешних (морфологических) признаков особей, входящих в состав определенного вида. По внешнему виду, размерам и окраске оперения можно, например, легко отличить большого пестрого дятла от зеленого, малого пестрого дятла от желны, большую синицу от хохлатой, длиннохвостой, голубой и от гаички. По внешнему виду побегов и соцветий, размерам и расположению листьев легко различают виды клевера: луговой, ползучий, люпиновый, горный.

     Морфологический критерий самый удобный и поэтому  широко используется в систематике. Однако этот критерий недостаточен для  различения видов, которые имеют  значительное морфологическое сходство. К настоящему времени накоплены  факты, свидетельствующие о существовании  видов-двойников, не имеющих заметных морфологических различий, но в природе  не скрещивающихся из-за наличия разных хромосомных наборов. Так, под названием  «крыса черная» различают два  вида-двойника: крыс, имеющих в кариотипе 38 хромосом и живущих навсей территории Европы, Африки, Америки, Австралии, Новой Зеландии, Азии к западу от Индии, и крыс, имеющих 42 хромосомы, распространение которых связано с монголоидными оседлыми цивилизациями, населяющими Азию к востоку от Бирмы. Установлено также, что под названием «малярийный комар» существует 15 внешне не различимых видов.

     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. Например, у многих видов дрозофилы сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. В то же время между некоторыми видами живых организмов скрещивание возможно; при этом могут образовываться плодовитые гибриды (зяблики, канарейки, вороны, зайцы, тополя, ивы).

     Географический  критерий (географическая определенность вида) основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию. Иными словами, каждый вид характеризуется определенным географическим ареалом. Многие виды занимают разные ареалы. Но огромное число видов имеет совпадающие (накладывающиеся) или перекрывающиеся ареалы. 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 (виды рдестов, ряски, тростник). Обширный набор космополитов имеется среди сорных и мусорных 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.

     Существуют  также виды, которые имеют разорванный  ареал. Так, например, липа растет в  Европе, встречается в Кузнецком  Алатау и Красноярском крае. Голубая  сорока имеет две части ареала — западноевропейскую и восточносибирскую. В силу этих обстоятельств географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

     Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя соответствующую функцию в определенном биогеоценозе. Иными словами, 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. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. Во-первых, это синантропные виды. Во-вторых, это виды, которые находятся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.

     Генетический (цитоморфологический) 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. Во-первых, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Так, многие виды из семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2n = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций. Например, 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 равно 50. Таким образом, в случае возникновения полиплоидных или анеушюидных (отсутствие одной хромосомы или появление лишней в геноме) форм на основе генетического критерия нельзя достоверно определить принадлежность особей к конкретному виду.

     Биохимический критерий позволяет различить виды по биохимическим параметрам (состав и структура определенных белков, нуклеиновых кислот и других веществ). Известно, что синтез определенных высокомолекулярных веществ присущ лишь отдельным группам видов. Например, по способности образовывать и накапливать алкалоиды различаются виды растений в пределах семейств пасленовых, сложноцветных, лилейных, орхидных. Или, к примеру, для двух видов бабочек из рода амата диагностическим признаком является наличие двух ферментов — фосфоглю-комутазы и эстеразы-5. Однако этот критерий не находит широкого применения — он трудоемкий и далеко не универсальный. Существует значительная внутривидовая изменчивость практически всех биохимических показателей вплоть до последовательности аминокислот в молекулах белков и нуклеотидов в отдельных участках ДНК.

     Таким образом, ни один из критериев в отдельности  не может служить для определения  вида. Охарактеризовать вид можно  только по их совокупности.

     Экологическая характеристика вида. Каждый биологический вид в процессе своего исторического развития приспосабливается к определенным условиям существования, определяющий границы его распространения (ареал). Взаимодействие популяций вида с комплексом экологических факторов, характерных для его среды обитания, составляет йото экологическую характеристику. Популяции одного вида постоянно взаимодействуют с популяциями других видов, что определяет его место в системе биогеоценоза-экологическую нишу.

     Экологическая ниша - это пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе, комплекс его связей с другими видами и требований к физической среды обитания. Поэтому экологическая ниша вида обусловлена ​​как абиотическими факторами окружающей среды, так и взаимосвязями с другими видами (биоценотических связями). Именно от биоценотических связей вида зависит, насколько его экологические возможности проявятся в условиях конкретного биогеоценоза. 
Иными словами, экологическая ниша - это присуще каждому виду место в биогеоценозе, которое является результатом его взаимодействия с абиотическими и биотическими факторами окружающей среды. Итак, в биогеоценозе существует столько экологических ниш, сколько и видов. Чем ближе экологические ниши популяций некоторых видов в одном биогеоценозе, тем острее между ними конкуренция. Следствием такой конкуренции является или вытеснения одного вида другим, или снижения ее остроты различием требований обоих видов по характеру пищи, пространственного размещения, времени размножения и т.д. (например, ярусность в растительном сообществе возникает именно по этой причине).

     Понятие экологическая ниша не следует путать с местосуществование вида. Место существование вида - это часть пространства в биогеоценозах, населенная популяциями данного вида и которая обеспечивает их необходимыми ресурсами и условиями жизни.

     Понятие о жизненных формах организмов. Приспособления эукариот к среде существования  непременно сказывается на их строении. В результате этого возникают  морфофизиологические адаптации, способствующих успешному осуществлению жизненных  функций и выживанию организмов каждого вида. 
Если организмы отдаленных систематических групп живут в одинаковых условиях, у них формируются похожие адаптации (явление параллелизма). Например, ласты китообразных и ластоногих (млекопитающих, которые приспособились к водному образу жизни) внешне похожи на плавники акул.

     Тип морфофизиологических приспособлений организмов к условиям среды обитания и определенного образа жизни  называют жизненной формой. У животных классификация жизненных форм зависит  от критерия, положенного в ее основу (тип питания, характер мисцеиснування т.д.). Например, в зависимости от среды обитания среди млекопитающих можно выделить следующие жизненные формы: наземные (копытные животные), подземные, или землероев (крот, слепыш), древесные (белки), воздушные (рукокрылые), водяные (ластоногие, китообразные) подобное.

     У растений жизненная форма - это прежде всего их внешний вид, отражающий характер приспособленности к условиям окружающей среды. Так, у высших растений, в частности, выделяют следующие жизненные формы: деревья (имеющие основное многолетнее разветвленное или неразветвленной одревесневшие стебли или ствол), кусты (растения с многолетними одревесневающим боковыми побегами, отходящими от первичного побега у поверхности почвы), травы (имеют мягкое или сочное стебель, который может слабо деревенеть) подобное. В подобных условиях как среди деревьев, так и травянистых растений параллельно возникли лиановидные формы, суккуленты (многолетние растения с сочными стеблями или листьями, например, алоэ, кактусы), во-душкоподибни формы, формы стелющиеся подобное. 
Таким образом, жизненная форма, которая свидетельствует об образе жизни вида, является единицей экологической классификации организмов.

     Популяционная структура вида. На территории, занимаемой вид, отдельные особи образуют группы - популяции. Популяция (от лат. Популюс - народ, население) - это совокупность особей вида, длительное время проживающих в определенной части его ареала частично или полностью изолированно от других подобных совокупностей особей этого же вида. Как правило, каждая популяция входит в состав определенной группировки - биогеоценоза.

     Наличие популяций в природе связана с неравномерностью размещения по территории, которую занимает вид, оптимальных условий существования. Например, белка обыкновенная распространена в Евразии, но живет только в лесах определенных типов, которые разделены другими растительными группировками, горами, реками и т.п.. Поэтому каждый из таких лесов имеет свою, более или менее обособленную от других, популяцию белки обыкновенной. Чем разнообразнее условия существования на территории, занимающей вид, тем большее количество популяций, из которых он состоит.

     Если  представители вида способны к активному  передвижению или пассивного расселения на значительные расстояния, то этот вид, как правило, состоит из небольшого числа популяций, каждая из которых  занимает большую территорию (песцы, копытные животные, грачи, пырей и другие сорняки). В них обособленность популяций обусловлена ​​географическими преградами (горные хребты, пустыни, обширные водоемы). Зато виды, которые ведут оседлый или малоподвижный образ жизни, особенно если условия существования достаточно разнородные (например, горные районы), могут состоять из множества популяций, каждая из которых занимает незначительную площадь. Степень обособленности популяций может быть разным. За значительных географических препятствий они бывают полностью отделены друг от друга (популяции рыб из разных озер). Если же территория, занимаемая вид, бильменш однородная, то границы между отдельными популяциями выражены нечетко (популяции грызунов пустынь и степей).

     Популяция как структурная единица вида имеет определенные особенности, в  частности определенную численность, то есть количество особей, входящих в  ее состав, а также занимает определенную площадь или объем в биоценозе. Плотность популяции определяется средним числом особей, приходящаяся на единицу площади или объема (для популяций гидробионтов), который  она занимает. Биомасса - масса особей популяции, приходящаяся на единицу  площади или объема. Рождаемость - число особей популяции, рождающихся  в единицу времени, смертность - число  особей, которая погибает за это  же время. Разница между рождаемостью и смертностью составляет прирост  популяции.

     Особенности структуры популяций. Каждая популяция  характеризуется определенной структурой: половой, возрастной, пространственной. Структура популяции имеет приспособительный  характер, ибо является результатом  взаимодействия особей вида и экологических  факторов. Она динамична, т.е. изменение  условий окружающей среды вызывает соответствующие ее изменения.