Процесс видообразования

Критерии вида

Говоря о свойствах вида, прежде всего, имеют в виду различные критерии, применяемые при выделении видов в природе.

Морфологический критерий – широко используется со времён Дж.Рея и К.Линнея и до сих пор, т.к. изучение вида всегда начинается с описания внешних признаков особей. Однако он относителен и не может быть абсолютным потому, что морфологические признаки у различных групп организмов (например, листорасположение, соцветия) могут иметь различное таксономическое значение и оказываются характерными для всего семейства или рода, а в ряде случаев – только для вида или популяции. Кроме того, в природе существуют виды–двойники, которые по морфологическим признакам сходны между собой (2 вида мух дрозофил, 6 видов–двойников малярийного комара).

Физиологический критерий – уровень интенсивности процессов жизнедеятельности у разных видов при определённых условиях среды может быть одинаковым (например, интенсивность дыхания птиц при разных температурных режимах). Поэтому критерий тоже относителен, и его надо дополнять другими критериями вида.

Биохимический – этот критерий также относителен, поскольку не существует специфических «видовых веществ». Однако, в некоторых случаях определение содержания важнейших аминокислот, ферментов, белков, алкалоидов позволяет выявить специфические видовые особенности семейств (например, бобовые растения способны накапливать азотистые вещества; паслёновые, сложноцветные, лилейные и орхидные – образовывать и накапливать алкалоиды).

Географический критерий – географические различия между видами основаны на относительной самостоятельности ареала каждого вида. Размер ареала, его форма, положение в биосфере – важные видовые признаки. Однако существуют причины, согласно которым географический критерий не может быть универсальным для характеристики вида:

– совпадение ареалов разных видов в природе (кедровый стланик, душистый тополь, берёза Миддендорфа);

– существование видов–космополитов, ареал которых охватывает огромные пространства в биосфере (дельфин касатка, мухи дрозофилы), и характеристика ареала как видового признака теряет смысл;

– неопределённость ареала у быстро расселяющихся видов (сорные растения, воробьи, домовая муха).

Экологический критерий – позволяет определить положение вида в биогеоценозе, это место обитания вида. Каждый вид существует в конкретных условиях среды (лютик едкий – на лугах, полях; лютик ползучий – в сырых местах; лютик жгучий – по берегам водоёмов, на болотах). Однако, разные виды, попадая в одинаковые условия среды, могут приобретать некоторое сходство, как приспособления к этим условиям существования.

Генетический критерий – это главный критерий вида, он заключается в генетическом единстве вида и его полной изоляции в природных условиях от других видов. Виды отличаются друг от друга по числу хромосом, набору хромосом. Однако сорта одного и того же вида могут иметь разное число хромосом. Таким образом, этот критерий так же не является универсальным.

Таким образом, для определения видовой принадлежности необходимо использовать весь комплекс критериев вида.

Структура вида

Большинство видов в природе политипичны, т.е. дифференцированы на формы и группы. Обобщив результаты комплексного изучения вида, главным образом у растений, К.М.Завадский предложил следующую систему внутривидовых единиц.

· Полувид – географическая или экологическая раса, почти достигшая состояния молодого вида.

· Подвид – сформированная географическая или экологическая раса.

· Экотип – локальная экологическая раса, признаки которой определяются местом обитания (например, экотип засолённых почв и др.). Это понятие используют ботаники.

· Местная (локальная) популяция – относительно обособленная группа, стабильно занимающая определённую территорию и способная к самовоспроизведению.

· Экоэлемент – внутрипопуляционная форма, обладающая единым, нерасщепляющимся генетическим комплексом, способная выходить из состава популяции и образовывать самостоятельный экотип.

· Морфобиологическая группа – группа организмов внутри популяции, имеющая одинаковую или различную генетическую основу, обладающая определёнными морфофизиологическими особенностями и одинаково реагирующая на условия среды.

· Биотип – элементарная единица популяции, представляет собой совокупность фенотипов, обусловленных определённым генотипом. Входящие в биотип организмы генетически очень схожи и отличаются от других групп одной или несколькими мутациями.

Процесс видообразования

Видообразование – разделение во времени или пространстве прежде единой видовой формы на две или несколько. Механизм видообразования рассматривается с использованием СЛС.

Видообразование – превращение генетически открытых популяционных систем в генетически закрытые видовые.

С возникновением нового вида начинает действовать межвидовой отбор. Именно он будет определять эволюционную судьбу любого вида:

– новый вид после возникновения может исчезнуть, не выдерживая конкуренцию;

– новый вид сам может стать со временем родоначальником группы новых видов;

– новый вид может вытеснить родительскую форму;

– новый вид в конкурентной борьбе с родительским сформирует новую экологическую нишу, и будет существовать вместе с родительской формой, увеличивая тем самым общую «сумму жизни».

Различают два основных пути видообразования.

Аллопатрический (греч. аллос – другой, иной + греч. патрис – родина) – новый вид может возникнуть из одной или группы смежных популяций в результате распадения прежде единого ареала исходного вида. Аллопатрическое видообразование ещё называют географическим (примеры: возникновение видов больших чаек в Северной Атлантике и австралийских попугайчиков).

Аллопатрическое видообразование может осуществляться путём:

· фрагментации (возникновение разных видов ландышей на Дальнем Востоке, в Закавказье и Южной Европе);

· расселения (в группе больших чаек).

Таким образом, в основе аллопатрического видообразования всегда лежит пространственная изоляция. Этот путь видообразования медленный, происходит на протяжении сотен тысяч поколений, поскольку связан с историей формирования видового ареала.

Симпатрический (греч. сим – вместе + греч. патрис – родина) – новый вид возникает внутри исходного ареала. Симпатрическое видообразование ещё называют экологическим.

Способы симпатрического видообразования.

· Кратное увеличение числа хромосом (полиплоидия). Основной набор хромосом предкового вида удваивается, утраивается и т.д. Известны группы близких видов растений с кратным числом хромосом. Например, в роде хризантем все виды имеют число хромосом кратное 9 (18, 27, 36 и т.д.); у табака – кратное 12 (24, 36, 48 и т.д.); в роде пшениц – кратное 7 (14, 21, 28 и т.д.). Полиплоидные особи дают жизнеспособное потомство в том случае, если скрещиваются с особями, несущими такой же набор хромосом. Полиплоидные формы бывают более крупные, более выносливые. Поэтому в экстремальных условиях среды число полиплоидных видов растений резко увеличено. В основном этот способ распространён у растений, а среди животных полиплоидия играет несравненно меньшую роль и связана с партеногенетическим способом размножения (насекомые, черви, иглокожие и др.).

· Гибридизация с последующим удвоением числа хромосом (аллополиплоидия). Например, культурная слива, имеющая число хромосом 2n=48, произошла путём гибридизации тёрна (2n=32) с алычой (2n=16) с последующим удвоением числа хромосом. У многих видов доказано гибридогенное происхождение (некоторые виды малины, табаков, брюквы, полыни, пикульников, ирисов, рябинокизильника).

· Репродуктивная изоляция – возникает внутри особей первоначально единой популяции в результате хромосомных перестроек. Этот способ распространён как у растений, так и у животных.

· Сезонная изоляция. Существуют ярко выраженные сезонные расы у растений (например, погремок), у которых раннецветущие и поздноцветущие формы полностью репродуктивно изолированы друг от друга. Также у проходных рыб существуют озимые и яровые расы, очень сходны морфологически, но генетически изолированные. Возможно, что эти формы уже являются разными видами (виды–двойники).

В природных условиях в процессе возникновения любого нового вида всегда присутствуют элементы как аллопатрического, так и симпатрического видообразования.

Date: 2016-07-25; view: 278; Нарушение авторских прав