Гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается
Занятия 31 (юный эколог)
Тема: Вид. Критерии вида
Лекция
. Качественным этапом процесса эволюции является вид. Bид — 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 на всей 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.
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 и др.
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 экологичекой 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 родаамата диагностическим признаком является наличие двух ферментов — фосфоглюкомутазы 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.
5.Закрепление нового материала.
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.
Задача №1. Зубр и бизон – два вида, относящиеся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство зубробизона. В природе не скрещиваются, так как обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке. Как можно назвать этот критерий вида?
Задача №2. Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида – двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами. Они не скрещиваются между собой. Как можно назвать такой критерий?
Задача №3Между близкородственными видами наблюдается четкое разделение экологических ниш. Например, некоторые виды малиновки в хвойных лесах, на первый взгляд, занимают одну нишу, но одни из них кормятся на внешних, а другие на внутренних ветвях деревьев. Какой критерий в данном случае является основополагающим?
Задача №4.. Опишите любое растение по морфологическому критерию.
Задача №5.Гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека, а у гориллы – два отличия в последовательности аминокислот. О каком критерии идет речь?
Задача №6.В самом начале ХIХ столетия в биологии во взглядах на проблему вида сложилась дилемма, которую можно выразить одной фразой: «Либо виды без эволюции, либо эволюция без видов». Объясните смысл этого выражения, с трудами каких ученых связаны такие взгляды на проблему вида?
Задача №7.В двух озерах, которые между собой не сообщаются, живут различные виды рыб: карась, плотва, язь, лещ, судак.
А) сколько популяций рыб живет во втором озере?
Б) сколько популяций рыб живет в первом озере?
В) сколько видов рыб живет в двух озерах?
Г) сколько популяций рыб живет в двух озерах?
Что такое вид? Назовите виды растений, животных и известных вам грибов, встречающиеся в вашей местности.
Какой критерий, по вашему мнению, является самым наглядным и понятным? Какие еще существуют критерии? Охарактеризуйте их.
Задание: определи критерий вида Паука крестовика (Araneusdiadematus)
1. Паук крестовик относится к типу Членистоногие классу Паукообразные. Тело паука состоит из двух отделов – головогруди и брюшка. Сплошного хитинового покрова не имеет. На верхней стороне брюшка имеются белые или светло-бурого цвета пятна, образующие крест, отсюда и пошло название вида. Размеры самки от 17 мм до 26 мм , самца — 10—11 мм. На нижней стороне брюшка имеется паутинная железа, продуцирующая паутину.
2. Обычно поселяется в кронах деревьев, между ветвями устраивает ловчие сети, а из листьев делает себе убежище. Типичные для него колесовидные тенета сразу обращают на себя внимание при посещении леса, сада или запущенной рощи. Иногда паутинную сеть можно обнаружить среди кустарниковых зарослей или под карнизами и в переплетах оконных рам заброшенных строений.
3. Поскольку паук относится к холоднокровным животным, его активность зависит от температуры окружающей среды. Для наименьшей затраты энергии и для более успешной жизнедеятельности паука сформировались ряд приспособлений. Например, процессы пищеварения у паука внешние. При помощи ловчей сети – паутины, паук добывает себе пищу, которую заматывает к своеобразный кокон и при помощи своих хелицер и педипальп (ногочелюстей) впрыскивает пищеварительные соки в жертву. Таким образом в теле жертвы происходит переваривание питательных веществ и пауку остается только их впитать. Пауки — раздельнополые животные. Самки обычно значительно крупнее самцов. После спаривания самец погибает, а самка плетёт из паутины кокон для яиц. Яйца откладываются осенью. Яйца заключены в плотный кокон, который самка подвешивает в укромном месте: за отставшей корой, в щелях и т. п. Отложив яйца в кокон, она некоторое время носит его на себе, а затем прячет в безопасном месте. Через определенное время появляются ювенильные пауки. Это происходит весной. Половая зрелость достигается к концу лета. После чего самка погибает.
4. Яд токсичен для беспозвоночных и позвоночных животных. В составе яда имеется термолабильный гемолизин, действующий на эритроциты кролика, крысы, мыши, тогда как эритроциты морской свинки, лошади, овцы, человека и собаки к нему устойчивы. Термостабильный нейротоксический компонент яда блокирует синаптическую передачу через синапсы беспозвоночных животных.
5. В соматических клетках паука крестовика содержится 32 хромосомы. По форме и размеру аутосомные хромосомы практически одинаковые, половые хромосомы – последняя 16 пара имеет отличительные черты. У самок они имеют Х – образную форму, у самцов в последней хромосоме в процессе эволюции редуцировано одно плечо. Поэтому по зиготности генотип самок гомозиготный, генотип самцов является гетерозиготным.
Презентации по теме с заданиями для самоконтроля
https://ppt-online.org/115416
https://infourok.ru/prezentaciya-po-biologii-na-temu-vid-ego-kriterii-i-struktura-klass-1495914.html
Кристина Петрова
Мастер
(1392)
10 лет назад
Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал.
Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал.
Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду.
Но есть виды, морфологически почти неотличимые, так называемые виды-двойники, которые не скрещиваются, генетически изолированы. Например, два вида черных крыс: у одного вида в кариотипе 38 хромосом, у другого — 42
Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются (породы собак, породы голубей) .
Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.
Основным является генетический критерий: для каждого вида характерен свой хромосомный набор, кариотип. Виды обычно отличаются по числу и строению хромосом.
Именно этот критерий обеспечивает генетическую изоляцию, нескрещиваемость между особями разных видов. Даже если появляются межвидовые гибриды, они чаще всего бесплодны, нарушается процесс образования половых клеток.
Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.
Особи одного вида сходны по всем физиологическим процессам — питанию, дыханию, выделению, размножению, что лежит в основе физиологического критерия.
Особенно важны отличия в физиологии размножения: в сроках размножения, физиологии размножения.
Например беременность у приматов продолжается 9 месяцев, группы крови А и В обнаружены у всех человекообразных обезьян, группа 0 – лишь у шимпанзе.
Биохимический критерий основан на сравнении органических макромолекул у различных видов, в первую очередь сравнении ДНК и белков. По сходству в строении ДНК и белков можно с достаточной вероятностью показать, насколько близкими родственниками являются те или иные виды.
Например, гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека, а у гориллы – два отличия в последовательности аминокислот.
Экологический критерий — это экологические условия, в которых обитает данный вид. Лиса приспособлена к одни экологическим условиям, песец – к другим, фенек – к третьим.
Географический критерий — это территория, на которой обитает данный вид – ареал.
У некоторых видов-эндемиков ареал небольшой, есть виды — космополиты, распространенные повсеместно. Но области распространения различных видов часто перекрываются, так что этот критерий не может быть решающим
Источник: авторитетный
Абдулла Зербалиев
Ученик
(177)
3 года назад
какой критерий вида является определяющим для появления плодовитого потомства при скрещивании?
1)биохимический
2)генетический
3)экологический
4)морфологический
ответ: ( )
правильной ответ какой
Понятие вид впервые ввел английский ботаник Рей в конце VII века. К.Линней считал, что число видов постоянно, виды неизменны и изначально целесообразны. Затем было установлено, что особи внутри вида характеризуются высокой степенью изменчивости различных признаков. Увлекшись идеей о градации, о постепенном и всеобщем изменении видов и превращении их в другие виды Ж.Б.Ламарк одно время даже отрицал реальность существования видов в природе. Но виды существуют во времени, они возникают, распространяются, могут сохраняться в одних условиях длительное время и или исчезают, или образуют новые виды. Вид — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природе определенную область — ареал. Вид является основной категорией биологической классификации.
Признаки, по которым виды отличаются друг от друга, называются критериями вида. Различают следующие критерии вида.
Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду. Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются (такса и дог) или наоборот, есть виды, морфологически почти неотличимые, так называемые виды-двойники, которые не скрещиваются, генетически изолированы. Например, два вида черных крыс: у одного вида в кариотипе 38 хромосом, у другого — 42. Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.
Основным является генетический критерий: для каждого вида характерен свой хромосомный набор. Виды обычно отличаются по числу и строению хромосом. Именно этот критерий обеспечивает генетическую изоляцию, нескрещиваемость между особями разных видов. Даже если появляются межвидовые гибриды, они чаще всего бесплодны, нарушается процесс образования половых клеток. Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.
Особи одного вида сходны по всем физиологическим процессам — питанию, дыханию, выделению, размножению, что лежит в основе физиологического критерия. Особенно важны отличия в физиологии размножения: в строении полового аппарата, в сроках размножения.
Биохимический критерий основан на сравнении органических макромолекул у различных видов, в первую очередь сравнении ДНК и белков. По сходству в строении ДНК и белков можно с достаточной вероятностью показать, насколько близкими родственниками являются те или иные виды. Например, гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека.
Географический критерий — это территория, на которой обитает данный вид (ареал). У некоторых видов-эндемиков ареал небольшой, есть виды — космополиты, распространенные повсеместно. Но области распространения различных видов часто перекрываются, так что этот критерий не может быть решающим.
Каждый вид приспособлен к определенным условиям существования, к определенным экологическим факторам, которые составляют основу экологического критерия. Например, белый медведь приспособлен к одним экологическим факторам, бурый — к другим.
Для установления видовой принадлежности нельзя опираться на один из критериев, необходимо учитывать их совокупность.
Популяция
Вид занимает в природе определенный ареал и существует в виде отдельных территориальных группировок особей, которые в той или иной мере изолированы друг от друга.
Совокупность особей, длительно проживающих на определенной части ареала, относительно обособленно от других совокупностей называется популяцией. Главным объединяющим фактором в популяции является панмиксия — возможность свободного скрещивания между особями одной популяции. Скрещивание особей, относящихся к различным популяциям, затруднено, так как популяции какими-либо преградами отделены друг от друга. Внутри популяции происходит мутационный процесс, а в результате полового размножения происходит распространение возникших мутаций по популяции. Мутации попадают под контроль естественного отбора и генофонд популяции, состоящий из генотипов отдельных особей, постепенно изменяется. Относительная изоляция одной популяции от другой дает возможность сохранить измененный генофонд, если отличия становятся резкими, то образуется подвид, а если возникает репродуктивная изоляция — новый вид.
По Ж.Б.Ламарку эволюционной единицей является особь, т.к. она в течение жизни упражняет или не упражняет различные органы, а затем передает приобретенные признаки следующему поколению.
© По современным представлениям элементарной единицей эволюции является популяция, в которой происходит изменение генофонда, приводящее к образованию подвидов и видов.
© Элементарным эволюционным явлением является стойкое изменение генофонда популяции — изменение частоты встречаемости какого-нибудь аллеля в популяции. В ней постоянно происходит мутационный процесс, и мутация, дающая преимущества организмам, постепенно распространяется по популяции.
В эволюционном процессе различают два этапа: микроэволюцию, ведущую к образованию новых видов, и макроэволюцию, в результате которой образуются надвидовые систематические единицы (роды, семейства, отряды, классы, типы). Макроэволюция протекает в большие промежутки времени и обычно на больших территориях.
Микроэволюция протекает на уровне популяции в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида. В основе микроэволюции и макроэволюции лежат одни и те же эволюционные процессы.
Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.
Задание на дом. Повторить материал главы Х, ответить на вопросы в конце параграфов. Вопросы к письменной работе вывесить заранее.
Приложение 1. Кодограмма к уроку. Приложение 2. Карточка для работы у доски.
| |||
Приложение 3. Тестовое задание.
Задание 31. “Доказательства эволюции”
**Тест 1. Данные молекулярной биологии, подтверждающие эволюцию:
1. Белки всех живых организмов построены из одних и тех же 20 видов аминокислот.
2. Углеводы и жиры всех живых организмов состоят из одинаковых компонентов.
3. Нуклеиновые кислоты всех живых организмов построены из сходных компонентов.
4. У всех живых организмов Земли одинаковый генетический код.
**Тест 2. Особенности функционирования организмов, подтверждающие эволюцию:
1. Биосинтез белков у всех живых организмов происходит сходно у всех живых организмов.
2. Биосинтез нуклеиновых кислот происходит сходно у всех живых организмов.
3. У подавляющего большинства организмов основным источником энергии является АТФ.
4. Для всех живых организмов необходим кислород.
5. Сходно протекают процессы деления клеток.
**Тест 3. Данные эмбриологии, свидетельствующие об эволюции:
1. У подавляющего большинства многоклеточных организмов в процессе эмбрионального развития есть стадия бластулы и гаструлы.
2. У эмбрионов всех наземных позвоночных закладываются жаберные щели.
3. У эмбрионов всех наземных позвоночных закладывается волосяной покров.
4. У эмбрионов беззубых китов закладываются зубы.
**Тест 4. Сравнительная морфология. Верные суждения:
1. Эвглена зеленая совмещает признаки, характерные для растений и животных.
2. Взрослая асцидия не имеет хорды, поэтому относится к беспозвоночным животным.
3. Утконос и ехидна — переходные формы между птицами и млекопитающими.
4. Гомологичные органы — органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие различное происхождение.
5. Гомологичные органы — рука человека и крыло летучей мыши.
6. Рудименты — случаи возврата к признакам предков.
**Тест 5. Палеонтология. Верные суждения:
1. В более древних пластах находятся остатки более простых организмов.
2. Предки современных лошадей жили в лесах 60-70 млн. лет назад, были мелкими всеядными животными и имели пятипалые конечности.
3. Археоптерикс — представитель ископаемых переходных форм между пресмыкающимися и птицами.
4. Рептилии дали начало птицам и млекопитающим.
**Тест 6. Области, имеющие сухопутное сообщение, но сильно отличающиеся фауну и флору:
1. Австралийская.
2. Палеоарктическая.
3. Неоарктическая.
4. Неотропическая.
**Тест 7. Области, имеющие сходные фауну и флору:
1. Австралийская.
2. Палеоарктическая.
3. Неоарктическая.
4. Неотропическая.
**Тест 8. Панамский перешеек соединяет области:
1. Австралийская.
2. Палеоарктическая.
3. Неоарктическая.
4. Неотропическая.
**Тест 9. Берингов перешеек соединял области:
1. Австралийскую.
2. Палеоарктическую.
3. Неоарктическую.
4. Неотропическую.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 |