§ 44. Вид. Критерії виду. популяція

Підручник для 10-11 класів

У центрі уявлень Ч. Дарвіна про еволюцію органічного світу стоїть поняття вид. Вид об'єднує організми, подібні за морфологічними ознаками. Це дозволяє відрізнити одну групу організмів від одної. Таке розуміння виду допомогло класифікувати величезну різноманітність описаних форм організмів і зіграло позитивну роль у розвитку біології. Накопичення до кінця XVII в. відомостей про різноманіття форм тварин і рослин призвело до уявлення про видах як про цілком реальних групах особин. Основна робота про видах була проведена К. Ліннеєм, який заклав основи систематики.

До Дарвіна більшість біологів вважали, що види незмінні з моменту створення їх Творцем. Ця «незмінність» була вирішальним аргументом всіх антиеволюційні навчань.

У міру поглиблення і розширення досліджень різних видів вчені перестали обмежуватися рідкісними музейними експонатами, а використовували більш великий матеріал. Було встановлено, що вид включає організми, які характеризуються високим ступенем мінливості різних ознак. В результаті цього деякі раніше самостійні види були об'єднані в один загальний вид. Деякі вчені навіть засумнівалися в реальності існування виду. Вони висловлювали думку, що в дійсності видів як реальних біологічних одиниць в природі не існує і що кордони між видами вчені встановлюють більш-менш довільно. Але все подальші дослідження довели, що види реально існують, вони є найважливішою сходинкою організації живої природи.

Реальність виду в першу чергу доводиться системою критеріїв, які дозволяють досить чітко відрізнити один вид від іншого.

Популяційна структура виду. Кожен вид характеризується певним ареалом - територією проживання. Всередині ареалу можуть бути найрізноманітніші перешкоди (ріки, гори, пустелі і т. Д.), Які перешкоджають вільному схрещування між групами особин одного і того ж виду. Це, однак, не означає, що вони абсолютно ізольовані і не обмінюються генами. Просто схрещування між представниками цих груп здійснюється значно рідше. Такі щодо ізольовані групи особин одного виду прийнято називати популяціями.

Таким чином, вид складається з популяцій. Кожна популяція займає певну територію (частина ареалу виду). Протягом багатьох поколінь, за тривалий час популяція встигає накопичити ті аллели, які забезпечують високу пристосованість особин до умов даної місцевості. Так як через різницю умов природному відбору піддаються різні комплекси генів (алелей), популяції одного виду відрізняються один від одного частотою зустрічальності тих чи інших алелів. З цієї причини в різних популяціях одного виду один і той самий ознака може проявлятися по-різному. Наприклад, північні популяції ссавців мають більш густим хутром, ніж південні, а південні частіше Темна.

У зонах ареалу, де межують різні популяції одного виду, зустрічаються як особини контактуючих популяцій, так і гібриди (рис. 57). Таким чином здійснюється обмін генами між популяціями і реалізуються зв'язку, що забезпечують генетичну єдність виду. Обмін генами між популяціями сприяє більшій мінливості організмів, що забезпечує більш високу пристосованість виду в цілому до місцевих умов проживання.

Мал. 57. Зони контакту між раніше ізолірованниміпопуляціямі Жулай

Якщо в результаті посилення ізоляції між популяціями обмін генів припиняється повністю, то різні напрямки відбору, яким піддаються популяції, можуть привести до настільки сильного розходження ознак, що виникає так звана репродуктивна ізоляція. Це означає неможливість схрещування і залишення плодовитого потомства. В цьому випадку можна говорити про виникнення нового виду.

Іноді ізольована популяція в силу різних випадкових причин (повінь, пожежа, масове захворювання) і недостатньою чисельності може повністю загинути.

У деяких випадках в результаті геологічних катаклізмів або інших подій перепони між популяціями можуть бути зруйновані, і раніше ізольовані популяції зливаються в одну.

Таким чином, кожна популяція еволюціонує незалежно від інших популяцій того ж виду. Популяція - найменше підрозділ виду, що змінюється в часі. Ось чому популяція є елементарну одиницю еволюції. Окремий організм не може еволюціонувати, так як його генотип визначається вже в момент запліднення. Внесок організму в еволюцію полягає в тому, щоб передати гени своїм нащадкам.

Критерії виду. Критерій виду - це сукупність ознак, що відрізняють даний вид від іншого.

Морфологічний критерій виду - один з найважливіших. Під морфологічним критерієм виду розуміють сукупність зовнішніх ознак організму. Довгий час цей критерій був головним і навіть єдиним. З його допомогою легко розрізняти види, які не є близькими родичами. Однак іноді види зовні майже неможливо розрізнити, хоча в природі жорстко ізольовані і не схрещуються між собою. Це види-двійники. Отже, морфологічний критерій не є достатнім.

Фізіолого-біохімічні відмінності між видами певною мірою відображають ступінь їх дивергенції. Деякі види рослин розрізняються за здатністю синтезувати і накопичувати алкалоїди. Описано міжвидові відмінності в активності деяких ферментів. Здатність впадати в сплячку при екстремальних температурах виявляється у одних видів гризунів і повністю відсутня у інших. Однак багато біохімічні ознаки занадто консервативні (виявляються, наприклад, у всіх представників даного загону, типу або царства), а фізіологічні, навпаки, занадто мінливі навіть у представників одного виду, щоб служити надійними критеріями для розрізнення близькоспоріднених видів.

Еколого-географічний критерій виду визначає ареал її проживання. Кожен вид займає певну географічну зону. Вважати цей критерій універсальним можна. У природі існує багато близькоспоріднених видів з поєднаним ареалом.

Розвиток методів аналізу хромосом і окремих генів дозволило ввести в практику вивчення видів генетичний критерій. Кожен вид має властивий йому набір хромосом і нуклеотідний складу ДНК. За кількістю хромосом в наборі і по їх морфології вдається розрізняти навіть види-близнюки. Порівняння послідовностей нуклеотидів в генах близькоспоріднених видів дозволяє оцінювати ступінь дивергенції між цими видами. Однак трапляються випадки, коли відносно далекі види (як, наприклад, майже всі представники сімейства котячих) мають ідентичні набори хромосом. З іншого боку, локальні популяції одного і того ж виду (наприклад, домовик миші) можуть значно відрізнятися за кількістю хромосом. Різні гени також розрізняються за ступенем мінливості. Так, наприклад, ген ядерного білка гистона Н1 людини відрізняється від гомологічною йому гена гороху тільки по одному нуклеотиду. Зрозуміло, що аналіз таких генів виявляється марним для розрізнення близьких видів. У той же час в геномі людини, тварин і рослин виявлені надзвичайно мінливі послідовності ДНК, які можуть бути різними навіть у рідних братів. Ці послідовності виявилися незамінними в криміналістиці для ідентифікації особи (геномна дактилоскопія), але малопридатними для розрізнення видів.

Таким чином, і генетичний критерій не виявляється абсолютно надійним.

Найбільш істотною характеристикою виду є те, що вид є генетично єдину систему. Особи різних популяцій одного виду можуть схрещуватися і давати плідне потомство. Внаслідок цього гени можуть поширюватися з однієї популяції виду в іншу, утворювати нові комбінації. Але вони не можуть перейти з одного виду в інший через відособленості видів один від одного спеціальними бар'єрами. У тих рідкісних випадках, коли «незаконні» схрещування відбуваються, включаються в дію численні ізоляційні механізми, що ведуть до загибелі або неповноцінності гамет, зигот, ембріонів і нащадків.

Отже, кожен критерій окремо не може бути підставою для визначення виду; тільки в сукупності вони дозволяють точно з'ясувати видову приналежність живого організму.

На підставі сказаного можна дати таке визначення виду. Вид - сукупність географічно і екологічно подібних популяцій, здатних у природних умовах схрещуватися між собою, що володіють загальними морфофизиологическими ознаками, біологічно ізольованих від популяцій інших видів.

1. Що таке популяція? Наведіть приклади популяцій.
2. Що називається видом? Наведіть приклади видів, що зустрічаються у вашій місцевості.
3. Назвіть і охарактеризуйте основні критерії виду. Доведіть їх відносний характер.
4. Як, на вашу думку, людина використовує знання про вид в своїй практичній діяльності?