Dom država

Prvi put sam odredio kriterije za vrstu. Biokemijski kriterij vrste: definicija, primjeri

Genetski (citogenetski) kriterij vrste, uz druge, služi za razlikovanje elementarnih sustavnih skupina i analizu stanja vrste. U ovom ćemo članku razmotriti karakteristike kriterija, kao i poteškoće na koje istraživač može naići pri njegovoj primjeni.

U različitim granama biološke znanosti vrste se definiraju na svoj način. Iz evolucijske perspektive, možemo reći da je vrsta skup jedinki koje imaju sličnosti vanjska struktura I unutarnja organizacija, fiziološkim i biokemijskim procesima, sposobni za neograničeno križanje, ostavljajući plodno potomstvo i genetski izolirani od sličnih skupina.

Vrsta može biti predstavljena jednom ili više populacija i, sukladno tome, imati integralni ili raščlanjeni areal (teritorij/stanište)

Tipska nomenklatura

Svaka vrsta ima svoje ime. Prema pravilima binarne nomenklature, sastoji se od dvije riječi: imenice i pridjeva. Imenica je generički naziv, a pridjev je određeni naziv. Na primjer, u nazivu "Dandelion officinalis", vrsta "ljekoviti" je jedan od predstavnika biljaka iz roda "Dandelion".

Pojedinci srodnih vrsta unutar roda imaju neke razlike u izgledu, fiziologiji i ekološkim preferencijama. Ali ako su previše slični, onda se njihov identitet vrste određuje genetskim kriterijem vrste na temelju analize kariotipova.

Zašto vrsta treba kriterije?

Carl Linnaeus, koji je prvi dao moderna imena i opisao mnoge vrste živih organizama, smatrao ih je nepromijenjenima i nepromjenjivima. Odnosno, svi pojedinci odgovaraju jednoj slici vrste, a svako odstupanje od nje je pogreška u provedbi ideje vrste.

Od prve polovice 19. stoljeća, Charles Darwin i njegovi sljedbenici zagovarali su potpuno drugačiji koncept vrste. U skladu s tim, vrsta je varijabilna, heterogena i uključuje prijelazne oblike. Konstantnost vrste je relativna; ovisi o promjenjivosti okolišnih uvjeta. Osnovna jedinica postojanja vrste je populacija. Reproduktivno je izoliran i zadovoljava genetski kriterij vrste.

S obzirom na heterogenost jedinki iste vrste, znanstvenicima može biti teško odrediti identitet vrste organizama ili ih rasporediti među sustavne skupine.

Morfološki i genetski kriteriji vrste, biokemijski, fiziološki, geografski, ekološki, bihevioralni (etološki) – sve su to kompleksi razlika među vrstama. Oni određuju izolaciju sustavnih skupina, njihovu reprodukcijsku diskretnost. I iz njih se može razlikovati jedna vrsta od druge, utvrditi stupanj njihovog odnosa i položaja u biološkom sustavu.

Obilježja genetskog kriterija vrste

Suština ove osobine je da sve jedinke iste vrste imaju isti kariotip.

Kariotip je vrsta kromosomske "putovnice" organizma; određen je brojem kromosoma prisutnih u zrelim somatskim stanicama tijela, njihovom veličinom i strukturnim značajkama:

omjer dužine kraka kromosoma;
položaj centromera u njima;
prisutnost sekundarnih suženja i satelita.

Jedinke koje pripadaju različitim vrstama neće se moći križati. Čak i ako je moguće dobiti potomstvo, kao kod magarca i konja, tigra i lava, tada međuvrsni hibridi neće biti plodni. To se objašnjava činjenicom da polovice genotipa nisu iste i ne može doći do konjugacije između kromosoma, pa se ne stvaraju gamete.

Na fotografiji: mazga je sterilni hibrid magarca i kobile.

Predmet proučavanja - kariotip

Ljudski kariotip predstavljen je s 46 kromosoma. U većini proučavanih vrsta, broj pojedinačnih molekula DNK u jezgri koje tvore kromosome je u rasponu od 12 do 50. Ali postoje iznimke. Voćna mušica Drosophila ima 8 kromosoma u staničnoj jezgri, a mali predstavnik obitelji Lepidoptera Lysandra ima diploidni set kromosoma od 380.

Elektronska mikrografija kondenziranih kromosoma, koja omogućuje procjenu njihovog oblika i veličine, odražava kariotip. Analiza kariotipa kao dio proučavanja genetskih kriterija, kao i međusobna usporedba kariotipa, pomaže u određivanju vrsnog identiteta organizama.

Kad su dvije vrste kao jedna

Zajednička značajka kriterija tipa je da nisu apsolutni. To znači da korištenje samo jednog od njih možda neće biti dovoljno za točno određivanje. Organizmi koji se izvana ne razlikuju jedni od drugih mogu se pokazati predstavnicima različitih vrsta. Ovdje genetski kriterij dolazi u pomoć morfološkom. Primjeri dvojnika:

Danas su poznate dvije vrste crnih štakora, koje su prije bile identificirane kao jedna zbog vanjskog identiteta.
Postoji najmanje 15 vrsta malaričnih komaraca, koji se mogu razlikovati samo citogenetskom analizom.
U Sjevernoj Americi pronađeno je 17 vrsta cvrčaka koji imaju genetske razlike, ali su fenotipski klasificirani kao jedna vrsta.
Smatra se da među svim vrstama ptica postoji 5% duplikata za čiju se identifikaciju mora koristiti genetski kriterij.
Zabuna u taksonomiji planinskih bovida razjašnjena je zahvaljujući kariološkoj analizi. Identificirana su tri tipa kariotipa (mufloni imaju 2n=54, argali i argali imaju 56, urijali imaju po 58 kromosoma).

Jedna vrsta crnog štakora ima 42 kromosoma, kariotip drugog predstavljen je s 38 molekula DNA.

Kad je jedan pogled kao dva

Za skupine vrsta s velikim područjem rasprostranjenja i brojem jedinki, kada unutar njih postoji geografska izolacija ili jedinke imaju široku ekološku valenciju, tipična je prisutnost jedinki s različitim kariotipovima. Ovaj fenomen je još jedna varijanta izuzetaka u genetskim kriterijima vrste.

Primjeri kromosomskog i genomskog polimorfizma česti su u riba:

kod kalifornijske pastrve broj kromosoma varira od 58 do 64;
dva kariomorfa, s 52 i 54 kromosoma, pronađena su u bjelomorskoj haringi;
s diploidnim skupom od 50 kromosoma, predstavnici različitih populacija srebrnog karasa imaju 100 (tetraploidi), 150 (heksaploidi), 200 (oktaploidi) kromosoma.

Poliploidne oblike nalazimo i kod biljaka (kozja vrba) i kod kukaca (žižak). Kućni miševi i gerbili mogu imati različite brojeve kromosoma koji nisu višekratnik diploidnog skupa.

Dupli po kariotipu

Predstavnici različitih klasa i tipova mogu imati kariotipove s istim brojem kromosoma. Mnogo je više takvih podudarnosti među predstavnicima istih obitelji i rodova:

Gorile, orangutani i čimpanze imaju kariotip koji se sastoji od 48 kromosoma. Razlike se ne mogu odrediti izgledom, ovdje morate usporediti redoslijed nukleotida.
Postoje manje razlike u kariotipovima sjevernoameričkog bizona i europskog bizona. Oba imaju 60 kromosoma u diploidnom setu. Oni će biti klasificirani kao jedna vrsta ako se analiziraju samo prema genetskim kriterijima.
Primjeri genetskih blizanaca također se nalaze među biljkama, posebno unutar obitelji. Među vrbama je čak moguće dobiti i interspecifične hibride.

Da bi se identificirale suptilne razlike u genetskom materijalu kod takvih vrsta, potrebno je odrediti sekvence gena i redoslijed kojim su umetnuti.

Utjecaj mutacija na kriterijsku analizu

Broj kromosoma u kariotipu može se promijeniti kao posljedica genomskih mutacija – aneuploidija ili euploidija.

S aneuploidijom se u kariotipu pojavljuje jedan ili više dodatnih kromosoma, a može postojati i manji broj kromosoma od onog kod punopravne jedinke. Razlog ovog poremećaja je nerazdvajanje kromosoma u fazi stvaranja gameta.

Na slici je prikazan primjer aneuploidije kod ljudi (Downov sindrom).

Zigote sa smanjenim brojem kromosoma u pravilu se ne počinju fragmentirati. A polisomični organizmi (s "dodatnim" kromosomima) mogli bi se pokazati sposobnima za život. U slučaju trisomije (2n+1) ili pentasomije (2n+3), neparan broj kromosoma ukazivati će na anomaliju. Tetrasomija (2n+2) može dovesti do stvarne pogreške u određivanju vrste na temelju genetskih kriterija.

Umnožavanje kariotipa - poliploidija - također može zavesti istraživača u zabludu kada kariotip mutanta predstavlja zbroj nekoliko diploidnih garnitura kromosoma.

Težina kriterija: nedostižna DNK

Promjer DNA lanca u neuvijenom stanju je 2 nm. Genetski kriterij određuje kariotip u razdoblju koje prethodi staničnoj diobi, kada se tanke molekule DNA opetovano spiraliziraju (kondenziraju) i tvore guste štapićaste strukture - kromosome. Debljina kromosoma je prosječno 700 nm.

Školski i sveučilišni laboratoriji obično su opremljeni mikroskopima s malim povećanjem (od 8 do 100), u njima nije moguće ispitati detalje kariotipa. Rezolucija svjetlosnog mikroskopa, osim toga, omogućuje vam da vidite predmete ne manje od polovice duljine najkraćeg svjetlosnog vala pri bilo kojem, čak i najvećem povećanju. Najkraća duljina je za valove ljubičasta(400 nm). To znači da će najmanji objekt vidljiv u svjetlosnom mikroskopu biti od 200 nm.

Ispada da će se obojeni dekondenzirani kromatin pojaviti kao mutna područja, a kromosomi će biti vidljivi bez detalja. Elektronski mikroskop rezolucije 0,5 nm omogućuje vam da jasno vidite i usporedite različite kariotipove. S obzirom na debljinu filamentne DNA (2 nm), ona će biti jasno vidljiva ispod takvog uređaja.

Citogenetski kriterij u školi

Zbog gore opisanih razloga uporaba mikropreparata u laboratorijskom radu na temelju genetskog kriterija vrste nije primjerena. U zadacima možete koristiti fotografije kromosoma dobivene pod elektronskim mikroskopom. Radi praktičnosti, na fotografiji su pojedinačni kromosomi kombinirani u homologne parove i poredani redom. Ovaj dijagram se naziva kariogram.

Ogledni zadatak za laboratorijski rad

Vježbajte. Pogledajte dane fotografije kariotipova, usporedite ih i zaključite pripadaju li jedinke jednoj ili dvjema vrstama.

Fotografije kariotipova za usporedbu u laboratorijskom radu.

Rad na zadatku. Izbrojite ukupan broj kromosoma na svakoj fotografiji kariotipa. Ako odgovaraju, usporedite ih prema izgled. Ako se ne radi o kariogramu, među kromosomima prosječne duljine pronađite najkraći i najduži na obje slike, usporedite ih po veličini i položaju centromera. Izvedite zaključak o razlikama/sličnostima kariotipova.

Odgovori na zadatak:

Ako se broj, veličina i oblik kromosoma podudaraju, tada dvije jedinke čiji je genetski materijal predstavljen za proučavanje pripadaju istoj vrsti.
Ako se broj kromosoma razlikuje dva puta, a kromosomi iste veličine i oblika nalaze se na obje fotografije, tada su jedinke najvjerojatnije predstavnici iste vrste. To će biti kariotipovi diploidnih i tetraploidnih oblika.
Ako broj kromosoma nije isti (razlikuje se za jedan ili dva), ali općenito su oblik i veličina kromosoma oba kariotipa isti, govorimo o o normalnim i mutiranim oblicima jedne vrste (fenomen aneuploidije).
Ako je broj kromosoma različit, kao i neslaganje između obilježja veličine i oblika, kriterij će klasificirati prikazane jedinke kao dvije različite vrste.

U zaključku mora biti naznačeno može li se na temelju genetskog (i samo njega) kriterija utvrditi vrsni identitet jedinki.

Odgovor: to je nemoguće, budući da bilo koji kriterij vrste, uključujući genetski, ima iznimke i može dati pogrešan rezultat određivanja. Točnost se može jamčiti samo primjenom skupa kriterija tipa.

Pogled. Kriteriji tipa

Vertyanov S. Yu.

Obično je prilično lako razlikovati supraspecifične svojte, ali jasno razgraničenje samih vrsta nailazi na određene poteškoće. Neke vrste zauzimaju geografski odvojena staništa (područja) i stoga se ne križaju, već daju plodno potomstvo u umjetnim uvjetima. Linnaeanova kratka definicija vrste kao skupine jedinki koje se slobodno križaju i stvaraju plodno potomstvo ne odnosi se na organizme koji se razmnožavaju partenogenetski ili nespolno (bakterije i jednostanične životinje, mnoge više biljke), kao ni na izumrle oblike.

Skup razlikovnih karakteristika vrste naziva se njezinim kriterijem.

Morfološki kriterij temelji se na sličnosti jedinki iste vrste u smislu skupa vanjskih i unutarnja struktura. Morfološki kriterij je jedan od glavnih, ali u nekim slučajevima morfološka sličnost nije dovoljna. Malaričnim komarcem prije se nazivalo šest sličnih vrsta koje se ne križaju, od kojih samo jedna nosi malariju. Postoje takozvane vrste blizanaca. Dvije vrste crnih štakora, koje se praktički ne razlikuju po izgledu, žive odvojeno i ne križaju se. Mužjaci mnogih stvorenja, kao što su ptice (sjekovi, fazani), malo nalikuju ženkama. Odrasli mužjaci i ženke jegulje toliko su različiti da ih znanstvenici već pola stoljeća svrstavaju u različite rodove, a ponekad čak i u različite porodice i podredove.

Fiziološko-biokemijski kriterij

Temelji se na sličnosti životnih procesa jedinki iste vrste. Neke vrste glodavaca imaju sposobnost hibernacije, dok druge nemaju. Mnoge blisko povezane biljne vrste razlikuju se po sposobnosti sintetiziranja i nakupljanja određenih tvari. Biokemijska analiza omogućuje razlikovanje vrsta jednostaničnih organizama koji se ne razmnožavaju spolno. Bacili antraksa, na primjer, proizvode proteine koji se ne nalaze u drugim vrstama bakterija.

Mogućnosti fiziološkog i biokemijskog kriterija imaju ograničenja. Neki proteini imaju ne samo specifičnost vrste, već i individualnu specifičnost. Postoje biokemijske karakteristike koje su iste u predstavnika ne samo različitih vrsta, već čak i redova i tipova. Fiziološki procesi mogu se odvijati na sličan način kod različitih vrsta. Stoga je brzina metabolizma nekih arktičkih riba jednaka onoj drugih vrsta riba u južnim morima.

Genetski kriterij

Sve jedinke iste vrste imaju sličan kariotip. Pojedinci različitih vrsta imaju različite skupove kromosoma, ne mogu se križati i žive odvojeno jedni od drugih u prirodnim uvjetima. Dvije srodne vrste crnih štakora imaju različit broj kromosoma - 38 i 42. Kariotipovi čimpanza, gorila i orangutana razlikuju se po položaju gena na homolognim kromosomima. Slične su razlike između kariotipa bizona i bizona, koji imaju 60 kromosoma u svom diploidnom setu. Razlike u genetskom aparatu nekih vrsta mogu biti još suptilnije i sastoje se, na primjer, u drugačiji karakter uključivanje i isključivanje pojedinih gena. Samo korištenje genetskih kriterija ponekad nije dovoljno. Jedna vrsta žiška spaja diploidne, triploidne i tetraploidne oblike, kućni miš također ima različite setove kromosoma, a ljudski gen za nuklearni protein histon H1 razlikuje se od homolognog gena graška samo po jednom nukleotidu. U genomima biljaka, životinja i ljudi pronađene su takve varijabilne sekvence DNK da se mogu koristiti za razlikovanje braće i sestara kod ljudi.

Reproduktivni kriterij

(lat. reproducere razmnožavati se) temelji se na sposobnosti jedinki jedne vrste da stvaraju plodno potomstvo. Važnu ulogu tijekom križanja igra ponašanje jedinki - ritual parenja, zvukovi specifični za vrstu (pjev ptica, cvrkut skakavaca). Po prirodi svog ponašanja jedinke prepoznaju partnera za parenje svoje vrste. Jedinke sličnih vrsta možda se neće križati zbog neusklađenog ponašanja pri parenju ili neusklađenih mjesta razmnožavanja. Dakle, ženke jedne vrste žaba mrijeste se uz obale rijeka i jezera, a druge - u lokvama. Slične se vrste možda neće križati zbog razlika sezona parenja ili vrijeme parenja kada žive u različitim klimatskim uvjetima. Različita vremena cvatnje biljaka sprječavaju unakrsno oprašivanje i služe kao kriterij pripadnosti različitim vrstama.

Reproduktivni kriterij usko je povezan s genetskim i fiziološkim kriterijima. Opstojnost gameta ovisi o izvedivosti konjugacije kromosoma u mejozi, a time i o sličnosti ili razlici u kariotipovima jedinki koje se križaju. Razlika u dnevnoj fiziološkoj aktivnosti (dnevni ili noćni način života) naglo smanjuje mogućnost križanja.

Korištenje samo reproduktivnog kriterija ne omogućuje uvijek jasno razlikovanje vrsta. Postoje vrste koje se jasno razlikuju po morfološkim kriterijima, ali križanjem daju plodno potomstvo. Od ptica to su neke vrste kanarinaca i zeba, a od biljaka to su vrste vrba i topola. Predstavnik reda artiodaktila, bizon živi u stepama i šumskim stepama. Sjeverna Amerika i nikada u prirodnim uvjetima ne susreće bizona koji živi u šumama Europe. U okruženju zoološkog vrta ove vrste daju plodno potomstvo. Tako je obnovljena populacija europskih bizona koja je praktički istrijebljena tijekom svjetskih ratova. Jakovi i goveda, polarni i smeđi medvjedi, vukovi i psi, samurovi i kune križaju se i daju plodno potomstvo. U biljnom carstvu međuvrsni hibridi su još češći, a među biljkama postoje čak i međugenerički hibridi.

Ekološko-geografski kriterij

Većina vrsta zauzima određeni teritorij (areal) i ekološka niša. Oštar ljutić raste na livadama i poljima; na vlažnijim mjestima česta je još jedna vrsta - puzavi ljutić; uz obale rijeka i jezera - ljuti ljutik. Slične vrste koje žive u istom staništu mogu se razlikovati u ekološkim nišama – na primjer, ako se hrane različitom hranom.

Korištenje ekološko-geografskog kriterija ograničeno je nizom razloga. Rasprostranjenost vrste može biti diskontinuirana. Raspon vrste planinskog zeca su otoci Island i Irska, sjeverna Velika Britanija, Alpe i sjeverozapadna Europa. Neke vrste dijele isti raspon, kao što su dvije vrste crnih štakora. Postoje organizmi koji su rasprostranjeni gotovo posvuda - mnogi korovi, brojni kukci štetnici i glodavci.

Problem određivanja vrste ponekad preraste u složen znanstveni problem i rješava se skupom kriterija. Dakle, vrsta je skup jedinki koje nastanjuju određeno područje i posjeduju jedinstven genski fond koji osigurava nasljednu sličnost morfoloških, fizioloških, biokemijskih i genetskih karakteristika, koje se križaju u prirodnim uvjetima i daju plodno potomstvo.

Bibliografija

Za pripremu ovog rada korišteni su materijali sa stranice http://www.portal-slovo.ru

Definicija vrste

U svakom su trenutku različiti istraživači imali svoje poglede na vrstu kao takvu. Jean-Baptiste Lamarck priznavao je samo skupine jedinki koje žive u određenim uvjetima, odnosno populacije. Carl Leinaeus, iako je priznavao stvarnost vrsta, nijekao je činjenicu evolucije.

Prema Charlesu Darwinu i njegovim sljedbenicima, vrste zapravo postoje kao skup jedinki. Svaka je vrsta više ili manje jasno odvojena od drugih i ima određena svojstva i stanište. Kao rezultat evolucije, vrste se mijenjaju. Svakoj vrsti prethodi cijeli lanac oblika predaka, koji tvore filogenetski niz.

Suvremeni biološki koncept daje sljedeću definiciju vrste:

Definicija 1

Vrsta je skup populacija jedinki sličnih jedna drugoj po strukturi, funkcijama, mjestu u biogeocenozi (ekološkoj niši), koje nastanjuju određeni dio biosfere (područja), slobodno se križaju, daju plodno potomstvo i ne hibridiziraju s druge vrste.

Ali u U zadnje vrijeme revidirana je teza o nemogućnosti hibridizacije s drugim vrstama. Znanstvenici su prestali promatrati vrste kao genetski zatvorene sustave. Neke se vrste mogu križati i proizvesti plodno hibridno potomstvo. Ali ovo je samo iznimka od općeg obrasca.

Kriteriji tipa

Kako bi jasno razlikovali jednu vrstu od druge, taksonomisti (klasifikatori) razvili su jasan popis pravila i karakteristika. Ove karakteristike nazivaju se kriterijima vrste. Pogledajmo ih pobliže.

Morfološki kriterij temelji se na analizi prisutnosti ili odsutnosti sličnosti u vanjskim ili unutarnjim karakteristikama jedinki iste vrste (od strukture kromosoma do strukturnih značajki pojedinih organa i njihovih dijelova). Morfološke karakteristike jedinstvene za određenu vrstu nazivaju se dijagnostičke.
Genetski kriterij je broj kromosoma karakterističan za svaku vrstu, njihova veličina i oblik. Ovaj kriterij omogućuje procjenu glavnih, ključnih karakteristika vrste.
Fiziološki kriterij temelji se na analizi sličnosti i razlika u životnim procesima organizama. To uključuje sposobnost opadanja i rađanja plodnog potomstva.
Biokemijski kriterij su značajke strukture i sastava makromolekula (prije svega proteina) i tijek kemijske reakcije, karakterističan za pojedince ove vrste.
Zemljopisni kriterij je da jedinke jedne vrste zauzimaju određeni dio biosfere, koji se razlikuje od areala blisko srodnih vrsta. Ali ovaj kriterij ne može biti presudan, jer postoje vrste. Rasprostranjen posvuda (često uz pomoć čovjeka) - na primjer, neki glodavci ili insekti štetnici.
Kriterij zaštite okoliša podrazumijeva kombinaciju čimbenika vanjsko okruženje, u kojem vrsta živi. Životni uvjeti u svakom pojedinom mjestu jedinstveni su i neponovljivi. Oni utječu na organizme koji tamo žive i kod njih izazivaju adaptacijske reakcije. Svaka vrsta zauzima svoju ekološku nišu u biogeocenozi.

Napomena 1

Da bi se jasno i pouzdano odredio identitet vrste jedinke, nije dovoljno koristiti samo jedan kriterij. Samo njihova kombinacija i međusobno potvrđivanje mogu dati pravi opis vrste.

Cjelovitost vrste

Kao što već znamo, vrste postoje u obliku populacija. Svaka od ovih populacija se pod utjecajem pokretačkih sila evolucije prilagodila životu u određenim uvjetima (prilagođena). Zahvaljujući ovoj okolnosti, vrsta se sastoji od brojnih populacija. Zauzima širok raspon, unatoč raznolikosti prirodnih uvjeta unutar svojih granica.

Napomena 2

Ali, unatoč tome, svaka vrsta, koja se sastoji od jedne populacije i sastoji se od njih velika količina, čini jedinstvenu cjelinu. Ova cjelovitost se postiže izolacijom jedne vrste od ostalih.

Cjelovitost vrste određena je i vezama između njezinih pojedinih jedinki (u jatu, krdu, obitelji). Cijeli taj sustav različitih veza osigurava postojanje vrste kao cjelovitog sustava.

U procesu evolucije jedinke svake vrste mogu razviti međusobne prilagodbe (briga za potomstvo, komunikacijski sustav, zaštita od neprijatelja). Ponekad prilagodbe vrste mogu dovesti do smrti pojedinih jedinki, ali ispada da jesu koristan izgledom općenito.

Pripadnost jedinki pojedinoj vrsti utvrđuje se na temelju niza kriterija.

Kriteriji tipa- to su različiti taksonomski (dijagnostički) znakovi koji su karakteristični za jednu vrstu, ali ih nema kod drugih vrsta. Skup karakteristika po kojima se jedna vrsta može pouzdano razlikovati od drugih vrsta naziva se radikal vrste (N.I. Vavilov).

Kriteriji vrste dijele se na osnovne (koji se koriste za gotovo sve vrste) i dodatne (koje je teško koristiti za sve vrste).

Osnovni kriteriji tipa

1. Morfološki kriterij vrste. Na temelju postojanja morfološke karakteristike, karakterističan za jednu vrstu, ali odsutan u drugim vrstama.

Na primjer: kod obične poskoke nosnica se nalazi u središtu nosnog štita, a kod svih ostalih poskoka (nosača, maloazijska, stepska, kavkaska, poskok) nosnica je pomaknuta prema rubu nosnog štita.

Vrsta blizanaca. Stoga se blisko povezane vrste mogu razlikovati po suptilnim karakteristikama. Postoje vrste blizanci koji su toliko slični da ih je vrlo teško razlikovati pomoću morfološkog kriterija. Na primjer, vrsta malaričnog komarca zapravo je zastupljena s devet vrsta slične vrste. Ove se vrste morfološki razlikuju samo u strukturi reproduktivnih struktura (na primjer, boja jaja kod nekih vrsta je glatko siva, kod drugih - s mrljama ili prugama), u broju i grananju dlaka na udovima ličinki , u veličini i obliku krilnih ljuski.

Kod životinja, vrste blizanaca nalaze se među glodavcima, pticama, mnogim nižim kralježnjacima (ribe, vodozemci, gmazovi), mnogim člankonošcima (rakovi, grinje, leptiri, dvokrilci, pravokrilci, opnokrilci), mekušcima, crvima, crijevima, spužvama itd.

Bilješke o srodnim vrstama (Mayr, 1968).

1. Ne postoji jasna razlika između uobičajene vrste(“morfovrsta”) i vrsta blizanaca: jednostavno kod vrsta blizanaca morfološke razlike su izražene u minimalni stupanj. Očito, formiranje srodnih vrsta podliježe istim zakonima kao i specijacija općenito, a evolucijske promjene u skupinama srodnih vrsta događaju se istom brzinom kao u morfovrstama.

2. Srodne vrste, kada se podvrgnu pažljivom proučavanju, obično pokazuju razlike u nizu malih morfoloških obilježja (na primjer, muški kukci koji pripadaju različitim vrstama jasno se razlikuju u strukturi svojih kopulacijskih organa).

3. Restrukturiranje genotipa (točnije genofonda), koje dovodi do međusobne reproduktivne izolacije, nije nužno praćeno vidljivim promjenama u morfologiji.

4. Kod životinja su srodne vrste češće ako morfološke razlike imaju manji utjecaj na formiranje parova parenja (na primjer, ako se za prepoznavanje koristi miris ili sluh); ako se životinje više oslanjaju na vid (većina ptica), onda su vrste blizanaca rjeđe.

5. Stabilnost morfološke sličnosti vrsta blizanaca posljedica je postojanja određenih mehanizama morfogenetske homeostaze.

Istodobno postoje značajne pojedinačne morfološke razlike unutar vrsta. Na primjer, poskok je predstavljen mnogim oblicima boja (crna, siva, plavkasta, zelenkasta, crvenkasta i druge nijanse). Ove se karakteristike ne mogu koristiti za razlikovanje vrsta.

2. Geografski kriterij. Temelji se na činjenici da svaka vrsta zauzima određeni teritorij (ili vodeno područje) - geografski raspon. Na primjer, u Europi, neke vrste malaričnog komarca (rod Anopheles) nastanjuju Mediteran, druge - planine Europe, Sjevernu Europu, Južnu Europu.

Međutim, geografski kriterij nije uvijek primjenjiv. Rasponi različitih vrsta mogu se preklapati, a zatim jedna vrsta glatko prelazi u drugu. U tom se slučaju formira lanac namjesnih vrsta (nadvrsta ili niz), čije se granice često mogu utvrditi samo posebnim istraživanjem (na primjer, srebrni galeb, crnokljuni galeb, zapadni galeb, kalifornijski galeb).

3. Ekološki kriterij. Temelji se na činjenici da dvije vrste ne mogu zauzeti istu ekološku nišu. Posljedično, svaku vrstu karakterizira vlastiti odnos s okolinom.

Za životinje se umjesto koncepta "ekološke niše" često koristi koncept "prilagodbene zone". Za biljke se često koristi pojam "edafo-fitocenotskog područja".

Adaptivna zona- to je određena vrsta staništa s karakterističnim skupom specifičnih uvjeta okoliša, uključujući vrstu staništa (vodeno, kopneno-zračno, tlo, organizam) i njegove posebne značajke (npr. tlo-zračni okoliš stanište - ukupna količina sunčevog zračenja, oborine, reljef, atmosferska cirkulacija, raspored ovih čimbenika po godišnjim dobima i sl.). S biogeografskog aspekta, adaptivne zone odgovaraju najvećim dijelovima biosfere - biomima, koji su skup živih organizama u kombinaciji s određenim životnim uvjetima u prostranim pejzažno-geografskim zonama. Međutim razne skupine organizmi različito koriste okolišne resurse i različito im se prilagođavaju. Dakle, unutar bioma zone crnogorično-listopadnih šuma umjereni pojas Mogu se razlikovati adaptivne zone velikih grabežljivaca čuvara (ris), velikih grabežljivaca koji sustižu (vuk), malih grabežljivaca penjača (kuna), malih kopnenih grabežljivaca (lasica) itd. Dakle, adaptivna zona je ekološki koncept koji zauzima srednji položaj između staništa i ekološke niše.

Edafo-fitocenotski areal- to je skup bioinertnih čimbenika (prvenstveno čimbenika tla, koji su sastavni dio mehaničkog sastava tla, topografije, prirode vlage, utjecaja vegetacije i aktivnosti mikroorganizama) i biotski faktori(prvenstveno skup biljnih vrsta) prirode koje čine neposredno okruženje vrsta koje nas zanimaju.

Međutim, unutar iste vrste, različite jedinke mogu zauzimati različite ekološke niše. Skupine takvih jedinki nazivaju se ekotipovi. Na primjer, jedan ekotip običnog bora nastanjuje močvare (močvarni bor), drugi - pješčane dine, treća nivelirana područja terasa borove šume.

Skup ekotipova koji tvore jedan genetski sustav (na primjer, sposobni se međusobno križati kako bi formirali punopravno potomstvo) često se naziva ekovrsta.

Dodatni kriteriji tipa

4. Fiziološko-biokemijski kriterij. Na temelju činjenice da se različite vrste mogu razlikovati u sastavu aminokiselina proteina. Na temelju ovog kriterija, na primjer, razlikuju se neke vrste galebova (haringa, crnokljuni, zapadni, kalifornijski).

Istodobno, unutar vrste postoji varijabilnost u strukturi mnogih enzima (proteinski polimorfizam), a različite vrste mogu imati slične proteine.

5. Citogenetski (kariotipski) kriterij. Temelji se na činjenici da svaku vrstu karakterizira određeni kariotip - broj i oblik metafaznih kromosoma. Na primjer, sve durum pšenice imaju 28 kromosoma u svom diploidnom setu, a sve meke pšenice imaju 42 kromosoma.

Međutim, različite vrste mogu imati vrlo slične kariotipove: na primjer, većina vrsta iz obitelji mačaka ima 2n=38. Istodobno, kromosomski polimorfizam može se uočiti unutar jedne vrste. Na primjer, los euroazijske podvrste ima 2n=68, a los sjevernoameričke vrste ima 2n=70 (u kariotipu sjevernoameričkog losa postoje 2 metacentrika manje i 4 više akrocentrika). Neke vrste imaju kromosomske rase, na primjer, crni štakor ima 42 kromosoma (Azija, Mauricijus), 40 kromosoma (Cejlon) i 38 kromosoma (Oceanija).

6. Fiziološki i reproduktivni kriterij. Temelji se na činjenici da se jedinke iste vrste mogu međusobno križati i formirati plodno potomstvo slično svojim roditeljima, a jedinke različitih vrsta koje žive zajedno se ne križaju ili su njihovi potomci neplodni.

Međutim, poznato je da je interspecifična hibridizacija često uobičajena u prirodi: kod mnogih biljaka (na primjer, vrba), niza vrsta riba, vodozemaca, ptica i sisavaca (na primjer, vukova i pasa). Istodobno, unutar iste vrste mogu postojati skupine koje su reproduktivno izolirane jedna od druge.

Pacifički losos (ružičasti losos, morski losos, itd.) živi dvije godine i mrijesti se tek prije nego ugine. Posljedično, potomci jedinki koje su se mrijestile 1990. razmnožit će se tek 1992., 1994., 1996. ("parna" rasa), a potomci jedinki koje su se mrijestile 1991. razmnožit će se tek 1993., 1995., 1997. ("parna" rasa) . neparna" utrka). “Parna” rasa ne može se križati s “neparnom”.

7. Etološki kriterij. Povezano s interspecifičnim razlikama u ponašanju životinja. Kod ptica se analiza pjesme naširoko koristi za prepoznavanje vrsta. Ovisno o prirodi zvukova koji se proizvode, razlikuju se različite vrste insekata. Različiti tipovi Sjevernoameričke krijesnice razlikuju se po učestalosti i boji svojih svjetlosnih bljeskova.

8. Povijesni kriterij. Na temelju proučavanja povijesti vrste ili skupine vrsta. Ovaj je kriterij složene prirode jer uključuje komparativna analiza suvremeni areali vrsta, analiza

U biologiji, vrsta je određena skupina jedinki koje imaju nasljednu sličnost u fiziološkim, biološkim i morfološkim karakteristikama, sposobne su se slobodno križati i stvarati održivo potomstvo. Vrste su stabilni genetski sustavi jer su u prirodi međusobno odvojene određenim brojem barijera. Znanstvenici ih razlikuju jedne od drugih prema nizu osnovnih karakteristika. Obično se razlikuju sljedeći kriteriji za vrstu: morfološki, geografski, ekološki, genetski, fizički i biokemijski.

Morfološki kriterij

Takvi znakovi su glavni u ovom sustavu. Morfološki kriteriji za vrstu temelje se na vanjskim razlikama između pojedinih skupina životinja ili biljaka. Ovo stanje dijeli organizme na vrste koje se jasno razlikuju jedna od druge po unutarnjim ili vanjskim morfološkim karakteristikama.

Geografski kriterij vrste

Temelje se na činjenici da predstavnici svakog stabilnog genetskog sustava žive unutar ograničenog prostora. Takve zone se nazivaju staništa. Međutim, geografski kriterij ima neke nedostatke. Nije dovoljno univerzalan iz sljedećih razloga. Prvo, postoje neke kozmopolitske vrste koje su rasprostranjene diljem planeta (na primjer, kit ubojica). Drugo, mnoge biološke populacije imaju geografski identična staništa. Treće, u slučaju nekih populacija koje se prebrzo šire, rasponi su vrlo varijabilni (na primjer, vrabac ili kućna muha).

Ekološki kriterij vrste

Pretpostavlja se da svaku vrstu karakteriziraju određene karakteristike, kao što su vrsta hrane, vrijeme razmnožavanja, stanište i sve ono što određuje ekološku nišu koju zauzima. Ovaj kriterij temelji se na pretpostavci da se ponašanje nekih životinja razlikuje od ponašanja drugih.

Genetski kriterij za vrstu

Ovdje se uzima u obzir glavno svojstvo bilo koje vrste - njegova genetska izolacija od drugih. Biljke i životinje različitih stabilnih genetskih sustava gotovo se nikad ne križaju. Naravno, vrsta se ne može potpuno izolirati od protoka gena srodnih vrsta. Međutim, u isto vrijeme, općenito održava postojanost svog genetskog sastava tijekom uistinu dugog vremenskog razdoblja. Upravo u genetskoj komponenti leže najjasnije razlike između predstavnika različitih bioloških populacija.

Fizikalno-biokemijski kriteriji vrste

Takvi kriteriji također ne mogu poslužiti kao apsolutno pouzdan način za razlikovanje vrsta, budući da su temeljni biokemijski procesi
javljaju u sličnim skupinama na isti način. I među svima zaseban tip postoji određeni broj prilagodbi na određene životne uvjete, što utječe na promjene biokemijskih procesa.

zaključke

Stoga je vrlo teško razlikovati vrste na temelju bilo kojeg pojedinačnog kriterija. Pripadnost jedinke pojedinoj vrsti treba utvrditi samo sveobuhvatnom usporedbom prema nizu kriterija - svim ili barem većini. Jedinke koje nastanjuju određeni teritorij i mogu se slobodno međusobno križati su populacija vrste.