Prvič sem določil kriterije za vrsto. Biokemijski kriterij vrste: definicija, primeri

Genetski (citogenetski) kriterij vrste se poleg drugih uporablja za razlikovanje elementarnih sistematskih skupin in analizo stanja vrste. V tem članku bomo preučili značilnosti merila, pa tudi težave, na katere lahko naleti raziskovalec pri njegovi uporabi.

V različnih vejah biološke znanosti so vrste opredeljene na svoj način. Z evolucijskega vidika lahko rečemo, da je vrsta skupek posameznikov, ki imajo podobnosti zunanja struktura in notranja organizacija, fizioloških in biokemičnih procesov, sposobni neomejenega križanja, puščanja plodnih potomcev in genetsko izolirani od podobnih skupin.

Vrsta je lahko predstavljena z eno ali več populacijami in ima skladno s tem celostno ali razčlenjeno območje (ozemlje/habitat)

Tipska nomenklatura

Vsaka vrsta ima svoje ime. Po pravilih binarne nomenklature je sestavljena iz dveh besed: samostalnika in pridevnika. Samostalnik je generično ime, pridevnik pa specifično ime. Na primer, v imenu "Dandelion officinalis" je vrsta "zdravilna" eden od predstavnikov rastlin iz rodu "Dandelion".

Posamezniki sorodnih vrst znotraj rodu imajo nekaj razlik v videzu, fiziologiji in okoljskih preferencah. Če pa so si preveč podobni, potem njihovo vrstno identiteto določa genetski kriterij vrste na podlagi analize kariotipov.

Zakaj vrsta potrebuje merila?

Carl Linnaeus, ki je prvi dal sodobna imena in opisal številne vrste živih organizmov, jih je štel za nespremenjene in nespremenljive. To pomeni, da vsi posamezniki ustrezajo eni podobi vrste in kakršna koli odstopanja od nje so napaka pri izvajanju ideje o vrsti.

Od prve polovice 19. stoletja so Charles Darwin in njegovi privrženci zagovarjali popolnoma drugačen koncept vrste. V skladu s tem je vrsta variabilna, heterogena in vključuje prehodne oblike. Konstantnost vrste je relativna, odvisna je od spremenljivosti okoljskih razmer. Osnovna enota obstoja vrste je populacija. Je reproduktivno izoliran in ustreza genetskemu kriteriju vrste.

Glede na heterogenost posameznikov iste vrste je lahko znanstvenikom težko določiti vrstno identiteto organizmov ali jih razdeliti med sistematske skupine.

Morfološki in genetski kriteriji vrste, biokemijski, fiziološki, geografski, ekološki, vedenjski (etološki) – vse to so kompleksi razlik med vrstami. Določajo izolacijo sistematičnih skupin, njihovo reprodukcijsko diskretnost. In iz njih je mogoče razlikovati eno vrsto od druge, ugotoviti stopnjo njihovega odnosa in položaj v biološkem sistemu.

Značilnosti genetskega kriterija vrste

Bistvo te lastnosti je, da imajo vsi posamezniki iste vrste enak kariotip.

Kariotip je neke vrste kromosomski "potni list" organizma; določa ga število kromosomov v zrelih somatskih celicah telesa, njihova velikost in strukturne značilnosti:

  • razmerje dolžin krakov kromosomov;
  • položaj centromer v njih;
  • prisotnost sekundarnih zožitev in satelitov.

Posamezniki, ki pripadajo različnim vrstam, se ne bodo mogli križati. Tudi če je mogoče pridobiti potomce, kot pri oslu in konju, tigru in levu, potem medvrstni hibridi ne bodo plodni. To je razloženo z dejstvom, da polovice genotipa niso enake in ne more priti do konjugacije med kromosomi, zato se gamete ne tvorijo.

Na fotografiji: mula je sterilni hibrid osla in kobile.

Predmet študije - kariotip

Človeški kariotip predstavlja 46 kromosomov. Pri večini proučevanih vrst je število posameznih molekul DNK v jedru, ki tvorijo kromosome, v območju od 12 do 50. Vendar obstajajo izjeme. Vinska mušica Drosophila ima v svojih celičnih jedrih 8 kromosomov, mala predstavnica družine Lepidoptera Lysandra pa ima diploidni kromosomski nabor 380.

Elektronski mikrograf kondenziranih kromosomov, ki omogoča oceno njihove oblike in velikosti, odraža kariotip. Analiza kariotipa kot del preučevanja genetskih kriterijev, kot tudi primerjava kariotipov med seboj, pomaga določiti vrstno identiteto organizmov.

Ko sta dve vrsti kot ena

Skupna značilnost tipskih meril je, da niso absolutna. To pomeni, da uporaba samo enega od njih morda ne bo zadostovala za natančno določitev. Organizmi, ki se navzven ne razlikujejo drug od drugega, se lahko izkažejo za predstavnike različnih vrst. Tu genetski kriterij priskoči na pomoč morfološkemu. Primeri dvojnic:

  1. Danes sta znani dve vrsti črnih podgan, ki sta bili prej identificirani kot ena zaradi zunanje identitete.
  2. Obstaja vsaj 15 vrst malaričnih komarjev, ki jih ločimo le s citogenetsko analizo.
  3. V Severni Ameriki so našli 17 vrst čričkov, ki imajo genetske razlike, vendar so fenotipsko razvrščeni kot ena vrsta.
  4. Menijo, da je med vsemi vrstami ptic 5% dvojnikov, za identifikacijo katerih je treba uporabiti genetski kriterij.
  5. Zmeda v taksonomiji gorskih bovidov je bila odpravljena zahvaljujoč kariološki analizi. Določeni so trije tipi kariotipov (mufloni imajo 2n=54, argali in argali 56, uriali imajo po 58 kromosomov).

Ena vrsta črne podgane ima 42 kromosomov, kariotip druge predstavlja 38 molekul DNA.

Ko je en pogled kot dva

Za skupine vrst z velikim območjem razširjenosti in številom posameznikov, kadar je znotraj njih geografska izolacija ali imajo posamezniki široko ekološko valenco, je značilna prisotnost posameznikov z različnimi kariotipi. Ta pojav je še ena različica izjem v genetskih merilih vrste.

Primeri kromosomskega in genomskega polimorfizma so pogosti pri ribah:

  • pri šarenki se število kromosomov spreminja od 58 do 64;
  • dva kariomorfa z 52 in 54 kromosomi sta bila najdena pri belomorskem sledu;
  • z diploidnim nizom 50 kromosomov imajo predstavniki različnih populacij srebrnega križa 100 (tetraploidi), 150 (heksaploidi), 200 (oktaploidi) kromosomov.

Poliploidne oblike najdemo tako pri rastlinah (kozja vrba) kot pri žuželkah (mokarji). Domače miši in gerbili imajo lahko različno število kromosomov, ki niso večkratnik diploidnega niza.

Dvoji glede na kariotip

Predstavniki različnih razredov in tipov imajo lahko kariotipe z enakim številom kromosomov. Takšnih naključij med predstavniki istih družin in rodov je veliko več:

  1. Gorile, orangutani in šimpanzi imajo kariotip, sestavljen iz 48 kromosomov. Razlik ni mogoče določiti po videzu, tukaj morate primerjati vrstni red nukleotidov.
  2. V kariotipih severnoameriškega bizona in evropskega bizona so manjše razlike. Oba imata 60 kromosomov v diploidnem kompletu. Razvrstili jih bomo kot eno vrsto, če jih bomo analizirali samo z genetskimi merili.
  3. Primere genetskih dvojčkov najdemo tudi med rastlinami, zlasti znotraj družin. Med vrbami je mogoče dobiti celo medvrstne križance.

Za prepoznavanje subtilnih razlik v genetskem materialu pri takih vrstah je treba določiti zaporedja genov in vrstni red, v katerem so vstavljeni.

Vpliv mutacij na kriterijsko analizo

Število kromosomov v kariotipu se lahko spremeni zaradi genomskih mutacij - aneuploidije ali evploidije.

Pri aneuploidiji se v kariotipu pojavi en ali več dodatnih kromosomov, lahko pa je tudi manjše število kromosomov kot pri polnopravnem posamezniku. Vzrok za to motnjo je nedisjunkcija kromosomov v fazi nastajanja gamete.

Slika prikazuje primer anevploidije pri ljudeh (Downov sindrom).

Zigote z zmanjšanim številom kromosomov se praviloma ne začnejo drobiti. In polisomski organizmi (z "dodatnimi" kromosomi) se lahko izkažejo za preživetja. V primeru trisomije (2n+1) ali pentasomije (2n+3) bo liho število kromosomov kazalo na anomalijo. Tetrasomija (2n+2) lahko povzroči dejansko napako pri določanju vrste na podlagi genetskih kriterijev.

Pomnoževanje kariotipa - poliploidija - lahko zavede raziskovalca tudi, ko kariotip mutanta predstavlja vsoto več diploidnih nizov kromosomov.

Kriterijska težavnost: Neulovljiva DNK

Premer verige DNK v nezvitem stanju je 2 nm. Genetski kriterij določa kariotip v obdobju pred celično delitvijo, ko se tanke molekule DNA večkrat spiralizirajo (kondenzirajo) in tvorijo goste paličaste strukture - kromosome. Debelina kromosoma je v povprečju 700 nm.

Šolski in univerzitetni laboratoriji so običajno opremljeni z mikroskopi z majhno povečavo (od 8 do 100), v njih ni mogoče raziskati podrobnosti kariotipa. Ločljivost svetlobnega mikroskopa vam poleg tega omogoča, da vidite predmete, ki niso krajši od polovice dolžine najkrajšega svetlobnega vala pri kateri koli, tudi največji povečavi. Najkrajša dolžina je za valove vijolična(400 nm). To pomeni, da bo najmanjši predmet, viden v svetlobnem mikroskopu, od 200 nm.

Izkazalo se je, da bo barvni dekondenzirani kromatin videti kot motna območja, kromosomi pa bodo vidni brez podrobnosti. Z elektronskim mikroskopom z ločljivostjo 0,5 nm lahko jasno vidite in primerjate različne kariotipe. Glede na debelino nitaste DNK (2 nm) bo pod takšno napravo dobro vidna.

Citogenetski kriterij v šoli

Zaradi zgoraj opisanih razlogov je uporaba mikropreparatov v laboratorijskem delu na podlagi genetskega kriterija vrste neustrezna. V nalogah lahko uporabite fotografije kromosomov, pridobljene pod elektronskim mikroskopom. Za udobje so na fotografiji posamezni kromosomi združeni v homologne pare in razporejeni po vrstnem redu. Ta diagram se imenuje kariogram.

Vzorčna naloga za laboratorijsko delo

telovadba. Oglejte si dane fotografije kariotipov, jih primerjajte in sklepajte, ali osebki pripadajo eni ali dvema vrstama.

Fotografije kariotipov za primerjavo pri laboratorijskem delu.

Delo na nalogi. Preštejte skupno število kromosomov na vsaki fotografiji kariotipa. Če se ujemata, ju primerjaj po videz. Če ne gre za kariogram, med povprečno dolgimi kromosomi na obeh slikah poiščite najkrajšega in najdaljšega, ju primerjajte po velikosti in lokaciji centromer. Sklepajte o razlikah/podobnostih kariotipov.

Odgovori na nalogo:

  1. Če se število, velikost in oblika kromosomov ujemajo, potem dva posameznika, katerih genski material je predstavljen za študij, pripadata isti vrsti.
  2. Če se število kromosomov razlikuje za dvakrat, na obeh fotografijah pa so kromosomi enake velikosti in oblike, potem sta najverjetneje posameznika predstavnika iste vrste. To bodo kariotipi diploidnih in tetraploidnih oblik.
  3. Če število kromosomov ni enako (se razlikuje za enega ali dva), na splošno pa sta oblika in velikost kromosomov obeh kariotipov enaki, govorimo o o normalnih in mutiranih oblikah ene vrste (pojav anevploidije).
  4. Če je število kromosomov različno, pa tudi neskladje med značilnostmi velikosti in oblike, bo kriterij razvrstil predstavljene osebke kot dve različni vrsti.

Iz zaključka mora biti razvidno, ali je mogoče na podlagi genetskega kriterija (in samo njega) ugotavljati vrstno identiteto osebkov.

Odgovor: to je nemogoče, saj ima kateri koli kriterij vrste, vključno z genetskim, izjeme in lahko daje napačen rezultat določitve. Natančnost je mogoče zagotoviti samo z uporabo nabora meril tipa.

Pogled. Merila tipa

Vertyanov S. Yu.

Običajno je nadvrstne taksone precej enostavno ločiti, jasno razmejevanje samih vrst pa naleti na določene težave. Nekatere vrste zasedajo geografsko ločene življenjske prostore (območja) in se zato ne križajo, temveč dajejo plodne potomce v umetnih razmerah. Linnejeva kratka definicija vrste kot skupine osebkov, ki se prosto križajo in dajejo plodne potomce, ne velja za organizme, ki se razmnožujejo partenogenetsko ali nespolno (bakterije in enocelične živali, številne višje rastline), kot tudi za izumrle oblike.

Skupek značilnih lastnosti vrste imenujemo njen kriterij.

Morfološko merilo temelji na podobnosti osebkov iste vrste glede na nabor zunanjih in notranja struktura. Morfološki kriterij je eden glavnih, vendar v nekaterih primerih morfološka podobnost ni dovolj. Malarijski komar je bil prej imenovan šest podobnih vrst, ki se ne križajo, od katerih je le ena nosilec malarije. Obstajajo tako imenovane dvojne vrste. Dve vrsti črnih podgan, ki se po videzu praktično ne razlikujeta, živita ločeno in se ne križata. Samci mnogih bitij, kot so ptice (sneki, fazani), so malo podobni samicam. Odrasel samec in samica jegulje sta si tako različni, da ju znanstveniki že pol stoletja uvrščajo v različne rodove, včasih celo v različne družine in podrede.

Fiziološko-biokemijski kriterij

Temelji na podobnosti življenjskih procesov posameznikov iste vrste. Nekatere vrste glodalcev imajo sposobnost zimskega spanja, druge pa ne. Številne sorodne rastlinske vrste se razlikujejo po sposobnosti sintetiziranja in kopičenja določenih snovi. Biokemična analiza omogoča razlikovanje med vrstami enoceličnih organizmov, ki se spolno ne razmnožujejo. Bakterije antraksa na primer proizvajajo beljakovine, ki jih druge vrste bakterij ne najdemo.

Zmogljivosti fiziološkega in biokemičnega merila imajo omejitve. Nekateri proteini nimajo le vrstne specifičnosti, ampak tudi individualne specifičnosti. Obstajajo biokemične lastnosti, ki so enake pri predstavnikih ne le različnih vrst, ampak celo redov in vrst. Fiziološki procesi se lahko pri različnih vrstah odvijajo na podoben način. Tako je hitrost presnove nekaterih arktičnih rib enaka kot pri drugih vrstah rib v južnih morjih.

Genetski kriterij

Vsi posamezniki iste vrste imajo podoben kariotip. Posamezniki različnih vrst imajo različne nabore kromosomov, se ne morejo križati in v naravnih razmerah živijo ločeno drug od drugega. Dve vrsti črnih podgan imata različno število kromosomov - 38 in 42. Kariotipi šimpanzov, goril in orangutanov se razlikujejo po lokaciji genov na homolognih kromosomih. Podobne so tudi razlike med kariotipoma bizona in bizona, ki imata v diploidnem nizu 60 kromosomov. Razlike v genetskem aparatu nekaterih vrst so lahko še bolj subtilne in so na primer v drugačen značaj vklapljanje in izklapljanje posameznih genov. Samo uporaba genetskih meril je včasih nezadostna. Ena vrsta mokarja združuje diploidne, triploidne in tetraploidne oblike, hišna miš ima tudi različne kromosomske sklope, gen za človeški jedrski protein histon H1 pa se od homolognega grahovega gena razlikuje le po enem nukleotidu. V genomih rastlin, živali in ljudi so našli tako spremenljiva zaporedja DNK, da jih lahko uporabimo za razlikovanje med brati in sestrami pri ljudeh.

Reproduktivni kriterij

(latinsko reproducere razmnoževanje) temelji na sposobnosti posameznikov ene vrste, da ustvarijo plodne potomce. Pomembno vlogo pri križanju igra vedenje posameznikov - paritveni obred, zvoki, specifični za vrsto (petje ptic, žvrgolenje kobilic). Po naravi svojega vedenja posamezniki prepoznajo paritvenega partnerja svoje vrste. Osebki podobnih vrst se morda ne križajo zaradi neusklajenega paritvenega vedenja ali neusklajenih mest za razmnoževanje. Tako se samice ene vrste žab drstijo ob bregovih rek in jezer, druge pa v lužah. Podobne vrste se morda ne križajo zaradi razlik sezona parjenja ali čas parjenja, ko živijo v različnih podnebne razmere. Različni časi cvetenja rastlin preprečujejo navzkrižno opraševanje in služijo kot kriterij za pripadnost različnim vrstam.

Reproduktivni kriterij je tesno povezan z genetskimi in fiziološkimi kriteriji. Sposobnost preživetja gamet je odvisna od izvedljivosti konjugacije kromosomov v mejozi in s tem od podobnosti ali razlike v kariotipih osebkov, ki se križajo. Razlika v dnevni fiziološki aktivnosti (dnevni ali nočni način življenja) močno zmanjša možnost prehoda.

Uporaba samo reprodukcijskega kriterija ne omogoča vedno jasnega razlikovanja med vrstami. Obstajajo vrste, ki se jasno razlikujejo po morfoloških merilih, vendar ob križanju dajejo plodne potomce. Med pticami so to nekatere vrste kanarčkov in ščinkavcev, med rastlinami pa sorte vrb in topolov. Predstavnik artiodaktilnega reda, bizon živi v stepah in gozdnih stepah. Severna Amerika in nikoli v naravnih razmerah ne sreča bizona, ki živi v gozdovih Evrope. V okolju živalskega vrta te vrste dajejo plodne potomce. Tako je bila obnovljena populacija evropskih bizonov, ki je bila med svetovnima vojnama praktično iztrebljena. Jakovi in ​​govedo, severni in rjavi medvedi, volkovi in ​​psi, sobolji in kune se križajo in dajejo plodne potomce. V rastlinskem kraljestvu so medvrstni hibridi še pogostejši, med rastlinami pa celo medgenerični hibridi.

Ekološko-geografski kriterij

Večina vrst zaseda določeno ozemlje (območje) in ekološka niša. Pekoča maslenica raste na travnikih in poljih; na vlažnih mestih je pogosta druga vrsta - plazeča maslenica; ob bregovih rek in jezer - ostra maslenica. Podobne vrste, ki živijo v istem habitatu, se lahko razlikujejo v ekoloških nišah – na primer, če se hranijo z različno hrano.

Uporaba ekološko-geografskega kriterija je omejena iz več razlogov. Razpon vrste je lahko prekinjen. Razpon vrstnega območja planinskega zajca so otoki Islandija in Irska, severna Velika Britanija, Alpe in severozahodna Evropa. Nekatere vrste imajo isto območje, na primer dve vrsti črnih podgan. Obstajajo organizmi, ki so razširjeni skoraj povsod - številni pleveli, številni škodljivci in glodalci.

Problem določitve vrste včasih preraste v kompleksen znanstveni problem in se rešuje z nizom kriterijev. Tako je vrsta zbirka posameznikov, ki zasedajo določeno območje in imajo en sam genski sklad, ki zagotavlja dedno podobnost morfoloških, fizioloških, biokemičnih in genetskih lastnosti, ki se križajo v naravnih razmerah in proizvajajo plodne potomce.

Bibliografija

Za pripravo tega dela so bili uporabljeni materiali s spletnega mesta http://www.portal-slovo.ru

Opredelitev vrste

Ves čas so imeli različni raziskovalci svoje poglede na vrsto kot tako. Jean-Baptiste Lamarck je priznaval le skupine posameznikov, ki živijo v določenih razmerah, torej populacije. Carl Leinaeus je sicer priznaval resničnost vrst, vendar je zanikal dejstvo evolucije.

Po mnenju Charlesa Darwina in njegovih privržencev vrste dejansko obstajajo kot skupek posameznikov. Vsaka vrsta je bolj ali manj jasno ločena od drugih in ima določene lastnosti in življenjski prostor. Zaradi evolucije se vrste spreminjajo. Pred vsako vrsto je cela veriga prednikov, ki tvorijo filogenetsko serijo.

Sodobni biološki koncept daje naslednjo definicijo vrste:

Definicija 1

Vrsta je skupek populacij osebkov, ki so si podobni po strukturi, funkcijah, mestu v biogeocenozi (ekološki niši), ki naseljujejo določen del biosfere (območje), se prosto križajo, dajejo plodne potomce in se ne križajo z druge vrste.

Ampak v Zadnje čase teza o nezmožnosti hibridizacije z drugimi vrstami je revidirana. Znanstveniki so prenehali gledati na vrste kot na genetsko zaprte sisteme. Nekatere vrste se lahko križajo in ustvarijo plodne hibridne potomce. Toda to je le izjema od splošnega vzorca.

Merila tipa

Da bi jasno razlikovali eno vrsto od druge, so taksonomisti (klasifikatorji) razvili jasen seznam pravil in značilnosti. Te značilnosti se imenujejo merila vrste. Oglejmo si jih pobližje.

  • Morfološki kriterij temelji na analizi prisotnosti ali odsotnosti podobnosti v zunanjih ali notranjih značilnostih osebkov iste vrste (od strukture kromosomov do strukturnih značilnosti posameznih organov in njihovih delov). Morfološke značilnosti, značilne za določeno vrsto, se imenujejo diagnostične.
  • Genetsko merilo je število kromosomov, značilnih za vsako vrsto, njihova velikost in oblika. To merilo omogoča presojo glavnih, ključnih značilnosti vrste.
  • Fiziološki kriterij temelji na analizi podobnosti in razlik v življenjskih procesih organizmov. Sem spadajo sposobnost zalege in rojevanja plodnih potomcev.
  • Biokemijsko merilo so značilnosti strukture in sestave makromolekul (predvsem beljakovin) in potek kemične reakcije, značilen za posameznike te vrste.
  • Geografsko merilo je, da posamezniki ene vrste zasedajo določen del biosfere, ki se razlikuje od razširjenosti sorodnih vrst. Toda to merilo ne more biti odločilno, saj obstajajo vrste. Porazdeljeno povsod (pogosto s pomočjo človeka) - na primer nekateri glodavci ali škodljivci žuželk.
  • Okoljsko merilo pomeni kombinacijo dejavnikov zunanje okolje, v katerem vrsta živi. Življenjski pogoji v vsakem posameznem kraju so edinstveni in neponovljivi. Vplivajo na tam živeče organizme in v njih povzročajo prilagoditvene reakcije. Vsaka vrsta zaseda svojo ekološko nišo v biogeocenozi.

Opomba 1

Za jasno in zanesljivo določitev vrstne identitete posameznika ni dovolj uporaba enega samega kriterija. Samo njihova kombinacija in medsebojna potrditev lahko da pravi opis vrste.

Celovitost vrste

Kot že vemo, vrste obstajajo v obliki populacij. Vsaka od teh populacij se je pod vplivom gonilnih sil evolucije prilagodila življenju v določenih razmerah (prilagojena). Zaradi te okoliščine je vrsta sestavljena iz številnih populacij. Zavzema širok razpon, kljub pestrosti naravnih danosti v svojih mejah.

Opomba 2

Toda kljub temu katera koli vrsta, sestavljena iz ene populacije in sestavljena iz njih velika količina, tvori eno samo celoto. Ta celovitost se doseže z izolacijo ene vrste od ostalih.

Celovitost vrste določajo tudi povezave med njenimi posameznimi osebki (v jati, čredi, družini). Celoten sistem različnih povezav zagotavlja obstoj vrste kot celovitega sistema.

V procesu evolucije lahko posamezniki vsake vrste razvijejo medsebojne prilagoditve (skrb za potomce, komunikacijski sistem, zaščita pred sovražniki). Včasih lahko prilagoditve vrst povzročijo smrt posameznih posameznikov, vendar se izkažejo uporaben na videz na splošno.

Pripadnost osebkov določeni vrsti ugotavljamo na podlagi številnih kriterijev.

Merila tipa- to so različni taksonomski (diagnostični) znaki, ki so značilni za eno vrsto, vendar jih pri drugih vrstah ni. Niz značilnosti, po katerih je mogoče eno vrsto zanesljivo razlikovati od drugih vrst, se imenuje radikal vrste (N. I. Vavilov).

Vrstna merila delimo na osnovna (ki se uporabljajo za skoraj vse vrste) in dodatna (ki jih je težko uporabiti za vse vrste).

Osnovna merila vrste

1. Morfološki kriterij vrste. Na podlagi obstoja morfološke značilnosti, ki je značilen za eno vrsto, vendar ga pri drugih vrstah ni.

Na primer: pri navadnem gadu se smrček nahaja v središču nosnega ščita, pri vseh drugih gadih (nozdi, maloazijski, stepski, kavkaški, gad) pa je smrček premaknjen na rob nosnega ščita.

Vrste dvojčkov. Tako se lahko tesno povezane vrste razlikujejo po subtilnih značilnostih. Obstajajo vrste dvojčkov, ki so si tako podobne, da jih je zelo težko razlikovati po morfološkem kriteriju. Na primer, vrst malaričnega komarja dejansko predstavlja devet zelo podobne vrste. Te vrste se morfološko razlikujejo le po strukturi reproduktivnih struktur (na primer, barva jajc pri nekaterih vrstah je gladko siva, pri drugih - s pikami ali črtami), po številu in razvejanosti dlačic na okončinah ličink. , v velikosti in obliki krilnih lusk.

Pri živalih najdemo dvojčke med glodalci, pticami, številnimi nižjimi vretenčarji (ribe, dvoživke, plazilci), številnimi členonožci (raki, pršice, metulji, dvokrilci, pravokrilci, himenoptera), mehkužci, črvi, črvi, coelenterati, spužve itd.

Opombe o vrstah sorodnikov (Mayr, 1968).

1. Ni jasne razlike med pogoste vrste(»morfovrsta«) in vrsta dvojčka: preprosto pri vrstah dvojčka so morfološke razlike izražene v minimalna stopnja. Očitno je nastanek vrst sorodnikov podvržen istim zakonom kot speciacija na splošno in evolucijske spremembe v skupinah vrst sorodnikov se dogajajo z enako hitrostjo kot pri morfospecijah.

2. Vrste sorodnikov, če so podvržene skrbnemu preučevanju, običajno kažejo razlike v številnih majhnih morfoloških znakih (na primer, samci žuželk, ki pripadajo različnim vrstam, se jasno razlikujejo v strukturi svojih kopulacijskih organov).

3. Prestrukturiranje genotipa (natančneje genskega sklada), ki vodi v medsebojno reproduktivno izolacijo, ni nujno spremljano z vidnimi spremembami v morfologiji.

4. Pri živalih so sorodne vrste pogostejše, če morfološke razlike manj vplivajo na nastanek paritvenih parov (na primer, če za prepoznavanje uporabljamo vonj ali sluh); če se živali bolj zanašajo na vid (večina ptic), potem so vrste dvojčkov manj pogoste.

5. Stabilnost morfološke podobnosti vrst dvojčkov je posledica obstoja določenih mehanizmov morfogenetske homeostaze.

Hkrati pa obstajajo pomembne individualne morfološke razlike znotraj vrst. Na primer, navadni gad je predstavljen s številnimi barvnimi oblikami (črna, siva, modrikasta, zelenkasta, rdečkasta in drugi odtenki). Teh lastnosti ni mogoče uporabiti za razlikovanje vrst.

2. Geografski kriterij. Temelji na dejstvu, da vsaka vrsta zaseda določeno ozemlje (ali vodno območje) - geografsko območje. Na primer, v Evropi nekatere vrste malarijskih komarjev (rod Anopheles) naseljujejo Sredozemlje, druge - gore Evrope, severne Evrope, južne Evrope.

Vendar geografsko merilo ni vedno uporabno. Razponi različnih vrst se lahko prekrivajo, nato pa ena vrsta gladko prehaja v drugo. V tem primeru se oblikuje veriga vikariantnih vrst (nadvrst ali serij), meje med katerimi je pogosto mogoče določiti le s posebnimi raziskavami (na primer slani galeb, črnokljuni galeb, zahodni galeb, kalifornijski galeb).

3. Ekološki kriterij. Temelji na dejstvu, da dve vrsti ne moreta zasedati iste ekološke niše. Posledično je za vsako vrsto značilen lasten odnos z okoljem.

Za živali se namesto koncepta "ekološke niše" pogosto uporablja koncept "prilagodljive cone". Za rastline se pogosto uporablja koncept "edafo-fitocenotskega območja".

Prilagodljivo območje- to je določena vrsta habitata z značilnim naborom specifičnih okoljskih pogojev, vključno z vrsto habitata (vodni, kopno-zračni, prst, organizem) in njegovimi posebnostmi (npr. okolje zemlja-zrak habitat - skupna količina sončnega sevanja, padavine, relief, atmosferski kroženje, porazdelitev teh dejavnikov po letnem času itd.). Z biogeografskega vidika prilagoditvena območja ustrezajo največjim razdelkom biosfere - biomom, ki so skupek živih organizmov v kombinaciji z določenimi življenjskimi razmerami v prostranih pokrajinsko-geografskih pasovih. Vendar razne skupine organizmi različno uporabljajo okoljske vire in se jim različno prilagajajo. Zato znotraj bioma cone iglasto-listavcev zmernem pasu Ločimo prilagoditvena območja velikih plenilcev čuvajev (ris), velikih plenilcev, ki prehitevajo (volk), malih plezalcev po drevesih (kuna), malih kopenskih plenilcev (podlasica) itd. Prilagodljivo območje je torej ekološki koncept, ki zavzema vmesni položaj med habitatom in ekološko nišo.

Edafo-fitocenotsko območje- to je skupek bioinertnih dejavnikov (predvsem talnih dejavnikov, ki so sestavni del mehanske sestave tal, topografije, narave vlage, vpliva vegetacije in delovanja mikroorganizmov) in biotski dejavniki(predvsem zbirka rastlinskih vrst) narave, ki sestavljajo neposredno okolje vrste, ki nas zanima.

Vendar pa lahko znotraj iste vrste različni posamezniki zasedajo različne ekološke niše. Skupine takih osebkov imenujemo ekotipi. Na primer, en ekotip navadnega bora naseljuje močvirja (močvirski bor), drugi - peščene sipine, tretje uravnane površine teras borovega gozda.

Niz ekotipov, ki tvorijo en sam genski sistem (na primer sposobni medsebojnega križanja, da tvorijo polnopravne potomce), se pogosto imenuje ekovrsta.

Dodatna merila vrste

4. Fiziološko-biokemični kriterij. Na podlagi dejstva, da se lahko različne vrste razlikujejo v aminokislinski sestavi beljakovin. Na podlagi tega merila se na primer razlikujejo nekatere vrste galebov (sled, črnokljuni, zahodni, kalifornijski).

Hkrati pa znotraj vrste obstaja variabilnost v strukturi številnih encimov (proteinski polimorfizem), različne vrste pa imajo lahko podobne beljakovine.

5. Citogenetski (kariotipski) kriterij. Temelji na dejstvu, da je za vsako vrsto značilen določen kariotip - število in oblika metafaznih kromosomov. Na primer, vse trde pšenice imajo 28 kromosomov v diploidnem kompletu, vse mehke pšenice pa 42 kromosomov.

Vendar imajo lahko različne vrste zelo podobne kariotipe: na primer, večina vrst družine mačk ima 2n=38. Hkrati je mogoče opaziti kromosomski polimorfizem znotraj ene vrste. Na primer, los evrazijske podvrste ima 2n=68, los severnoameriške vrste pa 2n=70 (v kariotipu severnoameriškega losa sta 2 metacentrika manj in 4 več akrocentrika). Nekatere vrste imajo kromosomske rase, na primer črna podgana ima 42 kromosomov (Azija, Mauritius), 40 kromosomov (Cejlon) in 38 kromosomov (Oceanija).

6. Fiziološki in reprodukcijski kriterij. Temelji na dejstvu, da se osebki iste vrste lahko med seboj križajo in tvorijo plodne potomce, podobne svojim staršem, osebki različnih vrst, ki živijo skupaj, pa se ne križajo ali pa so njihovi potomci neplodni.

Vendar pa je znano, da je medvrstna hibridizacija pogosto pogosta v naravi: v številnih rastlinah (na primer vrba), številnih vrstah rib, dvoživk, ptic in sesalcev (na primer volkov in psov). Hkrati pa lahko znotraj iste vrste obstajajo skupine, ki so reproduktivno izolirane druga od druge.

Pacifiški losos (roza losos, kema itd.) živi dve leti in se drsti šele pred smrtjo. Posledično se bodo potomci osebkov, ki so se drstili leta 1990, razmnoževali šele v letih 1992, 1994, 1996 (»enaka« rasa), potomci osebkov, ki so se drstili leta 1991, pa šele v letih 1993, 1995, 1997 (»enaka« rasa) .liha" dirka). "Soda" rasa se ne more križati z "liho".

7. Etološki kriterij. Povezano z medvrstnimi razlikami v vedenju živali. Pri pticah se analiza pesmi pogosto uporablja za prepoznavanje vrst. Glede na naravo proizvedenih zvokov se različne vrste žuželk razlikujejo. Različni tipi Severnoameriške kresnice se razlikujejo po pogostosti in barvi svetlobnih utripov.

8. Zgodovinski kriterij. Temelji na preučevanju zgodovine vrste ali skupine vrst. To merilo je kompleksne narave, saj vključuje primerjalna analiza sodobni areali vrst, analiza

V biologiji je vrsta določena zbirka osebkov, ki imajo dedno podobnost v fizioloških, bioloških in morfoloških značilnostih, so sposobni svobodnega križanja in ustvarjanja sposobnih potomcev. Vrste so stabilni genetski sistemi, saj so v naravi med seboj ločene z določenim številom ovir. Znanstveniki jih med seboj ločijo po številnih osnovnih značilnostih. Običajno se za vrsto razlikujejo naslednja merila: morfološka, ​​geografska, okoljska, genetska, fizikalna in biokemijska.

Morfološki kriterij

Takšni znaki so glavni v tem sistemu. Morfološka merila za vrsto temeljijo na zunanjih razlikah med posameznimi skupinami živali ali rastlin. Ta pogoj deli organizme na vrste, ki se med seboj jasno razlikujejo po notranjih ali zunanjih morfoloških značilnostih.

Geografska merila vrste

Temeljijo na dejstvu, da predstavniki vsakega stabilnega genetskega sistema živijo v omejenem prostoru. Takšna območja imenujemo habitati. Vendar ima geografsko merilo nekaj pomanjkljivosti. Ni dovolj univerzalen iz naslednjih razlogov. Prvič, obstajajo nekatere kozmopolitske vrste, ki so razširjene po vsem planetu (na primer kit ubijalec). Drugič, številne biološke populacije imajo geografsko enake habitate. Tretjič, v primeru nekaterih prehitro rastočih populacij so območja razširjenosti zelo spremenljiva (na primer vrabec ali hišna muha).

Ekološki kriterij vrste

Predpostavlja se, da so za vsako vrsto značilne določene značilnosti, kot so vrsta hrane, čas razmnoževanja, življenjski prostor in vse, kar določa ekološko nišo, ki jo zaseda. Ta kriterij temelji na predpostavki, da se vedenje nekaterih živali razlikuje od vedenja drugih.

Genetski kriterij za vrsto

Tu se upošteva glavna lastnost katere koli vrste - njena genetska izolacija od drugih. Rastline in živali različnih stabilnih genetskih sistemov se skoraj nikoli ne križajo. Seveda vrste ni mogoče popolnoma izolirati od pretoka genov sorodnih vrst. Vendar pa hkrati na splošno ohranja konstantnost svoje genetske sestave v resnično dolgem časovnem obdobju. Prav v genetski komponenti so najjasnejše razlike med predstavniki različnih bioloških populacij.

Fizikalno-biokemijski kriteriji vrste

Takšna merila tudi ne morejo služiti kot absolutno zanesljiv način za razlikovanje med vrstami, saj so temeljni biokemični procesi
pojavljajo v podobnih skupinah na enak način. In med vsemi ločena vrsta obstaja določeno število prilagoditev na določene življenjske pogoje, kar vpliva na spremembe biokemičnih procesov.

zaključki

Tako je zelo težko razlikovati med vrstami na podlagi enega samega kriterija. Pripadnost posameznika kateri koli vrsti je treba ugotavljati le s celovito primerjavo po številnih kriterijih – vseh ali vsaj večini. Osebki, ki zasedajo določeno ozemlje in se lahko prosto križajo med seboj, so populacija vrste.

Povezane publikacije