Libro di testo per le classi 10-11

§ 49. L'isolamento: un fattore evolutivo

Anche Charles Darwin sottolineava che l'isolamento è un fattore evolutivo molto importante, poiché porta alla divergenza nelle caratteristiche degli individui all'interno della stessa specie e impedisce l'incrocio degli individui diversi tipi tra di loro.

Isolamento geografico. Consideriamo i modi in cui l'isolamento viene effettuato in natura, portando alla divergenza delle caratteristiche della popolazione. Il più comune è l’isolamento spaziale o geografico. La sua essenza risiede nella rottura dell'unico habitat in cui viveva la specie in parti non comunicanti tra loro. Di conseguenza, le singole popolazioni si isolano, quindi il libero incrocio di individui provenienti da diverse parti dell'areale risulta essere impossibile o estremamente difficile.

Le mutazioni possono verificarsi casualmente in qualsiasi popolazione isolata. A causa della deriva genetica e dell’azione della selezione naturale, la composizione genotipica delle popolazioni isolate diventa sempre più diversa.

Le ragioni che portano all’emergere dell’isolamento geografico sono numerose: la formazione di montagne o fiumi, istmi o stretti, lo sterminio di popolazioni in determinate aree, ecc.

A causa dell'impossibilità di incrociare individui provenienti da diverse popolazioni isolate, ognuna di esse sviluppa una propria direzione processo evolutivo. Nel tempo, ciò porta a differenze significative nella loro struttura genotipica e ad un indebolimento e persino alla completa cessazione dello scambio genetico tra le popolazioni.

Isolamento ambientale. Un altro modo che porta alla divergenza demografica è l’isolamento ecologico. Si basa sulle differenze nelle preferenze degli animali o delle piante in cui stabilirsi certo posto e si incrociano in periodi dell'anno strettamente definiti. Alcuni pesce salmone, ad esempio, si riproducono non ogni anno, ma ogni due anni. Inoltre, una popolazione di pesci viene a deporre nella stessa area di deposizione delle uova in un anno pari, e un'altra in un anno dispari. Per questo motivo i rappresentanti di popolazioni diverse non possono incrociarsi e le popolazioni si isolano.

Un altro tipo di isolamento ecologico è associato alla preferenza degli organismi viventi per un particolare habitat. La trota Sevan è un esempio di tale isolamento. Diverse popolazioni di trote depongono le uova alle foci di diversi corsi d'acqua e fiumi di montagna sfociando nel lago, quindi il libero attraversamento tra di loro è estremamente difficile. L’isolamento ecologico impedisce quindi l’incrocio di individui provenienti da popolazioni diverse e funge, come l’isolamento geografico, come stadio iniziale della divergenza tra le popolazioni.

Meccanismi biologici che impediscono agli individui di specie diverse di incrociarsi. Esistono meccanismi complessi che impediscono agli individui di specie diverse che vivono nello stesso territorio di incrociarsi. Le differenze nel comportamento degli animali sono particolarmente importanti nell’attuazione di tale isolamento.

La dissomiglianza nei canti di accoppiamento, nei rituali di corteggiamento, negli odori emessi, negli habitat preferiti: tutto ciò protegge in modo affidabile individui di specie diverse dall'accoppiamento. Molte specie, inoltre, presentano differenze nella struttura degli organi genitali, che costituisce un ulteriore ostacolo all'incrocio. Nelle piante si osserva l'incapacità del polline di alcune specie di germinare sugli stimmi di altre specie. Nel caso in cui avvenga la fecondazione, si osserva la morte degli zigoti. ragioni genetiche. Nei casi in cui tutte le barriere vengono superate e nonostante ciò nascono prole ibrida, spesso queste risultano sterili a causa di disturbi meiotici dovuti a differenze nella struttura e nel numero dei cromosomi.

COSÌ, vari tipi l'isolamento, da un lato, crea i prerequisiti per la divergenza delle popolazioni e la successiva speciazione, e dall'altro contribuisce alla conservazione della struttura genetica della specie.

1. Spiegare come si formano nuove specie in condizioni di isolamento geografico o ambientale.
2. Qual è la differenza tra isolamento geografico e ambientale?

Pagina 30. Ricorda

1. Quali livelli di organizzazione della natura vivente conosci?

Molecolare (ad esempio, molecole di grasso). Cellulare (eritrociti - globuli rossi). Il tessuto non è più una cellula, ma un gruppo di cellule simili per struttura, origine e che svolgono le stesse funzioni. (Ad esempio, negli animali c'è nervoso, epiteliale, grasso, sangue e linfa, e nelle piante è conduttivo, tegumentario, meccanico ed educativo). Organo (Un organo è costituito da diversi tessuti collegati tra loro). Ad esempio: cuore, fegato, reni. Organistico (ad esempio umano, cane, gatto.). Specie (specie Homo Sapiens). Popolazione (una specie in un territorio parzialmente o completamente isolata da altre popolazioni simili). Biocenotico. A volte dicono che esiste anche il livello della biosfera, ma su di esso si trovano tutti gli organismi viventi del pianeta e le cose inerti (atmosfera, idrosfera e litosfera).

2. Cos'è una specie?

Una specie è un insieme di individui simili nella struttura, capaci di incrociarsi e avere un habitat comune (area di distribuzione).

3. Quali altre categorie sistematiche conosci?

Regno supremo

Regno

Sottoregno

Tipo/dipartimento

Squadra/ordine

Famiglia

Pagina 33. Domande per test e compiti

1. Definire il concetto di “specie”.

Specie - insieme di individui simili nell'organizzazione strutturale e funzionale (criteri biochimici, citologici, istologici, anatomici e fisiologici), aventi la stessa origine (criterio evolutivo), lo stesso cariotipo (criterio citogenetico), comportamento simile (criterio etologico), liberamente incrociandosi tra loro (criterio riproduttivo) e producendo prole fertile, occupando un determinato habitat (criterio geografico) e caratterizzato da determinate relazioni con altri organismi e fattori ambiente (criterio ecologico).

2. Spiegare quali meccanismi biologici impediscono lo scambio di geni tra specie.

Una delle caratteristiche importanti di una specie è il suo isolamento riproduttivo, cioè la presenza di meccanismi che impediscono l'incrocio con individui di altre specie e, di conseguenza, impediscono il flusso di geni dall'esterno, la protezione del pool genetico dall'afflusso di geni provenienti da altre specie, comprese specie strettamente imparentate, si ottiene in diversi modi. Si possono identificare i seguenti meccanismi che impediscono lo scambio di geni tra specie:

1. differenze nei tempi di riproduzione tra rappresentanti di specie diverse;

2. differenze nei luoghi preferiti per la riproduzione;

3. discrepanza tra standard di comportamento sessuale specifico;

4. mancata corrispondenza degli enzimi acrosomiale (la parte anteriore della testa dello sperma) struttura chimica membrane delle uova;

5. discrepanza nella struttura degli organi genitali dei rappresentanti vari tipi;

6. non vitalità o sterilità ibridi interspecifici.

Di conseguenza, una specie è un'unità realmente esistente, geneticamente indivisibile del mondo organico.

3. Qual è la ragione dell'infertilità degli ibridi interspecifici? Spiega questo fenomeno utilizzando la tua conoscenza del meccanismo della meiosi.

I tempi di riproduzione in specie strettamente imparentate potrebbero non coincidere. Se i tempi sono gli stessi, allora i siti di riproduzione preferiti non coincidono. Ad esempio, le femmine di una specie di rane si riproducono lungo le rive dei fiumi e di un'altra specie - nelle pozzanghere. È esclusa l'inseminazione accidentale di uova da parte di un maschio di un'altra specie. Molte specie animali hanno rigidi rituali di accoppiamento. Se uno dei potenziali partner di accoppiamento ha un rituale comportamentale che si discosta da quello specifico, l'accoppiamento non avviene. Se avviene l'accoppiamento, lo sperma di un maschio di un'altra specie non sarà in grado di penetrare nell'uovo e le uova non verranno fecondate. Ma a volte durante l'incrocio interspecifico avviene la fecondazione. In questo caso, gli ibridi risultanti hanno una vitalità ridotta o sono sterili e non producono prole. Esempio famoso– Un mulo è un ibrido tra un cavallo e un asino. Sebbene sia completamente vitale, il mulo è sterile a causa di disturbi nella meiosi: i cromosomi non omologhi non si coniugano e non si formano bivalenti. I cromosomi non si separano cellule diverse. Di conseguenza, le cellule sessuali non si formano e il corpo non può lasciare la prole. I meccanismi elencati che impediscono lo scambio di geni tra le specie hanno un'efficacia disuguale, ma in combinazione condizioni naturali creano un isolamento genetico virtualmente impenetrabile tra le specie.

4. Quali criteri usano gli scienziati per caratterizzare una specie? Quali criteri ritieni più importanti nel determinare una specie?

Le caratteristiche e le proprietà caratteristiche di una determinata specie sono chiamate criteri di specie. Esistono morfologici (somiglianza di struttura), genetici (stesso insieme di cromosomi), fisiologici (somiglianza di processi fisiologici), biochimici (somiglianza di processi biochimici), geografici (area della specie) ed ecologici (somiglianza di condizioni di vita) criteri. Nessuno dei criteri può essere considerato assoluto, cioè per caratterizzare una specie è necessario tenere conto dell'intero insieme dei criteri. Quindi, ad esempio, una struttura simile potrebbe non essere un segno di una specie, poiché in natura esistono specie morfologicamente indistinguibili - doppie (l'arvicola comune e l'arvicola dell'Europa orientale; nel primo caso, l'insieme di cromosomi è 46, e nel secondo - 54). Caratteristica importante specie è che una specie è un sistema genetico chiuso, cioè non vi è scambio di geni tra i pool genetici di due specie. Questo fenomeno si basa su differenze nell'insieme dei cromosomi (cioè un criterio genetico), discrepanze nei tempi di riproduzione (cioè un criterio ambientale), differenze nella struttura degli organi genitali (criterio morfologico), differenze nella comportamento di accoppiamento (criterio fisiologico) e altri fattori. La struttura genetica di una specie cambia sotto l'influenza di fattori evolutivi, quindi la specie è eterogenea.

5. Qual è l'areale della specie?

L'areale di una specie è l'area di distribuzione della specie. La dimensione dei loro habitat può variare notevolmente tra le diverse specie. Ad esempio, il pino silvestre cresce quasi in tutto il territorio della Russia e il bucaneve è caratteristico solo del Caucaso settentrionale.

Le specie che occupano vaste aree e si trovano ovunque sono chiamate cosmopolite, mentre quelle che vivono solo in piccole aree specifiche sono chiamate endemiche. Sono le specie endemiche che danno il maggior contributo alla diversità della vita sul nostro pianeta. E hanno anche bisogno della protezione più attenta, a causa del loro numero esiguo, del rigido attaccamento a determinate condizioni di vita, a determinati alimenti, ecc.

6. Caratterizzare la specie Gatto domestico secondo i criteri principali.

Criterio morfologico: il mammifero è di taglia piccola, ha quattro zampe e una coda, è ricoperto di pelo, ha sviluppato zanne e artigli retrattili.

Genetico: il cariotipo di un gatto è rappresentato da 19 paia di cromosomi, di cui 18 paia sono cromosomi somatici e una coppia è cromosomi sessuali.

Fisiologico: preferisce uno stile di vita serale-notturno, sta in agguato (piuttosto che inseguire) le prede e, se necessario, emette caratteristici miagolii e fusa. Biochimico: composizione chimica i polimeri sono standard per i mammiferi a sangue caldo. Ecologico: è un predatore, caccia piccoli roditori e uccelli.

Geografica: la specie è cosmopolita, vive quasi ovunque ed è attaccata alle abitazioni umane.

7. Definire il concetto di “popolazione”.

A causa delle condizioni ambientali ineguali, gli individui della stessa specie all'interno dell'areale si dividono in unità più piccole: le popolazioni. In realtà una specie esiste proprio sotto forma di popolazioni. Una popolazione - la struttura elementare di una specie - è un insieme di individui di una determinata specie che si incrociano liberamente, che vivono a lungo in una determinata area dell'areale della specie. All'interno di una popolazione, la frequenza degli incroci tra individui è molto più elevata che tra popolazioni. Le specie sono la somma delle popolazioni; All'interno di una popolazione avviene la selezione naturale e, in determinate condizioni, possono formarsi prima delle sottospecie e poi nuove specie.

Pensa e fallo.

1. Perché una specie può essere distinta da un'altra solo attraverso una combinazione di vari criteri? Quali criteri ritieni più importanti?

Perché ci sono specie gemelle che sono simili criterio morfologico e specie simili nel cariotipo.

2. Conoscete esempi in cui la formulazione "una specie come sistema geneticamente chiuso" si è rivelata errata?

Gli esperimenti di Karpechenko. Ravanello e cavolo trattati con colchicina con corredi cromosomici poliploidi sono riusciti a dare origine a una nuova specie. Triticale. Ibridi animali (mulo, bardotto, zebroide, ligre). Trasduzione (trasferimento di geni mediante batteriofago da un tipo di batteri a un altro). Tutte le conquiste dell'ingegneria genetica.

5. Fornire prove che indichino che le specie esistono oggettivamente in natura.

Per includere una nuova specie negli elenchi della fauna di una determinata regione o della fauna del mondo, esistono le cosiddette commissioni faunistiche, composte da esperti qualificati, che prendono questa o quella decisione. I membri della Commissione considerano la prova inconfutabile della presenza di una particolare specie in un dato territorio. Tipicamente, tali prove sono materiali complessi provenienti da studi biologici, ambientali o genetici (molecolari). Se viene descritta una nuova specie, il suo nome e il suo status sistematico vengono successivamente confermati Comitato Internazionale secondo la nomenclatura biologica.

>> Meccanismi isolanti

1. Qual è la ragione della differenza tra gli organismi scoperti da Charles Darwin nelle Isole Galapagos e le forme strettamente correlate sulla terraferma?
2. Quali fattori naturali ne isolano alcuni popolazioni organismi provenienti da altre popolazioni della stessa specie?

Darwin scoprì che le differenze tra popolazioni della stessa specie si manifestano sotto forma di adattamento condizioni diverse vita. Alla luce conoscenza moderna ciò significa che gli individui nelle popolazioni sviluppano determinate proprietà geneticamente fissate che li distinguono gli uni dagli altri e garantiscono il miglior adattamento degli organismi alle condizioni di una particolare area. Ecco un esempio. Popolazioni di aringhe dell'Atlantico in diverse aree oceaniche moltiplicare V tempi diversi anno. Una condizione necessaria La sopravvivenza delle aringhe giovani è dovuta alla coincidenza dei tempi di schiusa delle larve dalle uova e dello sviluppo di piccoli fitoplancton, il loro alimento principale. A seconda della latitudine della zona, il picco di sviluppo del fitoplancton avviene in primavera, estate, autunno o inverno.

Di conseguenza, si distinguono le aringhe che riproducono primavera, estate, autunno e inverno, le cui popolazioni vivono separatamente, presentano lievi differenze esterne, ma appartengono alla stessa specie e possono incrociarsi, producendo una prole fertile.

Le differenze tra le popolazioni possono portare al loro isolamento riproduttivo, alla perdita della capacità di individui di popolazioni diverse di incrociarsi liberamente tra loro?

Le popolazioni che vivono su isole diverse sono isolate l'una dall'altra e i loro individui praticamente non si mescolano. È chiaro che in condizioni di tale isolamento puramente geografico si accumulano gradualmente differenze nella struttura o nel comportamento e ciò può alla fine portare alla formazione di nuove specie di animali o piante.

In che modo individui di popolazioni diverse perdono la capacità di incrociarsi e scambiare geni con altri individui della stessa specie? Ciò è semplicemente dovuto alla separazione geografica o ci sono altri meccanismi? Le risposte a queste domande forniscono la chiave per comprendere i meccanismi di speciazione.

È stato stabilito che i fattori fisici ambiente habitat e proprietà biologiche gli organismi possono portare a restrizioni sullo scambio genetico. Ciò si verifica a seguito dell'attivazione di vari tipi di meccanismi isolanti

Diamo un'occhiata ad alcuni esempi.

SU Isole Hawaii Esistono due specie di moscerini della frutta che sono molto simili nell'aspetto. Entrambe le specie vivono negli stessi luoghi, nutrendosi della linfa della stessa pianta legnosa. In questo caso, una specie si nutre della linfa che scorre lungo i tronchi e i rami nelle parti superiori dell'albero, mentre l'altra si nutre di pozze di linfa sul suolo della foresta. L'incrocio tra queste specie non avviene mai a causa della loro separazione spaziale. Questo esempio mostra che le differenze genetiche tra le popolazioni possono derivare da diverse specializzazioni ecologiche.

Un interessante esempio di isolamento comportamentale è dimostrato da varie specie di lucciole. Ciascuna delle specie che convivono è caratterizzata da una certa traiettoria luminosa e da tipi di segnali luminosi emessi. Le traiettorie possono essere a zigzag, diritte o ad anello, e le pulsazioni luminose possono essere brevi o lunghe sotto forma di riflessioni stabili (Fig. 76). Durante l'accoppiamento, gli individui si selezionano a vicenda, concentrandosi rigorosamente sul tipo di segnale luminoso. Questo esempio mostra che l’isolamento tra le popolazioni può essere rafforzato dalla formazione certi tipi comportamento: lo sviluppo di reazioni riflesse solo a segnali di un tipo o dell'altro.

Il polline di alcune specie vegetali, come le orchidee, viene trasportato solo da alcune specie di animali, il cui comportamento istintivo garantisce che lo scambio genetico avvenga solo tra individui della propria specie.

Negli animali con fecondazione esterna, i meccanismi di isolamento operano a livello molecolare. U stella marina e alcune specie di molluschi il ruolo di fattori isolanti giocare differenze nella struttura di speciali molecole proteiche che collegano spermatozoi e ovuli Essendo sulla superficie degli ovuli, queste molecole reagiscono solo allo sperma della “loro” specie, il che esclude la possibilità di fusione di prodotti riproduttivi di specie diverse. Negli animali con fecondazione interna, questo ruolo è giocato dalle differenze nella struttura degli organi genitali.

Infine, in molti animali la stagione riproduttiva inizia con combinazioni rigorosamente definite fattori esterni(ad esempio, temperatura e luce). Questi fattori agiscono su di loro come segnali per iniziare l'accoppiamento. Specie diverse reagiscono diversamente agli stessi fattori, motivo per cui i loro tempi di riproduzione non coincidono.

I meccanismi di isolamento impediscono lo sviluppo di un organismo da uno zigote formato a seguito della fusione di gameti di maschio e femmina di specie diverse. Gli ibridi che nascono in questo modo di solito muoiono rapidamente o rimangono sterili. Ad esempio, un mulo - un ibrido tra un cavallo e un asino - è sterile; non può produrre prole a causa del fatto che la meiosi con il suo insieme di cromosomi è impossibile. Gli ibridi di lepre bianca e lepre bruna, martora e zibellino sono sterili.

Isolamento riproduttivo. Meccanismi isolanti.

1. Cosa sono i meccanismi di isolamento? Qual è l’importanza dei meccanismi isolanti?
2. Quali tipi di meccanismi di isolamento conosci? Fornisci esempi.
3. Perché gli ibridi di diverse specie di organismi sono sterili?

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologia 9a elementare
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Domanda 1. Definire la specie.

Una specie è un insieme di individui che hanno caratteristiche genetiche, morfologiche e fisiologiche simili, sono capaci di incrociarsi con la formazione di prole fertile, abitano una determinata area, hanno origine comune e comportamenti simili. Una specie è un'unità sistematica di base. È isolato dal punto di vista riproduttivo e ha un proprio destino storico. Caratteristiche della specie garantire la sopravvivenza sia dell’individuo che della specie nel suo insieme. Allo stesso tempo, comportamenti vantaggiosi per la specie possono addirittura sopprimere l’istinto di autoconservazione (le api muoiono difendendo la famiglia).

Domanda 2. Raccontaci quali meccanismi biologici impediscono lo scambio di geni tra le specie.

Lo scambio di geni tra specie è impedito dall'isolamento riproduttivo, cioè dall'impossibilità di incrociarsi con individui di un'altra specie. Ci sono diverse ragioni per l’isolamento riproduttivo.

Isolamento geografico. Le specie che vivono a grandi distanze o sono separate da una barriera insormontabile non sono in grado di scambiarsi informazioni genetiche.

Isolamento stagionale. È garantita la differenza nelle stagioni riproduttive per le diverse specie. Ad esempio, in una specie di pino californiano il polline matura a febbraio e in un'altra ad aprile.

Isolamento comportamentale. Caratteristica degli animali superiori. Ad esempio, in molte specie di uccelli acquatici strettamente imparentate comportamento di accoppiamento ha le sue caratteristiche, che escludono la possibilità di incrocio interspecifico.

Domanda 3. Qual è la ragione dell'infertilità degli ibridi interspecifici?

Ogni singola specie ha il proprio cariotipo, che differisce per numero di cromosomi, forma, dimensione e struttura. Le differenze nei cariotipi portano a una fecondazione compromessa, alla morte degli embrioni o alla nascita di prole sterile. La sterilità della prole è dovuta al fatto che in assenza di cromosomi omologhi accoppiati, la coniugazione viene interrotta nella profase I della meiosi. Di conseguenza, i bivalenti non si formano, la meiosi viene interrotta e lo sviluppo di gameti a tutti gli effetti non si verifica nella prole ibrida.

Domanda 4: quali criteri utilizzano gli scienziati per caratterizzare una specie?

Esistono diversi criteri principali per il tipo.

Morfologico: somiglianza tra esterno e struttura interna organismi. Con il suo aiuto, è facile identificare individui di specie relativamente ben differenziate.

Genetico: caratteristiche strutturali del cariotipo (numero di cromosomi, loro forma, dimensione) e DNA. Utilizzato per separare specie strettamente imparentate e specie sorelle.

Fisiologico: la somiglianza dei processi vitali. Ad esempio, tempi diversi di attività sessuale in specie strettamente imparentate di Drosophila. Questo criterio può includere anche caratteristiche del comportamento sessuale e dei genitori: rituali di corteggiamento, cura della prole, ecc.

Biochimico: somiglianza o differenza nella struttura delle proteine, composizione chimica di cellule e tessuti. Viene utilizzato per separare, ad esempio, specie di funghi strettamente correlate che sintetizzano diverse sostanze chimiche.

Ecologico: alcune forme di interazione con altre specie e fattori natura inanimata. Ad esempio, esistono specie simili di querce che vivono su terreni diversi: una su terreno calcareo, un'altra su terreno sabbioso e una terza su terreno vulcanico.

Geografico - per area (area di distribuzione). Ad esempio, i fringuelli delle Galapagos sono isolati da quelli sudamericani, cioè le specie insulari e quelle continentali hanno habitat completamente diversi.

Domanda 5: Qual è la portata di una specie?

L'areale di una specie è l'area di distribuzione della specie. La dimensione dei loro habitat può variare notevolmente tra le diverse specie. Ad esempio, il pino silvestre cresce quasi in tutto il territorio della Russia e il bucaneve è caratteristico solo del Caucaso settentrionale.

Le specie che occupano vaste aree e si trovano ovunque sono chiamate cosmopolite, mentre quelle che vivono solo in piccole aree specifiche sono chiamate endemiche. Sono le specie endemiche che danno il maggior contributo alla diversità della vita sul nostro pianeta. E hanno anche bisogno della protezione più attenta, a causa del loro numero esiguo, del rigido attaccamento a determinate condizioni di vita, a determinati alimenti, ecc.

Domanda 6. Descrivi il tipo di gatto domestico secondo i criteri principali.

Criterio morfologico: il mammifero è di taglia piccola, ha quattro zampe e una coda, è ricoperto di pelo, ha sviluppato zanne e artigli retrattili.

Genetico: il cariotipo di un gatto è rappresentato da 19 paia di cromosomi, di cui 18 paia sono cromosomi somatici e una coppia è cromosomi sessuali. Materiale dal sito

Fisiologico: preferisce uno stile di vita serale-notturno, sta in agguato (piuttosto che inseguire) la preda e, se necessario, emette caratteristici miagolii e fusa.

Biochimico: la composizione chimica dei polimeri è standard per i mammiferi a sangue caldo.

Ecologico: è un predatore, caccia piccoli roditori e uccelli.

Geografica: la specie è cosmopolita, vive quasi ovunque ed è attaccata alle abitazioni umane.

Domanda 7. Definire il concetto di “popolazione”.

Una popolazione è un insieme di individui della stessa specie che abitano per lungo tempo determinato territorio, liberamente incrociati tra loro e parzialmente o completamente isolati da individui di altre popolazioni simili.

L'areale della specie ospita solitamente un numero abbastanza significativo di popolazioni, ciascuna delle quali è un'unità elementare dell'evoluzione.

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• libri sulla struttura tematica di una specie biologica
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• criterio morfologico del gatto domestico

Domanda 1. Cos'è una specie?

Una specie biologica è un insieme di individui che hanno la capacità di incrociarsi con la formazione di prole fertile; abitare una certa zona; possedere una serie di caratteristiche morfologiche e fisiologiche comuni e somiglianze nei rapporti con l'ambiente biotico e abiotico.

Domanda 2. Quali meccanismi biologici impediscono agli individui di specie diverse di incrociarsi?

L'isolamento di una specie è mantenuto dall'isolamento riproduttivo, che le impedisce di mescolarsi con altre specie durante la riproduzione. L'isolamento è assicurato da differenze nella struttura degli organi genitali, frammentazione degli habitat, differenze nei tempi o nei luoghi di riproduzione, differenze nel comportamento, isolamento ecologico e altri meccanismi.

Isolamento geografico. Le specie che vivono a grandi distanze o sono separate da una barriera insormontabile non sono in grado di scambiarsi informazioni genetiche.

Isolamento stagionale. È garantita la differenza nelle stagioni riproduttive per le diverse specie. Ad esempio, in una specie di pino della California, il polline matura a febbraio e in un'altra ad aprile.

Isolamento comportamentale. Caratteristica degli animali superiori. Ad esempio, in molte specie di uccelli acquatici strettamente imparentati, il comportamento di accoppiamento ha il suo tratti caratteristici, che elimina la possibilità di incrocio interspecifico.

Domanda 3. Qual è la ragione dell'infertilità degli ibridi interspecifici?

Ogni singola specie ha il proprio cariotipo, che differisce per numero di cromosomi, forma, dimensione e struttura. Le differenze nei cariotipi portano a una fecondazione compromessa, alla morte degli embrioni o alla nascita di prole sterile. La sterilità della prole è dovuta al fatto che in assenza di cromosomi omologhi accoppiati, la coniugazione viene interrotta nella profase I della meiosi. Di conseguenza, i bivalenti non si formano, la meiosi viene interrotta e lo sviluppo di gameti a tutti gli effetti non si verifica nella prole ibrida.

Domanda 4. Definire il concetto di “gamma di specie”.

L'areale di una specie è l'area di distribuzione della specie. La dimensione dei loro habitat può variare notevolmente tra le diverse specie. Ad esempio, il pino silvestre cresce quasi in tutto il territorio della Russia e il bucaneve è caratteristico solo del Caucaso settentrionale.

Domanda 5. Qual è il raggio dell'attività individuale degli organismi? Stimare la gamma di attività individuali di alcune specie animali tipiche della vostra regione.

Il raggio di attività individuale è la distanza su cui un organismo può muoversi, in base alle sue caratteristiche vitali e alle sue capacità fisiche.

Attività degli organismi: 1) nelle piante - il tasso di crescita orizzontale dei rizomi e dei germogli plagiotropici (all'anno), nonché le distanze su cui le diaspore e il polline si disperdono in un modo o nell'altro; 2) negli animali - la forma del loro comportamento: la durata dell'attività attiva, tenendo conto delle distanze (raggi di attività) del movimento nei singoli habitat, nonché della migrazione.

Domanda 6. Cos'è una popolazione? Pensi che l’areale di una popolazione possa coincidere con l’areale di una specie? Dimostra la tua opinione.

Una popolazione è un insieme di individui della stessa specie, che abitano un determinato territorio per lungo tempo, si incrociano liberamente tra loro e sono parzialmente o completamente isolati da individui di altre popolazioni simili.

L'areale della specie ospita solitamente un numero abbastanza significativo di popolazioni, ciascuna delle quali è un'unità elementare dell'evoluzione.

Domanda 7. Come vengono determinati i confini dell’habitat di una specie?

Esiste una divisione dei confini in climatici, paesaggistici e biocenotici. Possono essere chiamati confini ambientali, poiché sono determinati da una combinazione di fattori. D'altra parte, ci sono molti casi in cui il confine rimane stabile e non si verifica dispersione, nonostante le condizioni ambientali all'interno e all'esterno dell'areale siano omogenee e abbastanza favorevoli per la specie.

I confini biocenotici sono determinati dalle relazioni tra le diverse specie in una comunità.

I confini dell'intervallo sono spesso determinati dai cambiamenti condizioni climatiche, in particolare il regime idrotermale, la durata del giorno, lo spessore del manto nevoso, ecc. L'essenza dei confini climatici varia; in alcuni casi, il limite di distribuzione di una specie è determinato dalla mancanza di calore o da una riduzione della durata del periodo caldo, in altri dalla rigidità degli inverni o da una diminuzione della quantità di precipitazioni durante una certa parte del periodo; l’anno potrebbe essere decisivo.

I confini dell'intervallo sono determinati vari fattori, tra i quali il ruolo più importante è svolto da quelli climatici, edafici, biocenotici e antropici.