Veids, tā kritēriji. Kritēriji sugai bioloģijā Kas ir sugas ekoloģiskais kritērijs bioloģijā

Sugas definīcija

Visu laiku dažādiem pētniekiem bija savs uzskats par sugu kā tādu. Žans Batists Lamarks atzina tikai noteiktos apstākļos dzīvojošu indivīdu grupas, tas ir, populācijas. Kārlis Leinejs, atzīstot sugu realitāti, noliedza evolūcijas faktu.

Pēc Čārlza Darvina un viņa sekotāju domām, sugas faktiski pastāv kā indivīdu kopums. Katra suga ir vairāk vai mazāk skaidri nošķirta no citām, un tai ir noteiktas īpašības un dzīvotne. Evolūcijas rezultātā sugas mainās. Katrai sugai priekšā ir vesela senču formu ķēde, kas veido filoģenētisku sēriju.

Mūsdienu bioloģiskā koncepcija sniedz šādu sugu definīciju:

1. definīcija

Suga ir savā starpā pēc uzbūves, funkcijām, vietas biogeocenozē (ekoloģiskajā nišā) līdzīgu indivīdu populāciju kopums, kas apdzīvo. noteikta daļa biosfērā (apgabalā), brīvi krustojas, rada auglīgus pēcnācējus un nehibridizējas ar citām sugām.

Bet iekšā pēdējā laikā ir pārstrādāta tēze par hibridizācijas neiespējamību ar citām sugām. Zinātnieki ir pārstājuši uzskatīt sugas par ģenētiski slēgtām sistēmām. Dažas sugas var krustoties un radīt auglīgus hibrīdu pēcnācējus. Bet tas ir tikai izņēmums no vispārējā modeļa.

Tipa kritēriji

Lai skaidri atšķirtu vienu sugu no citas, taksonomisti (klasifikatori) izstrādāja skaidru noteikumu un pazīmju sarakstu. Šīs īpašības sauc par sugu kritērijiem. Apskatīsim tos tuvāk.

• Morfoloģiskais kritērijs balstās uz vienas sugas indivīdu ārējo vai iekšējo īpašību līdzības esamības vai neesamības analīzi (no hromosomu struktūras līdz atsevišķu orgānu un to daļu struktūras iezīmēm). Morfoloģiskās īpašības, kas raksturīgas noteiktai sugai, sauc par diagnostiskām.
• Ģenētiskais kritērijs ir katrai sugai raksturīgo hromosomu skaits, to izmērs un forma. Šis kritērijs ļauj spriest par sugas galvenajām, galvenajām īpašībām.
• Fizioloģiskais kritērijs ir balstīts uz organismu dzīves procesu līdzību un atšķirību analīzi. Tie ietver spēju atstāt papuvi un dzemdēt auglīgus pēcnācējus.
• Bioķīmiskais kritērijs ir makromolekulu (galvenokārt proteīnu) struktūras un sastāva īpatnības un gaita. ķīmiskās reakcijas, kas raksturīgs šīs sugas indivīdiem.
• Ģeogrāfiskais kritērijs ir tāds, ka vienas sugas indivīdi aizņem noteiktu biosfēras daļu, kas atšķiras no cieši radniecīgu sugu areāla. Bet šis kritērijs nevar būt izšķirošs, jo ir sugas. Izplatīts visur (bieži vien ar cilvēka palīdzību) - piemēram, daži grauzēji vai kukaiņu kaitēkļi.
• Vides kritērijs ietver faktoru kombināciju ārējā vide, kurā suga dzīvo. Dzīves apstākļi katrā atsevišķā vietā ir unikāli un neatkārtojami. Tie ietekmē tur mītošos organismus un izraisa tajos adaptīvas reakcijas. Katra suga biogeocenozē ieņem savu ekoloģisko nišu.

1. piezīme

Lai skaidri un droši noteiktu indivīda sugas identitāti, nepietiek ar vienu kritēriju. Tikai to kombinācija un savstarpēja apstiprināšana var sniegt patiesu sugas aprakstu.

Sugas integritāte

Kā mēs jau zinām, sugas pastāv populāciju veidā. Katra no šīm populācijām tiek ietekmēta virzītājspēki evolūcija ir pielāgojusies dzīvei noteiktos apstākļos (pielāgota). Pateicoties šim apstāklim, suga sastāv no daudzām populācijām. Tas aizņem plašu diapazonu, neskatoties uz dabisko apstākļu daudzveidību tās robežās.

2. piezīme

Bet, neskatoties uz to, jebkura suga, gan sastāv no vienas populācijas, gan sastāv no tām liels daudzums, veido vienotu veselumu. Šī integritāte tiek panākta, izolējot vienu sugu no pārējām.

Sugas integritāti nosaka arī saiknes starp tās atsevišķiem indivīdiem (barā, barā, ģimenē). Visa šī dažādo savienojumu sistēma nodrošina sugas kā vienotas sistēmas pastāvēšanu.

Evolūcijas procesā katras sugas indivīdiem var attīstīties savstarpēja adaptācija (rūpes par pēcnācējiem, sakaru sistēma, aizsardzība no ienaidniekiem). Dažreiz sugu adaptācijas var izraisīt atsevišķu indivīdu nāvi, bet izrādās, ka tā ir noderīgs pēc izskata vispār.

Skatīt - elementāra struktūrvienība dzīvo organismu sistēmā, to evolūcijas kvalitatīvs posms. Šī ir indivīdu kolekcija, kas ir līdzīgas pēc iekšējās un ārējās struktūras, bioķīmiskas un fizioloģiskās funkcijas, brīvi krustojas un rada auglīgus pēcnācējus, kas pielāgoti noteiktiem dzīves apstākļiem, kam piemīt noteiktu veidu attiecības ar abiotisko (inerto) un biotiskā vide un aizņem noteiktu platību dabā – biotopu.

Sugas daudzējādā ziņā atšķiras viena no otras. Tiek sauktas sugai raksturīgās īpašības un īpašības kritērijiem. Kā redzams no definīcijas, starp kritērijiem ir: morfoloģiskais, fizioloģiskais, citoģenētiskais, vides un ģeogrāfiskais .

Ekoloģiskais kritērijs vai sugas ekoloģiskā īpašība ir vides faktoru kopums, kurā suga pastāv. Biotopu nosaka faktoru (abiotisko, biotisko un antropogēno) un elementu kombinācija, kas ietekmē sugu tā dzīvotnē.

Pateicoties dažādībai vides faktori Apkārt planētai ir dabiska sugu izplatība. Vides faktoru intensitātes svārstības izpaužas dažu sugu izzušanā no noteiktas teritorijas, to blīvuma, auglības un mirstības līmeņa izmaiņas. Vides faktoru ietekmē tādas adaptīvās modifikācijas kā hibernācija vai vasaras hibernācija, diapauze.

Jebkurš indivīds vai kopiena vienlaikus izjūt daudzu faktoru ietekmi, taču tikai daži no tiem ir vitāli svarīgi. ierobežojoši . Šo faktoru neesamība vai to koncentrācija virs vai zem kritiskā līmeņa neļauj noteiktas sugas indivīdiem apgūt vidi.

Ierobežojošu vides faktoru klātbūtnes dēļ katrai bioloģiskajai sugai ir optimālas un izturības robežas.

Piemēram, austeres vislabākajā iespējamajā veidā attīstās ūdenī ar sāls koncentrāciju 1,5 - 1,8%. Samazinot sāls koncentrāciju līdz 1,0%, divu nedēļu laikā iet bojā vairāk nekā 90% kāpuru, bet 0,25% koncentrācijā visas populācijas mirst vienas nedēļas laikā. Paaugstināta sāls koncentrācija salīdzinājumā ar optimālā vērtība negatīvi ietekmē arī austeres.

Vairāku vides faktoru savstarpējā saistība padara vides apstākļus vēl sarežģītākus.

Sugas spēja apgūt dažādas vides biotopu izsaka ar ekoloģiskās valences vērtību atkarībā no tā, kuras sugas tiek izdalītas stenotopisks vai eiritopija .

Eurytopiskās sugas var pārstāvēt vairākas ekotipi - šķirnes, kas pielāgotas izdzīvošanai vidē, kas atšķiras pēc noteiktiem faktoriem.

Piemēram, salikto augu pelašķi veido zemienes un kalnu ekotipus; tāda pati īpašība raksturīga arī daudziem citiem augiem, piemēram, asinszālei.

Katrs sugas indivīds ir saistīts ar veco un jauno paaudzi, ar plēsējiem vai laupījumu, pārtikas precēm un iekļūst konkurences attiecības ar kaimiņiem vai saistīti ar viņiem, izmantojot savstarpēju palīdzību. Sugas areāla esamība nenozīmē, ka visi sugas indivīdi var brīvi pārvietoties visā tās teritorijā. Indivīdu mobilitātes pakāpi izsaka ar attālumu, kādā dzīvnieks var pārvietoties vai attālumu, kādā var pārvietoties auga ģeneratīvā un veģetatīvā daļa, un to sauc. aktivitātes rādiuss .

Piemēram, gliemežam tie ir vairāki desmiti metru, bebram - vairāki simti metru, lai ziemeļbrieži- vairāki simti metru.

Rezultātā organismiem, kas dzīvo pretējās sava areāla daļās, bieži vien ir maz iespēju satikties, lai gan viņu satikšanās un pēcnācēju iespējamība joprojām pastāv. Tas noved pie tā, ka atsevišķi sugas indivīdi, pielāgojoties specifiskiem biotopa apstākļiem, tiek apvienoti dabiskās grupās (agregātos) vai populācijās.

Piemēram, visi laktas mazā ezerā vai visi vienas sugas koki mežā.

Līdz 18. gadsimta beigām. Bija doktrīna par monotipiska forma , t.i. tika uzskatīts, ka suga pati par sevi ir viendabīga. Pašlaik vispārpieņemtā doktrīna ir polimorfā forma , iedalītas apakšsugās, kurās izšķir populācijas.

IEKŠPOPULĀCIJAS STRUKTŪRA UN SUGU KRITĒRIJI

Suga kā sistemātiska pamatvienība

Visa dzīvnieku pasaules daudzveidība, ieskaitot ihtiofaunu, sastāv no sugām (Sugas), no kurām katra ir sistemātiska pamatvienība. Pirmo reizi ar iespējamu pilnīgumu atsevišķu zivju klašu, kārtu un ģimeņu ģenētiskās attiecības parādīja akadēmiķis L.S. Bergs 1916. gadā

Saskaņā ar L.S. Bergs, suga ir indivīdu kopums (kopa), kas aizņem sev raksturīgu ģeogrāfisku apgabalu, kam piemīt noteiktas morfoloģiskas īpašības, kuras ir iedzimtas un pateicoties kurām šis tips atšķiras no radniecīgām sugām.

Sugas nemitīgi mainās īpatņu kopas, kurām ir vispārīgas īpašības orgānu uzbūvē, funkcijās (funkcijās) un dzīvesveidā. Sava veida pašreprodukcija, t.i., indivīdi, kuriem piemīt tas pats sugas īpašības un tādas pašas īpašības kā vecākiem - tas ir galvenais raksturīga īpašība sugas. Līdzīgu īpatņu pašvairošanās var turpināties tik ilgi, kamēr pastāvēs vide, kurai suga ir pielāgojusies tās veidošanās procesā. Visi sugas indivīdi var krustoties un radīt pēcnācējus. Sugai raksturīga relatīva morfoloģiskā stabilitāte, kas ir adaptācijas kompleksam rezultāts ārējiem apstākļiem, kuras ietekmē veidojas un dzīvo.

Sugas indivīdu struktūra un to morfoloģiskās īpašības nav nejaušu īpašību konglomerāts, bet gan savstarpēji saistīts vienota sistēma, kas attiecas gan uz fizioloģiskajām, gan vides īpašībām. Katra zīme ir saistīta ar specifiska funkcija, kas spēj mainīties ontoģenēzes laikā. Ja brīvā embrijā (daudzu ciprinīdu pirmskūniņos) spuru kroka funkcionē kā elpošanas orgāns, tad ar pāreju uz kāpuru dzīvesveidu nepāra spuras pārvērsties par kustības orgāniem.

Mainīgums sugas ietvaros nepārsniedz morfoloģiskās specifikas robežas. Suga aizņem noteiktu platību (apgabalu) un laika gaitā ir samērā stabila. Kad tas ir radies, tas diezgan stabili saglabā savas sugas īpašības un īpašības visā vēsturē.

Tipa kritēriji

Morfoloģiskais kritērijs

Morfoloģiskais kritērijs ietver sugas orgānu un audu struktūras pazīmes. Sugas raksturošanai var veiksmīgi izmantot pazīmes, kas atspoguļo pielāgošanos vides apstākļiem. Piemēram, skaidrākās morfoloģiskās atšķirības dažādi veidi sīgas mutes uzbūvē un stāvoklī, žaunu grābekļu skaits ir saistīts ar atšķirībām uztura raksturā. Daudzām sugām visredzamākās atšķirības tiek novērotas rakstu zīmēs, kas saistītas ar vairošanās dabu, vietām un laiku (piemēram, Tālo Austrumu lasis sava veida Oncorhynchus).

Raksturojot atsevišķas sugas, ir jāizmanto ne tikai pazīmes, kas saistītas ar barošanās paradumiem (mutes uzbūve un novietojums, apakšējie rīkles zobi, zarnu trakta raksturs u.c.), bet arī ar kustību saistītās pazīmes (piem. , zvīņu skaits sānu līnijā) un ar struktūru spuras - to forma, staru skaits. Turklāt liela vērtība ir anatomiskas īpašības; galvaskausa uzbūve (siļķe, menca, lasis), mugurkaula ķermeņu uzbūve (menca), pīlora piedēkļu skaits (mullet) u.c. Morfoloģiskās īpašības ietver arī kariotipa raksturu: hromosomu skaitu, hromosomu izmēru un citas to struktūras pazīmes.

Bioloģijā suga ir noteikts indivīdu kopums, kam ir iedzimta līdzība pēc fizioloģiskajām, bioloģiskajām un morfoloģiskajām īpašībām, kas spēj brīvi krustoties un radīt dzīvotspējīgus pēcnācējus. Sugas ir stabilas ģenētiskās sistēmas, jo dabā tās ir atdalītas viena no otras ar noteiktu skaitu barjeru. Zinātnieki tos atšķir vienu no otra pēc vairākām pamatīpašībām. Parasti izolēts šādiem kritērijiem veidi: morfoloģiskie, ģeogrāfiskie, ekoloģiskie, ģenētiskie, fizikāli bioķīmiskie.

Morfoloģiskais kritērijs

Šādas zīmes ir galvenās šajā sistēmā. Morfoloģiskie kritēriji sugas ir balstītas uz ārējām atšķirībām starp atsevišķas grupas dzīvnieki vai augi. Šis stāvoklis sadala organismus sugās, kas skaidri atšķiras viena no otras pēc iekšējām vai ārējām morfoloģiskajām īpašībām.

Sugas ģeogrāfiskie kritēriji

Tie ir balstīti uz faktu, ka katras stabilas ģenētiskās sistēmas pārstāvji dzīvo ierobežotās telpās. Šādas zonas sauc par biotopiem. Tomēr ģeogrāfiskajam kritērijam ir daži trūkumi. Tas nav pietiekami universāls šādu iemeslu dēļ. Pirmkārt, ir dažas kosmopolītiskas sugas, kas ir izplatītas visā planētā (piemēram, zobenvalis). Otrkārt, daudzām bioloģiskajām populācijām ir ģeogrāfiski identiski biotopi. Treškārt, dažu pārāk strauji augošu populāciju izplatības areāls ir ļoti mainīgs (piemēram, zvirbulis vai mājas muša).

Sugas ekoloģiskais kritērijs

Tiek pieņemts, ka katrai sugai ir raksturīgas noteiktas īpašības, piemēram, barības veids, vairošanās laiks, dzīvotne un viss, kas nosaka tās ekoloģisko nišu. Šis kritērijs ir balstīts uz pieņēmumu, ka dažu dzīvnieku uzvedība atšķiras no citu dzīvnieku uzvedības.

Sugas ģenētiskais kritērijs

Šeit tiek ņemts vērā jebkuras sugas galvenais īpašums - tās ģenētiskā izolācija no citiem. Dažādu stabilu ģenētisko sistēmu augi un dzīvnieki gandrīz nekad nekrustojas. Protams, sugu nevar pilnībā izolēt no gēnu pieplūduma no radniecīgās sugas. Tomēr tajā pašā laikā tas kopumā saglabā sava ģenētiskā sastāva nemainīgumu patiesi ilgu laiku. Tieši ģenētiskajā komponentā slēpjas visskaidrākās atšķirības starp dažādu bioloģisko populāciju pārstāvjiem.

Sugas fizikāli bioķīmiskie kritēriji

Šādi kritēriji arī nevar kalpot kā absolūti uzticams veids, kā atšķirt sugas, jo ir fundamentāli bioķīmiski procesi
sastopamas līdzīgās grupās tādā pašā veidā. Un katras atsevišķas sugas vidē ir zināms skaits pielāgojumu noteiktiem dzīves apstākļiem, kas ietekmē izmaiņas bioķīmiskajos procesos.

Secinājumi

Tādējādi ir ļoti grūti atšķirt sugas, pamatojoties uz kādu vienu kritēriju. Indivīda piederība kādai konkrētai sugai ir jānosaka tikai visaptverošā salīdzinājumā pēc vairākiem kritērijiem – visiem vai vismaz lielākās daļas kritērijiem. Indivīdi, kas aizņem noteiktu teritoriju un spēj brīvi krustoties savā starpā, ir sugas populācija.