Подумайте!
В самом первом русском переводе работы Ч. Дарвина вместо привычного сейчас слова «отбор» был использован термин «подбор» (что тоже является аналоговым словом для английского selection, использованного Ч. Дарвиным). Почему же впоследствии оно было заменено?
В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде. Что же такое вид и насколько реально его существование в природе?
Первое представление о виде было создано еще Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Сам термин «вид» (speсies) в переводе с латыни означает «образ». Это слово точно определяем тот основной критерий, который использовали исследователи вплоть до XIX в. при определении видовой принадлежности любого организма. Известный ученый К. Линней, создавший учение о виде, считал, что вид состоит из многих схожих особей, дающих плодовитое потомство.
В современной биологии видом называют совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенный ареал (область обитания), имеющих общее про похождение и сходное поведение.
Биологический вид - это не только основная таксономическая единица в биологической систематике. Это целостная структура живой природы, которая репродуктивно изолирована от других подобных структур и имеет свою собственную судьбу. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения - все это определяет внутреннюю структуру вида. Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей.
Вторая причина сохранения единства и целостности вида - это репродуктивная изоляция, т. е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Так осуществляется защита генофонда вида (всей совокупности генов вида) от притока чужеродной генетической информации. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого - в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция. У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида - это пример поведенческой изоляции.
Наличие репродуктивной изоляции в природных условиях является решающим фактором в определении вида как генетически закрытой биологической системы.
Характерные признаки и свойства, которыми одни виды отличаются от других, называют критериями вида.
■Критерии вида. Существует несколько основных критериев вида.
Морфологический критерий заключается в сходстве внешнего и внутреннего строения организмов. Долгое время этот критерий был главным, а порой единственным. С его помощью легко определяются особи неблизких видов. Различить кошку и мышь сможет даже маленький ребенок, мышь и крысу - любой взрослый человек, а вот отличить домовую и малую мышь сможет только специалист. Существуют специальные определители, которые основаны на морфологических особенностях организации. Однако внутри вида всегда существует структурная изменчивость между разными особями, поэтому порой бывает достаточно сложно определить вид конкретной особи.
Генетический критерий. Иногда среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются друг с другом. Это так называемые виды-двойники, которые встречаются практически во всех крупных систематических группах и отличаются друг от друга числом хромосом. Например, среди насекомых существуют два широко распространенных вида наездников, которые до последнего времени рассматривались как единый вид.
Каждый вид имеет определенный набор хромосом - кариотип, который отличается числом хромосом, их формой, размерами, строением. Различное число хромосом в кариотипе разных видов и видовые отличия геномов обеспечивают генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождениюбесплодного потомства (лошак - гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надежно различать виды-двойники.
Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). Например, у двух близких видов плодовой мушкидрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида - по утрам, у другого - в вечерние часы.
Биохимический критерий определяется сходством или различием строения белков, химического состава клеток и тканей. Например, отдельные виды низших грибов отличаются друг от друга способностью синтезировать разные биологически активные вещества.
Экологический критерий характеризуется определенными формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы, т. е. теми условиями, и которых этот вид встречается в природе. В Техасе близкие виды дуба растут на разных почвах: один вид встречается только на известняковой почве, другой - на песчаной, а третий растет на выходах магматических пород.
Географический критерий определяет область распространения, I. е. ареал вида. У разных видов размер ареалов очень сильно отличается. Ниды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называются космополитами , а обитающие на небольших территориях и не встречающиеся в других местах, - эндемиками.
Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.
Структура вида. Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus - народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид состоит из совокупности популяций.
Популяция - это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определенную территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от особей других подобных совокупностей.
Именно популяция является элементарной единицей эволюции.
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение вида.
2.Расскажите, какие биологические механизмы препятствуют обмену генами между видами.
3.В чем причина бесплодия межвидовых гибридов?
4.Какие критерии используют ученые для характеристики вида?
5.Что такое ареал вида?
6.Охарактеризуйте по основным критериям вид кошка домашняя.
Почему один вид от другого можно отличить только по совокупности разнообразных критериев? Какие критерии вам кажутся наиболее важными?
7. Дайте определение понятию «популяция».
Вопрос 1. Дайте определение вида.
Вид — это совокупность особей, которые обладают сходными генетическими, морфологическими, физиологическими признаками, способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяют определенный ареал, имеют общее происхождение и сходное поведение. Вид представляет собой основную систематическую единицу. Он репродуктивно изолирован и имеет собственную историческую судьбу. Видовые признаки обеспечивают выживание как отдельной особи, так и вида в целом. При этом полезное для вида поведение даже может подавлять инстинкт самосохранения (пчелы гибнут, защищая семью).
Вопрос 2. Расскажите, какие биологические механизмы препятствуют обмену генами между видами.
Обмену генами между видами препятствует репродуктивная изоляция, т. е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Существует несколько причин репродуктивной изоляции.
Географическая изоляция. Виды, обитающие на большом расстоянии или разделенные непреодолимой преградой, не способны обмениваться генетической информацией.
Сезонная изоляция. Обеспечивается различием сезонов размножение у разных видов. Например, у одного из видов калифорнийской сосны пыльца созревает в феврале, а у другого — в апреле.
Поведенческая изоляция. Характерна для высших животных. Например, у многих близких видов водоплавающих птиц брачное поведение имеет свои характерные особенности, что исключает возможность межвидового скрещивания.
Вопрос 3. В чем причина бесплодия межвидовых гибридов?
Каждый отдельный вид имеет свой собственный кариотип, который отличается числом хромосом, их формой, размерами, строением. Различие кариотипов приводит к нарушению оплодотворения, к смерти зародышей или рождению бесплодного потомства. Стерильность потомства связана с тем, что при отсутствии парных гомологичных хромосом нарушается конъюгация в профазе I мейоза. В результате не образуются биваленты, мейоз нарушается, и развития полноценных гамет у гибридного потомства не происходит.
Вопрос 4. Какие критерии используют ученые для характеристики вида?
Существует несколько основных критериев вида.
Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения организмов. С его помощью легко идентифицировать особей относительно хорошо различающихся видов.
Генетический — особенности строения кариотипа (число хромосом, их форма, размеры) и ДНК. Используется для разделения близких видов и видов-двойников.
Физиологический — сходство процессов жизнедеятельности. Например, разное время половой активности у близких видов дрозофилы. К этому критерию также можно отнести особенности полового и детско-родительского поведения: ритуалы ухаживания, заботу о потомстве и т. д.
Биохимический — сходство или различие в строении белков, химического состава клеток и тканей. С его помощью разделяют, например, близкие виды грибов, которые синтезируют разные химические вещества.
Экологический — определенные формы взаимодействия с другими видами и факторами неживой природы. К примеру, существуют близкие виды дубов, которые живут на различных почвах: один — на известняковой, другой — на песчаной, третий — на вулканической.
Географический — по ареалу (области распространения). Например, галапагосские вьюрки изолированы от южноамериканских, т. е. у островных и материковых видов совершенно разные ареалы.
Вопрос 5. Что такое ареал вида?
Ареал вида — это область распространения вида. Размеры ареалов могут сильно варьировать у разных видов. Например, сосна обыкновенная растет почти по всей территории России, а подснежник характерен только для Северного Кавказа.
Виды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называют космополитами, а обитающие только на небольших определенных территориях — эндемиками. Именно эндемичные виды вносят наибольший вклад в разнообразие жизни на нашей планете. И они же нуждаются в наиболее тщательной охране — в силу своей малочисленности, жесткой привязанности к определенным условиям обитания, определенной пище и т. д.
Вопрос 6. Охарактеризуйте по основным критериям вид кошка домашняя.
Морфологический критерий: млекопитающее небольшого размера, имеет четыре лапы и хвост, покрыто шерстью, обладает развитыми клыками и втягивающимися когтями.
Генетический — кариотип кошки представлен 19 парами хромосом, из которых 18 пар — соматические хромосомы и одна пара — половые.
Физиологический: предпочитает вечерненочной образ жизни, подстерегает (а не преследует) добычу, при необходимости издает характерные мяукающие и мурлыкающие звуки.
Биохимический: химический состав полимеров стандартен для теплокровных млекопитающих.
Экологический: является хищником, охотится на мелких грызунов, птиц.
Географический: вид космополитичен, обитает практически повсеместно и привязан к жилищу человека.
Ареал : в пределах человеческого ареала (за редким исключением).
Описание
: у домашней кошки округлая голова, короткая морда, с достаточно широкими челюстями и острыми хищными зубами. Глаза большие, уши прямостоячие. На языке расположены специальные сосочки, которые помогают в питье, еде и уходе за шерстью.
Шерсть самой разной длины, в зависимости от породы кошки. Животные короткошерстных пород кошек стройнее и активнее длинноволосых. У большинства кошек по 4 когтя на задних лапах и по 5 на передних. Когти на передних лапах обычно острее, чем на задних.Зрение бинокулярное с углом охвата в 200" (у человека только 180"). По остроте зрение кошки значительно превосходит человеческое.
Окрас
: очень разнообразен и включает в себя широкий спектр цветов: черный, белый со многими оттенками красного, огненно-рыжего, коричневого и серого. Кошка может быть одноцветной или иметь на основном фоне пятна или штриховку других цветов.
Цвет зрачка зависит различный: золотистый, зеленый, апельсиновый, голубой.
Размер : средняя длина тела 50-75 см, хвоста - 21-35 см.
Вес : коты 4,1-6,4 кг, кошки 2,2-4,5 кг. Некоторые породы, как например мейн-кун или сибирская кошка весят до 11-16 кг! Известны и очень маленькие кошки, вес которых был меньше 1,8 кг.
Продолжительность жизни : 12-16 лет, максимум до 20 лет.
Звуки, издаваемые домашней кошкой достаточно разнообразны: мурлыкание, урчание, сопение, шипение, крики и вой.
Среда обитания : домашняя кошка живет везде, где живет человек.
Враги : в природе на кошку охотятся лисы , серые волки , совы , ястреба и другие крупные хищники.
Пища : домашняя кошка - хищник, питающийся почти исключительно мясной пищей. В природе ее добыча - это мелкие млекопитающие (грызуны) и птицы, рептилии , крупные насекомые и прочая живность. Поедает небольшое количество растительных кормов.
Поведение
: кошка активна как днем, так и ночью, в зависимости от конкретных условий проживания. Экономно сохраняет и расходует свою энергию благодаря сну, на который приходится значительная часть времени и составляет до 12-16 часов. При этом кошка может быстро уснуть практически в любой ситуации.
Органы чувств у домашней кошки хорошо развиты. Кошки могут слышать звуки вплоть до 35-40 кгц, а человек только до 20 кгц. У кошек с прямостоячими ушами, каждое ухо может двигаться независимо от остального.
Нюх домашней кошки в четырнадцать раз сильнее человеческого, т.к. у кошек в два раза больше чувствительных обонятельных ячеек в носу. Органом осязания служат вибриссы, которые расположены в четыре ряда на верхней губе, несколько на каждой щеке, над глазами и на подбородке.
Острые сосочки, расположенные на языке, позволяют животному отделять мясо от костей. Эти же сосочки помогают кошке в уходе за ее шерстью.
Кошки способны развить скорость до 50 км/час на короткое расстояние. Без труда могут с места заскочить на вертикальную стену более 2х метров. Кошка способна протиснуться через любую щель, в которую она может протиснуть голову.
Походка у кошки тихая и осторожная. Во время ходьбы кошка лапами задних ног становится точно в след передних ног, что обеспечивает лучшую опору для задних лап, когда они проходят по пересеченной местности.
В расслабленном состоянии когти прячутся в специальных чехлах из кожи и меха в подушечках пальцев, что позволяет сохранять их острыми, и позволяет беззвучно преследовать добычу.
Нормальная температура тела кошки колеблется между 38 и 39 °C, частота сердечных сокращений - 140-220 ударов за минуту.
Для домашней кошки характерно маркировочное поведение - животные трутся мордой о различные предметы, в т.ч. о человека.
Социальная структура
: домашние кошки более социальны, чем дикие и могут находиться в семейных группах. Несмотря на это охотятся кошки порознь.
Домашние кошки, проживающие на улице, иногда формируют небольшие колонии в районах, где сгруппированы источники пищи, как например мусорные баки или свалки. В таких сообществах среди животных формируется иерархия.
Каждая кошка или кот удерживает за собой определенную территорию, есть и "нейтральные" области, где кошки встречаются и приветствуют друг друга. На своей территории кошки обычно агрессивно относятся к чужим котам: вначале пристально смотрят, шипят и рычат, а затем нападают.
Дерущиеся кошки поднимают и вздыбливают свой мех и выгибают их спины, чем визуально увеличивают свой размер. Во время драки своими передними лапами кошки делают мощные шлепки по морде и телу, кусаются. Половозрелые коты в течение своей жизни много раз участвуют в драках, и их легко отличить по многочисленным шрамам на теле, особенно морде. Кошки, особенно беременные или с маленькими котятами также участвуют в драках за территорию, изгоняя с нее всех кошек и котов.
Размножение
: течные кошки громко кричат, сообщая всем местным котам о ее готовности к спариванию. Самцы, ухаживающие за самкой, собираются в группу, воют, метят сильной пахнущей мочой окружающие предметы, дерутся за самку. Победитель - спаривается с кошкой. В кошачьем пенисе есть специальная косточка, направленная назад, которая во время спаривания стимулирует самку для овуляции и зачатия. В течение течки самка может спариться с несколькими самцами и от них у нее могут роиться разные котята. Самка приносит потомство 2-3 раза в год. Самец в выращивании потомства участия не принимает.
Сезон/период размножения : круглогодичный.
Половое созревание : коты в 5-7 мес, кошки 4-9 мес.
Беременность : длится 63-65 дней.
Потомство
: самка рождает 3-8 слепых беспомощных котенка. Глаза открываются на 10 день.
Лактация длится до 4 недель. В 8-14 недель котята становятся полностью самостоятельными.
Популяция/статус сохранения
: домашняя кошка произошла от степной (ливийской) кошки. Африканские дикие кошки присутствовали в городах более 7,000 лет тому назад; а были одомашнены в Египте около 4,000 лет назад.
Изначально человек приручил кошку для помощи борьбы с грызунами, но возможно, истинное приручение, имело под собой религиозное основание.
P.S.
Скачать готовую презентацию для школы " "
Правообладатель: портал Зооклуб
При перепечатке данной статьи активная ссылка на источник ОБЯЗАТЕЛЬНА, в противном случае, использование статьи будет рассматриваться как нарушение "Закона об авторских и смежных правах".
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2
слайд
Описание слайда:
Физиология Домашняя кошка - типичный представитель семейства кошачьих. Она относится к хищникам, имеет удлиненное туловище и относительно невысокие ноги. На короткой шее посажена широкая, сравнительно короткая голова, хвост средней длины, волосяной покров равномерно покрывает туловище, шерсть короткая и гладкая. У искусственно выведенных пород кошек заметны иные своеобразные признаки в строении туловища, окрасе шерсти и др.
3
слайд
Описание слайда:
Морфология Ряд морфологических признаков позволяет считать кошачьих одними из наиболее специализированных хищников: пальцеходящее положение, мощные передние конечности, маскировочный окрас. Зрение хорошо развито; все кошки обладают большими глазами и цветным бинокулярным зрением. При снижении освещённости его острота повышается в шесть раз. Кошачий глаз быстро адаптируется к темноте, поскольку мышцы радужной оболочки эффективно реагируют на любые изменения освещённости. Изображение объекта приобретает ещё большую чёткость благодаря отражающему слою, который расположен в глубине глаза, за рецепторным слоем сетчатки. Свет проходит через рецепторный слой, вторично активируя его рецепторы после отражения от тапертума. Слух также исключительно острый, чему способствуют большие размеры ушной раковины, направляющей звуковые волны во внутреннее ухо. Хорошо развитые вибриссы, расположенные над глазами и на морде, являются превосходным органом осязания. У кошачьих хорошо развита способность в любых ситуациях приземляться на ноги: при падении вестибулярная система внутреннего уха, воспринимающая сигналы о положении и позе кошки, взаимодействуя со зрением, предоставляет информацию об их пространственной ориентации. Мышцы шеи поворачивают голову так, что она оказывается в естественном горизонтальном положении, ввиду чего туловище быстро ориентируется в том же направлении.
4
слайд
Описание слайда:
История Первые млекопитающие, похожие на кошек, появились 60 миллионов лет назад, в период эоцена. Эволюция настоящих кошачьих началась 40 миллионов лет назад. Ранние кошачьи, такие как смилодоны (Smilodon) обладали крупными верхними клыками и специализировались на охоте на крупных травоядных. Современные представители семейства ведут происхождение от единых предковпсевдэлурусов (Pseudaelurus). В олигоцене и на более поздних стадиях от этой ветви отделялись крупные саблезубые кошки и дикие кошки, дожившие до наших дней. Саблезубые кошки вымерли в плейстоцене, 20 000-10 000 лет назад, во время последнего оледенения. Современные кошачьи тесно связаны с гиенами, мангустами и куницами.
5
слайд
Описание слайда:
какие критерии вида необходимо учитывать, чтобы различить виды-двойники?а) генетические
б) экологические
в) географические
г) не один из критериев вида не является абсолютным, лишь в совокупности перечисленные критерии позволяют отнести организм к тому или иному виду
форм, постепенно сменяющих друг друга. Лисица, обитающие в северной лесной зоне, самые крупные. Лисицы степей и полупустынь мельче. Еще мельче лисицы, живущие в среднеазиатских пустынях, и самые мелкие лисы обитают в Афганистане, Пакистане и Индии. Чем южнее обитают лисицы, тем длиннее у них хвост и уши. О каких критериях вида идет речь????
Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них только один – верный.1. Ведущую роль в эволюции играет:
а – мутационная изменчивость;
б – модификационная изменчивость;
в – групповая изменчивость;
г – ненаследственная изменчивость.
2. Основным критерием вида является:
а – физиологический;
б – географический;
в – экологический;
г – все эти критерии
3. Более чем одно ядро может встречаться в клетках:
а – простейших;
б – мышц;
в – соединительной ткани;
г – все ответы верны.
4. Последовательное уменьшение числа пальцев у предков лошади служит примером:
а – гомологического ряда;
б – филогенетического ряда;
в – ароморфоза;
г – конвергенции.
5. Микроэволюция приводит к образованию новых:
а – семейных групп;
б – подвидов и видов;
в – родов;
г – классов.
6. Закон Моргана касается:
а – дигибридного скрещивания;
б – чистоты гамет;
в – неполного доминирования;
г – сцепления генов.
7. Основное количество солнечной энергии в океане запасает:
а – фитопланктон;
б – зоопланктон;
в – рыба и морские млекопитающие;
г – крупные придонные водоросли.
8. Число нуклеотидов, вмещающихся в рибосому, равно:
а – один;
б – три;
в – шесть;
г – девять.
9. К обезьянолюдям относятся:
а – кроманьонец;
б – австралопитек;
в – питекантроп;
г – неандерталец.
10. При дигибридном скрещивании число классов по фенотипу во втором поколении равно:
а – четыре;
б – девять;
в – шестнадцать;
г – ни один ответ не верен.
Ответы:
1) а.
2) г.
3) б.
4) б.
5) б.
6) г.
7)
8)
9)
10) в.
Задание 2. Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них правильных может быть от нуля до пяти.
1. Какие клеточные органоиды имеют ДНК:
а – центриоль;
б - вакуоль;
в- митохондрии;
г - ядро;
д - лизосомы.
2. Какие из перечисленных клеточных структур имеют двойную мембрану:
а – вакуоль;
б – митохондрии;
в – хлоропласты;
г – мембрана прокариот;
д – мембрана эукариот;
е – ядро;
3. К гетеротрофам относятся:
а – фитопланктон;
б – грибы;
в – птицы;
г – бактерии;
д - хвойные.
5. Единицей эволюционного процесса является:
а – вид;
б – совокупность особей;
в – популяция;
Задание 3.