Чем отличаются популяция и вид

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Эти два определения встречаются в школьном курсе биологии в темах эволюции и экологии и и систематики.

Вид — совокупность особей, сходных по морфофизиологическим свойствам, имеющих общее происхождение, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Есть еще такое явление как межвидовые гибриды, но это результат селекции, а не естественного отбора.

Критерии вида:

1) морфологический — описание внутреннего и внешнего строения,

2) физиологический критерий — это описание различных процессов в организме — от обмена веществ, раздражимости, рефлексов, до особенности размножения, спячки или анабиоза

Наиболее важным признаком является способность свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство

3) биохимический критерий — это особенности химического состава )белки, липиды, углеводы) и т.п.

4) генетический — хромосомный набор, кариотип;

Есть еще 2 дополнительных критерия:

5) географический — какую занимают одну территорию занимает вид, ареал его обитания;

6) экологический — каким образом организмы данного вида взаимодействуют с другими видами (пищевые сети, конкуренция, паразитизм и т.д.) и с внешними условиями обитания.

Вид считается экологической единицей.

Популяция — это структурная единица вида и эволюционная единица.

Почему популяция считается единицей эволюции? В условиях изоляции конкурентность выше, чаще проявляется естественный отбор, значит, изменчивость выше.

Популяция — это совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории, свободно скрещивающихся и относительно изолированных от других особей того же вида.

Характеристики популяции:

1) плотность — число особей\единица площади;

3) рождаемость \ смертность;

4) максимальное сходство признаков у особей.

В идеальных популяциях действует закон Харди — Вайнберга: частота гомозиготных и гетерозиготных организмов в условиях свободного скрещивания при отсутствии давления отбора и других факторов остается постоянной. Позволяет расчитать частоту нормальных и патологических фенотипов

Этот закон описывается формулой р 2 + 2рq + q 2 = 1

(р 2 — частота встречаемости гомозиготных доминантных (АА) организмов;

2рq — частота встречаемости гетерозиготных (Аа) организмов и

q 2 — частота встречаемости рецессивных гомозиготных (аа) организмов).

Источник

Разница между популяцией и видом

Популяция и вид – понятия, с которыми школьники знакомятся на уроках общей биологии. Оба термина связаны с обозначением группы растений или животных, которые объединены рядом параметров. Но что это за параметры? Как правильно употреблять термины? И какая между ними разница? Попробуем выяснить.

Определение

Популяция – это сообщество, совокупность, группа животных, растений или грибов одного вида, которые живут на определенной территории в какой-то отрезок времени. Популяция как термин активно используется в биологии, в экологии, в медицинской географии, в демографии. Например, популяция дзеренов в Даурском заповеднике, популяция антилоп-гну в кратере Нгоронгоро или популяция львов в том же самом кратере вулкана Нгоронгоро.

Сравнение

Как мы уже говорили, популяция – это группа живых организмов, которые принадлежат к одному виду. Они приурочены к какой-то определенной географической местности или среде, которая не дает им вступить в контакт с другими представителями их вида. Но эта изоляция не влияет на способность группы к воспроизводству. Если взять все тот же кратер Нгоронгоро, то в нем проживает 15 тысяч антилоп гну. Этого количества достаточно, чтобы животные находили себе партнеров для скрещивания и давали здоровое потомство. Но там же, в кратере, проживает сотня львов. Проведенные исследования показали, что все львы имеют 15 общих предков. Это позволяет предположить, что данная популяция будет ослаблена близкородственным скрещиванием, ведущим к появлению различных генетических заболеваний.

Популяция слонов в Масаи-Мара

Если животные или растения покидают границы своей резервации, то они способны давать здоровое и многочисленное потомство, скрещиваясь с представителями своего вида, живущими на других территориях.

Основоположники эволюционных теорий считают популяцию наименьшей единицей эволюционного процесса, которая может привести к образованию новых видов. Классикой являются исследования Чарльза Дарвина на Галапагосских островах. На каждом из них была найдена изолированная популяция вьюрков, которая со временем развилась в отдельный вид.

Вид – это набор особей, которые схожи по целому ряду критериев. Первым из них является морфологический – внешний – вид. Даже ребенок обнаружит внешние различия между медведем гималайским и медведем бурым, индийским и африканским слоном, горбатым и гренландским китом.

На втором месте идет цитогенетический критерий, когда анализируются количество, размер, форма и строение хромосом, выделенных из клеток живых организмов. Например, у мыши-полевки киргизской ученые насчитали 54 хромосомы, а у полевки восточноевропейской – 52. Кариотип позволяет разделить виды, которые имеют значительное внешнее сходство. В цитогенетический анализ, кроме подсчета хромосом, входит сравнение ДНК и однотипных молекул белка.

Третьим критерием является эколого-географический. Имеется в виду, что большинство видов имеют конкретное место обитания: африканский слон – в Африке, индийский – в Индии, гималайский медведь – в Китае, а койоты – в Северной Америке. Иногда ареалы распространения близкородственных видов наслаиваются и перекрещиваются.

Четвертый критерий – это репродуктивная изоляция, когда животные могут удачно размножаться только в пределах своего вида. Например, мул, который является результатом скрещивания кобылы и осла, не способен к воспроизводству. Это происходит из-за различного количества хромосом у родительских особей.

Источник

Виды и популяции

Видом называют совокупность особей, которых объединяет сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, общее происхождение, способные скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающие определенный ареал.

Напомню, что название всех живых существ состоит из двух слов, так как во всем мире принята биноминальная номенклатура, созданная Карлом Линнеем.

Критерии вида

Особи объединяются в один вид на основании сходства по ряду критериев, однако замечу, что ни один из этих критериев не является абсолютным. Только в совокупности данные критерии позволяют объективно сделать вывод о том, к какому виду относится организм.

Данный критерий свидетельствует о сходстве процессов жизнедеятельности среди особей одного вида. К такому критерию можно отнести, к примеру, продолжительность беременности, периоды миграции и спячки у особей.

Белки и нуклеиновые кислоты у особей одного вида являются видоспецифичными. Это связано с уникальной последовательностью генов в ДНК.

Особи одного вида сходны по строению и числу хромосом. Этот критерий также не абсолютный, у разных видов число хромосом может быть одинаково: в клетках гориллы, картошки и ужовника по 48 хромосом. Однако различия здесь очевидны 🙂

Этот критерий акцентирует внимание на сходстве в поведении животных одного вида. Однако нельзя забывать, что разные виды могут проявлять схожее поведение.

Распространение вида на определенном ареале (территории).

Популяция (лат. populatio — население)

Именно на уровне популяции происходят элементарные эволюционные процессы, которыми так активно занимался советский генетик-эволюционист С.С. Четвериков. Он выдвинул предположение о накоплении мутаций в пределах популяции и подчеркнул особое значение естественного отбора, изоляции в появлении новых видов.

Вся совокупность генов у особей, составляющих популяцию, называется генофонд и представляет собой механизм обмена и передачи генетического материала. У отдельных особей возникают мутации, которые накапливаются в генофонде, и могут привести к появлению новых признаков (возможно полезных, а возможно и не очень).

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Биология. 11 класс

Конспект урока

Урок 3. «Вид. Критерии вида. Популяции»

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

— Какие различия существуют в понимании термина «вид» К. Линнеем и Ж.Б. Ламарком?

— Что называется видом, популяцией и чем отличаются эти понятия?

— Какие критерии позволяют с точностью отнести тот или иной организм к определённому виду?

— Почему основные критерии вида имеют относительный характер?

б) приспособленность вида к условиям обитания?

Вид (лат. species – род, порода, вид) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов). Таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию для получения в ряду поколений плодовитого потомства, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды;

Критерии вида – это эволюционно устойчивые таксономические (диагностические) признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов;

Популяция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории (занимающих определённый ареал) и частично или полностью изолированных от особей других таких же групп.

Структура популяции — это определенная организация, формирующаяся, с одной стороны, на основе биологических свойств вида, а с другой — под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции не стабильна. Различают пространственную (территориальную), возрастную, половую, генетическую, поведенческую и другие виды структуры популяции.

Микроэволюция – распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Биология. Общая биология 10–11 класс: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина.– М.: Просвещение, 2018.: с 142 – 148.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В конце XVII века английский ботаник Джон Рей впервые предложил отличать разные виды по внешнему и внутреннему строению и способности скрещивания между собой.

В XVIII веке шведский натуралист Карл Линней предложил считать вид неизменным и постоянным, не связанным с другими видами родством и изначально целесообразным.

Сто лет спустя Ж.-Б. Ламарк пришел к представлению об искусственности вида, построив систему классификации на основе постепенного и всеобщего изменения видов и превращения их в другие виды.

Ч. Дарвин считал термин «вид» совершенно произвольным, придуманным ради удобства для обозначения группы особей, схожих между собой.

Реальность существования видов доказывается системой критериев, которые позволяют чётко выделить виды и отличить их друг от друга:

Морфологический критерий подразумевает внешнее сходство особей, относящихся к одному виду. Но иногда особи одного вида очень сильно отличаются или наоборот, есть так называемые виды-двойники, которые генетически изолированы и не скрещиваются. Следовательно, для определения видовой принадлежности одного морфологического критерия недостаточно.

Генетический критерий определяет генетическую изоляцию вида от других – невозможность скрещивания между особями разных видов из-за отличий хромосомного набора (число и строение хромосом). Но иногда и этот критерий подводит, так как плодовитое потомство может появляться при скрещивании особей, относящихся к разным видам.

В основе физиологического критерия лежит сходство всех физиологических процессов у особей одного вида (питание, дыхание, выделение), особенно важны отличия в физиологии размножения (строение полового аппарата, сроки размножения).

Биохимический критерий основан на сравнении в первую очередь ДНК и белков, где с большой вероятностью можно определить, насколько близкими родственниками являются те или иные виды.

Географический критерий определяет обитание каждого вида в пределах определенной территории (ареала).

Экологический критерий предполагает приспособленность каждого вида к определенным условиям существования и заниманием им определенной экологической ниши.

Определить принадлежность особи к конкретному виду можно только на основании совокупности всех или большинства критериев.

Наименьшей эволюционной единицей считается популяция, в которой главным объединяющим фактором является возможность свободного скрещивания между особями. Мутационный процесс, происходящий под контролем естественного отбора, приводит к постепенному изменению генофонда внутри популяции. Синтетическая теория эволюции в эволюционном процессе выделяет два этапа: 1) микроэволюция, которая протекает на уровне популяции в сравнительно небольшие промежутки времени и заканчивается образованием нового вида; 2) макроэволюция, в результате которой образуются надвидовые систематические единицы (роды, семейства, отряды, классы, типы). В отличие от микроэволюции макроэволюция протекает длительное время и обычно на больших территориях.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

1. Выберите один ответ.

Группа особей, способных свободно скрещиваться и проживающих на одной территории, − это:

1) вид; 3) экосистема;

2) популяция; 4) экологическая ниша.

Пояснение: популяция – это группа особей, проживающих на одной территории и способных свободно скрещиваться между собой.

2. Рассмотрите предложенную схему классификации мутаций. Допишите пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

Пояснение: Мутации по «масштабу действия» делятся на геномные (изменение числа хромосом в клетке), хромосомные (изменение структуры хромосомы) и генные (перестройки отдельных генов, связанные с изменением в структуре молекулы ДНК).

Источник

Экология

Лучшие условия по продуктам Тинькофф по этой ссылке

Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера

. 500 руб. на счет при заказе сим-карты по этой ссылке

Лучшие условия по продуктам
ТИНЬКОФФ по данной ссылке

План урока:

Отличия популяции от вида

Вид – это самовоспроизводящаяся структура, способная поддерживать свою численность во времени и пространстве, совокупность особей со схожими характеристиками и распространенная в пределах единого ареала, способная к скрещиванию, результатом которого становится плодовитое потомство.

Основными характеристиками вида являются:

Способность скрещиваться и давать плодовитое потомство.

В биологической концепции вида, родоначальником которой стал Джон Рэй, именно последний критерий является самым важным. Известно множество случаев образования гибридов между разными видами (особенно в ботанике), но при этом полученные таким образом организмы не способны давать потомство, то есть являются стерильными. Это, например, лигр – гибрид льва и тигра, мул – гибрид осла и лошади и т.д.

Лигр – пример межвидового гибрида Источник

Очень часто ареал вида довольно обширен и представлен большой и неоднородной по своим условиям территорией. Например, мелкие грызуны могут обитать как на острове, так и на берегу. Чайки одного вида обитают на североамериканском и евроазиатском побережье Тихого океана. В таких условиях принцип свободного скрещивания реализовать достаточно сложно, поэтому часто пары возникают среди ближайшего окружения. Из-за постоянного скрещивания между соседями в удаленных или обособленных местах ареала появляются группы особей с определенными особенностями. Например, островные грызуны имеют меньшие размеры, чем на суше, зато островные растения – наоборот, крупнее. При этом сохраняется возможность скрещивания между такими группами, то есть репродуктивный критерий вида соблюдается. Для таких групп было введено понятие «популяция».

Итак, популяция – это совокупность особей одного вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды.

Признаками популяции являются:

Популяционная структура и основные характеристики

Любая популяция обладает определенной структурой – поло-возрастной пространственной, поведенческой.

Поло-возрастная структура популяции показывает соотношение полов и особей разных возрастов. Известно, что у большинства видов соотношение самцов и самок близко к 1:1. Это обеспечивает возможность размножения для большинства особей и объясняется генетическими механизмами регуляции пола.

Впрочем, иногда пол зависит от внешних условий, и в этом случае соотношение может отличаться. Морские черви эхиуриды обитают на дне и для размножения выметывают половые клетки в морскую воду. Там же происходит оплодотворение и образование личинок. Если личинка оседает на дно и попадает в грунт, то из неё со временем развивается самка. Если личинка попадает на другую эхиуриду, то из неё образуется самец. Естественно, шанс попасть на пустое пространство выше, поэтому самцов в такой популяции довольно мало.

У людей соотношение мужчин и женщин при рождении уже отличается от эталонного. Дело в том, что эмбрионы мужского пола по какой-то причине погибают в два-три раза чаще, чем женского, следовательно, девочек рождается больше. Эта разница становится очевидной в подростковом возрасте, когда смертность мальчиков гораздо выше в связи с их поведенческими особенностями. Учитывая риск гибели при беременности и родах, к среднему возрасту количество женщин и мужчин выравнивается. Количество женщин существенно превышает количество мужчин в пожилом возрасте, поскольку в среднем женщины живут дольше.

Пространственная структура показывает, как расселены особи в популяции. Если они образуют скопления, то такое распределения называют неравномерным. Морские моллюски мидии образуют скопления весом до нескольких тонн, занимая пространство между подводными скалами или крупными камнями. Моллюски гребешки предпочитают находиться на удалении друг от друга, обитают не скоплениями, а одиночно. Такую структуру называют равномерной. Она образуется в том случае, если между особями одного вида имеется сильная конкуренция. Наконец, планктонные организмы, обитающие в толще воды, могут в зависимости от движения водных масс либо образовывать скопления, либо обитать обособленно. Такой тип распределения называется случайным.

Если животные образуют скопления, они могут быть либо случайными, с меняющимся составом, либо постоянными.

Среди последних выделяют:

Анонимные стаи предполагают большие скопления однотипных и плохо отличимых друг от друга организмов, которые держатся вместе для защиты от врагов. При нападении на такое скопление хищник не может выбрать одну жертву, теряется, и особи успевают спастись. Кроме того, в большой группе у каждой особи статистически меньше шансов быть съеденной. Примером анонимной стали являются стаи птиц и косяки рыб.

Пример анонимной стаи – косяк рыб Источник

Пример стада – зебры Источник

Семейные группы предполагают совместное проживание родственных друг другу особей. Эти скопления могут быть либо одновозрастными (дружественные группы молодых самцов шимпанзе), либо разновозрастными (прайд [2] львов, стая волков, семья пчёл).

По количеству особей выделяют большие и малые семейные группы. Самой маленькой группой является пара. Как правило, она образуется только на период размножения и выращивания потомства, но у некоторых организмов пары постоянны. Их называют моногамными (лебеди, попугаи-неразлучники).

Пример семейной группы – прайд львов Источник

Пространственная структура популяций также характеризуется способностью к передвижению. Некоторые организмы (сороки, вороны, воробьи) постоянно обитают на одном месте, вне зависимости от погодных условий. Такие популяции называются оседлыми. Другие, напротив, активно мигрируют в холодное время года (гуси, лебеди, утки). Такие популяции называют мигрирующими.

Поведенческая структура популяции предполагает, прежде всего, закрепление за особями определённых территорий. Это может выражаться как в агрессивном поведении по защите территории, так и в активном строительстве жилищ.

Тигр является одиночным территориальным животным, участок которого занимает до 800 квадратных километров. Животное регулярно обходит его границы, оставляя запаховые метки и поскребы (обдирает на деревьях кору). Это говорит другим тиграм о том, что данная территория занята. На чужой участок может зайти только самец в период размножения.

Пример территориального поведения – тигр оставляет поскреб Источник

При семейном образе жизни на одном участке проживают особи, связанные родством. Они используют общее пространство практически без агрессии друг к другу и совместно защищают его от нападения представителей других семей.

Иные внутривидовые группировки также предполагают совместное использование пространства и ресурсов либо длительное время, либо только на период размножения. Хорошо известны колонии птиц (ласточек, чаек, буревестников), которые расположены на отдельно стоящих скалах или откосах. При попытке хищника напасть на одно из гнезд колония дает отпор.

Пример полиморфизма – все эти божьи коровки относятся к одному виду Источник

На основании особенностей структуры выделяют несколько типов популяций.

Морские звёзды могут обитать только в солёной воде, поэтому их постоянные популяции существуют в морях с высокой соленостью. Осенью при сильном приливе и интенсивных ветрах морская вода может высоко подниматься по руслу реки. В таких местах образуются временные популяции, которые исчезнут сразу же, как только пресная вода восстановит свой объем.

По способности к самовоспроизведению выделяют независимые популяции (существующие автономно, не зависящие от притока особей извне), зависимые (популяции с высокой смертностью, которые не могут самостоятельно поддерживать свою численность и поэтому зависит от притока особей извне), псевдопопуляции (не могут существовать без притока особей извне).

Изоляция и ее типы

По своей природе она бывает:

Экологическая изоляция предполагает появление барьеров, связанных с экологией отдельных групп. Многие мигрирующие птицы образуют пары перед вылетом. Как правило, внутри одного вида птиц есть особи, которые вылетают в тёплые страны раньше, чем другие, которые ещё только готовятся и откармливаются для вылета. Соответственно, пары могут образоваться только среди рано вылетающих и поздно вылетающих птиц и никогда – между птицами из разных групп.

Схема географической и экологической изоляции Источник

Поведенческая, или этологическая изоляция связана с особенностями поведения особей. Например, в тропических странах птицы-шалашники строят гнёзда из предметов разного цвета. Это является их поведенческой особенностью. Иногда самка выбирает себе самца строго по определенному цвету гнезда (например, только самцов с синими гнездами), хотя по другим признакам эти самцы ничем не выделяются среди других. Так образуются поведенческие популяции шалашников, которые отличаются друг от друга только цветом гнезд.

Шалашник строит гнездо Источник

В зависимости от того, какой тип изоляции действует для популяции конкретного вида, её называют либо географической, либо экологической, либо этологической.

Известно, что любая изоляция может привести к появлению нового вида. Обычно это очень длительный процесс, который занимает несколько тысяч или даже сотен тысяч лет. Иногда можно наблюдать промежуточные его этапы. Например, чайки, обитающие на тихоокеанском побережье, генетический представляют собой один вид. Чайки, которые проживают в районе Берингова пролива, могут свободно скрещиваться и оставлять плодовитое потомство как друг с другом, так и чайками из окрестностей Владивостока и Сан-Франциско. Однако чайки из Владивостока и Сан-Франциско уже не могут скрещиваться и давать плодовитое потомство, если их искусственно поместить на одной территории. Это явление получило название кольцевой вид.

У организмов с быстрым жизненным циклом (насекомые, грызуны, бактерии) он проходит быстрее, так что его можно наблюдать в эксперименте. Например, при искусственном выращивании бактерий в разных емкостях уже через несколько дней можно наблюдать существенную разницу в их генах.

Основные характеристики популяции

Основными характеристиками популяции являются численность и плотность.

Два указанных параметра тесно связаны со структурой популяции. Например, численность зависит от количества молодых особей и особей репродуктивного возраста.

Если в какой-то популяции мало молодых и способных размножаться особей, но много тех, кто уже не способен размножаться, такая популяция называется стареющий и обречена на вымирание, если не будет притока молодых особей извне.

Популяция, в которой доминируют молодые особи, называется ювенильной. Это не очень благоприятная ситуация на текущий период, потому что молодые особи могут погибнуть без поддержки и защиты старших, но если они доживут до репродуктивного возраста, то популяция сохранится.

Наиболее благоприятна является ситуация, когда в популяции доминирует особи репродуктивного возраста. Благодаря этому, популяция может поддерживать постоянную численность.

Следует отметить, что существует две стратегии поддержания численности популяции.

Источник