Критерии вида
В природе существует огромное количество живых существ. Они населяют почвенную, наземно-воздушную, водную среды и живут в телах многих организмов. Любой биогеоценоз имеет в своем составе множество видов. Они являются основными структурными элементами экосистем, так как своими связями и взаимодействиями обусловливают устойчивое (или неустойчивое) их существование.
В настоящее время на Земле описано почти два миллиона видов живых существ, из них более 1,5 млн видов животных, свыше 300 тыс. видов растений, 40 тыс. видов грибов и более 3 тыс. видов бактерий и цианобактерий. Некоторые ученые считают, что на Земле, вероятно, существует сейчас не менее 4,5 млн видов.
Виды являются основной структурной единицей в системе живых организмов.
Многообразие видов, своеобразие их свойств всегда вызывало у человека чувство изумления. При этом обращалось внимание на такие общие для всех видов свойства, как необычайная сложность строения их организмов, приспособительный характер многих признаков и огромное разнообразие форм.
Для характеристики свойств вида часто используют определенные признаки как критерии, позволяющие отделить один вид от другого, даже от близкородственного вида. Назовем основные критерии вида: морфологический, физиолого-биохимический, географический, экологический и репродуктивный (генетический). Рассмотрим эти признаки на примере сравнения двух видов зайцев — беляка и русака семейства зайцевых из млекопитающих.
Зайцы: 1 — русак; 2 — беляк летом; 3 — беляк зимой
Морфологически критерий фиксирует различие видов по внешним и внутренним признакам организмов. Так, заяц-беляк имеет тело длиной 45-65 см и вес 2,5-3,5 кг, а русак — более крупный, его тело достигает длины 50-70 см, вес — 5-7 кг. Уши у беляка короче, чем у русака. Беляку свойственна сезонная смена окраски меха, этого почти нет у русака. У русака хвост сверху черный, чего нет у беляка.
Физиолого-биохимический критерий фиксирует неодинаковость химических и физиологических свойств видов. Так, заяц-беляк в своем питании использует преимущественно кору деревьев и кустарников (осины, ивы), тогда как русак предпочитает питаться в основном травами. Беляк практически не пьет воду, а русак пьет.
Географический критерий свидетельствует о том, что каждый вид обладает своим ареалом (от лат. area — площадь, пространство). Беляк предпочитает холодно-умеренные зоны, а русак — теплые и тепло-умеренные. Беляк обитает в лесах и тундре Евразии и на севере Северной Америки, а русак — в степях, лесостепях и на открытых пространствах лесной зоны Европы, Юго-Восточной, Средней и Передней Азии, Северной Америки и в северных районах Африки.
Экологический критерий позволяет различать виды по комплексу абиотических и биотических условий, в которых они сформировались, приспособились к жизни. Беляк предпочитает кустарниковые заросли, небольшие лесные поляны, опушки леса; для него характерны сезонные кочевки и резкие колебания численности. Два раза в год самка беляка рождает детенышей, а русак может давать три-четыре потомства в год. Русак — животное открытых местообитаний, часто посещает поля и огороды. Из-за сокращения лесов русак значительно продвинулся на север, хотя избегает очень холодных районов.
Репродуктивный (генетический) критерий обусловливает изоляцию одного вида от других, даже от близкородственных. Все виды имеют особые механизмы, защищающие их генофонд от притока чужеродных генов. Это достигается главным образом особенностями генотипа (набора хромосом, их количества и строения, набора генов ДНК) у особей каждого вида. В итоге скрещивание особей с разными генотипами не дает возможности появления потомства. Генетический критерий является самым значимым, так как именно он контролирует репродуктивную изоляцию вида. Интересно, что в природе изредка встречаются межвидовые гибриды, например гибрид беляка с русаком — заяц-тумак. Однако заяц-тумак всегда бесплоден.
Обычно виды хорошо различаются между собой даже по внешнему облику, но основным признаком их различия все же считается нескрещиваемость с особями других видов. Например, береза повислая и береза пушистая, внешне очень похожие друг на друга, сохраняют свои особые видовые качества независимо от того, растут ли они вместе в одном и том же лесу или же в разных местах. Также достаточно похожи между собой виды синиц, например синица московка и большая синица. Обладая репродуктивной изоляцией, каждый из видов сохраняет свои уникальные генетические свойства.
Синицы: 1 — хохлатая синица; 2 — гаичка; 3 — большая синица; 4 — лазоревка; 5 — московка
Представление о виде
Представление о виде как о качественном и основном этапе эволюционного процесса возникло не сразу.
Впервые термин «вид» был применен Аристотелем для обозначения группы сходных между собой организмов. Но понятие «вид» у него носило чисто назывной характер. Представление о виде как о биологической категории впервые ввел английский ботаник Джон Рей (1686). Он же ввел двойное название видов. Однако первым основателем теории вида считается Карл Линней. Он сформулировал понятие о виде как об универсальной, дискретной и основной объективно существующей форме жизни. В определении вида Линней придерживался морфологической концепции, считая главными критериями морфологический и репродуктивный. Ж.-Б. Ламарк, рассуждая об изменяемости видов, разработал основы эволюционной гипотезы изменения видов, но отрицал реальность существования видов.
Ч. Дарвин (1859) рассматривал вид как исторически возникающую и изменяющуюся совокупность организмов и определил механизмы образования видов. П.П. Семенов-Тян-Шанский (1910) сформулировал концепцию «политипического вида», согласно которой вид представляется как система, непрерывно развивающаяся путем внутренней дифференциации на группировки, названные им термином «племя». Н.И. Вавилов (1931) отмечал, что внутривидовое разнообразие определяется не только «степенью исторического становления» вида, но также и разнородностью условий среды, что проявляется в адаптивности (приспособленности) вида к среде обитания.
Современное представление о виде
В начале 60-х годов XX века американский ученый-эволюционист Эрнст Майр предложил биологическую концепцию вида, согласно которой виды определяются не различием свойств, а обособленностью, состоят не из особей, а из популяций, и главной особенностью вида является его репродуктивная изолированность от других видов. Его высказывания укрепили взгляд на вид как на политипическую (от греч. polys — многочисленный, обширный и typus — тип) систему, состоящую из различных внутривидовых структурных подразделений — популяций. Термин политипический вид в настоящее время признан в эволюционной теории всеми учеными, а учение об эволюции раскрывается на основе популяционной концепции (от лат. conceptus — понятие).
Вид — это совокупность групп особей — популяций, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства.
Любой вид — это реально существующая, генетически неделимая, политипическая (многопопуляционная) единица живого мира. Вместе с тем вид — это целостная живая система (биосистема), состоящая из различных популяций, объединенных общим генофондом, обеспечивающим его качественное отличие от других видов. Структура вида зависит от числа и разнообразия его популяций. Популяция выступает главным структурным компонентом вида. Благодаря популяциям вид представляет собой сложную, многоликую, репродуктивно изолированную динамическую биосистему.
Таким образом, вид — это совокупность популяций особей, сходных по строению, способных к скрещиванию, дающих плодовитое потомство, населяющих определенную территорию (ареал), обладающих рядом общих признаков и типов взаимоотношений с окружающей средой и генетически изолированных от других таких же групп организмов.
Все виды в природе существуют в форме различных популяций. Благодаря популяциям вид полнее и лучше использует ресурсы своего ареала. Поэтому в определениях понятия «вид» всегда подчеркивается, что рассмотреть свойства вида можно лишь посредством изучения популяций, как его структурных и функциональных составляющих частей. Разнообразие популяций у одного и того же вида позволяет подчеркнуть свойства этого вида, охарактеризовать его структуру, связи и роль в природе.
