Что такое вид популяция
Определение популяции и ее основные характеристики: общая структура и этологическая структура популяций
Определение популяции и ее основные характеристики
Понятие популяции
В природе отдельный вид обычно не распределяется на какой-либо территории полностью. Отдельные видовые особи создают неравномерные по численности группировки и концентрируются на части ареала, где этот вид обитает.
Популяция — совокупность особей одного вида, обитающие на протяжении длительного времени в части его ареала и изолированные от других похожих групп особей того же вида (частично или полностью).
Популяционная структура вида — важный элемент определенного биогеоценоза. Популяции формируются по простой причине: потому что оптимальные условия существования вида, к примеру, освещенность и наличие корма, распределяются на территории неравномерно.
Вид может включать небольшое количество популяций, занимающих внушительную территорию: это касается животных, которые активно перемещаются.
Небольшое количество популяций у копытных, грачей.
Виды, которые отличаются малоподвижным образом жизни, обычно имеют большое количество популяций — они обитают на небольших площадях.
Характеристики популяции
Являясь структурным элементом вида, популяция отличается определенными особенностями и характеристиками:
Структура популяций
У любой популяции есть структура, которая отличается адаптивным или приспособительным характером. Это объясняется тем, что структура — результат взаимодействия особей и условий среды. Также структура является динамичной: изменение условий ведет к изменениям в популяции.
Структура — разделение чего-либо на отдельные части, основываясь на конкретном критерии.
Структура популяции имеет несколько разновидностей:
Животные также делятся на несколько групп в зависимости от того, как они используют занимаемую территорию. Выделяют животных:
Этологическая структура популяций
Под этологической структурой популяций понимают систему взаимосвязей между ее особями, которые проявляются в поведенческих реакциях.
Есть два способа жизни, которого придерживаются особи разных видов:
Иерархия — определенная система поведенческих реакций между особями, определяющая очередность доступа к корму, спариванию и т. д.
В стае и табуне есть лидеры: вожаки, которые могут управлять сообществом и подчинять себе других особей. Это позволяет стаям и табунам функционировать как одно целое.
Кроме того, в группах животные вырабатывают необходимые для выживания рефлексы более эффективно — на примере старших особей, путем обучения.
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.
| Скрещивание | Ареал | Значение | Географическая изоляция | |
|---|---|---|---|---|
| Вид | разные виды не дают плодовитое потомство | вид занимает большой ареал | Экологическая единица | Георграфическая изоляция вида приводит к макроэволюции |
| Популяция | особи из разных популяций скрещиваются и дают плодовитое потомство, т.к. принадлежат к одному виду | популяция занимает небольшую площадь | Эволюционная единица | Географическая изоляция популяции приводит к микроэволюции |
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).
Вид. Популяция. Результаты эволюции: видообразование, приспособленность организмов.
Микроэволюция
Вид (биологический) — совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определённым условиям жизни и занимающих в природе определённую область — ареал. Виды различаются между собой рядом признаков и свойств. Критерии вида — характерные признаки и свойства.
| Критерий | Характеристика |
| Морфологический | Сходство внешнего и внутреннего строения |
| Генетический | Характерный для вида набор хромосом: их число, размеры, форма |
| Физиологический | Сходство всех процессов жизнедеятельности, прежде всего размножения |
| Биохимический | Сходство белков, обусловленное особенностями ДНК |
| Географический | Определённый ареал, занимаемый видом |
| Экологический | Совокупность факторов внешней среды, в которых существует вид |
Вид характеризуется совокупностью критериев. Ни один из критериев не является абсолютным. Например, морфологическое сходство могут иметь разные виды, но они не скрещиваются между собой (виды-двойники встречаются у комаров, крыс и др.). Физиологический критерий также не абсолютен: большинство разных видов в природных условиях не скрещиваются или потомство их бесплодно, но есть исключения — ряд видов канареек, тополей и др. Таким образом, для установления видовой принадлежности необходимо использовать совокупность критериев.
Население вида, как правило, распадается на относительно изолированные группы особей — популяции. Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида.
Главный фактор, определяющий единство популяции и её относительную обособленность, — свободное скрещивание особей — панмиксия. Внутри популяции каждый организм одного пола имеет равную вероятность на образование брачной пары с любым организмом другого пола. Степень свободного скрещивания особей внутри популяции гораздо выше, чем между особями соседних популяций.
Популяция является структурной единицей вида и единицей эволюции. Эволюционируют не отдельные особи, а группы особей, объединённые в популяции. Эволюционные процессы в популяции происходят в результате изменения частот аллелей и генотипов.
Видообразование
Завершающим этапом микроэволюции является образование из изолированных популяций новых видов. Между особями разных популяций внутри вида возможен процесс скрещивания и образования плодовитого потомства. Пока осуществляется поток генов между популяциями внутри вида, видовой генофонд является единой системой. Однако в результате изоляции популяций скрещивание между ними прекращается, обмена наследственной информацией не происходит и популяции становятся самостоятельными генетическими системами (рис. 7.3).
В ходе видообразования осуществляются в основном два процесса:
• возникновение адаптаций в ответ на изменение условий среды;
• обособление на основе изоляции новых видов.
Различают два основных пути видообразования: географическое и экологическое (табл.).
| Путь | Характеристика | Примеры |
| Географическое (аллопатрическое) видообразование | Связано с пространственной изоляцией популяций. Пространственная изоляция происходит либо в результате миграции группы особей за пределы ареала исходного вида, либо при расчленении ареала какими-либо преградами (реками, горами и т. п.). В обоих случаях происходит нарушение панмиксии между группами и разобщение генофондов. С течением времени различия между популяциями увеличиваются, и они превращаются в самостоятельные виды. | При отделении материка Австралии обитавшие там животные оказались в изоляции, поэтому среди млекопитающих эволюционировали лишь сумчатые животные (более древние), а на других материках — сходные с ними, но плацентарные (например, сумчатый волк и волк из отряда хищных; сумчатая крыса и крыса из отряда грызунов). |
| Биологическое (экологическое, симпатрическое) видообразование | Связано с биологической изоляцией популяций. Оно осуществляется в пределах ареала исходного вида из популяций с перекрывающимися или совпадающими ареалами. Можно выделить несколько способов симпатрического видообразования: 1) путём полиплоидии; 2) путём гибридизации с последующим удвоением хромосом; 3) путём сезонной изоляции. | В роде Табак исходное число хромосом равно 12, но имеются формы с 24, 48, 72 хромосомами. Межвидовые гибриды растений: рябино-кизильник, некоторые виды малины и др. Форель оз. Севан по срокам размножения образует озимую и яровую расы. |
Адаптации
Адаптации — приспособления организмов к среде обитания. Они вырабатываются в процессе эволюции и индивидуального развития организмов. Адаптации развиваются под действием трёх основных факторов: наследственности, изменчивости и естественного (а также искусственного) отбора.
Адаптации подразделяют на типы.
Типы адаптаций живых организмов
| Тип | Характеристика | Примеры |
| Биохимические адаптации | Изменения в биохимии организма | Температурная акклиматизация человека к пониженным температурам сопровождается сменой ферментов, катализирующих одни и те же реакции, но при разных температурах (так называемых изоферментов), в результате выключения одних генов и активации других |
| Физиологические адаптации | Изменения в физиологии организма | Способность верблюда обеспечивать организм влагой путём окисления запасов жира, увеличение содержания гемоглобина в крови при недостатке кислорода в условиях высокогорья, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий |
| Морфологические (морфо-анатомические) адаптации | Изменения в строении организма | Видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветков для привлечения опылителей |
| Поведенческие (этологические) адаптации | Изменения в поведении организма | Сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, строительство убежищ, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения |
| Онтогенетические адаптации | Изменения в развитии организма | Замедление индивидуального развития растений при недостатке влаги, тепла или света |
Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды (табл.). Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трёх возможных путей адаптации.
Пути адаптаций живых организмов
Конспект. Вид. Популяция. Видообразование.
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Вид, его критерии. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования.
Вид – совокупность особей, характеризующихся сходством строения, жизнедеятельности, химического состава, экологических потребностей, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство. Вид является реально существующей единицей многообразия живой природы, в отличие от таких систематических категорий как род, семейство и другие.
Критерии вида – признаки, на основании которых сходные особи относятся к одному или к разным видам.
1) Морфологический критерий. Особи одного вида имеют сходное внешнее и внутреннее строение. Размеры организма, длина хвоста, окраска оперения или шерсти, наличие рогов, копыт, шипов и т.п., – все это примеры описания особи по морфологическому критерию.
В природе существует большое количество близких видов, различия между которыми можно провести только на основании использования всего комплекса критериев.
Популяция – совокупность особей одного вида, длительно обитающая на определенной территории относительно изолированно от других таких же групп.
Причины, приводящие к изоляции популяций (т.е. ограничивающие межпопуляционные скрещивания) могут быть разными. Существует географическая и экологическая изоляция. Соответственно им выделяют два основных способа видообразования.
1) Географическое видообразование связано с расчленением ареала различными физическими преградами (горами, широкими реками, территориями с неподходящими для жизни условиями) или с миграцией части особей в новые местообитания и образованием там новых популяции. Географическое видообразование происходит и в том случае, когда ареал вида очень широк, и препятствием для скрещивания особей является большое расстояние между ними. Во всех перечисленных случаях популяции, между которыми накапливаются различия, находятся в разных местах, т.е. изолированы географически. Примером географического видообразования могут служить разные виды лиственниц.
2
) Экологическое видообразование происходит в пределах одного ареала. Оно связано с тем, что разные особи, в силу имеющихся у них генетических (а значит и фенотипических) отличий, по-разному используют условия и ресурсы общего ареала. Это может быть использование разных убежищ, кормов, разные способы добывания пищи и др. Разные особи занимают разные экологические ниши. В результате особи, делающее это сходным образом, имеют больше шансов для скрещивания. Постепенно различия между популяциями могут стать глубже и, в конце концов, привести к образованию разных подвидов и дальше видов.
Географическое и экологическое видообразование происходит очень медленно. Однако есть и другие более быстрые способы появления новых видов. В одном случае новый вид возникает в результате полиплоидизации исходного вида, в другом – в результате гибридизации разных видов. И то и другое часто происходит у растений.
Микроэволюцией называют внутривидовые эволюционные процесс приводящие к возникновению новых видов. Общая схема микроэволюционных процессов примерно такова:
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.