Biologické druhy

Z Wikipédie, voľnej encyklopédie
Prejsť na navigáciu Prejdite na vyhľadávanie
Биотадоменцарствотипклассотрядсемействородвид
Hierarchia biologickej taxonómie ôsmich hlavných taxonomických radov . Rod obsahuje jeden alebo viac druhov. Stredné kategórie sa nezobrazujú

Druh ( latinský druh ) je hlavnou štrukturálnou jednotkou biologickej systematiky živých organizmov ( zvierat , rastlín a mikroorganizmov ) [1] ; taxonomická , systematická jednotka, skupina organizmov so spoločnými morfofyziologickými, biochemickými a behaviorálnymi charakteristikami, schopná kríženia, ktorá v niekoľkých generáciách poskytuje plodné potomstvo, pravidelne distribuované v určitej oblasti a podobne sa meniace pod vplyvom environmentálnych faktorov.

V roku 2011 bol počet opísaných druhov živých organizmov približne 1,7 milióna [2] (pozri časť „ Štatistiky “). Celkový počet druhov existujúcich na Zemi sa odhaduje rôznymi spôsobmi: počet sa nazýva 8,7 milióna [3] [4] vrátane kvitnúcich rastlín - asi 400 tisíc druhov[5] (v roku 2011 je popísaných asi 300 tisíc); niektorí vedci sa domnievajú, že na našej planéte existuje viac ako 5 miliónov druhov húb (napriek tomu, že v súčasnosti je popísaných iba asi 100 tisíc)[5] . Počet vyhynutých druhov je podľa niektorých odhadov asi 500 miliónov[6] .

Tvorba konceptu

Na konci 17. storočia došlo k hromadeniu informácií o rozmanitosti foriem zvierat a rastlín [1] . To viedlo k myšlienke druhu ako celkom skutočných skupín jednotlivcov, navzájom si podobných zhruba tým istým spôsobom, ako sa členovia tej istej rodiny navzájom podobajú, a odlíšiteľní od ostatných podobných skupín jednotlivcov. Druh bol napríklad vlk, líška, vrana, kavka, dub, breza, pšenica, ovos. Tento druh bol teda reprezentovaný ako skutočne existujúca jednotka živého sveta, jedna zo štrukturálnych jednotiek vo všeobecnom súbore organizmov .

Titulná strana druhu Carl Linnaeus's Species Plantarum .
Za východiskový bod botanickej nomenklatúry bol považovaný 1. máj 1753 - podmienený dátum vydania knihy.

Nárast počtu opísaných druhov si vyžiadal štandardizáciu ich názvov a vybudovanie hierarchického systému a väčších systematických jednotiek. Zásadná práca v tomto smere - „ Systém prírody “ (1735) od prírodovedca Karla Linnaea , v tejto práci položil základy modernej taxonómie zvierat a rastlín. Linnaeus spojil príbuzné druhy do rodov a podobné rody do rádov a tried, zaviedol na označenie druhu dvojitú latinskú nomenklatúru (takzvaná binárna nomenklatúra), v ktorej je každý druh označený názvom rodu a konkrétnym názvom. nasledujúc to. Na konci 18. storočia prijal lineárny systém väčšina biológov na svete.

V prvej polovici 19. storočia francúzsky vedec Georges Cuvier vyvinul koncept typov štruktúr, po ktorom bol do lineárneho systému zavedený typ ako najvyšší taxón, teda najvyššia systematická kategória. Súčasne sa začali formovať predstavy o zmene druhu v procese vývoja živej prírody. V dôsledku toho sa objavila evolučná teória Charlesa Darwina (pozri darwinizmus ), ktorá ukázala, že je potrebné, aby konštrukcia prirodzeného fylogenetického systému vychádzala z postupného genetického vzťahu medzi formami živých organizmov.

Do konca 19. storočia sa nahromadilo veľké množstvo materiálu o vnútrošpecifickej geografickej variabilite a bol zavedený koncept poddruhov. Kumulácia počtu opísaných druhov a poddruhov zvierat, rastlín a mikroorganizmov (do polovice 20. storočia presiahla dva milióny) viedla na jednej strane k „fragmentácii“ druhu a popisu akéhokoľvek miestneho formy ako druh, na druhej strane začali druh „zväčšovať“, pričom ako druh opisovali skupinu alebo sériu geografických rás (poddruhov), ktoré tvorili súbor jasne príbuzných a zvyčajne navzájom prepojených prechodmi foriem. . V dôsledku toho sa v taxonómii objavili pojmy „malé“ druhy - jordanony (pomenované podľa francúzskeho botanika Alexisa Jordana ), „veľké“ druhy - linneóny (pomenované podľa Linnaea ). Medzi poslednými sa začali rozlišovať monotypické a polytypické druhy (tieto pozostávajú z niekoľkých poddruhov).

Klasické obdobie vo vývoji taxonómie ukončila práca ruského prírodovedca A.P.Semyonova-Tyana-Shanského , ktorý vzal za základ linneon a uviedol definície rôznych kategórií poddruhov (poddruhy, morfy, aberácia).

Takmer každý druh je uzavretým genetickým systémom, to znamená, že nedochádza k výmene génov medzi genofondmi dvoch druhov. Toto tvrdenie platí pre väčšinu druhov, existujú však výnimky. Levy a tigre teda môžu mať spoločného potomka ( liger a taigon ), ktorého samice sú plodné - môžu rodiť z tigrov i levov. V zajatí sa krížia mnohé ďalšie druhy, ktoré sa v prírodných podmienkach nekrížia kvôli geografickej alebo reprodukčnej izolácii. K kríženiu ( hybridizácii ) medzi rôznymi druhmi môže dôjsť aj v prírodných podmienkach, napríklad existuje mezhnyak - hybrid tetrova a tetrova . Mezhnyak je dokonca príkladom kríženia nielen na úrovni druhu, ale aj na úrovni rodu. K medzidruhovému kríženiu často dochádza v prípade antropogénnych porúch v biotope, ktoré porušujú ekologické mechanizmy izolácie. Rastliny v prírode obzvlášť často hybridizujú. Značné percento vyšších druhov rastlín je hybridného pôvodu - vznikli počas hybridizácie v dôsledku čiastočnej alebo úplnej fúzie rodičovských druhov.

Znamenia

Jeden druh možno od druhého rozlíšiť piatimi hlavnými charakteristikami.

  • Morfologické kritérium vám umožňuje rozlíšiť rôzne typy vonkajších a vnútorných charakteristík.
  • Fyziologické a biochemické kritérium určuje odlišnosť chemických vlastností a fyziologických procesov rôznych typov.
  • Geografické kritérium naznačuje, že každý druh má svoj vlastný rozsah .
  • Ekologické umožňuje rozlišovať druhy podľa komplexu abiotických a biologických podmienok, v ktorých boli vytvorené, prispôsobené životu.
  • Reprodukčné kritérium určuje reprodukčnú izoláciu druhu od ostatných, dokonca aj príbuzných.

Často sa rozlišujú ďalšie kritériá typu: cytologické (chromozomálne) a ďalšie.

Každý druh je geneticky uzavretý systém, reprodukčne izolovaný od iných druhov.

Vzhľadom na nerovnaké environmentálne podmienky sú jedinci rovnakého druhu v rámci rozsahu rozdelení na menšie jednotky - populácie . V skutočnosti tento druh existuje presne vo forme populácií.

Druhy sú monotypické - so slabo diferencovanou vnútornou štruktúrou sú charakteristické pre endemity . Polytypické druhy sa vyznačujú komplexnou vnútrošpecifickou štruktúrou.

V rámci druhu možno rozlišovať poddruhy - geograficky alebo ekologicky oddelené časti druhu, ktorých jednotlivci pod vplyvom environmentálnych faktorov v procese evolúcie získali stabilné morfofyziologické vlastnosti, ktoré ich odlišujú od ostatných častí tohto druhu. V prírode sa jednotlivci rôznych poddruhov rovnakého druhu môžu voľne krížiť a vytvárať plodné potomstvo.

Tento druh je najdôležitejšou taxonomickou kategóriou nielen pre taxonómiu, ale pre celú biológiu všeobecne ...
Žiaľ, druh, rovnako ako všetky ostatné taxonomické kategórie, je ťažké definovať pomocou akejkoľvek presnej logickej definície. Je obzvlášť ťažké stanoviť definíciu druhu, ktorý by rovnako dobre vyhovoval sexuálne sa množiacim rastlinám a rastlinám, ktoré sa reprodukujú nepohlavne. V jednom prípade je tento druh systémom populácií a v druhom prípade je to systém klonov.

Názov druhu

Vedecký názov druhu je binomický, to znamená, že pozostáva z dvoch slov: názvu rodu, do ktorého tento druh patrí, a druhého slova, ktoré sa v botanike nazýva konkrétnym epitetom a v zoológii pod konkrétnym názvom . Prvé slovo je podstatné meno v jednotnom čísle; druhé je buď prídavné meno v nominatívnom prípade , konzistentné v rode (mužský, ženský alebo stredný rod) s rodovým menom, alebo podstatné meno v genitívnom páde . Prvé slovo je napísané s veľkým písmenom, druhé s malým písmenom.

Príklady:

Záznamy sa niekedy používajú aj na označenie nedefinovaných taxónov v poradí druhu:

  • Petasites sp. - záznam označuje, že sa myslí taxón v hodnosti druhu patriaceho do rodu Petasites .
  • Petasites spp. - záznam znamená, že máme na mysli všetky taxóny v poradí druhov zaradených do rodu Petasites (alebo všetky ostatné taxóny v rámci druhu zaradeného do rodu Petasites , ale nezahrnuté v žiadnom uvedenom zozname týchto taxónov).

Zobraziť koncepty

Druh, ako taxón, je základnou štrukturálnou jednotkou akéhokoľvek systému organického sveta, ktorého definícia hraníc určuje štruktúru celej taxonomickej hierarchie. Problém druhu, vzhľadom na prítomnosť radu jedinečných vlastností v tomto taxóne, je možné považovať za nezávislú oblasť biologickej vedy.

V modernej vede stále neexistuje spoločné chápanie biologickej podstaty druhu. Existuje 7 najbežnejších konceptov:

  • typologické,
  • nominálne,
  • biologický,
  • Hennigová,
  • evolučný,
  • fylogenetické koncepcie B. Mishlera - E. Theriota a K. Wheelera - N. Platníka. [osem]

Typologický koncept druhu

Tento koncept je založený na esencialistickom prístupe ku klasifikácii, to znamená pripisovať „druhom“ určitý nemenný súbor vlastností a vlastností. Opis druhu podľa tohto konceptu musí byť vykonaný na základe konkrétneho exemplára (napríklad herbár ). Opísaná vzorka sa tak stáva štandardom (typom) tohto druhu a k tomuto druhu je možné priradiť jedince vykazujúce podobnosť s týmto štandardom.

Typologická definícia druhu:

Druh - skupina jedincov identických s referenčným jedincom z hľadiska diagnostických charakteristík.

Osudovou chybou v typologickom koncepte je, že vlastnosti, ktorými je štandard popísaný, sa môžu v rámci druhu veľmi líšiť v závislosti od pohlavia, veku, ročného obdobia, genetickej variability atď. V praxi sa jednotlivci v tej istej populácii môžu líšiť výraznejšie ako zástupcovia. dva všeobecne uznávané typy. Ďalším problémom sú súrodenecké druhy , teda druhy, ktoré sú prakticky na nerozoznanie, ale keď koexistujú, tak sa nekrížia a zachovávajú celistvosť svojho genofondu . Tieto prípady je ťažké opísať z hľadiska typologického konceptu.

Nominalistický koncept druhu

Tento koncept odráža nominalistický pohľad na taxonómiu. Odmieta diskrétnosť druhu, pretože organizmy sa v priebehu evolúcie neustále menia. A samotný druh je považovaný iba za špekulatívny koncept.

Nominalistická definícia druhu:

Druh je skupina jedincov uznávaných formálnou klasifikáciou, ktorá tvorí určitú fázu vývoja danej evolučnej vetvy.

Biologický koncept druhu

Navrhol Ernst Mayr . Druh je rozpoznaný ako diskrétny iba v danom okamihu; v priebehu času druh neustále prechádza evolučnými zmenami. Pri popise druhu sa používajú tradičné vlastnosti a ekologické a biologické parametre, a to populačná štruktúra druhu, schopnosť jednotlivcov krížiť sa a plodiť potomstvo. Genetické vzťahy v rámci druhu sú preto obzvlášť dôležité a druhový stav je vlastnosťou populácie, nie jednotlivca.

Definícia biologického druhu:

Druh je skupina jedincov, ktorí sú si podobní morfologicko-anatomickými, fyziologicko-ekologickými, biochemickými a genetickými vlastnosťami, zaberajúci prirodzený areál existencie schopný navzájom sa voľne krížiť a dávať plodné potomstvo.

Alebo:

Druh je reprodukčne príbuznou zbierkou populácií.

E. Mayr zároveň zdôraznil zásadný význam reprodukčnej izolácie a definoval druhy ako

„Skupiny skutočne alebo potenciálne krížených prírodných populácií, reprodukčne izolovaných z iných podobných skupín“ (Mayr, 1942; Mayr, 1968, s. 31).

Pre biologický koncept druhu je prítomnosť reprodukčnej izolácie považovaná za zásadnú. Koncept izolačných mechanizmov zaviedol Theodosius Grigorievič Dobzhansky a nazýval ich „fyziologickými mechanizmami, ktoré sťažujú alebo znemožňujú prechod“ (Dobzhansky, 1935, s. 349). Neskôr definoval izolačný mechanizmus ako „akékoľvek činidlo, ktoré bráni skupinám jednotlivcov v krížení“, ktoré „znižuje alebo ruší frekvenciu výmeny génov medzi skupinami“ (Dobzhansky, 1937, s. 230).

Hennigov koncept druhu

Navrhol R. Meier a R. Willmann a vychádza z názorov zakladateľa kladistiky Willieho Henniga . Hlavným kritériom druhu z hľadiska tohto konceptu nie je potenciálna schopnosť krížiť sa a plodiť plodné potomstvo (čo je typické aj pre taxóny nižšej kategórie, napríklad populácie), ale prítomnosť reprodukčného systému. izolácia medzi jednotlivcami rôznych druhov. status druhu teda určuje reprodukčná bariéra. Proces špecializácie sa redukuje na vytvorenie reprodukčnej medzery medzi sesterskými skupinami. Priaznivci Hennigovho konceptu druhu odmietajú biologický koncept z dôvodu, že považuje izoláciu druhu nielen zo sesterského druhu, ale aj z akéhokoľvek iného druhu vo všeobecnosti.

Stanovenie druhu podľa Mayera a Wilmanna:

Druhy sú reprodukčne izolované prírodné populácie alebo skupiny populácií. Vznikajú v dôsledku rozpadu kmeňových (rodových) druhov v priebehu špekulácie a prestávajú existovať v dôsledku vyhynutia alebo nového aktu špekulácie.

Hennigove a biologické koncepcie druhu sú založené na identifikácii reprodukčných väzieb a bariér medzi organizmami. V praxi je však pre výskumníka ťažké identifikovať aspekty kríženia jednotlivcov. Ďalším problémom oboch konceptov je prítomnosť skupín organizmov, ktoré nie sú schopné vykonávať sexuálne procesy (vírusy, baktérie, nedokonalé huby). Vo vzťahu k týmto skupinám nemožno kritérium kríženia definície uplatniť.

Филогенетическая концепция Мишлера и Териота

С точки зрения концепции Б. Мишлера (Mishler) и Э. Териота (Theriot), организмы группируются в виды на основании происхождения от общего предка (доказательство монофилии ). Репродуктивные связи вида отходят на второй план. В качестве «предка» рассматривается не предковый вид (как в хенниговой концепции вида), а таксон с более низким таксономическим статусом: популяцию, дем , или отдельную особь.

Принятие решение о видовом статусе исследуемой группы организмов зависит от методов кладистики, а также от биологических критериев. В целом, это решение в определённой степени искусственно, так как исследователь ограничен линнеевской системой рангов.

Филогенетическое определение вида по Мишлеру и Териоту:

Вид — это наименьшая монофилетическая группа, которая заслуживает формального признания.

Филогенетическая концепция Уилера и Платника

Концепция К. Уилера (Wheeler) и Н. Платника (Platnick), в отличие от предыдущей, отрицает применимость к виду филогенетических критериев. Так как внутри вида отсутствуют репродуктивные барьеры, генеалогические связи между особями являются сетчатыми (токогенетическими), и описание видообразования в качестве монофилетического процесса неадекватно. Описание вида ограничивается наиболее общими параметрами:

Филогенетическое определение вида по Уилеру и Платнику:

Вид — это наименьшая совокупность популяций, где происходит половое размножение, или бесполых линий, которые характеризуются уникальной комбинацией состояний признаков.

Эволюционная концепция вида

Предложена Э. О. Уайли (Wiley) и Р. Мейденом (Mayden), на основе взглядов систематика Дж. Симпсона . Вид рассматривается как своеобразный индивидуум. Он переживает рождение, существование и гибель. Предковый вид рассматривается как «родитель» и сохраняет свой видовой статус после видообразования. Индивидуальность вида сохраняется благодаря токогенетическим связям.

Эволюционное определение вида по Уайли и Мейдену:

Вид — это биологический объект, состоящий из организмов, сохраняющий свою индивидуальность во времени и пространстве, и имеющий свою собственную эволюционную судьбу и исторические тенденции.

Статистика

Число описанных видов живых организмов на Земле составляет по состоянию на 2011 год примерно 1,7 миллиона, в том числе: позвоночные животные — 64 тысячи видов, беспозвоночные животные — 1,3 миллиона видов, растения (включая красные и зелёные водоросли) — 308 тысяч видов, грибы (включая лишайники) — 48 тысяч видов [2] (по другим данным — около 100 тысяч видов[5] ):

Группа организмов Число описанных видов (ок. 2011), тыс. [2]
Млекопитающие 5,5
Птицы 10,1
Пресмыкающиеся 9,4
Земноводные 6,8
Рыбы 32,1
Насекомые ок. 1000
Паукообразные 102,2
Моллюски 85
Ракообразные 47
Коралловые полипы 2,2
Прочие животные 68,8
Цветковые растения 268
Голосеменные 1,1
Сосудистые споровые 12
Мохообразные 16,2
Красные и Зелёные водоросли 10,4
Лишайники 17
Грибы 31,5
Бурые водоросли 3,1

Вымирающие виды

Вымира́ющие ви́ды ( англ. Endangered species, EN ) — это биологические виды, которые подвержены угрозе вымирания из-за своей критически малой численности либо воздействия определённых факторов окружающей среды . Во многих странах есть законы , обеспечивающие защиту этим видам: например, запрет на охоту , ограничение освоения земель или создание заповедников . Фактически лишь немногие виды, подверженные угрозе вымирания, получают юридическую защиту. Большинство видов вымирают, либо потенциально вымрут, так и не получив отклика в обществе .

См. также

Примечания

  1. 1 2 Вид (в биологии) / Н. В. Тимофеев-Ресовский , Н. В. Глотов, В. И. Иванов // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978. (Проверено 18 апреля 2013)
  2. 1 2 3 IUCN Red List version 2011.2: Table 1: Numbers of threatened species by major groups of organisms (1996–2011) (англ.) . IUCN (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources) (2012). Дата обращения: 15 мая 2012. Архивировано 25 июня 2012 года.
  3. Ученые насчитали на Земле 8,7 миллионов видов . Газета.ru. Дата обращения: 23 августа 2011.
  4. Биологи посчитали все виды на Земле . Lenta.ru . Дата обращения: 13 февраля 2019.
  5. 1 2 3 Blackwell, 2011 .
  6. Майр, 1971 , с. 15.
  7. Тахтаджян А. Л. Растения в системе организмов // Жизнь растений. В 6-ти т. Т. 1. Введение. Бактерии и актиномицеты / Под ред. Н. А. Красильникова и А. А. Уранова . — М.: Просвещение, 1974. — С. 49—57.
  8. Глущенко В. И., Акулов А. Ю., Леонтьев Д. В., Утевский С. Ю. Основы общей систематики. (недоступная ссылка) . Харьков: Харьковский национальный университет (2004). Дата обращения: 12 сентября 2011. Архивировано 24 января 2012 года.

Литература

Ссылки