вид и видообразование. Реферат биология. Видообразование результат микроэволюции. Основные пути и способы видообразования
 Скачать 0.52 Mb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра биологии Реферат на тему: «Видообразование – результат микроэволюции. Основные пути и способы видообразования» Выполнила: студентка 122 группы, Курбанова Диана Магомедовна Проверила: доцент кафедры биологии, к.,м.,н., Макаренко Элина Николаевна Оценка________________________ Ставрополь, 2022 Содержание Введение…………………………………………………………………………...3 Основная часть…………………………………………………………….............4 Глава 1……………………………………………………………………………..4 Глава 2……………………………………………………………………….…….6 Глава 3…………………………………………………………………….……….8 Глава 4…………………………………………………………………….……...10 Заключение……………………………………………………………………….14 Список литературы………………………………………………………………15 Приложение………………………………………………………………………16 Введение Актуальность темы: Изучение видообразования очень важно в мире по многим причинам. Особенную важность составляет для медицины. Благодаря подробному изучению этой темы можно изучать различные виды бактерий, вирусов и т.д. и находить какие-либо новые виды болезней, которые могут быть очень опасны для людей. При обнаружении новых болезней, разрабатываются новые лекарства и оборудование для лечения. На сегодняшний день человек может изменять генетический код, тем самым изменяя ДНК. Таким образом, при изменении ДНК, скрещивая различные виды, он может получать совершенно новый вид, который может послужить действенным способом борьбы против какой-либо болезни. Цель: раскрыть понятие вида и видообразования и разобраться в его путях. Задачи: разобраться в путях и способах видообразования и сделать соответствующий вывод. Глава 1. Основные понятия вида История развития понятия вид Аристотель использовал определение «вид» для обозначения сходных групп животных. Понятие вида четко закрепилось в биологии после того, как появились работы Д. Рея и К. Линея. Факты о том, что виды в природе постоянны привели к мысли о том, что вид является неизменным. Но в то время Ж.Б. Ламарк, который был увлечен тем, что вид все-же изменчив, отрицал наличие видов в природе. Ч. Дарвин не отрицал, что отдельные виды существуют, но говорил, что они непостоянны. У него было представление, которое не было аргументировано знаниями о генетических изменениях, которые происходили внутри видов и вследствие этого спустя некоторое время снова возникли разногласия насчет существования вида вообще. В начале XX в. началось разделение видов. Все изученные в то время растения и животные разделяли по географическому расположению. Следующим фактором в развитии понятия вида стало открытие экологических, сезонных или физиологических подвидов. Но самым масштабным было открытия новых знаний в генетике, вследствие которых была выявлена сложная комбинация генетического кода. В первое время это привело к масштабному дроблению каждого вида на мелкие устойчивые формы. Благодаря такому дроблению, вид мягкая пшеница, например, был разделен на большое количество форм ( «жорданонов» - «мелких констанских видо») Понятие «вид» Микроэволюционные процессы, протекающие в популяциях, могут приводить к возникновению видов – самому важному этапу эволюции на Земле. Вид – это совокупность особей, обладающий способностью к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющий определенный ареал, обладающий рядом общих морфологических признаков и сходством во взаимоотношениях с биотической и абиотической средой. Виды составляют систему популяций, которые соответствуют различным биогеоценозам. И также каждая система популяций обладает эволюционным предопределением. Глава 2. Критерии вида 2.1 Морфологические различия На Земле в различных видах встречаются двойники. Например, бабочки вице-король и данаида-монарх. Мухи ильницы обманывают больше людей, особенно если смотреть на них издалека, когда они, все в пыльце, роятся над цветами. Этот вид присущ Европе, а потому надо помнить о таких отличительных чертах: один набор крыльев вместо двух медоносных пчел, короткие усики, крупные глаза и тонкие лапы. Безвредные ильницы используют преимущества своей внешности, похожей на жалящих медоносных пчел. Плоские черви часто похожие на морских слизняков, но это разные виды. У червей нет полостей тела, респираторных органов и кровеносной системы; в общем, они похожи просто на плоских созданий с отверстиями для поглощения пищи и выхода отходов жизнедеятельности. Морские слизняки включают много различных видов созданий, таких как беспанцирные морские улитки и голожаберные моллюски. Последние представляют собой броских разноцветных созданий, способных вырабатывать яд в качестве защитного механизма и поэтому эволюция могла наделить плоских червей таким похожим телом. 2.2 Физиолого-биохимические различия Физиологический признак включает характеристики процессов жизнедеятельности, свойственные отдельной группе организмов. Одна из главных особенностей сложного комплекса — способность особей одной совокупности к скрещиванию, которое невозможно за пределами общности. Организмы разных видов не могут размножаться из-за несовместимых друг с другом половых клеток, а также соответствующих органов. Представители одной общности иногда не могут размножаться. Например, некоторые мухи дрозофилы не спариваются из-за отличий в строении половых органов. Но есть и такие виды, которые легко скрещиваются между собой, например, лошадь и осёл. Некоторые общности могут спариваться, но не давать бесплодное потомство. Характерный для определённого вида особей химический состав тела и обменные процессы выступают биохимическим критерием. Такой признак считается самым ненадёжным, поскольку нет таких реакций или веществ, которые свойственны только одной общности. Организмы одной совокупности могут иметь разные показатели в этом плане. В то же время синтез белков и нуклеиновых кислот нередко совпадает у особей разных групп. 2.3 Генетические различия Один из самых надежных критериев вида – генетический. Благодаря ему каждый вид имеет конкретный, свойственный ему набор хромосом, сходный по количеству, размеру и форме. Благодаря этому каждый вид может сохранять свою целостность. Единство вида основано на возможности нивелировок различий, возникающих в популяциях путем скрещивания. 2.4 Географические различия Каждый вид основан на самостоятельном ареале. Для каждого вида присущи свои пределы ареала, благоприятные для жизни, свои взаимодействия с видами-конкурентами и т.д. Поэтому в каждой характеристике ареала очень важны географические различия. Глава 3. Видообразование 3.1 Видообразование – причина возникновения многообразия Если особи внутри вида разных популяций скрещиваются, вид остается единым как сложная интегрированная система. Но в результате возникновения сильного давления изоляции генетическая информация может поменяться. В таком случае особи, находящиеся в изоляции, накопившие изменения в генетической информации, становятся генетически независимыми и перестают скрещиваться. Возникновение такой изоляции между разными частями видового населения означает разделение одного вида на два — процесс видообразования. Все хорошо изученные микроэволюционные процессы протекают в совокупностях скрещивающихся и генетически перемешивающихся особей. Только в такой системе возможно образование бесчисленного множества различных генетических комбинаций, являющихся основой для эффективного действия естественного отбора. Однако скрещивания и происходящая вследствие этого нивелировка затрудняют эволюционную дифференцировку более или менее крупных совокупностей особей (популяций и их групп) в пределах одного вида. Образование нового вида создает обычно непреодолимые в природных условиях изоляционные барьеры, которые позволяют сохранять специфические адаптации каждого вида и в конечном итоге определяют возможность сохранения и увеличения многообразия проявления живого на нашей планете. 3.2 Примеры видообразования Например, в Австралии существовал один вид попугайчиков рода Расhycephala. В условиях засушливого периода единый ареал разделился на западную и восточную зоны. Со временем особи двух популяций приобрели морфофизиологические различия, которые сделали невозможным скрещивание, когда ареал вновь стал общим. Произошло образование из одного предкового вида двух новых. В качестве примера экологического видообразования можно привести различные виды дубов, которые растут на разных почвах: одни — на известняковых, другие — на магматических, третьи — на черноземных. Форели озера Севан распадаются на шесть отдельных популяций, нерестящихся в разных реках и ручьях, впадающих в озеро. Также экологическая изоляция может быть следствием воздействия человека: на сенокосных лугах сохраняются лишь те растения, которые успевают отцвести и дать семена либо до сенокоса, либо после. Таким образом, из одной популяции формируются две: одна с раннецветущими растениями, другая — с позднецветущими. Глава 4. Пути и способы видообразования 4.1 Аллотропическое видообразование Аллотропическое видообразование также называемое географическим видообразованием или его более ранним названием модель гантели это способ видообразования, который возникает, когда биологические популяции становятся географически изолированными друг от друга в той степени, которая препятствует или препятствует потоку генов. Это видообразование является медленным, происходящем на протяжении нескольких сотен поколений. Из-за возникновения различных географических преград, таких как возникновения рек, гор и т.д. Также этому может способствовать человеческая деятельность, такая как развитие сельского хозяйства. Такие факторы способствуют изменению ареалов, что приводит к разделению одной популяции. Затем викариантные популяции претерпевают генетические изменения, поскольку они подвергаются различному избирательному давлению, испытывают генетический дрейф и накапливают различные мутации в генофондах отделенных популяций. Это способствует образованию преграды для обмена генетической информации, что приводит к репродуктивной изоляции. Если две популяции вступят в контакт, они не смогут размножаться — эффективное видообразование. Другие изолирующие факторы, такие как расселение населения, приводящее к эмиграции, могут вызывать видообразование (например, расселение и изоляция вида на океаническом острове) и считаются частным случаем аллопатрического видообразования, называемого перипатрическим видообразованием. 4.2 Гибридогенное видообразование Кода скрещивают различные виды, их потомство чаще всего бывает бесплодно. Такой исход возможен из-за того, что у разных видов животных разный набор хромосом. Благодаря этому при оплодотворении в процессе мейоза хромосомы не могут нормально сходиться и образовывать нормальные хромосомы. Но бывает такое, что в процессе мейоза происходят геномные мутации вследствие которых происходит удвоение числа хромосом и тогда появляется возможность рождения здорового потомства. При этом гибридная форма приобретает способность к размножению и утрачивает возможность скрещивания с родительскими формами. Кроме того, межвидовые гибриды растений могут размножатся вегетативным путем. Некоторые виды растений возникли таким путем.. По некоторым данным, гибридогенное происхождение имеют не менее трети всех видов цветковых растений. Гибридогенное происхождение доказано и для некоторых видов животных, в частности, скальных ящериц, земноводных и рыб. Некоторые виды кавказских ящериц, имеющих гибридогенное происхождение, триплоидны и размножаются с помощью партеногенеза. 4.3 Симпатрическое видообразование Эволюция нового вида из выжившего предкового вида, в то время как оба продолжают населять один и тот же географический регион Если эти организмы тесно связаны (например, сестринские виды), то такое распределение может быть результатом симпатрического видообразования. Этимологически симпатрия происходит от греческих корней Термин был введен Эдвардом Бэгноллом Поултоном в 1904 году, который объясняет происхождение. У многоклеточных эукариотических организмов симпатрическое видообразование является вероятным процессом, который, как известно, происходит, но частота, с которой он происходит, неизвестна. Однако у бактерий аналогичный может быть более распространеннымпоскольку бактерии менее ограничены гомогенизирующими эффектами полового размножения и склонны к сравнительно резким и быстрым генетическим изменениям посредством горизонтального переноса генов. Первый способ симпатрического видообразования - возникновение новых видов при быстром изменении кариотипа, например при автополиплоидии. Известны группы близких видов с кратными числами хромосом. Так, например, в роде хризантем (Chrysanthemum) все формы имеют число хромосом, кратное 9, 18..., 90. В таких случаях можно предположить, что видообразование шло путем автополиплоидии – процесс удвоения хромосом. Процессы полиплоидизации хорошо воспроизводятся в эксперименте посредством задержки расхождения хромосом в мейозе, в результате воздействия, например, колхицином Полиплоидные формы, как правило, крупнее и способны существовать в более суровых физико-географических условиях, например, проводился опыт с свеклой, вследствие чего та, на которую воздействовали колхицином выросла намного крупнее. Именно поэтому в высокогорьях и в Арктике число полиплоидных видов растений резко увеличено. Второй способ симпатрического видообразования - путем гибридизации с последующим удвоением числа хромосом - аллополиплоидия . Самым изученным способом симпатрического видообразования является возникновение новых форм в результате сезонной изоляции. Известно существование ярко выраженных сезонных рас у растений, например у погремка Alectorolophus major , раннецветущие и позднецветущие формы которого полностью репродуктивно изолированы друг от друга, и, если условие отбора сохраняется, лишь вопрос времени - когда эти формы приобретут ранг новых видов. Аналогично положение с яровыми и озимыми расами проходных рыб; возможно, что эти формы уже являются разными видами, очень схожими морфологически, но изолированными генетически (виды-двойники). Особенность симпатрического пути видообразования - возникновение новых видов, морфофизиологически близких к исходному виду. Например, при полиплоидии увеличивается размер, но морфологические особенности остаются прежними. Только в случае гибридогенного возникновения видов появляется новая видовая форма, отличная от каждого из родительских видов 4.4 Филетическое видообразование При этом видообразовании вид полностью изменяется, превращясь в новый вид, который можно выделить засчет морфологических особенностей. В зависимости о того, насколько быстро происходят изменения, выделяют: стасигенез, анагенез. Стасигенез (греч. стазис — застой) – это процесс, при котором долгое время не происходит никаких изменений. Плеченогое животное — бранхиопода лингула — обитает в настоящее время в эстуариях дальневосточных азиатских рек, в субтропиках. Классификация бранхиопод строится на строении раковины. Раковина лингулы не отличается от раковины плеченогого, которое существовало в палеозое, около 500 млн. лет назад. Головоногий моллюск наутилус остается неизменным (если судить по раковине) с мелового периода, т. е. около 130 млн. лет. Пчела медоносная существует не изменяясь последние 45 млн. лет. Анагенез - это процесс, при котором происходит быстрое изменение внутри вида, но при этом не происходит его распадение Кролики на острове Порто-Санто изменились фенотипически и приобрели репродуктивную изоляцию за 400 лет. В среднем плейстоцене, начавшемся 2 млн. лет назад, на Кавказе в течение 50-60 тысяч поколений существовал один вид зубра. Позже он трансформировался в новый вид, причем переход к новому виду занял 2—4 тыс. поколений (10—16 тыс. лет). Заключение Подводя итоги, можно сказать, что поставленные цели и задачи выполнены. В ходе работы были раскрыты понятия вида и видообразования, также мы разобрались в его путях и способах. Видообразование играет большую роль в медицине, так как, зная виды и способы, можно изучить или найти новые виды болезни, которые могут быть очень опасными для людей. Список литературы Завадский К.М. Вид и видообразование. Наука 1968 г. АН СССР, Отделение общей биологии ; Авт.: З.И. Берман и др. ; Под ред.: В.И. Полянского, Ю.И. Полянского: Современные проблемы эволюционной теории. - Л.: Наука, 1967 Дубинин Н.П.: Генетика популяций и селекция. - М.: Наука, 1967 https://esculappro.ru/vid-i-vidoobrazovanie.html Рис 1. Двойники на примере бабочки вице-король и данаида-монарх  Рис 2. Аллотропическое видообразование  |