Вид
-
Определение биологического вида
- Популяция организмов, в которой любые две особи могут производить плодовитое потомство.
- Основная единица классификации и биоразнообразия.
- Определяется по кариотипу, ДНК, морфологии, поведению или экологической нише.
-
Проблемы определения видов
- Границы между видами становятся нечеткими при гибридизации.
- Бесполые организмы могут быть микровидами.
- Эволюционные процессы приводят к изменению видов.
-
История и эволюция видов
- Аристотель и XVIII век: виды как категории в иерархии.
- XIX век: Дарвин объяснил эволюцию видов.
- XX век: генетика и популяционная экология расширили понимание.
-
Концепции видов
- Типологический вид: фиксированные свойства особей.
- Морфовидовые виды: основаны на фенотипе.
- Виды, распознающие партнера: размножаются половым путем и распознают друг друга.
- Когезионные виды: наиболее инклюзивная популяция с потенциалом когезии.
-
Генетическое сходство и виды со штрих-кодом
- Микробиология: гены могут свободно перемещаться.
- Метод определения средней нуклеотидной идентичности (ANI).
- Штрихкодирование ДНК: участок митохондриальной ДНК в гене цитохром с-оксидазы.
-
Филогенетические или кладистические виды
- Наименьшая совокупность популяций с уникальной комбинацией состояний характера.
- Эмпирическая основа: наблюдаемые состояния характера.
- Молекулярные маркеры для определения генетических различий.
-
Эволюционирующий вид
- Виды могут эволюционировать и изменяться.
- Таксономисты должны принимать решения о разделении видов.
- Политическая целесообразность разделения видов для природоохранных целей.
-
Эволюционный вид
- Сущность, состоящая из организмов, сохраняющих идентичность во времени и пространстве.
- Имеет независимую эволюционную судьбу и исторические тенденции.
- Отличается от концепции биологического вида.
-
Экологические виды
- Совокупность организмов, адаптированных к определенной нише.
- Популяции образуют фенетические кластеры.
-
Генетический вид
- Набор генетически изолированных скрещивающихся популяций.
- Определяется путем сравнения последовательностей ДНК.
-
Эволюционно значимая единица
- Популяция организмов, считающаяся обособленной для сохранения.
-
Хроновиды
- В палеонтологии используются для идентификации последовательности видов.
- Оценивается количество изменений для признания морфологически отличной формы видом.
-
Вирусный квазивид
- Группа генотипов, связанных мутациями, конкурирующих в среде с высокой мутагенностью.
- Регулируется балансом мутаций и отбора.
-
Концепция биологических видов Майра
- Группы скрещивающихся природных популяций, репродуктивно изолированных от других групп.
- Включает использование прилагательного «потенциально».
-
Проблема видов
- Трудно определить вид для всех организмов.
- Дискуссия о видовых концепциях называется проблемой видов.
-
Когда концепция Майра рушится
- Не работает для одноклеточных организмов и партеногенетических многоклеточных.
- Не подходит для вымерших форм жизни и кольцевых видов.
- Затруднена идентификация видов из-за несоответствия между молекулярными и морфологическими исследованиями.
-
Горизонтальный перенос генов
- Затрудняет определение вида.
- Организмы приобретают гены от разных родителей.
-
Совокупности микровидов
- Группы организмов с малой генетической изменчивостью.
- Примеры: одуванчик лекарственный, ежевика красная.
-
Гибридизация
- Бросает вызов концепции репродуктивно изолированного вида.
- Примеры: черная и серая вороны.
-
Кольцевые виды
- Связанный ряд соседних популяций, каждая из которых может скрещиваться с соседними, но с двумя «конечными» популяциями, слишком отдаленными для межпородного скрещивания.
- Примеры: серебристая чайка и малая черноспинная чайка, саламандры Ensatina eschscholtzii, зеленоватая камышевка.
-
Таксономия и наименования
- Общеупотребительные названия часто неоднозначны и варьируются от места к месту.
- Научные названия уникальны и универсальны, состоят из рода и видового эпитета.
- Описание вида включает типовой экземпляр и средства идентификации.
-
Аббревиатуры и идентификационные коды
- «sp.» используется для обозначения неопределенного вида.
- «spp.» используется для обозначения многих видов в пределах рода.
- NCBI использует числовой «таксид», KEGG использует трех- или четырехбуквенный код, UniProt использует «мнемонику организма», ITIS предоставляет уникальный номер.
-
Образование комков и расщепление
- Название вида является гипотезой об эволюционных взаимоотношениях.
- Синонимизация: два видовых названия относятся к одному виду, более старое название имеет приоритет.
- Расщепление: разделение таксона на несколько новых.
-
Широкие и узкие смыслы
- Номенклатурные кодексы не содержат правил для определения границ видов.
- Sensu stricto используется для точного значения, sensu lato для более широкого использования.
-
Видообразование
- Эволюционный процесс, при котором популяции становятся самостоятельными видами.
- Зависит от степени репродуктивной изоляции и снижения потока генов.
- Аллопатрическое видообразование легче всего происходит при географическом разделении.
-
Обмен генами между видами
- Горизонтальный перенос генов важен для генетической изменчивости.
- Вирусы и бактерии могут обмениваться генами, что затрудняет анализ их взаимоотношений.
-
Вымирание
- Вид считается вымершим, когда умирает последняя особь.
- Более 99% всех видов на Земле вымерли, включая массовые вымирания.
-
Причины и последствия массовых вымираний
- Массовые вымирания вызваны различными факторами, включая вулканическую активность, изменение климата и химию океана и атмосферы.
- Эти события оказали значительное влияние на экологию, атмосферу, поверхность земли и воды.
-
Гибриды и их значение
- Гибриды возникают при ассимиляции одного вида другим через гибридизацию.
- Такие гибриды называются «компилоспецифами».
-
Практические последствия
- Биологи и защитники природы должны классифицировать и идентифицировать организмы.
- Трудности с классификацией могут привести к ошибкам в измерениях и ложным выводам.
- Филогенетические концепции видов могут привести к «таксономической инфляции», что может вызвать ложное впечатление о количестве исчезающих видов.
-
Конфликты и правовые аспекты
- Конфликты возникают из-за зон гибридизации между защищенными и незащищенными видами.
- Пример: северная пятнистая сова, гибридирующая с калифорнийской пятнистой совой и полосатой совой.
-
История и эволюция взглядов на виды
- Аристотель использовал термины «род» и «вид» для обозначения видов и форм.
- В эпоху Возрождения и до сих пор используются термины «род» и «вид», но с другими значениями.
- В 17 веке Джон Рэй предложил биологическое определение вида, основанное на размножении.
- Карл Линней классифицировал организмы по физическим характеристикам, но не признавал органическую связь между видами.
-
Мутации и эволюция
- Линней признал, что виды могут меняться, но не считал, что новые виды могут возникать.
- Жан-Батист Ламарк предложил идею о трансмутации видов.
- Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес предложили теорию эволюции и формирования новых видов.
- Дарвин определил виды как идеи, временно полезные для обозначения групп взаимодействующих особей.