Критерии вида биология 11 с примерами. Критерии вида. Изучение нового материала

] [ Русский язык ] [ Украинский язык ] [ Белорусский язык ] [ Русская литература ] [ Белорусская литература ] [ Украинская литература ] [ Основы здоровья ] [ Зарубежная литература ] [ Природоведение ] [ Человек, Общество, Государство ] [ Другие учебники ]

§ 1. Вид. Критерии вида

Понятие вида. Основной, элементарной и реально существующей единицей органического мира, или иначе - универсальной формой существования жизни, является вид (от лат. species - взгляд, образ). Вид - исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых обладают наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определенную область - ареал.

Особи, принадлежащие к одному виду, не скрещиваются с особями другого вида, характеризуются генетической общностью, единством происхождения. Вид существует во времени: он возникает, распространяется (в период расцвета), может сохраняться неопределенно долгое время в устойчивом, почти неизменном состоянии (реликтовые виды) или непрерывно изменяться. Одни виды со временем исчезают, не оставляя новых ветвей. Другие дают начало новым видам.

17 в. английским ботаником Джоном Реем (1627-1709), отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский ученый Карл Линней (1707-1778). Согласно его представлениям, виды - объективно существующие в природе образования, и между разными видами в большей или меньшей степени имеются различия (рис. 1.1). Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк, в то время как волк, шакал, гиена, лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству - волчьих. Еще в большей степени сходна внешность у видов одного рода. Вот почему вид начали рассматривать как основную классификационную единицу. Это имело огромное значение для развития систематики.

Таким образом, с именем Линнея связано начало описания и классификации живых организмов. Эта работа продолжается и в настоящее время.

Критерии вида. Признаки, по которым один вид можно отличить от другого, называют критериями вида.

В основе морфологического критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида. Этот критерий - самый удобный и поэтому широко используется в систематике.

Однако особи в пределах вида иногда так сильно различаются, что только по морфологическому критерию не всегда удается определить, к какому виду они относятся. Вместе с тем существуют виды морфологически сходные, но особи этих видов не скрещиваются между собой. Это - виды-двойники, которые исследователи открывают во многих систематических группах. Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника, имеющих в кариотипах по 38 и 42 хромосомы. Установлено также, что под названием «малярийный комар» существует до 15 внешне неразличимых видов, ранее считавшихся одним видом. Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.

В основу физиологического критерия положено сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида, прежде всего сходство размножения. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно. Например, у многих видов мухи дрозофилы сперма особей чужого вида вызывает иммунную реакцию, что приводит к гибели сперматозоидов в половых путях самки. В то же время в природе есть виды, особи которых скрещиваются и дают плодовитое потомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив).

Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным (рис. 1.2). Однако огромное число видов имеет накладывающиеся или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши всех континентов или океана (например, растения - пастушья сумка, одуванчик лекарственный, виды рдестов, ряски, тростника, животные-синантропы - постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха). Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему

функции в определенном биогеоценозе. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий - по берегам рек и канав, лютик жгучий - на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.

Генетический (цитоморфологический) критерий основан на различии видов по кариотипам, т.е. числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Например, некоторые виды семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2п = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеу-плоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетра-плоидное (76) число хромосом.

Биохимический критерий позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др. Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Вместе с тем у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК оказался очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.

Таким образом, только учет всех или большинства критериев позволяет отличить особей одного вида от другого.

Основной формой существования жизни и единицей классификации живых организмов является вид. Для выделения вида используется совокупность критериев: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический, биохимический. Вид является результатом длительной эволюции органического мира. Будучи генетически закрытой системой, он, тем не менее, исторически развивается и изменяется.

1. Что представляет собой вид? 2. Что такое критерии вида? 3. Применения каких критериев достаточно для выделения вида? 4. Какие критерии наиболее объективны для разделения близкородственных видов?

Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса 11-летней общеобразовательной школы, для базового и повышенного уровней. Н.Д. Лисов, Л.В. Камлюк, Н.А. Лемеза и др. Под ред. Н.Д. Лисова.- Мн.: Беларусь, 2002.- 279 с

Содержание учебника Общая биология: Учебное пособие для 11-го класса:

Глава 1. Вид - единица существования живых организмов

§ 2. Популяция - структурная единица вида. Характеристика популяции

Глава 2. Взаимоотношения видов, популяций с окружающей средой. Экосистемы

§ 6. Экосистема. Связи организмов в экосистеме. Биогеоценоз, структура биогеоценоза
§ 7. Движение вещества и энергии в экосистеме. Цепи и сети питания
§ 9. Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах. Продуктивность биоценозов

Глава 3. Формирование эволюционных взглядов

§ 13. Предпосылки возникновения эволюционной теории Ч. Дарвина
§ 14. Общая характеристика эволюционной теории Ч. Дарвина

Глава 4. Современные представления об эволюции

§ 18. Развитие эволюционной теории в последарвиновский период. Синтетическая теория эволюции
§ 19. Популяция - элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции

Глава 5. Происхождение и развитие жизни на Земле

§ 27. Развитие представлений о возникновении жизни. Гипотезы происхождения жизни на Земле
§ 32. Основные этапы эволюции растительного и животного мира
§ 33. Многообразие современного органического мира. Принципы систематики

Глава 6. Происхождение и эволюция человека

§ 35. Формирование представлений о происхождении человека. Место человека в зоологической системе
§ 36. Этапы и направления эволюции человека. Предшественники человека. Древнейшие люди
§ 38. Биологические и социальные факторы эволюции человека. Качественные отличия человека
§ 39. Расы человека, их происхождение и единство. Особенности эволюции человека на современном этапе
§ 40. Человек и среда. Влияние окружающей среды на работу органов и систем органов человека
§ 42. Проникновение радионуклидов в организм человека. Способы уменьшения поступления радионуклидов в организм

"Форма клюва и способы добывания пищи дарвиновскими вьюрками" (Приложение 3)

Число хромосом у разных видов (Приложение 1)

Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы.

Ход урока

1. Оргмомент

Формулирование темы урока. Постановка целей и задач урока

2. Повторение пройденного материала (установление взаимосвязей ранее изученного материала и материалом новой темы)

а) Понятие вида К. Линнеем, Ж.Б.Ламарком и Ч. Дарвином (проверка правильности ответов по слайдам 2-4)

б) Кто предложил бинарную номенклатуру вида?

в) Что включает в себя двойное название? Привести примеры

Найти в учебнике современное определение вида (для проверки сл.5)

Как вы думаете, почему современное определение вида такое сложное?

(не допустить ошибки при определении принадлежности особей к одному виду)

Дополнение учителя: Линней допустил ошибку, отнеся самца и самку утки кряквы к разным видам учитывая только внешние признаки (сл.6)

3.Изучение нового материала

а) Рассказ учителя о том, что такое вид и каковы критерии вида с использованием презентации, дается понятие репродуктивной изоляции, её причинах и значении для существования вида (сл.7-22)

Задание классу:

По ходу объяснения и просмотра в/ф заполнить полученную таблицу

б) Просмотр видеофрагмента из учебного фильма "Критерии вида", где приводятся конкретные примеры критериев вида и их относительности.

в) Самостоятельная работа учащихся по внесению дополнений в таблицу после просмотра видеофрагмента

г) Проверка основных понятий, внесенных в таблицу

Название критерия	Суть понятия	Примеры	Относительность критерия
Морфологический	По внешнему и внутреннему строению	Виды синиц (лазоревка, московка, Большая); виды пищух (рыжая, степная)	Половой диморфизм (самец и самка утки кряквы), виды-двойники (малярийный комар); альбиносы
Физиологический	Физиологические особенности растений и животных часто обеспечивают им генетическую самостоятельность	Сперма особей другого вида вызываем иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация разных видов козлов приводит к нарушению периодичности плодоношения - приплод появляется зимой и погибает. У разных видов косуль потомство оказывается слишком крупным, чтобы появиться на свет, это приводит к гибели плода и самки.	Иногда межвидовые гибриды все же появляются и остаются жизнеспособны и плодовиты (зяблики, канарейки, тополь, ива)
Биохимический	Отличие в биохимических реакциях, состав и структура определенных белков, НК и др.	Для двух видов - двойников из рода Амата диагностическими признаками являются два фермента (фосфоглюкомутаза и эстераза-5), позволяющие даже определять гибриды данного вида. Инсулин млекопитающих отличается незначительно: Бык Цис-Ала-Сер-Вал Свинья Цис-Тре-Сер-Илей Лошадь Цис-Тре-Гли-Илей	Ответные реакции организма другого вида не приводят к смертельному исходу т.к. очень близки по биохимическому составу
Этологический	Поведение особей в брачный период. Узнавание партнера по зрительным, звуковым, химическим, тактильным и др.признакам	Красивый хвост самца павлина, пение самцов певчих птиц, щелканье клюва аиста, строительство самцом яркого гнезда,	Лев - пришелец, победивший хозяина, убивает всех котят
Экологический	Экологическая спецификация вида, особенности образа жизни, экологическая ниша	разные виды синиц: большая синица, лазоревка, московка, гаичка - питаются разными насекомыми и добывают пищу на своей территории (на коре или в трещинах коры, в пазухах листьев или на кончиках веток).	Волки, обитающие в тундре, имеют иные особенности образа жизни, чем волки, обитающие в лесостепной зоне, хотя и те и другие относятся к одному виду.
Географический	Ареал распространения вида	Радиус индивидуальной активности - степень подвижности особей выраженная расстоянием, на которое может перемещаться животное У растений радиус определяется расстоянием, на которое распространяется пыльца семена или вегетативные органы, способные дать начало новому организму.	Разрыв ареала прерывает взаимосвязи, поэтому критерий не универсален. Есть виды космополиты (рыжий таракан, постельный клоп, комнатная муха. Совпадение ареалов разных видов.
Генетический	Генетическое единство вида. Генетическая совместимость.	Каждый организм имеет свой геном и кариотип	Рожь и ячмень имеют одинаковое число хромосом -14. В пределах одного вида могут встречаться особи с разным количеством хромосом (серебристый карась 100, 150, 200- хромосомный полиморфизм Волк, шакал и койот. Они все имеют одинаковый набор хромосом - 78, при спаривании дают плодовитое потомство

д) Формулирование выводов (сл.23, 25)

4. Закрепление (сл.24-26)

5. Понятие "Популяция" (сл.28-31)

6. Подведение итогов урока, выставление оценок.

7. Домашнее задание: пар 1.4.1, вопросы 1-5, таблица,

Дополнительные вопросы к домашнему заданию.

1. Два культурных растения ячмень и рожь имеют одинаковый набор хромосом (14), но не скрещиваются, отличаются по внешнему виду и химическому составу. Определите: а) К одному или разным видам следует отнести ячмень и рожь. б) Какими критериями, указанными в тексте, следует руководствоваться?

2. Две породы кроликов имеют одинаковое число хромосом (44), но не скрещиваются. отличаются по внешнему виду и времени полового созревания. а) К одному или разным видам следует отнести эти породы кроликов? б) Какими критериями, указанными в тексте, следует руководствоваться?

Использованная литература.

Учебник "Биология" В.Б.Захаров, С.Г. Мамонтов, В.И. Сивоглазов 11 кл.
Г.М.Муртазин "Задачи и упражнения по общей биологии"
Н.А.Лемез, Л.В.Камнюк, Н.Д.Лисов " Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"
Журнал "Курьер юнеско" июнь 1982г
Фотографии Интернета

Конспект урока по биологии 11 класс.

«Вид. Критерии вида».

Цель урока: сформировать знания о виде, его критериях и структуре; раскрыть сущность генетических процессов в популяциях и их результатов; доказать эволюционную роль мутаций.

Задачи:

1.Образовательные:

дать определение понятия «вид»;
уметь называть критерии вида и обосновывать важность критериев для определения вида;
доказывать, что вид объективно существует в природе;

2 развивающая:

использовать элементы причинно-следственного анализа для объяснения наблюдений за биологическими объектами;
развивать умения и навыки интерактивного способа получения знаний;

3. Воспитательные:

воспитывать умение выступать перед аудиторией и высказывать своё мнение;
воспитывать эмоционально-целостное отношение к современным проблемам наследственности.
сформировать у обучающихся интерес и позитивное отношение к изучению истории развития биологии.

Оборудование: Таблица «Мутационная изменчивость растений и животных», комнатные растения, картинки мутантных форм, раздаточный материал по критериям вида, коллекции насекомых (разные виды жужелиц), гербарии растений (клевер белый и клевер красный), открытки с изображением медведя белого и медведя бурого, компьютерная презентация.

Ход урока:

Организационный момент

отмечаю отсутствующих
настраиваю класс на рабочий лад
проверяю готовность к уроку.

Фронтальный опрос .

Назовите основные движущие силы эволюции.

Что такое искусственный отбор?

Что такое борьба за существование? Каковы её формы?

Какая форма борьбы является наиболее напряженной и почему?

Что такое естественный отбор?

2. Вводная беседа.

Одной из главных особенностей биологической материи на нашей планете является ее многообразие. Это выражается в том, что она представлена отдельными видами. Видовое многообразие живых организмов на нашей планете очень велико. Сейчас на ней обитает около 50тыс. видов растений, более 1,5 млн видов животных, не менее 100тыс. видов грибов, большое количество видов бактерий и вирусов. Ученые постоянно обнаруживают и описывают новые виды живых организмов.

Что же такое вид? Что мы понимаем под данным понятием?

3.Сообщение цели и темы урока.

Сегодня на уроке мы дадим определение вида и познакомимся с критериями и структурой вида.

4.Изучение нового материала.

Понятие вида. Основной, элементарной и реально существующей единицей органического мира, или иначе - универсальной формой существования жизни, является вид (от лат. species - взгляд, образ). Вид - совокупность особей, обладающие наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определенную область - ареал.

Вид - основная таксономическая категория биологической классификации. Первое представление о виде было создано еще Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Сам термин «вид» (species) в переводе с латыни означает «образ». Понятие «вид» впервые было введено в конце 17 в. английским ботаником Джоном Реем (1627-1709), отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский ученый Карл Линней (1707-1778). Согласно его представлениям, виды - объективно существующие в природе образования, и между разными видами в большей или меньшей степени имеются различия. Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк, в то время как волк, шакал, гиена, лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству - волчьих. Еще в большей степени сходна внешность у видов одного рода. Вот почему вид начали рассматривать как основную классификационную единицу. Это имело огромное значение для развития систематики. Таким образом, с именем Линнея связано начало описания и классификации живых организмов. Эта работа продолжается и в настоящее время.

Биологический вид - это не только основная таксономическая единица в биологической систематике. Это целостная структура живой природы, которая репродуктивно изолирована от других подобных структур и имеет свою собственную судьбу. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения - все это определяет внутреннюю структуру вид! Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей, самка паука после спаривания съедает самца, для особи плохо для вида хорошо, так как большая часть самок погибает, защищая своё потомство.

Вторая причина сохранения единства и целостности вида - это репродуктивная изоляция , т.е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Так осуществляется защита генофонда вида (всей совокупности генов вида ) от притока чужеродной генетической информации. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого - в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция . У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида - это пример поведенческие изоляции .

Наличие репродуктивной изоляции в природных условиях является решающим фактором в определении вида как генетически закрытой биологической системы.

Вопрос об определении организмов к одному или разным видам очень сложен и по поводу отдельных видов вызывает бурные споры в ученой среде. Для процедуры определения вида используют критерии вида. Критерии вида – это признаки, по которым один вид отличается от другого. Вопрос о критериях вида занимает центральное место в теории эволюции. Это вполне объяснимо: четкое понимание сущности вида необходимо для выявления механизмов эволюционного процесса

Ситуация для решения учащимся класса.

Предложены три растения рода герань: герань белая, герань красная, герань розовая. Относятся ли данные растения к одному или разным видам? Свой ответ аргументируйте. По итогам решения проблемной ситуации дается определение морфологическому критерию вида.

Это был первый и долгое время единственный критерий для описания вида. На основе этого критерия К. Линней построил свою Систему Природы. Морфологический критерий самый заметный и удобный, он и сейчас широко используется в систематике растений и животных. Мы можем легко отличить по размерам и окраске оперения большого пестрого дятла от зеленого, большую синицу от хохлатой и длиннохвостой, клевер луговой от люпиновидного.
Несмотря на удобства, этот критерий не всегда «работает». Им не воспользуешься для разграничения видов-двойников, практически не отличающихся морфологически. Таких видов много среди малярийных комаров (6 видов-двойников), дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов –двойников, а в одном ряду североамериканских сверчков их 17, чёрная крыса (2 вида с 38 и49 хромосомами). Использование одного морфологического критерия может привести к ошибочным выводам. Так, К. Линней по особенностям строения отнес самца и самку кряквы к разным видам. Сейчас, когда установлено, что у вида может быть много форм, морфологический критерий не всегда удовлетворяет ученых. Все же следует признать, что этот критерий очень удобен для систематизации видов и большинстве определителей животных и растений он играет главную роль.

Генетический (цитоморфологический) критерий . Иногда, среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются между собой. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип- определённый набор хромосом (количество, форма, размер, строение, состав ДНК). Особи разных видов имеют разные наборы хромосом. Различное число хромосом в кариотипе разных видов обеспечивает генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывает гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводит к рождению бесплодного потомства (лошак - гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надежно различать виды-двойники. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Например, некоторые виды семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2п = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеуплоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетраплоидное (76) число хромосом.

Физиологический критерий. Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). Например, у двух близких видов плодовой мушки дрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида - по утрам, у другого - в вечерние часы. Например, у многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, сто приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения – приплод появляется зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например европейской и сибирской, подчас приводит к гибели самки из-за крупного приплода.

Однако, встречаются исключения. Например, собаки могут давать потомство при спаривании с волком. Плодовиты могут быть гибриды некоторых видов птиц (канарейки, зяблики), а также растения (тополь, ива). Т.о. этот критерий тоже недостаточен для определения видовой принадлежности особей.

Биохимический критерий позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др. Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Вместе с тем у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК оказался очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определенном биогеоценозе. Он характеризуется

определенными формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы, т. е. теми условиями, в которых этот вид встречается в природе. В Техасе близкие виды дуба растут на разных почвах: один вид

встречается только на известняковой почве, другой - на песчаной, а третий растет на выходах магматических пород. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий - по берегам рек и канав, лютик жгучий - на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.

Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным. Однако огромное число видов имеет накладывающиеся или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши всех континентов или океана (например, растения - пастушья сумка, одуванчик лекарственный, виды рдестов, ряски, тростника, животные-синантропы - постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха). Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальным.

Этологический критерий. Для некоторых видов животных механизмом, препятствующим скрещиванию, являются особенности их поведения, особенно в брачный период. Узнавание партнеров своего вида и отвержение попыток ухаживания самцов другого вида основаны на специфических раздражителях – зрительных, звуковых, химических, тактильных, механических и др. В широко распространенном роде пеночки разные виды очень похожи друг на друга морфологически, в природе их не различить ни по окраске, ни по размерам. Зато все они хорошо различаются по песне и повадкам. Песня пеночки веснички сложная, похожа на песнь жаворонка, только без завершающего коленца, а песня теньковки – простенькие монотонные посвисты. Многочисленные виды-двойники американских светлячков были впервые опознаны лишь по различиям в их световых сигналах. Самцы светлячков в полете производят вспышки света, частота, продолжительность и чередуемость которых специфична для каждого вида. Решающую роль в репродуктивной изоляции часто играют различия в демонстративном поведении. Например, близкие виды мух дрозофил различаются спецификой ритуала ухаживания (по характеру вибрации крыльев, дрожания лапок, кружения, тактильных контактов).

Исторический критерий. Общность предков, единая история возникновения и развития вида.

Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.

Виды представляют собой определённый уровень организации живой материи- видовой.

Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то

они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus - народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид

состоит из совокупности популяций .

5.Закрепление нового материала.

Задача №1 . Зубр и бизон – два вида, относящиеся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство зубробизона. В природе не скрещиваются, так как обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке. Как можно назвать этот критерий вида?

Задача №2 . Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида – двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами. Они не скрещиваются между собой. Как можно назвать такой критерий?

Задача №3 Между близкородственными видами наблюдается четкое разделение экологических ниш. Например, некоторые виды малиновки в хвойных лесах, на первый взгляд, занимают одну нишу, но одни из них кормятся на внешних, а другие на внутренних ветвях деревьев. Какой критерий в данном случае является основополагающим?

Задача №4 . Определите систематическое положение изображенных растений. Опишите каждое растение по морфологическому критерию.

Задача №5 . Гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека, а у гориллы – два отличия в последовательности аминокислот. О каком критерии идет речь?

Задача №6 . В самом начале ХIХ столетия в биологии во взглядах на проблему вида сложилась дилемма, которую можно выразить одной фразой: «Либо виды без эволюции, либо эволюция без видов». Объясните смысл этого выражения, с трудами каких ученых связаны такие взгляды на проблему вида?

Задача №7 . В двух озерах, которые между собой не сообщаются, живут различные виды рыб: карась, плотва, язь, лещ, судак.

А) сколько популяций рыб живет во втором озере?

Б) сколько популяций рыб живет в первом озере?

В) сколько видов рыб живет в двух озерах?

Г) сколько популяций рыб живет в двух озерах?

Что такое вид? Назовите виды растений, животных и известных вам грибов, встречающиеся в вашей местности.
Какой критерий, по вашему мнению, является самым наглядным и понятным? Какие еще существуют критерии? Охарактеризуйте их.

Два культурных растения - ячмень и рожь имеют одинаковое число хромосом (14), но не скрещиваются; имеют отличия во внешнем строении; их семена отличаются по химическому составу (из ячменной муки хлеб обычно не пекут). На основании каких критериев вы будете доказывать принадлежность этих растений к разным видам?
На основании каких знаний можно установить экологический и географический критерии?

6. Оценка работоспособности и домашнее задание.

Оценить степень реализации поставленных целей.
Оценить работу обучающихся во время урока.

Д/задание стр.40-45 в.1-6 Стр.43.43 Найти данные которые опровергают теорию Дарвина.

Понятие вида, классификация организмов красной нитью проходят через все курсы биологии. На уровне 6 класса мы знакомим детей с классификацией растений, даем определение вида. В начале 7 класса, изучая классификацию животных, мы снова возвращаемся к этому понятию. Далее на уровне 8 класса логично дать систематическое положение человека в живом мире и ненавязчиво вспомнить про растения и животные. Вспоминать лучше почаще, поскольку материал постепенно осознается обучающимися и быстро забывается. На уровне 9 класса и 11 проводится урок по теме «Вид, его критерии и структура». Я считаю, что на уровне 9 класса главный акцент нужно сделать на то, что понимается под определенными критериями вида; на уровне 11 - вариативность определений вида, умение по описанию определить о каких критериях идет речь, познакомиться со структурой вида в природе.

Конспект урока.

Тема: Вид, его критерии и структура.

Цель :продолжать формирование у обучающихся понятия «вид», «критерии вида»; закреплять умения обучающихся работать с текстами, составлять таблицы, анализировать, формулировать выводы.

Задачи: продолжать создавать ситуации, при которых обучающиеся должны самостоятельно делать выводы; составить таблицу по критериям вида с помощью обучающихся, рассмотреть структуру вида, закрепить изученный материал при работе с подготовленными текстами.

Оборудование: учебник А.В. Теремов, Р.А.Петросова «Биология. Биологические системы и процессы. 11 класс(профильный уровень)» М: Мнемозина, 2010 г; видеофильм, мультимедиафрагменты, различные виды комнатных растений, таблицы по многообразию животных, коллекции.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока.

Организационный момент- 1 мин.

Актуализация знаний по теме «Приспособленность организмов» проводится в виде краткой работы, где указаны конкретные организмы, напротив них нужно написать вид приспособленности - 7 мин.

1 вариант

Оса - (предостерегающая)

Палочник - (маскировка)

Японский макак - (этологическая приспособленность)

Жираф- (расчленяющая окраска)

Зеленый кузнечик (покровительственная)

2 вариант

Заяц-беляк - (покровительственная)

Черепаха - (средства пассивной защиты)

Глухая крапива - (мимикрия)

Божья коровка - (предостерегающая окраска)

Миграции птиц - (этологическая приспособленность)

Изучение нового материала - 25 мин

Человека в природе окружает большое количество видов животных и растений. Давайте сейчас вспомним, что мы понимаем под словом вид? 3-4 обучающихся отвечают, после этого мы обращаемся к определению вида на стр. 62: « Вид - это совокупность особей, обладающих морфологическим, физиолого-биохимическим, экологическим и генетическим сходством, населяющих в природе определенный ареал, способных скрещиваться друг с другом и давать при этом плодовитое потомство.» Можно выразиться по-другому:

- « вид - совокупность географически и экологически сходных популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов»;

- «вид - это совокупность особей, обитающих в определенном ареале, имеющих общие морфофизиологические признаки, свободно скрещивающихся между собой и представляющих устойчивые генетические системы»;

- «вид - это совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками. Способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Населяющих определенный ареал, имеющих общее происхождение и сходное поведение».

Ключевые слова в определении - группа особей, обладающая сходством; способны скрещиваться друг с другом и давать плодовитое потомство. Если организмы относятся к разным видам, они как правило не скрещиваются (граница между разными видами). Иногда разные виды очень хорошо можно опознать по внешним признакам (белый и бурый медведь). Бывают случаи, когда самка и самец, относящиеся к одному виду, отличаются по внешним признакам (половой диморфизм). Для надежности разделения организмов на виды используют совокупность признаков или критериев. Далее в процессе фронтальной беседы с обучающимися заполняется таблица (материал изучался в 9 классе, поэтому опираемся на знания обучающихся).

Название критерия	Что под этим понимается	Почему нельзя воспользоваться только этим признаком
Морфологический	Похожее внешнее и внутреннее строение	а) виды-двойники похожи внешне, но по другим признакам есть отличия (2 вида черных крыс с 38 и42 хромосомами); б) внутривидовой полиморфизм - у организмов 1 вида может быть несколько отличающихся по внешнему виду форм (сибирские охотники по окраске меха лисиц выделили - сиводушек, огневок, крестовок, черно-бурых, черных).
Географический	Территория (ареал) обитания вида, привязанная к географической местности	а) наличие видов-космополитов, которые широко распространены по земному шару (воробьи, касатка); б)виды, сопутствующие человеку (домовая муха, серая крыса); в) у разных видов могут совпадать ареалы (у тигра и его добычи оленя-изюбра); г) существование видов с разорванными ареалами (лещина обыкновенная)
Экологический	Условия обитания вида в природе (характер питания, для птиц-особенности устройства гнезда, отношение к влажности, температуре, свету - экологическая ниша вида)	а) есть разные виды с похожими экологическими потребностями; б) 1 вид, обитая на обширной территории, может занимать различные экологические ниши (волки, обитающие в тундре и лесостепной зоне)
Физиологичес-кий	Сходство у особей 1 вида процессов жизнедеятельности (питания, дыхания, выделения, размножения - строение полового аппарата, сроки; способность впадать в спячку)	а) у представителей 1 вида физиологические признаки могут быть слишком изменчивы (у головастика и взрослой лягушки физиологические процессы различаютс); б) у разных видов может наблюдаться сходство физиологических процессов
Биохимический	Сходство в строении белков, ферментов, пигментов, химическом составе клеток и тканей, составе ДНК	а) может быть сходство у разных видов (строение гемоглобина у систематически близких видов); б) может быть различие у организмов 1 вида (у собак конечным продуктом азотистого обмена является аллантоин, который выделяется в мочу. Но у одной из пород (далматской) выводится мочевая кислота как у человека и высших приматов. Состав ДНК позволил уточнить классификацию микроорганизмов.
Генетический	Набор хромосом: число, парность, форма, размеры, строение, нуклео-тидный состав.	а) наличие мутаций (у одного вида могут быть диплоидные и полиплоидные формы); б) наличие межвидовых гибридов (мул); в) наличие у разных видов одинаковых по строению хромосом (представители семейства кошачьих)

Вывод: на какой критерий мы опираемся при определении вида? (на совокупность критериев). По структуре виды делятся на монотипические и политипические (с хорошо выраженной структурой). У последних выделяют подвиды, экотипы, популяции.

Определение критериев вида (закрепление материала) -10мин

Предлагаю обучающимся определить о каком критерии говорится в тексте:

Бегемот или гиппопотам.

Размеры очень крупные: у взрослых самцов длина тела до 4,5 м, масса до 3,2 тонн (морфологический). Кожа содержит много желез, выделяющий слизистый секрет, защищающий кожу от высыхания на воздухе. Секрет имеет красноватый цвет, поэтому живые звери розоватого цвета (биохимический). Бегемоты днем спят на мелководье или около воды, ночью пасутся на прибрежных лугах, редко удаляясь от воды (экологический). Половозрелость наступает у самцов в 9 лет, у самок - в 7 лет. Период спаривания бывает дважды в год: в феврале и августе. Беременность длится 240 дней, роды происходят в воде (физиологический).

Белка обыкновенная.

Голова округлая с большими черными глазами, уши длинные, на концах с кисточками, особенно развитыми зимой. Длина тела 20-28 см, длина хвоста 13-19 см. Мех зимой мягкий и пушистый, летом более жесткий, короткий (морфологический). Белка распространена в лесной зоне Евразии от побережья Атлантики до прибрежных островов Западной Пацифики (Сахалин, северная часть Японских островов) - географический. Характерный обитатель хвойных и широколиственных лесов. Предпочитает сомкнутые высокоствольные, зрелые насаждения смешанного состав: елово-кедрово-лиственничные (экологический). В лиственных лесах обычно живет в дуплах, в хвойных строит из веточек шарообразные гнезда - «гайна», выстилая внутреннюю полость мхом, лубом, лишайниками и сухой растительной ветошью (экологический). Размножение начинается в январе-феврале и заканчивается в июле-августе. За это время самка приносит 2 выводка. Беременность длится 35-40 дней, в выводке от 2-3 до 8-11 бельчат (физиологический). Один из основных промысловых видов.

Среднеазиатская кобра.

Кобры - очень опасные животные, обладающие сильно действующим ядом нейротоксического действия. Яд кобр угнетает центральную нервную систему и приводит к параличу дыхательного центра (биохимический). Это крупная змея длиной около 2 м, окрашенная в разнообразные цвета - от светло-оливкового до почти черного (морфологический).В Туркмении кобра чаще всего встречается в холмистых предгорьях и широких каменистых межгорных понижениях покрытых травянистой растительностью (экологический). Зимуют они в глубоких норах песчанок на глубине 1 - 1,2 м, по 1 - 2 экземпляра в одном убежище. Зимовка продолжается 140 - 150 дней (физиологический). Из яда кобры приготовлен препарат «Кобротоксин», применяемый для лечения бронхиальной астмы и некоторых форм рака.

Береза повислая или бородавчатая.

Стройное дерево высотой до 20 м, с ажурной кроной и поникающими тонкими ветвями. Кора снежно-белая, отслаивающаяся тонкими пластинками (морфологический). Цветет в конце апреля - начале мая; семена созревают в конце августа- сентябре (физиологический). Распространена в России в лесной и лесостепной полосе Европейской части и Западной Сибири (географический). Образует обширные чистые леса, заселяя нарушенные местообитания: лесосеки, пожарища, заброшенные пашни, а также растет в смеси с другими породами, особенно часто с сосной и елью. Береза используется в медицине и парфюмерии, в строительстве.

5. Подведение итогов урока. Выставление оценок, домашнее задание (п. 12) - 2 мин

«Вид. Критерии вида» 11 класс

Цель урока: сформировать знания о виде, его критериях и структуре; раскрыть сущность генетических процессов в популяциях и их результатов; доказать эволюционную роль мутаций.

Задачи: уметь называть критерии вида и обосновывать важность критериев для определения вида;доказывать, что вид объективно существует в природе; развивать умения и навыки интерактивного способа получения знаний; воспитывать умение выступать перед аудиторией; сформировать у обучающихся интерес к изучению истории развития биологии.

Оборудование: к омнатные растения, раздаточный материал по критериям вида, коллекции насекомых, гербарии растений, открытки с изображением медведя белого и медведя бурого, компьютерная презентация.

Ход урока:

Организационный момент

Опрос .

-Назовите основные движущие силы эволюции.

-Что такое искусственный отбор?

-Что такое борьба за существование? Каковы её формы?

-Какая форма борьбы является наиболее напряженной и почему?

-Что такое естественный отбор?

2.Вводная беседа.

Что же такое вид?

3.Изучение нового материала.

Понятие вида. Вид - совокупность особей, обладающие наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определенную область - ареал.

Особи, принадлежащие к одному виду, не скрещиваются с особями другого вида, характеризуются генетической общностью, единством происхождения. Вид существует во времени: он возникает, распространяется, может сохраняться неопределенно долгое время в устойчивом состоянии или непрерывно изменяться. Одни виды со временем исчезают, а другие дают начало новым видам.

Первое представление о виде было создано еще Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Понятие «вид» впервые было введено в конце 17 в. английским ботаником Джоном Реем, отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский ученый Карл Линней (1707-1778). Согласно его представлениям, виды - объективно существующие в природе образования, и между разными видами имеются различия. В большей степени сходна внешность у видов одного рода. Вот почему вид начали рассматривать как основную классификационную единицу. Это имело огромное значение для развития систематики. Таким образом, с именем Линнея связано начало описания и классификации живых организмов.

Вид - это целостная структура живой природы. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения - все это определяет внутреннюю структуру вид! Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей, самка паука после спаривания съедает самца, для особи плохо для вида хорошо, так как большая часть самок погибает, защищая своё потомство.

Вторая причина сохранения единства и целостности вида - это репродуктивная изоляция , т.е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого - в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция . У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида - это пример поведенческие изоляции .

Морфологический критерий вида.

Генетический (цитоморфологический) критерий. Иногда, среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются между собой. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип- определённый набор хромосом (количество, форма, размер, строение, состав ДНК). Особи разных видов имеют разные наборы хромосом. Различное число хромосом в кариотипе разных видов обеспечивает генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывает гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводит к рождению бесплодного потомства (лошак - гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надежно различать виды-двойники. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Например, некоторые виды семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2п = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеуплоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетраплоидное (76) число хромосом.

Физиологический критерий. Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). На пример, у двух близких видов плодовой мушки дрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида - по утрам, у другого - в вечерние часы. Например, у многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, сто приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения – приплод появляется зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например европейской и сибирской, подчас приводит к гибели самки из-за крупного приплода.

Биохимический критерий позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др. Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Вместе с тем у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК оказался очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определенном биогеоценозе. Он характеризуется

Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным. Однако огромное число видов имеет накладывающиеся или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши всех континентов или океана (например, растения - пастушья сумка, одуванчик лекарственный, виды рдестов, ряски, тростника, животные-синантропы - постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха). Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальным.

Этологический критерий. Для некоторых видов животных механизмом, препятствующим скрещиванию, являются особенности их поведения, особенно в брачный период. Узнавание партнеров своего вида и отвержение попыток ухаживания самцов другого вида основаны на специфических раздражителях – зрительных, звуковых, химических, тактильных, механических и др. В широко распространенном роде пеночки разные виды очень похожи друг на друга морфологически, в природе их не различить ни по окраске, ни по размерам. Зато все они хорошо различаются по песне и повадкам. Песня пеночки веснички сложная, похожа на песнь жаворонка, только без завершающего коленца, а песня теньковки – простенькие монотонные посвисты. Многочисленные виды-двойники американских светлячков были впервые опознаны лишь по различиям в их световых сигналах. Самцы светлячков в полете производят вспышки света, частота, продолжительность и чередуемость которых специфична для каждого вида. Решающую роль в репродуктивной изоляции часто играют различия в демонстративном поведении. Например, близкие виды мух дрозофил различаются спецификой ритуала ухаживания (по характеру вибрации крыльев, дрожания лапок, кружения, тактильных контактов).

Исторический критерий . Общность предков, единая история возникновения и развития вида.

Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.

Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus - народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид

состоит из совокупности популяций.

4.Закрепление нового материала.

Задача №1 . Зубр и бизон – два вида, относящиеся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство зубробизона. В природе не скрещиваются, так как обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке. Как можно назвать этот критерий вида?

Задача №2 . Установлено, что под названием «черная крыса» скрываются два вида – двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами. Они не скрещиваются между собой. Как можно назвать такой критерий?

Задача №3 Между близкородственными видами наблюдается четкое разделение экологических ниш. Например, некоторые виды малиновки в хвойных лесах, на первый взгляд, занимают одну нишу, но одни из них кормятся на внешних, а другие на внутренних ветвях деревьев. Какой критерий в данном случае является основополагающим?

Задача №4 . Определите систематическое положение изображенных растений. Опишите каждое растение по морфологическому критерию.

Задача №5 . Гемоглобин шимпанзе по последовательности аминокислот не отличается от гемоглобина человека, а у гориллы – два отличия в последовательности аминокислот. О каком критерии идет речь?

Задача №6 . В самом начале Х I Х столетия в биологии во взглядах на проблему вида сложилась дилемма, которую можно выразить одной фразой: « Либо виды без эволюции, либо эволюция без видов ». Объясните смысл этого выражения, с трудами каких ученых связаны такие взгляды на проблему вида?

Задача №7 . В двух озерах, которые между собой не сообщаются, живут различные виды рыб: карась, плотва, язь, лещ, судак.

А) сколько популяций рыб живет во втором озере?

Б) сколько популяций рыб живет в первом озере?

В) сколько видов рыб живет в двух озерах?

Г) сколько популяций рыб живет в двух озерах?

Что такое вид? Назовите виды растений, животных и известных вам грибов, встречающиеся в вашей местности.

Какой критерий, по вашему мнению, является самым наглядным и понятным? Какие еще существуют критерии? Охарактеризуйте их.

Два культурных растения - ячмень и рожь имеют одинаковое число хромосом (14), но не скрещиваются; имеют отличия во внешнем строении; их семена отличаются по химическому составу (из ячменной муки хлеб обычно не пекут). На основании каких критериев вы будете доказывать принадлежность этих растений к разным видам?

5. Д/з. стр.40-45.