Критерии вида

В процессе повседневной работы биолога постоянно возникает проблема определения видовой принадлежности исследуемых или эксплуатируемых животных и растений. Он часто сталкивается с трудностями, как отличить друг от друга близкие формы? Тем более что биологам известны так называемые «виды двойники», которые по внешним признакам трудно различимы. Поэтому необходимо знать критерии вида, комплексное использование которых позволяет отличить один вид от другого.

1.Морфологический критерий. Совокупность характерных признаков внешнего и внутреннего строения особей одного вида. Особи одного вида морфологически сходны. Морфологические различия между видами могут быть четкими или едва уловимыми.

2.Географический критерий. Особи вида существуют в конкретном месте на земном шаре – ареале. У каждого вида ареал имеет свои специфические черты: размер, форма, расположение в биосфере. Ареалы близких видов могут полностью или частично перекрываться.

3.Генетический критерий. Вид – генетически замкнутая система, в природных условиях почти полностью изолированная от других видов, поэтому для подавляющего большинства видов характерен определенный набор хромосом, строго определенное их число, размеры и форма. Особи одного вида имеют сходный кариотип.

4.Следствием предыдущего критерия являются такие критерии вида, как нескре-

щиваемость разных видов или неспособность их при скрещивании давать плодовитое потомство. Известны исключения из этого правила.

5.Экологический критерий. Особи данного вида живут в конкретном диапазоне значений абиотических (физических) и биотических (то есть связанных с взаимоотношениями с другими видами) факторов среды. Не бывает двух видов с одинаковым набором адаптаций. Каждый вид занимает свое специфическое место в биогеоценозе (экологическую нишу). Два разных вида не могут занимать одну экологическую нишу.

6.Биохимический критерий. Для всех особей данного вида, как правило, характерно сходство химического состава и протекания биохимических реакций.

7.Физиологический критерий. В большинстве случаев у особей данного вида наблюдается сходство всех процессов жизнедеятельности (обмен веществ, размножение, раздражимость и др.)

31

8.Дискретность. Особи одного вида отделены от особей другого разрывом – хиатусом — хотя бы по одному из перечисленных выше критериев.

Виды иногда характеризуют следующими дополнительными свойствами:

9.Дифференцированность. Вид состоит из более мелких групп особей: подвидов, популяций. Но необязательно. Например, островные виды.

10.Определенный уровень численности. Численность особей вида претерпевает периодические и непериодические изменения.

Из вышесказанного видно, что ни один из перечисленных критериев не является универсальным и действует применительно не к каждому виду. Но если к данной группировке особей применим один из первых семи критериев, можно полагать, что мы имеем дело с отдельным видом. Эта неопределенность — фундаментальное свойство видов, так как все существующие ныне виды возникли не одновременно, каждый из них имеет свою историю и находится на своем, присущем только ему этапе развития.

Таксономическая структура живого

Попытки классификации организмов известны с древности (Аристотель, Теофраст и др.). Основы систематики как науки заложили Д.Рей в ботаническом труде “Historia Plantarum” (1686–1704) и др. монографиях, но особенно К.Линней в получившей всемирную известность «Системе природы» (1735 г. и позже). Первые научные системы растений и животных были искусственными (или условными или утилитарными) – т.е. объединяли организмы в группы по сходным внешним признакам и не придавали значения их родственным связям. Искусственные биологические системы порой создаются и применяются и сейчас, особенно когда главным является удобство использования или родственные связи и происхождение организмов не ясны. Например, в основу классификации бактерий Мюррея (1984 г.) положено строение стенок их тел.

Не будучи эволюционистом, К.Линней установил принцип иерархичности систематических категорий. Это в сильнейшей степени способствовало утверждению мысли о том, что соседние таксоны могут быть связаны родством и, соответственно, что чем дальше расположены таксоны в системе, тем меньше степень их родства. Сам К.Линней отчетливо сознавал ограниченность собственной системы и в течение всей жизни совершенствовал ее, работая над созданием естественной системы.

32

Вестественных системах при классификации организмов учитывают их сходство и различие по многим признакам. Совершенство таких систем зависит от глубины выявления сходства исследуемых организмов. В таксоны объединяют организмы, которые по степени сходства ближе между собой, чем с другими группами. Предполагается, что естественные или филогенетические системы могут отражать эволюционные связи, в основе которых лежит происхождение организмов и наследование ими определенных признаков. Попытки создания естественных систем известны с XVIII века. При построении естественных фенетических систем с помощью компьютеров анализируется огромное количество информации о фенотипе организмов. Выявленное сходство чаще всего отражается графически (дендриты, дендрограммы). Эволюционные отношения между таксонами при этом игнорируются. Генеалогические системы появились в конце XIX века благодаря эволюционной теории. Они призваны отражать, помимо сходства, историческое родство организмов – филогению. Например, система академика А.Л.Тахтаджяна. При создании таких систем значение имеет анализ примитивности и эволюционной продвинутости признаков. Схемы отношений в эволюционных системах выражаются словесно или графически в виде филогенетических деревьев или филем.

Внастоящее время становится ясно, что построение строго естественной системы невозможно. Это недостижимый идеал. Любая система отражает нынешний уровень развития биосферы и не может в принципе учесть все связи, существовавшие между организмами и объединяющими их таксонами. Это хорошо поясняет Я.И.Старобогатов, говоря, что «филогенетические построения – это всегда гипотезы, причем такие, которые никогда не смогут быть строго доказанными и навсегда обречены остаться гипотезами».

Известен так же кладистический метод анализа признаков. Главное здесь — установить последовательность предок-потомок. Кладистика — это система классификации, при которой каждая группа организмов определяется признаками, общими для всех ее членов. Схемы взаимоотношений таксонов графически выражаются в виде кладограмм. Основной недостаток кладистики — формализм и часто пренебрежение «ценой» признака. Из-за этого важные и второстепенные признаки приравниваются друг к другу. Кроме того, сторонники кладистики вводят допущение, что дивергенция (расхождение признаков) абсолютно преобладает над параллелизмами или конвергенциями (сходством благодаря сходству условий существования). Это допущение называется парсимонией.

33

Отсюда следует, что идеальные системы невозможны. Это связано с таким фундаментальным свойством вида, о котором упоминалось выше, как неопределенность живых систем, которая базируется на неопределенности понятия вида.

Длительное время различали лишь два царства живых организмов: Растения (Vegetabilia) и Животные (Animalia). В 1821 г. Э.Фриз (1794 – 1878) выделил в отдельное царство грибы (Regnum Mycetoideum). Его мнение долгое время игнорировалось и стало популярным лишь спустя почти сто лет. В 1866 г. Эрнст Геккель (1834 – 1919) выделил третье царство Protista – Протисты (первоначально он включил в него бактерий, простейших, одноклеточные водоросли, низшие грибы и губки).

По мере накопления наукой новых фактов наблюдается тенденция к росту числа царств и выделению новых высших таксонов. Например, О.Г.Кусакин и А.Л.Дроздов предложили систему из 11 царств прокариот и 11 царств эукариот. Однако многие исследователи предпочитают пользоваться 4-5-царственными системами, близкими к системам Р.Уиттэйкера (1959). Единого мнения о мегасистематике пока нет и, в ближайшее время не предвидится. Поэтому следует четко понимать, что все живые организмы определенно могут быть отнесены к одному из двух кластеров: Прокариоты и Эукариоты. Для студентов вероятно, удобной в использовании будет система, близкая к системе А.Л.Тахтаджяна (1973), но с некоторыми изменениями.

I. Надцарство Доядерные (Предъядерные) или Прокариоты – Prokaryota.

1.Царство Вирусы – Vira.

2.Царство Дробянки – Mychota.

Включает три подцарства: Архебактерии – Archaebacteria; Настоящие бактерии –

Bacteria; Оксифотобактерии – Oxyphotobacteria.

II.Надцарство Настоящие ядерные организмы или Эукариоты – Eucariota.

1.Царство Растения – Planthae.

Включает три подцарства: Багрянки – Rhodobionta; Настоящие водоросли – Phycobionta; Высшие растения – Embryobionta.

2.Царство Грибы – Fungi или Mycota. Включает два подцарства: Настоящие грибы –

Mycobionta; Грибообразные – Myxobionta.

3.Царство Протисты – Protista. Включает подцарство Простейшие – Protozoa.

4.Царство Животные – Metazoa. Включает подцарства: Низшие многоклеточные –

Prometazoa; Высшие многоклеточные – Eumetazoa.

34