С понятием критериев вида в жизни мы сталкиваемся постоянно – определяя виды цветов на клумбе или рыбок в аквариуме. Очень полезным может оказаться умение отличить вид съедобного гриба от ядовитого. Но, несмотря на всю кажущуюся простоту данного понятия, в биологии критерии вида и само понятие «вид» остаются самыми неоднозначными.
Исторический экскурс
Само понятие «вид» существовало в понятии людей с давних времен. Долгое время под видом подразумевалась группа однородных объектов или предметов, отвечающих критериям вида. Примеры: виды кухонных приборов (сковорода, кастрюля, казан) и виды уток (шилохвость, чирки и кряква). В биологию этот термин ввел Карл Линней – под видом он понимал неизменные, дискретные (разные), объективно существующие группы живых организмов. В то время в биологии преобладал типологический подход – выделение вида осуществлялось на основании нескольких внешних признаков.
Сегодня такой подход остался в биологии как морфологический критерий вида. По мере накопления знаний в биохимии, генетике, биогеографии и экологии, расширялись требования к классификации и систематике всего живого на планете. В современной биологии под видом понимают группы организмов (популяции), в которых особи могут свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. При этом главным критерием вида является невозможность их скрещивания с представителями других видов.
К чему не применим данный подход
Но не ко всем живым организмам данный подход в определении видовой принадлежности применим. Критерий вида, основанный на репродуктивной изоляции, неприменим к организмам, которые размножаются бесполым путем и путем партеногенеза. К первым относятся все прокариоты (доядерные, бактерии), ко вторым – лишь немногие эукариоты (ядерные), например коловратки. Неверно применять термин "вид" по отношению к вымершим животным.
Эволюция на смену типологии
В 1859 году произошло событие, которое изменило мировоззрение натуралистов и биологов. Свет увидел труд Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь» (On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life). Автор считал понятие «вид» искусственным и введенным для удобства.
Достижения генетики и развитие теории эволюции привели к тому, что виды организмов определяются не отличиями, а их сходством или общим генофондом. Теперь вид – это совокупность популяций, обладающих географической и экологической общностью, способных к свободному скрещиванию, имеющих сходные морфофизиологические признаки.
Расширение определения понятия
Сегодня применяется множество критериев вида для систематики положения организма. Каждый глубоководный океанический трал поднимает с глубин новых существ, которых биологи пытаются вложить в общую систему органического мира на планете. При этом используется множество критериев вида, и эта работа не такая легкая, как может показаться. Но для широкого использования в биологии применяют основные критерии вида, которые все мы изучали в школе. На них мы и сосредоточим внимание.
Классификация критериев вида в биологии
Видовыми критериями в биологии считают признаки, присущие только одному виду. Совокупность этих признаков определяет видовую принадлежность организма. Главными критериями вида являются:
- Морфологический – совокупность всех сходных черт в строении организма. К нему относят все материальные структуры: от хромосом до строения органов, систем и внешнего облика.
- Физиологический – сходство всех процессов жизнедеятельности организмов одного вида. Именно на этом уровне обычно фиксируется репродуктивная изоляция представителей одного вида по отношению к другим.
- Биохимический – к данному критерию относят специфичность белков и нуклеиновых кислот, а также специфичность ферментативных процессов.
- Эколого-географический – иногда этот критерий делится на два отдельных. Он характеризует территорию проживания определенного вида.
- Генетический – основан на уникальном наборе наследственного материала вида, его качестве и структуре.
Дробная единица организации жизни
Главной чертой вида является общность генофонда его представителей. Единство вида и его историческая устойчивость обеспечивается свободным скрещиванием, сохраняющим постоянный поток генов внутри вида. В то же время генофонд вида постоянно меняется в результате мутаций, рекомбинаций и естественного отбора, что становится источником появления новых видов в процессе эволюции. Потому вид существует, образно говоря, только в строго наблюдаемый нами момент.
Типы видов
Описание новых видов сопряжено с несоответствием критериям уже известных видов – одному или нескольким. За основу описания вида в первую очередь берется морфологический и генетический критерий. Первый проводит параллели между внешними признаками, а второй ориентируется на генотип. В этой связи в биологии выделяют следующие разновидности видов:
- Монотипический вид – все признаки, в том числе и внешние, свойственны всем представителям вида.
- Политипический вид – особи внутри вида могут иметь различные фенотипы (внешние качества), которые напрямую зависят от условий среды их обитания. В таком случае в систематике используется категория «подвид».
- Полиморфный вид – в таком случае внутри вида существует несколько морфоформ (групп особей с различной окраской или другим признакам), которые свободно скрещиваются.
- Виды-двойники. Это виды, которые сходны морфологически, обитают на одной территории, но при этом не скрещиваются между собой. Об этом понятии подробнее чуть позже.
- «Полувиды», пограничные случаи – иногда процесс видообразования наделяет группу организмов признаками, меняющими статус группы. Это довольно сложная категория в систематике и часто выделение вида в полувид встречает множество споров в среде биологов-специалистов.
Внутривидовое многообразие
Большинство видов живых организмов на планете относятся к полиморфному типу. У многих насекомых (пчелы, термиты, муравьи) развит рабочий полиморфизм. Внутри вида выделяют самок, самцов и рабочих особей. Такие категории называют «кастами».
Под действием различных факторов внешней среды возникает экологический полиморфизм. У жуков-оленей существуют самцы с различной длиной мандибул – их развитие напрямую связано с условиями развития личинки. Под действием сезонных факторов возникает сезонный полиморфизм, когда различные поколения одного вида различаются между собой. Например, у бабочки пестрокрыльницы изменчивой (Araschnia levana) поколение, рожденное ранней весной, имеет красные крылья с черными пятнами, а летнее поколение – черные крылья с белыми пятнами.
Примером полиморфизма у биологического вида Homo sapiens является наличие четырех групп крови, разнообразие цветовой гаммы волос и цветов кожи. Именно поэтому все расовые предрассудки не имеют никакой биологической обоснованности, так как все люди на планете - всего лишь различные морфоформы единого вида Homo sapiens, а все человеческие расы находятся на одном биологическом уровне развития. Неоспоримым доказательством данного утверждения служат межрасовые браки, а также наличие талантливых деятелей искусства и ученых среди представителей всех рас и национальностей.
Двойники в природе
Не слишком распространенное явление в природе – существование на одной территории двух видов, очень похожих внешностью, морфологией и анатомией, но при этом неспособных к скрещиванию друг с другом. Чаще всего такие виды встречаются среди тех животных, которые выбирают полового партнера по специфическому критерию, например, по запаху (насекомые или грызуны) или по акустическим особенностям пения (птицы).
Примером видов-двойников может служить то, что малярийными комарами мы называем 6 видов внешне совершенно одинаковых насекомых, которые отличаются формой и цветом яиц.
