ТЕМА УРОКУ: СУЧАСНІ КРИТЕРІЇ ВИДУ

ДНЗ «Борщівський професійний ліцей»

ТЕМА УРОКУ: СУЧАСНІ КРИТЕРІЇ ВИДУ

З колись численного ряду хоботних нині залишилося всього два роди — африканський та індійський слони. Африканські слони об’єднують два види — слон саванний (Loxodontanformat) та слон лісовий (Loxodontacyclotis). Індійські (азійські) слони у сучасній фауні представлені лише одним видом — Elephasmaximus, назва якого українською мовою збігається з назвою роду. Чому це різні види?

Підготувала викладач біології та хімії

Вищої категорії, старший вчитель

Фургач Тетяна Йосипівна

ТЕМА УРОКУ: СУЧАСНІ КРИТЕРІЇ ВИДУ

Мета. І.1. Дати поняття біологічного виду,  критеріїв виду, популяції, підвиду.

 2.Закріпити вміння складати характеристику виду за критеріями виду.

ІІ. Розвиток світоглядних понять на природу.

ІІІ. Виховання почуття єдності з природою.

Обладнання й матеріали: фото і ілюстрації представників різних видів живих органзмів.

 Основні поняття й ключові терміни: Критерії виду. Біологічний вид.  Популяція. Підвид.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку

I. Організаційний етап. Вітання з учнями, перевірка  готовності  до заняття, створення робочого настрою.

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності.

Прийом «Мозковий штурм»       

1. Які є рівні організації живої природи Вам відомі?

2. Що таке біорізноманіття й систематика?

3.Які чинники впливають на формування та розвиток біорізноманіття нашої Землі?

 4. Назвіть основні методи, напрями та розділи сучасної систематики.

 5. Які принципи наукової класифікації організмів?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів

 З колись численного ряду хоботних нині залишилося всього два роди — африканський та індійський слони. Африканські слони об’єднують два види — слон саванний (Loxodontanformat) та слон лісовий (Loxodontacyclotis). Індійські (азійські) слони у сучасній фауні представлені лише одним видом — Elephasmaximus, назва якого українською мовою збігається з назвою роду. Чому це різні види?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Навчальна лекція

   1.Критерії виду.

Критерії виду (від грец. критеріон – засіб для суджень) – ознаки подібності між особинами одного виду, а також ознаки, за допомогою яких один вид відрізняють від іншого. Видову самостійність певної групи особин установлюють за такими критеріями, як морфологічний, каріотипічний, фізіологічний, біохімічний, географічний, екологічний.

Морфологічний критерій передбачає виділення та опис зовнішніх ознак у особин одного виду. Так, за розмірами, забарвленням пір’я можна розрізнити зеленого й чорного дятлів. Цей критерій є найзручнішим і тому широко застосовується в систематиці. Проте в природі  трапляються види, що їх неможливо розрізняти за зовнішніми ознаками.

 Це види-двійники – морфологічно схожі між собою, але відрізняються за іншими ознаками. Так, за назвою пацюк чорний виявлено два види-двійники, в яких 38 та 42 хромосоми.

 Каріотипічний (генетичний) критерій пов'язаний з вивченням кількості хромосом у каріотипі та особливостей їхньої будови. Саме ці особливості визначають генетичну відокремленість як головну ознаку виду. Це пояснюється тим, що особливості та кількість хромосом впливають на перебіг мейозу й забезпечують відносну генетичну ізоляцію видів у природі. У тих випадках, коли міжвидове схрещування все ж таки відбувається, гібридні особини або є стерильними, або із меншою життєздатністю. Це один із найнадійніших критеріїв, проте й він не абсолютний. Так, усі шість видів-двійників малярійного комара мають 2n = 2,  46 хромосом є не лише в каріотипі людини, а й у люпину.

Фізіологічний критерій полягає в подібності процесів життєдіяльності особин одного виду і передусім подібності розмноження, що визначає можливість отримання потомства під час схрещування. Але й цей критерій «спрацьовує» не завжди: встановлено чимало різних видів, які можуть схрещуватися в природі й давати плідні гібриди. Прикладами є міжвидові гібриди зайця-русака й зайця-біляка, одно- й двогорбого верблюдів, терену й аличі та ін.

Біохімічний критерій для визначення видової належності передбачає аналіз особливостей будови і складу макромолекул та перебігу певних біохімічних реакцій. Так, особини одного виду мають спільну структуру ДНК, синтезують подібні білки. Але й біохімічний критерій є відносним. Так, для особин виду характерний білковий поліморфізм, чи в особин різних видів є однакові гени.

Географічний критерій пов'язаний з тим, що кожен вид займає певну територію або акваторію (ареал). Але у величезної кількості видів ареали або збігаються, або перекриваються. Крім того, існують види, що не мають чітких меж поширення, а також види-космополіти (ряска, кімнатна муха, рудий тарган), що мешкають на величезних просторах суходолу або Океану.

Екологічний критерій передбачає пристосованість до певних умов існування. Для кожного виду характерні певні умови середовища існування, що їх називають екологічною нішею. Так, жовтець їдкий росте на заплавних луках, а жовтець повзучий – по берегах річок. Однак, існують види, які не мають суворої екологічної приуроченості. Критерії виду пов'язані між собою і визначають якісну особливість виду. Але жоден з них не є абсолютним. Лише в сукупності описані критерії дають змогу з достатньою надійністю встановити приналежність організму до того чи іншо го виду.

 Отже, види і належність особини до певного виду визначають  за сукупністю ознак-критеріїв, які взаємно доповнюють один одного.

Чому в науці немає єдиного розуміння виду?

 Універсального визначення виду немає, але у становленні цього поняття відіграли свою роль різні концепції. Найдавнішою і найпоширенішою є морфологічна концепція, згідно з якою видом є сукупність особин, які відрізняються від інших певними зовнішніми ознаками. Концепція не стала загальноприйнятою через те, що у природі особини одного виду можуть відрізнятися у випадках статевого диморфізму (наприклад, самці й самки індійського слона чи жуків- оленів), поліморфізму – наявності в межах популяції декількох груп особин, що відрізняються зовнішніми особливостями (наприклад, червона й чорна форми сонечка двокрапкового) тощо.

В основі біологічної концепції виду лежить поняття репродуктивної ізоляції і, відповідно, відсутність гібридів за умов проживання на одній території близьких видів. Але вона також є недосконалою, про що свідчать численні приклади гібридизації видів у природі та наявність гібридних зон між близькими видами. Найуживанішим у біології є визначення виду, сформульоване саме з позицій біологічної концепції виду.

БІОЛОГІЧНИЙ ВИД (лат. species) – сукупність особин у складі популяцій, що характеризуються спадковою подібністю ознак, вільно схрещуються і дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов життя і займають у природі певну територію – ареал.

Згідно з політипічною концепцією вид може охоплювати різні за способом життя і будови форми (підвиди, групи популяцій). Представники цих груп час від часу можуть схрещуватися і давати плідне потомство. Але в особин одного виду є спільний генофонд і вони захищені від проникнення генів інших видів певними бар’єрами ізоляції. Види, які не розділені на підвиди, називаються монотипічними. Найчастіше такими видами є ендеміки (наприклад, саламандра плямиста) чи релікти (наприклад, гатерія). Види, що складаються з двох і більше підвидів, називаються політипічними. Так, вид бурий ведмідь має 8 підвидів, а лисиця звичайна – аж 17.

Завдяки використанню молекулярно-біологічних і генетичних методів досліджень у систематиці став можливим бурхливий розвиток філогенетичної концепції виду, яка відображає еволюційні зв'язки між організмами і не акцентує увагу на репродуктивній ізоляції. Найбільшого значення набувають кладистичні методи й побудова кладограм, у яких для оцінювання еволюційних відносин використовуються лише унікальні для певного таксона ознаки.

Отже, різні погляди й концепції на поняття виду пов’язані  зі складністю узагальнення вражаючого видового різноманіття  та різноманітністю способів їхнього виникнення.

2.  Основні структурні одиниці виду.

У природі види ізольовані один від одного. Проте особини і одного виду всередині ареалу поширені нерівномірно. В його межах місця, сприятливі для їхнього існування, чергуються з ділянками, непридатними для їхнього життя.

 Через те всередині ареалу вид розпадається на дрібніші популяційні групи особин. 

Популяція – це сукуп  ність особин одного виду, які упродовж багатьох поколінь існують у межах певної території виду, вільно схрещуються і відносно ізольовані від інших популяцій виду. Вищою структурною одиницею в межах виду в рослин й тварин є підвиди, які можуть відрізнятися один від одного різними ознаками: зовнішнім виглядом, особливостями будови, поведінкою, фізіологічними функціями тощо (іл. 9).

 Підвид – географічно або екологічно відокремлена частина виду, особини якої під дією чинників середовища набули стійких особливостей, що відрізняють  їх від інших підвидів. Наявність підвидів  характерна тільки для політипічних видів, які мають великі ареали з різноманітними умовами.  Отже, популяції і підвиди є формами існування біологічного виду,  що забезпечують його пристосованість до конкретних умов  існування в межах території ареали з різноманітними умовами.

 Отже, популяції і підвиди є формами існування біологічного виду,  що забезпечують його пристосованість до конкретних умов  існування в межах території ареалу.

Вправа « Все по порядку»

Випадково,  всі систематичні одиниці в нас перемішались. Ви – вчені - ботаніки, які гарного володієте знаннями з систематики рослин і вам потрібно відновити правильну класифікацію, порядок розташування систематичних одиниць.

ВИД → РІД → РОДИНА → ПОРЯДОК → КЛАС → ВІДДІЛ → ЦАРСТВО

V. Лабораторна робота 1.  ВИЗНАЧЕННЯ  ТАКСОНОМІЧНОГО ПОЛОЖЕННЯ ВИДУ В СИСТЕМІ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

 Мета: розвивати уміння застосовувати знання про критерії виду на практиці та формувати практичні уміння характеризувати види.

Обладнання: ілюстрації (гербарії, натуральні об’єкти тощо) двох видів одного роду.

Хід роботи

1. Укажіть українські й латинські назви видів, обраних для характеристики.

 2.  За допомогою основних таксономічних категорій визначте місце видів у системі органічного світу.

3.  Назвіть ознаки родової належності, які свідчать про найтісніші родинні зв’язки, що відображають подібність та спільність походження. Яка причина подібності видів?

4.  Укажіть ознаки видової належності. Яка причина відмінностей видів? Підсумок роботи.

Вид – це сукупність особин, які морфологічно подібні, здатні схрещуватись між собою і давати плодюче потомство, населяють певний ареал, мають однакові вимоги та пристосування до умов навколишнього середовища і не схрещуються з особинами інших видів.

Критерії виду

•                   морфологічний — сукупність подібностей особин виду за будовою. До нього відносять усі матеріальні структури: від хромосом до особливостей будови органів та їхніх систем.
•                   фізіологічний — подібність або відмінність у процесах життєдіяльності особин одного чи різних видів.
•                   біохімічний — особливості хімічного складу та перебігу певних біохімічних реакцій, характерні для особин певного виду.
•                   географічний — полягає в тому, що популяції кожного виду заселяють певну частину біосфери (ареал), яка відрізняється від ареалів близьких видів, і площа та контури ареалів є видовою ознакою.
•                   екологічний — охоплює всі критерії, оскільки популяції кожного виду мають свою екологічну нішу в біогеоценозі.
•                   генетичний — Полягає у схожості ДНК окремих представників або груп особин.
•                   Історичні

Визначте систематичне положення виду Цибуля городня, Ведмідь бурий.

VІ. Підбиття підсумків заняття. Виставлення оцінок. Коментарі помилок. Пояснення, на що треба звернути увагу при вивченні цієї теми.

VIІ. Домашнє завдання: Опрацювати параграф підручника. Відповісти письмово на запитання.

Навчальний проект «СКЛАДАННЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИДУ  ЗА 

                                                   ВИДОВИМИ КРИТЕРІЯМИ»

            Акула біла, косатка різняться настільки, що їх відносять до різних видів. Застосуйте знання про критерії виду та доведіть, що це різні види. Використайте запропоновану таблицю та підготуйте для захисту навчальний проект, в якому наведіть характеристику обраного виду.

Таблиця. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДІВ ЗА ВИДОВИМИ КРИТЕРІЯМИ