Популяційно-видовий рівень організації життя. Опис і приклади

У сучасній біології живу матерію прийнято розглядати як ієрархічну структуру. Кожен рівень являє собою систему взаємопов`язаних елементів. При цьому окрема структурна одиниця одночасно є і сукупністю «деталей» нижчого порядку. Популяційно-видовий рівень організації життя - одна з таких ступенів в ієрархічній драбині організмів. Саме на ньому починають повною мірою проявлятися все еволюційні зміни.

Ієрархічна модель

Живі системи прийнято об`єднувати в чотири групи:

• Молекулярно-генетичний рівень. На ньому розміщуються такі складові живих організмів, як ліпіди, вуглеводи, білки і нуклеїнові кислоти. Цей рівень ще не можна назвати живим, але макромолекули, його складові, створюють основу для наступної щаблі розвитку.

• Онтогенетический рівень. Тут розміщуються клітини, органи, тканини і багатоклітинні організми, від гідри до людини. Саме на цьому рівні вперше виникає життя.

• Популяційно-видовий рівень. Викладу його особливостей присвячена ця стаття.

• Біогеоценотіческій рівень. Включає співтовариства організмів, біоценози і біосферу. Це рівень, на якому організація живої матерії досягає найбільшої складності.

Деякі особливості

Структури, розміщуються на кожному з рівнів, є системними. Їм властиво складатися з деякого числа елементів, постійно взаємодіяти з навколишнім середовищем, управляти внутрішніми процесами за допомогою саморегуляції. Вони володіють кордоном, визначальною, де закінчується система і починається зовнішній світ. Популяційно-видовий рівень - це структура з аналогічними властивостями. Межею, що відокремлює його від навколишнього середовища, є не якась фізична структура, але складні взаємини окремих особин і генетичні чинники.

Популяційно-видовий рівень організації життя є найважливішим для розуміння еволюційних процесів. Саме на цьому етапі добре помітні всі основні механізми відбору. Головні елементи рівня - вид і популяція.

Критерії виділення

Видів живих істот на нашій планеті існує величезна безліч. Відмінності між ними визначаються за цілому набору характеристик. Всі вони являють собою різні варіанти подібності особин одного виду:

1. Морфологічний ознака. Інакше кажучи, це подібність зовнішнього будови.

   

2. 
   
   
   

   Единбурзі фізіологічних і біохімічних процесів. У особин одного виду схожим чином протікає обмін речовин, збігається молекулярний склад тканин і органів.

3. Географічний ознака. Всі особини даного виду розміщуються в межах одного ареалу.

4. Екологічний ознака. Організми, що належать до одного виду, схожим чином реагують на зміни умов проживання. Для нормального функціонування їм потрібен певний рівень температури, вологості, освітлення та інших параметрів.

5. Генетична ознака. Для особин одного виду характерна однакова нуклеотидних послідовність ДНК. У них збігається число хромосом.

Відсутність головного

Будь-який з цих ознак, узятий окремо і виявлений у групи особин, не гарантує, що перед нами описуваний елемент, що становить популяційно-видовий рівень життя. Тільки всі параметри, взяті разом, дозволяють стверджувати, що розглянута група організмів становить єдине ціле. За морфологічною ознакою можуть бути схожі так звані види-двійники. Прикладом їх є аскариди, в цілому однакові за будовою, але відрізняються середовищем проживання. Буває й так, що особини одного виду розрізняються зовні. Поширений приклад - розбіжність по окрасу і розмірам самок і самців деяких птахів або комах.

Єдина територія проживання у відриві від інших показників також може привести до помилкового віднесенню особин до одного виду. Ареал часто буває розрізненим в силу деяких характеристик ландшафту. І навпаки, на одній території нерідко спільно проживають особини абсолютно різних видів.

Визначення

Подібні приклади можна виявити для будь-якого з перерахованих параметрів. Елементи, що становлять популяційно-видовий рівень організації життя, можна розрізнити, тільки використовуючи весь набір ознак. Найбільш же істотне значення має вільне схрещування особин і плідне потомство. На основі цих ознак можна вивести визначення поняття. Вид - це сукупність особин, схожих по внутрішньому і зовнішньому будові, а також протіканню процесів життєдіяльності, що займають одне ареал і здатних вільно схрещуватися один з одним, залишаючи здатне до розмноження потомство.

Підрозділи

Популяційно-видовий рівень, приклади якого зустрічаються на будь-якій території, є тією ступінню ієрархії життя, де повною мірою розгортаються всі механізми природного відбору. Саме тут розташовується так звана одиниця еволюції. Це популяція, що представляє собою одночасно і структурний елемент виду. Останній є, швидше, систематичної одиницею. У природі не можна виявити вид, що не поділений на популяції.

У цього елемента, що входить в популяційно-видовий рівень, є кілька характеристик:

• всі особини належать одному виду;
• вони населяють щодо відособлений ареал на території даного виду;
• особини вільно схрещуються і залишають плідне потомство.

Показники

Роздільна виду на популяції найчастіше відбувається в результаті географічної чи біологічної ізоляції однієї групи особин від інших. У першому випадку їх розділяють гори, озера, річки чи інші природні перешкоди. У другому - в результаті кілька розрізняються потреб в умовах навколишнього середовища, відмінностей в поведінці або наявності мутацій зникає можливість схрещування особин різних груп.

Популяції мають набір таких показників, як чисельність, народжуваність, смертність і приріст. Перший являє собою сукупність всіх особин. Популяцію відрізняє здатність до саморегуляції своєї чисельності. Стримуючим фактором є опір середовища: внаслідок збільшення кількості особин знижується кормова база на даній території, погіршуються інші умови. Відповіддю на це буде зниження чисельності - її відновлення до якогось середнього рівня.

Важливими показниками цього елемента, що входить в популяційно-видовий рівень організації живого, є народжуваність і смертність. Вони являють собою число з`явилися і померлих особин за певний період відповідно. Різниця між ними називається приростом. Він буває негативним і позитивним. У першому випадку чисельність популяції знижується, а в другому - збільшується.

Структура

Особини розглянутого елемента, що входить в популяційно-видовий рівень організації життя, розрізняються за статтю та віком. Ці показники лягли в основу виділення відповідних структур. Співвідношення чоловічих і жіночих особин, як правило, один до одного, однак внаслідок впливу зовнішніх факторів може виникати дисгармонія по цьому параметру. Одночасна присутність в популяції особин різного віку сприяє більшій її пристосовності. При цьому збільшення числа «молодняка» дозволяє прогнозувати підвищення в майбутньому чисельності популяції.

Виділяють також поведінкову структуру, характерну виключно для тварин. Особини в популяції можуть бути одинаками або ж утворювати зграї, сім`ї та стада. Перші рано чи пізно шукають суспільства собі подібних, оскільки інакше неможливе розмноження. Зграя характеризується наявністю великої кількості наслідувальних реакцій, чіткого внутрішнього порядку, опрацьованою системою сигналізації. У період розмноження, як правило, вона розпадається на пари. У сім`ї міцнішими стають взаємини потомства і батьків. Хорошим прикладом цього типу поведінкової структури є левиний прайд, що складається з одного самця, кількох самок і їх дитинчат.

Стадо - найбільш постійне об`єднання тварин. Воно характеризується наявністю суворої ієрархії на чолі з ватажком.

Одиниця еволюції

Як уже зазначалося, популяційно-видовий рівень організації - та щабель в ієрархії живих систем, на якій повною мірою можна простежити еволюційний процес. Зміни починаються з популяції. Особини, її складові, володіють генофондом, тобто сукупністю спадкового матеріалу всіх організмів. Він характеризується здатністю до спрямованого зміні. Популяцію називають одиницею еволюції, оскільки окремий організм протягом життя не може змінюватися в силу фіксованості набору його генів.

Еволюційний матеріал

Зміна генофонду відбувається в результаті появи і накопичення мутацій. Вони з`являються досить рідко і можуть торкнутися будь-яка ознака. Виділяють домінантні і рецесивні мутації. Перші, з`явившись, відразу ж проявляються. Особини з новою ознакою потім піддаються природному відбору. Якщо мутація корисна, то вона закріплюється. Поступово в популяції збільшується число особин з цією ознакою.

Рецесивні мутації, що зустрічаються в природі набагато частіше домінантних, спочатку неактивні. Вони накопичуються в генофонді протягом часто досить тривалого періоду. При досягненні певного рівня концентрації таких мутацій вони можуть проявитися у вигляді нового ознаки, і процес піде аналогічно описаному вище.

Також поява різних характеристик особин можливо на основі перемішування (комбінації) наявного в генофонді матеріалу в результаті вільного схрещування. При цьому кількість можливих варіацій буде тим більше, чим солідніше чисельність популяції.

Направлена зміна

У відносно спокійних, тобто постійних, умовах в популяції співіснують особини з різним набором ознак. При цьому підтримується якийсь середній склад генів. У випадку, коли особини піддаються постійному впливу агресивних факторів зовнішнього середовища, виживати будуть лише найбільш пристосовані організми. Так працює природний відбір, зірко «контролюючий» популяційно-видовий рівень. Приклади його дії складають всю еволюцію тваринного світу. Подібні зміни генофонду є необхідною передумовою для всіх більших перетворень.

У природній ієрархії не можна виділити найважливіші та потрібні структури. Кожен більш високий рівень розвитку неможливий без «напрацювань» попередніх. Однак нова ступінь завжди якісно відрізняється від простої суми особливостей нижележащих. Так, популяційно-видовий рівень організації живої матерії стає «полем діяльності» природного відбору, основного еволюційного процесу.