Чем один вид отличается от другого

Вид — это исторически сложившаяся совокупность популяций живых организмов, сходных по морфофизиологическим свойствам, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, а также занимающих определенный ареал. Каждый вид живых организмов можно описать совокупностью характерных черт, которые называются признаками. Признаки вида, с помощью которых один вид можно отличить от другого, называются критериями вида. Наиболее часто используют шесть общих критериев вида: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический и биохимический.

Морфологический критерий базируется на внешнем и внутреннем сходстве особей одного вида. По внешнему виду, размерам и окраске оперения можно, например, легко отличить большого пестрого дятла от зеленого, малого пестрого дятла и желны, большую синицу от хохлатой длиннохвостой, голубой и от гаички. По внешнему виду побегов и соцветий, размерам и расположению листьев легко различают виды клевера: луговой, ползучий, люпиновый. горный.

Морфологический критерий самый удобный и поэтому широко используется в систематике. Однако он недостаточен для различения видов, которые имеют значительное морфологическое сходство. В природе достаточно часто встречаются так называемые виды-двойники, которые практически не отличаются внешне. Около 5 % всех видов насекомых, птиц, рыб, амфибий, червей составляют виды-двойники. Морфологический критерий также не «работает», когда особи одного и того же вида имеют резкие внешние отличия (полиморфные виды). Простейший пример полиморфизма — половой диморфизм, т. е. морфологические различия между мужскими и женскими особями одного и того же вида. Полиморфизм характерен для многих видов. В Англии у 70 видов бабочек наряду с особями со светлой окраской имеются и темноокрашенные формы. Существуют улитки, взрослые особи которых имеют окраску раковины от светло-желтой до темно-коричневой и зеленой. Затруднительно использование морфологического критерия при диагностике одомашненных видов. Породы, выведенные человеком, могут значительно отличаться друг от друга, оставаясь в пределах одного вида (например, породы голубей).

Физиологический критерий заключается в сходстве жизненных процессов, в первую очередь в возможности скрещивания между особями одного вида с образованием плодовитого потомства. Между разными видами существует физиологическая изоляция. Например, у многих видов дрозофилы сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. В то же время между некоторыми видами живых организмов скрещивание возможно, при этом могут образовываться плодовитые гибриды (зяблики, канарейки, вороны, зайцы, ивы, тополя и др.).

Географический критерий (географическая определенность вида) основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию. Иными словами, каждый вид характеризуется определенным географическим ареалом. Многие виды занимают разные ареалы. Но огромное число видов имеет совпадающие (накладывающиеся) или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши или океана (ряска, тростник). Обширный набор космополитов имеется среди сорных и мусорных растений, синантропных животных (постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха, а также одуванчик лекарственный, ярутка полевая, пастушья сумка и др.).

Существуют также виды, которые имеют разорванный ареал. Так, например, липа растет в Европе, проникая на восток до Тобольска, и вновь встречается в Кузнецком Алатау и Красноярском крае. Голубая сорока имеет две части ареала — западноевропейскую и восточносибирскую. В силу этих обстоятельств географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя определенную функциональную роль в определенном биогеоценозе. Иными словами, каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий — на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. Это, во-первых, так называемые синатропные виды (виды, обитающие рядом с человеком или его жилищем) — вши, клопы, тараканы, мухи, крысы, мыши и т. п. Во-вторых, комнатные и культурные растения, домашние животные, которые находятся под опекой человека.

Генетический критерий основан на различии видов по кариотипам. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. Например, два близких вида черных крыс различаются по числу хромосом: у одного вида их 38, у другого — 48. Открытие методов, способствовавших изучению морфологии митотических хромосом, определило возникновение целого направления в биологии — кариосис-тематики, которое внесло соответствующие поправки и уточнения в построенную на основе морфологических признаков филогенетическую систему.

Этот критерий является главным, однако и он не является универсальным. Во-первых, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Так, например, многие виды из семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2n = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций. Например, ива козья имеет диплоидное — 38 и тетраплоидное — 76 число хромосом. У серебристого карася встречаются популяции с набором хромосом 100, 150, 200. тогда как нормальное число их равно 50. Таким образом, в случае возникновения полиплоидных или анеуплоидных (отсутствие одной или появление лишней хромосомы в геноме) форм на основе генетического критерия нельзя достоверно определить принадлежность особей к конкретному виду.

Биохимический критерий позволяет различать виды по биохимическим параметрам (состав и структура определенных белков, нуклеиновых кислот и других веществ). Известно, что синтез определенных высокомолекулярных веществ свойствен лишь отдельным группам видов. Например, по способности образовывать и накапливать алкалоиды различаются виды растений в пределах семейств пасленовых, сложноцветных, лилейных, орхидных. Или, к примеру, для двух видов бабочек из рода амата диагностическим признаком является наличие двух ферментов — фосфоглюкомутазы и эстеразы-5. Однако этот критерий не находит широкого применения — он трудоемкий и далеко не универсальный. Существует значительная внутривидовая изменчивость практически всех биохимических показателей, вплоть до последовательности аминокислот в молекулах белков и нуклеотидов в отдельных участках ДНК.

Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно только по совокупности всех критериев.