Вид, критерии вида, видообразование (географическая изоляция, генетический критерий)

Вид — совокупность особей, сходных по строению и жизнедеятельности, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся с плодовитым потомством и занимающих определённый ареал.

«Мгновенное» видообразование идёт за одно или несколько поколений без географической изоляции.

Микроэволюция — эволюционные процессы внутри вида (в популяциях), завершающиеся образованием новых видов; макроэволюция — образование надвидовых таксонов теми же механизмами за длительное время.

Вывод: ни один критерий не абсолютен, вид определяют по совокупности признаков. В биологической концепции вид — совокупность особей, сходных по строению и образу жизни, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих определённый ареал.

Структура вида. Вид — не однородная масса особей, а система популяций, распределённых по ареалу неравномерно. Группы популяций, заметно отличающиеся наследственными признаками и занимающие определённую часть ареала, выделяют в подвиды (у обыкновенной белки их описаны десятки); вид с несколькими подвидами называют политипическим. Между соседними популяциями идёт обмен генами, поэтому вид остаётся генетически целостным, а от других видов его отделяет репродуктивная изоляция.

Изоляция — ключевой фактор видообразования. Пока между популяциями идёт обмен генами, возникшие различия «размываются». Только когда поток генов прекращается (преграда, разные сроки размножения, разное поведение или места обитания), мутации, дрейф и отбор в разных условиях накапливают различия независимо; новый вид возникает, когда эти различия приводят к репродуктивной изоляции — особи перестают скрещиваться, или их гибриды нежизнеспособны либо бесплодны. При аллопатрическом видообразовании изоляцию сначала создаёт преграда, при симпатрическом — различия в экологии и сроках размножения внутри общего ареала.

«Мгновенное» видообразование идёт за одно или несколько поколений без географической изоляции. Отдалённая гибридизация с удвоением хромосом (аллополиплоидия): межвидовой гибрид бесплоден, потому что хромосомы разных видов не конъюгируют в мейозе; после удвоения набора у каждой хромосомы появляется гомологичная пара, гибрид становится плодовитым и уже не скрещивается с родительскими видами.

Длительность эволюционных процессов. Микроэволюционные изменения признаков можно наблюдать за годы и десятилетия: тёмная форма берёзовой пяденицы стала преобладать в промышленных районах Англии примерно за полвека, средний размер клюва галапагосских вьюрков заметно изменился за несколько засушливых лет, бактерии становятся устойчивыми к антибиотику за месяцы. Образование нового вида географическим путём обычно занимает от тысяч до миллионов лет, а полиплоидный вид возникает за одно-два поколения. По палеонтологическим данным вид существует в среднем несколько миллионов лет, а крупные группы (классы, типы) складываются за десятки миллионов лет.

Микро- и макроэволюция. Микроэволюция идёт внутри вида и завершается образованием нового вида; макроэволюция — возникновение родов, семейств, отрядов и более крупных групп. Механизмы одинаковы: наследственная изменчивость, борьба за существование, отбор, изоляция; различаются только масштаб и время.

Механизмы формирования биологического разнообразия. Видовое возникает, когда популяции в разных условиях расходятся (дивергенция), изоляция закрепляет различия и образуются новые виды; группа, получившая доступ к свободным нишам, быстро даёт множество форм (адаптивная радиация — вьюрки Галапагосов, цихлиды африканских озёр). Экосистемное разнообразие складывается, когда виды совместно приспосабливаются друг к другу (коэволюция цветков и опылителей, паразитов и хозяев) и образуют сообщества разных типов. Число видов на Земле определяется соотношением видообразования и вымирания.

Эволюционная биология и сохранение биоразнообразия. Для выживания редкого вида важна не только численность, но и генетическое разнообразие: в малых популяциях дрейф и близкородственное скрещивание снижают гетерозиготность и выводят в гомозиготу вредные рецессивные аллели (инбредная депрессия), а бедный генофонд не позволяет приспособиться к новым болезням и изменению климата. Поэтому рассчитывают минимальную жизнеспособную численность популяции; в зоопарках ведут племенные книги и подбирают неродственные пары; соединяют разобщённые популяции экологическими коридорами; при необходимости завозят особей из других популяций («генетическое спасение» — так восстановили флоридскую пуму); по генетическим данным выделяют эволюционно обособленные популяции и охраняют их отдельно; генофонд сохраняют в семенных банках и криоколлекциях.

Изоляция — ключевой фактор видообразования. Пока между популяциями идёт обмен генами, возникшие различия «размываются». Только когда поток генов прекращается (преграда, разные сроки размножения, разное поведение или места обитания), мутации, дрейф и отбор в разных условиях накапливают различия независимо; новый вид возникает, когда эти различия приводят к репродуктивной изоляции — особи перестают скрещиваться, или их гибриды нежизнеспособны либо бесплодны. При аллопатрическом видообразовании изоляцию сначала создаёт преграда, при симпатрическом — различия в экологии и сроках размножения внутри общего ареала.

«Мгновенное» видообразование идёт за одно или несколько поколений без географической изоляции.

Механизмы формирования биологического разнообразия. Число видов на Земле определяется соотношением видообразования и вымирания.