Qué es un carácter morfológico en biología. Especies biológicas

El conjunto de propiedades y características comunes inherente a una especie se llama criterio de especie. Normalmente se utilizan de seis a diez criterios de identificación de especies.

Sistematización

Especie es una unidad sistemática o taxonómica que tiene características generales y unir sobre su base un grupo de organismos vivos. Para distinguir un grupo biológico en una especie, se deben tener en cuenta una serie de características asociadas no solo con características externas distintivas, sino también con las condiciones de vida, el comportamiento, la distribución, etc.

El concepto de "especie" se utilizó para agrupar animales que eran similares en apariencia en grupos. A finales del siglo XVII se había acumulado mucha información sobre la diversidad de especies y el sistema de clasificación requería revisión.

Carl Linnaeus en el siglo XVIII combinó especies en géneros y géneros en órdenes y clases. Propuso una nomenclatura binaria de designaciones, lo que ayudó a acortar significativamente los nombres de las especies. Según Linneo, los nombres comenzaron a constar de dos palabras: los nombres del género y la especie.

Arroz. 1. Carl Linneo.

Linneo pudo sistematizar la diversidad de especies, pero él mismo distribuyó erróneamente a los animales en especies, basándose principalmente en datos externos. Por ejemplo, clasificó a los patos machos y hembras como especies diferentes. Sin embargo, Linneo hizo una gran contribución al estudio. diversidad de especies:

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plantas clasificadas por sexo (dioicas, monoicas, poliicas);
identificó seis clases en el reino animal;
clasificó a los humanos como primates;
describió alrededor de 6.000 animales;
Realizó por primera vez experimentos sobre hibridación de plantas.

Posteriormente apareció el concepto biológico de especie, confirmando que la clasificación por especies es natural, determinada genéticamente y no artificial, creada por las personas para la conveniencia de la sistematización. En esencia, una especie es una unidad indivisible de la biosfera.

A pesar de las posibilidades ciencia moderna, muchas especies aún no han sido descritas. En 2011, se han descrito alrededor de 1,7 millones de especies. Al mismo tiempo, existen 8,7 millones de especies de plantas y animales en el mundo.

Criterios

Utilizando los criterios, puede determinar si los individuos pertenecen a la misma especie o a diferentes especies. En primer lugar, se distingue el criterio morfológico de la especie, es decir. representantes diferentes tipos debe diferir en la estructura externa e interna.

Sin embargo, a menudo este criterio no es suficiente para distinguir un grupo de organismos vivos en una especie separada. Los individuos pueden diferir en comportamiento, estilo de vida y genética, por lo que es importante tener en cuenta un conjunto de criterios y no sacar conclusiones basadas en una característica.

Arroz. 2. Similitud morfológica de especies de escarabajos de cuernos largos.

La tabla "Criterios de especies" describe los criterios más importantes, cuya combinación se puede utilizar para reconocer una especie.

*Nombre*	*Descripción*	*Ejemplos*
Morfológico	La similitud entre lo externo y lo estructura interna y diferencia con otras especies. No confundir con dimorfismo sexual	Herrerillo común y herrerillo común
Fisiológico	Similitud de procesos vitales en células y órganos, capacidad de un tipo de reproducción.	Diferencias en la composición de la insulina en toro, caballo y cerdo.
Bioquímico	Composición de proteínas, nucleótidos, reacciones bioquímicas, etc.	Las plantas sintetizan diversas sustancias: alcaloides, aceites esenciales, flavonoides.
Ecológico	Un único nicho ecológico para una especie	El huésped intermediario de la tenia bovina es únicamente el ganado vacuno.
etológico	Comportamiento, especialmente durante la temporada de apareamiento.	Atraer pareja de la propia especie con canto especial en los pájaros
Geográfico	Dispersión en un área	Los rangos de distribución de las ballenas jorobadas y los delfines no coinciden
Genético	Un determinado cariotipo: similitud en el número, forma y tamaño de los cromosomas.	El genotipo humano consta de 46 cromosomas.
Reproductivo	Los individuos de una misma especie sólo pueden cruzarse entre sí, aislamiento reproductivo	El esperma de una mosca Drosophila, que ingresa a una hembra de otra especie, es destruido por células inmunes.
Histórico	Un conjunto de datos genéticos, geográficos y evolutivos sobre una especie.	Presencia de un ancestro común y divergencias en la evolución.

Ninguno de los criterios es absoluto y tiene excepciones a las reglas:

las especies que no son similares en apariencia tienen el mismo conjunto de cromosomas (repollo y rábano, 18 cada una), mientras que se pueden observar mutaciones dentro de una especie y pueden ocurrir poblaciones con un conjunto diferente de cromosomas;
las ratas negras (especies gemelas) son morfológicamente idénticas, pero no genéticamente y, por tanto, no pueden producir descendencia;
en algunos casos, se cruzan individuos de diferentes especies (leones y tigres);
los rangos a menudo se superponen o están separados (rango de urracas de Europa occidental y Siberia oriental).

La hibridación es una de las palancas de la evolución. Sin embargo, para un cruzamiento exitoso y la obtención de descendencia fértil, deben coincidir muchos criterios: genética, bioquímica y fisiología. De lo contrario, la descendencia no será viable.

Arroz. 3. Ligre: un híbrido de león y tigresa.

¿Qué hemos aprendido?

En la lección de biología del undécimo grado, aprendimos sobre el concepto de especie y los criterios para su definición, y analizamos nueve criterios principales con ejemplos. Los criterios deben considerarse en conjunto. Sólo si se cumplen varios criterios se pueden agrupar organismos similares en una especie.

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Así que empecemos desde el principio. La ciencia estudia la estructura externa e interna de los organismos vivos o sus grupos (géneros, especies, órdenes). Hay características morfológicas externas e internas de los organismos vivos. La morfología interna es una anatomía bien conocida. Tampoco hay que confundir la morfología con la fisiología, que estudia las funciones de determinados órganos o sistemas de animales o plantas.

Características morfológicas del suelo.

Existe una clasificación común de los suelos, basada también específicamente en sus características morfológicas. No debería sorprenderte, porque cada tipo de suelo se puede describir en función de sus características externas. EN en este caso Los científicos toman como base características morfológicas como la estructura, el espesor de la capa del suelo y sus horizontes individuales, el color, la estructura, la composición, las nuevas formaciones y las inclusiones. Y dado que los procesos que ocurren en el suelo tienen un impacto directo en todas las características enumeradas, al estudiar la morfología del suelo se puede aprender mucho sobre su origen e historia.

Criterio morfológico refleja la similitud externa e interna de individuos de la misma especie.

Así, los cuervos blancos y negros pertenecen a especies diferentes, lo que puede determinarse por su apariencia. Pero los organismos que pertenecen a la misma especie pueden diferir entre sí en algunas características y propiedades. Sin embargo, estas diferencias son muy pequeñas en comparación con las observadas en individuos de diferentes especies. Mientras tanto, hay especies que tienen similitudes externas, pero no pueden cruzarse. Estas son las llamadas especies gemelas. Así, en Drosophila, el mosquito de la malaria y la rata negra, se han identificado dos especies gemelas. También se encuentran especies gemelas en anfibios, reptiles, aves e incluso mamíferos. En consecuencia, el criterio morfológico no es decisivo para distinguir especies. Sin embargo, durante mucho tiempo este criterio se consideró el principal y único para determinar las especies (Fig. 39).

En el núcleo criterio fisiológico radica la similitud de los procesos vitales en los individuos de cada especie, especialmente la reproducción.

Representantes varios tipos no se cruzan entre sí, y si se cruzan, no producen descendencia. El no cruce de especies se explica por diferencias en la estructura de los órganos genitales, diferentes períodos de reproducción y otras razones. Sin embargo, en la naturaleza hay casos en que algunas especies de plantas (álamo, sauce), pájaros (canarios) y animales (liebres) pueden cruzarse y producir descendencia. Esto también indica que un criterio fisiológico tampoco es suficiente para distinguir entre especies.

Este criterio se refiere a las condiciones ambientales específicas en las que viven los individuos de una especie particular y a las que se han adaptado. Por ejemplo, el ranúnculo venenoso crece en campos y prados, el ranúnculo rastrero crece en lugares húmedos y el ranúnculo ardiente crece a lo largo de las orillas de ríos y embalses, y en lugares pantanosos.

Este criterio hace referencia al conjunto de cromosomas, estructura y color característicos de cada especie. Una especie gemela de rata negra tiene 38 cromosomas y la otra 42. Aunque el criterio genético se caracteriza por cierta constancia, esta similitud es relativa, ya que dentro de una especie pueden existir diferencias en el número y estructura de los cromosomas. Además, la cantidad de cromosomas puede ser la misma en diferentes especies. Por ejemplo, el repollo y el rábano tienen cada uno 18 cromosomas.

Ver (lat. especies) - una unidad taxonómica y sistemática, un grupo de individuos con características morfofisiológicas, bioquímicas y de comportamiento comunes, capaces de cruzarse mutuamente, producir descendencia fértil en varias generaciones, distribuidas naturalmente dentro de un área determinada y cambiando de manera similar bajo la influencia de factores ambientales. . Una especie es una unidad genéticamente indivisible realmente existente del mundo viviente, la principal unidad estructural de un sistema de organismos, una etapa cualitativa en la evolución de la vida.

Durante mucho tiempo se creyó que cualquier especie es un sistema genético cerrado, es decir, no hay intercambio de genes entre los acervos genéticos de dos especies. Esta afirmación es cierta para la mayoría de las especies, pero existen excepciones. Entonces, por ejemplo, los leones y los tigres pueden tener descendencia común (ligres y tigres), cuyas hembras son fértiles; pueden dar a luz tanto tigres como leones. Muchas otras especies se cruzan en cautiverio, lo que condiciones naturales no se cruzan debido al aislamiento geográfico o reproductivo. El cruce (hibridación) entre diferentes especies también puede ocurrir en condiciones naturales, especialmente con perturbaciones antropogénicas del hábitat que alteran los mecanismos de aislamiento ecológico. Las plantas se hibridan con especial frecuencia en la naturaleza. Un porcentaje notable de especies. plantas superiores tiene un origen hibridogénico: se formaron durante la hibridación como resultado de la fusión parcial o completa de las especies parentales.

Criterios básicos del tipo.

1. Criterio morfológico de la especie. Se basa en la existencia de caracteres morfológicos característicos de una especie, pero ausentes en otras especies.

Por ejemplo: en la víbora común, la fosa nasal está ubicada en el centro del escudo nasal, y en todas las demás víboras (nariz, Asia Menor, estepa, caucásica, víbora) la fosa nasal se desplaza hacia el borde del escudo nasal.
Al mismo tiempo, existen importantes diferencias morfológicas individuales dentro de las especies. Por ejemplo, la víbora común está representada por muchas formas de color (negro, gris, azulado, verdoso, rojizo y otros tonos). Estas características no se pueden utilizar para distinguir especies.

2. Criterio geográfico. Según lo que ocupa cada especie cierto territorio(o zona de agua) – zona geográfica. Por ejemplo, en Europa, algunas especies de mosquitos de la malaria (género Anopheles) habitan en el Mediterráneo, otras en las montañas de Europa, el norte de Europa y el sur de Europa.

Sin embargo, el criterio geográfico no siempre es aplicable. Las áreas de distribución de diferentes especies pueden superponerse y luego una especie pasa suavemente a otra. En este caso, se forma una cadena de especies vicariantes (superespecies o series), cuyos límites a menudo solo pueden establecerse mediante investigaciones especiales (por ejemplo, gaviota argéntea, gaviota de pico negro, gaviota occidental, gaviota californiana).

3. Criterio ecológico. Se basa en que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho ecológico. En consecuencia, cada especie se caracteriza por su propia relación con su entorno.

Sin embargo, dentro de una misma especie, diferentes individuos pueden ocupar nichos ecológicos diferentes. Los grupos de estos individuos se denominan ecotipos. Por ejemplo, un ecotipo de pino silvestre habita en pantanos (pino de pantano), otro en dunas de arena y un tercero en zonas niveladas de terrazas de bosques de pinos.

Un conjunto de ecotipos que forman un único sistema genético (por ejemplo, capaces de cruzarse entre sí para formar una descendencia completa) a menudo se denomina ecoespecie.

4. Criterio genético molecular. Basado en el grado de similitud y diferencia entre secuencias de nucleótidos en ácidos nucleicos. Normalmente, se utilizan secuencias de ADN "no codificantes" (marcadores genéticos moleculares) para evaluar el grado de similitud o diferencia. Sin embargo, el polimorfismo del ADN existe dentro de la misma especie y diferentes especies pueden tener secuencias similares.

5. Criterio fisiológico-bioquímico. Se basa en el hecho de que diferentes especies pueden diferir en la composición de aminoácidos de las proteínas. Al mismo tiempo, existe un polimorfismo proteico dentro de una especie (por ejemplo, variabilidad intraespecífica de muchas enzimas) y diferentes especies pueden tener proteínas similares.

6. Criterio citogenético (cariotípico). Se basa en el hecho de que cada especie se caracteriza por un determinado cariotipo: el número y la forma de los cromosomas en metafase. Por ejemplo, todo el trigo duro tiene 28 cromosomas en el conjunto diploide y todo el trigo blando tiene 42 cromosomas. Sin embargo, diferentes especies pueden tener cariotipos muy similares: por ejemplo, la mayoría de las especies de la familia de los felinos tienen 2n=38. Al mismo tiempo, se puede observar polimorfismo cromosómico dentro de una especie. Por ejemplo, los alces de las subespecies euroasiáticas tienen 2n=68, y los alces de las especies norteamericanas tienen 2n=70 (en el cariotipo de los alces norteamericanos hay 2 metacéntricos menos y 4 acrocéntricos más). Algunas especies tienen razas cromosómicas, por ejemplo, la rata negra tiene 42 cromosomas (Asia, Mauricio), 40 cromosomas (Ceilán) y 38 cromosomas (Oceanía).

7. Criterio reproductivo. Se basa en el hecho de que los individuos de una misma especie pueden cruzarse entre sí para formar descendencia fértil similar a sus padres, y los individuos de diferentes especies que viven juntos no se cruzan, o su descendencia es infértil.

Sin embargo, se sabe que la hibridación interespecífica suele ser común en la naturaleza: en muchas plantas (por ejemplo, el sauce) se encuentran varias especies de peces, anfibios, aves y mamíferos (por ejemplo, lobos y perros). Al mismo tiempo, dentro de una misma especie pueden existir grupos que estén reproductivamente aislados entre sí.

8. Criterio etológico. Asociado con diferencias interespecíficas en el comportamiento de los animales. En las aves, el análisis del canto se utiliza ampliamente para reconocer especies. Dependiendo de la naturaleza de los sonidos producidos, se diferencian los diferentes tipos de insectos. Las diferentes especies de luciérnagas norteamericanas varían en la frecuencia y el color de sus destellos de luz.

9. Criterio histórico (evolutivo). Basado en el estudio de la historia de un grupo de especies estrechamente relacionadas. Este criterio es de naturaleza compleja, ya que incluye análisis comparativo rangos modernos de especies (criterio geográfico), análisis comparativo de genomas (criterio genético molecular), análisis comparativo de citogenomas (criterio citogenético) y otros.

Ninguno de los criterios de especies considerados es el principal o el más importante. Para separar claramente las especies, es necesario estudiarlas cuidadosamente según todos los criterios.

Debido a condiciones ambientales desiguales, los individuos de la misma especie dentro del área de distribución se dividen en más unidades pequeñas- poblaciones. En realidad, una especie existe precisamente en forma de poblaciones.

Las especies son monotípicas: con una estructura interna poco diferenciada, son características de endémicas. Las especies politípicas se distinguen por una estructura intraespecífica compleja.

Dentro de las especies, se pueden distinguir subespecies: partes de la especie aisladas geográfica o ecológicamente, cuyos individuos, bajo la influencia de factores ambientales en el proceso de evolución, adquirieron características morfofisiológicas estables que las distinguen de otras partes de esta especie. En la naturaleza, los individuos de diferentes subespecies de la misma especie pueden cruzarse libremente y producir descendencia fértil.

Nombre de la especie

El nombre científico de una especie es binomial, es decir, consta de dos palabras: el nombre del género al que pertenece la especie, y una segunda palabra, llamada epíteto de especie en botánica, y nombre de especie en zoología. La primera palabra es un sustantivo en singular; el segundo es un adjetivo en caso nominativo, concordado en género (masculino, femenino o neutro) con el nombre genérico, o un sustantivo en caso genitivo. La primera palabra se escribe con mayúscula y la segunda con minúscula.

Petasites fragrans- nombre científico de una especie de plantas con flores del género Butterbur ( Petasites) (nombre ruso especie - petasita fragante). El adjetivo se utiliza como epíteto específico. fragancias("fragante").
Petasites fominii- el nombre científico de otra especie del mismo género (nombre ruso: Butterbur Fomina). Como epíteto específico se utilizó el apellido latinizado (en el caso genitivo) del botánico Alexander Vasilyevich Fomin (1869-1935), investigador de la flora del Cáucaso.

A veces, las entradas también se utilizan para designar taxones no especificados en el rango de especie:

Petasites sp.- la entrada indica que se refiere a un taxón con el rango de especie, perteneciente al género Petasites.
Petasites spp.- la entrada significa que se entienden todos los taxones con el rango de especies incluidas en el género Petasites(o todos los demás taxones en el rango de especies incluidas en el género Petasites, pero no incluido en ninguna lista determinada de dichos taxones).