Для распознавания объекта необязательно проверять у него все существенные свойства, достаточно лишь некоторых. Этим пользуются, когда понятию дают определение.
Определить понятие – это значит дать способ, позволяющий отделить объекты, охватываемые данным понятием, от всех других объектов изучения в зависимости от присущих им существенных свойств. Таким образом, определение (лат. «definitio» – «определение») понятий – логическая операция, в процессе которой раскрывается содержание понятия.
Определение понятий – это логическая операция, с помощью которой указываются существенные (отличительные) свойства объекта изучения, достаточные для распознавания этого объекта, т.е. в процессе которой раскрывается содержание понятия либо устанавливается значение термина.
Определение понятия позволяет отличать определяемые объекты от других объектов. Так, например, определение понятия «прямоугольный треугольник» позволяет отличить его от других треугольников.
По способу раскрытия свойств определяемого понятия различают неявные и явные определения. К неявным определениям относятся невербальные определения, к явным - вербальные определения (лат. слово «verbalis» означает «словесный »).
Невербальное определение – это определение значения понятия путём непосредственной демонстрации предметов или указания контекста, в котором применяется то или иное понятие.
Невербальные определения понятий используются в начальном курсе математики, так как младшие школьники обладают преимущественно наглядным мышлением, и именно наглядные представления о математических понятиях играют для них основную роль в обучении математике.
Невербальные определения разделяются на остенсивные (лат. слово «ostendere» – «показывать ») и контекстуальные определения.
Остенсивное определение – определение, в котором содержание нового понятия раскрывается путём демонстрации объектов (указания на объекты).
Например.
Понятия «треугольник», «круг» «квадрат», «прямоугольник» в дошкольном образовательном учреждении определяются с помощью демонстрации соответствующих моделей фигур.
Таким же способом показа можно определить в начальном курсе математики понятия «равенство» и «неравенство».
3 · 5 > 3 · 4 8 · 7 = 56
15 – 4 < 15 5 · 6 = 6 · 5
18+7 >18 17 – 5 = 8 + 4
Это неравенства. Это равенства.
При ознакомлении дошкольников с новыми математическими понятиями в основном используются остенсивные определения.
Однако это не исключает в дальнейшем изучения их свойств, то есть формирования у детей представлений об объёме и содержании понятий, первоначально определенных остенсивно.
Контекстуальное определение – определение, в котором содержание нового понятия раскрывается через отрывок текста, через контекст, через анализ конкретной ситуации, описывающей смысл водимого понятия.
Например.
Понятия «больше», «меньше», «равно» в начальном курсе математики определяются с помощью указания контекста (больше на 3 – это значит столько же и ещё 3).
Примером контекстуального определения может быть определение уравнения и его решения, которые даются во 2 классе. В учебнике математики после записи + 6 = 15 и перечня чисел 0, 5, 9, 10 идет текст: «К какому числу надо прибавить 6, чтобы получилось 15? Обозначим число неизвестное число буквой х (икс): х + 6 = 15 – это уравнение. Решить уравнение – значит найти неизвестное число. В данном уравнении неизвестное число равно 9, т.к. 9+6=15. Объясни, почему числа 0,5 и 10 не подходят».
Из приведенного текста следует, что уравнение – это равенство, в котором есть неизвестное число. Оно может быть обозначено буквой х и это число надо найти. Кроме того, из этого текста следует, что решение уравнения – это число, которое при подстановке вместо х обращает уравнение в верное равенство.
Иногда встречаются определения, сочетающие контекст и показ.
Например.
Нарисовав прямые углы, имеющие разное расположение на плоскости, и сделав надпись: «Это – прямые углы», учитель знакомит младших школьников с понятием «прямой угол».
Примером такого определения может служить следующее определение прямоугольника. На рисунке дается изображение четырехугольников и приведен текст: «У этих четырехугольников все углы прямые». Под рисунком написано: «Это – прямоугольники».
Таким образом, на начальном этапе обучения учащихся математике чаще всего используются невербальные определения понятий, а именно, остенсивные, контекстуальные и их сочетание.
Необходимо отметить, что невербальные определения понятий характеризуются некоторой незавершенностью. Действительно, определение понятий путем показа или через контекст не всегда указывает на свойства, существенные (отличительные) для данных понятий. Такие определения только связывают новые термины (понятия) с некоторыми объектами или предметами. Поэтому после невербальных определений необходимо дальнейшее уточнение свойств рассмотренных понятий и изучение строгих определений математических понятий.
В средних и старших классах, в связи с развитием языка и накоплением достаточного запаса математических понятий, на смену невербальным определениям приходят вербальные определения понятий. При этом все большую роль начинают играть не наглядные представления о математических понятиях, а их строгие определения. Они основываются на свойствах, которыми обладают определяемые понятия.
Вербальное определение – перечисление существенных (отличительных) свойств данного понятия, сведенных в связное предложение.
В начальном курсе математики изучаемые понятия располагают в таком порядке, чтобы каждое последующее понятие можно было определить, опираясь на ранее изученные их свойства или ранее изученные понятия. Поэтому некоторые математические понятия не определяются (или косвенно определяются через аксиомы). Например, понятия: «множество», «точка», «прямая», «плоскость». Они являются основными , базисными или неопределяемыми понятиями математики. Определение понятий можно рассматривать в виде процесса сведения одного понятия к другому, ранее изученному, и, в конечном счете, к одному из основных понятий.
Например, квадрат есть особый ромб, ромб – особый параллелограмм, параллелограмм – особый четырехугольник, четырехугольник – особый многоугольник, многоугольник – особая геометрическая фигура, геометрическая фигура – точечное множество. Таким образом, мы дошли до основных неопределяемых понятий математики: «точка» и «множество».
В этой последовательности понятий каждое понятие, начиная со второго, является родовым понятием для предыдущего понятия, т.е. объёмы этих понятий находятся между собой в последовательном отношении включения:
Va Vв Vc Vd Ve Vf Vq , где а: «квадрат», в: «ромб»,
с: «параллелограмм», d : «четырехугольник», e : «многоугольник»,
f : «геометрическая фигура», q : «точечное множество». Наглядно объемы этих понятий можно изображать и на диаграмме Эйлера-Венна (рис. 7).
V a V в V c V d V e V f V q
Рассмотрим основные способы вербальных определений понятий.
Определение через род и видовое отличие – самый распространенный вид явных определений.
Например, определение понятия «квадрат».
«Квадратом называется прямоугольник, у которого все стороны равны».
Проанализируем структуру этого определения. Сначала указано определяемое понятие - «квадрат», а затем приведено определяющее понятие, в котором можно выделить две части: 1) понятие «прямоугольник», которое является родовым по отношению к понятию «квадрат»; 2) свойство «иметь все равные стороны», которое позволяет выделить из всевозможных прямоугольников один вид – квадрат, поэтому это свойство называют видовым отличием .
Видовым отличием называются свойства (одно или несколько), которые позволяют выделить определяемое понятие из объема родового понятия.
Следует иметь в виду, что понятия рода и вида относительны. Так, «прямоугольник» – это родовое к понятию «квадрат», но видовое по отношению к понятию «четырехугольник».
Кроме того, для одного понятия может существовать несколько родовых. Например, для квадрата родовыми являются ромб, четырехугольник, многоугольник, геометрическая фигура. В определении через род и видовое отличие для определяемого понятия принято называть ближайшее родовое понятие.
Схематично структуру определений через род и видовое отличие можно представить следующим образом (рис. 8).
Определяющее понятие
Очевидно, что определяемое понятие и определяющее понятие должны быть тождественны, т.е. их объёмы должны совпадать.
По данной схеме можно строить определения понятий не только в математике, но и в других науках.
Следующие способы определения понятий являются частными случаями определения через род и видовое отличие.
Генетическое или конструктивное определение , т.е. определение, в котором видовое отличие определяемого понятия указывает на его происхождение или способ образования, построения (греч. слово «denesis» – «происхождение» , лат. слово «constructio» – «построение» ).
Например.
1. Определение понятия «угол».
«Углом называется фигура, образованная двумя углами, исходящими из одной точки». В этом примере понятие «фигура» является родовым, а способ образования этой фигуры – «образована двумя лучами, исходящими из одной точки» - является видовым отличием.
2. Определение понятия «треугольник».
«Треугольником называется фигура, которая состоит из трех точек, не лежащих на одной прямой, и трех попарно соединяющих их отрезков».
В этом определении указано родовое понятие по отношению к треугольнику – «фигура», а затем видовое отличие, которое раскрывает способ построения фигуры, являющейся треугольником: взять три точки, не лежащие на одной прямой, и соединить каждую их пару отрезком.
Индуктивное определение или определение понятия с использованием формулы, позволяющей сформулировать общее отличительное свойство данного понятия (лат. слово «inductio» – «наведение » на рассуждение от частного к общему).
Например, определение понятия «функция прямой пропорциональности».
«Функцией прямой пропорциональности называется функция вида «y=kx , где x R , k ≠0». В этом примере понятие «функция» - родовое понятие, а формула «y =kx , где x R , k ≠0» - видовое отличие понятия «функция прямой пропорциональности» от других видов функций.
Рассмотренные способы определения понятий позволяют наглядно изобразить виды определения понятий на следующей схеме (рис. 9).
Определение понятий
Неявное определение
Явное определение
Невербальное определение Вербальное определение
Остенсивное Контекстуальное Определение понятия «через
определение определение род и видовое отличие»
Остенсивно-контекстуальное Генетическое или Индуктивное
определение конструктивное определение
Основные правила явного определения.
Определения понятий не доказывают и не опровергают. Как оценивают правильность тех или иных определений? Имеются определённые правила и требования, которые необходимо выполнять, формулируя определение данного понятия. Рассмотрим основные из них.
1. Определение должно быть соразмерным . Это означает, что объемы определяемого и определяющего понятий должны совпадать. Если это правило нарушается, в определении возникают логические ошибки: определение оказывается слишком узким (недостаточным) или слишком широким (избыточным). В первом случае определяющее понятие будет меньшим по объёму, чем определяемое понятие, а во втором – большим.
Например, определения «Прямоугольником называется четырехуголь-ник, имеющий прямой угол», «Глаз – это орган зрения человека» - узкое, а определения «Прямоугольником называется четырехугольник, у которого все углы прямые и смежные стороны равны», «Костёр – это источник тепла», «Овощи и фрукты – это источники витаминов» - широкое. Также несоразмерно такое определение квадрата: «Квадратом называется четырехугольник, у которого все стороны равны». Действительно, объём определяемого понятия – множество квадратов, а объём определяющего понятия – множество четырехугольников, все стороны которых равны, а это множество ромбов. Но не всякий ромб есть квадрат, т.е. объёмы определяемого и определяющего понятия не совпадают.
2. Определения не должны содержать «порочного круга». Это означает, что нельзя определять одно понятие через другое, а это другое понятие – через первое.
Например, если определить окружность как границу круга, а круг как часть плоскости, ограниченную окружностью, то мы будем иметь «порочный круг» в определениях данных понятий; если определить перпендикулярные прямые как прямые, которые при пересечении образуют прямые углы, а прямые углы как углы, которые образуются при пересечении перпендикулярных прямых, то мы видим, что одно понятие определяется через другое и наоборот.
3. Определение не должно быть тавтологией, т.е. нельзя понятие определять через само себя, изменяя только (и то зачастую незначительно) словесную форму понятия.
Например, определения: «Перпендикулярные прямые – это прямые, которые перпендикулярны», «Равные треугольники – это треугольники, которые равны», «Касательная к окружности – это прямая, которая касается окружности», «Прямой угол – это угол в 90°», «Сложением называется действие, при котором числа складываются», «Скрипучая дверь – это дверь, которая скрипит», «Холодильник – это место, где всегда холодно» - содержат тавтологию. (Понятие определяется через само себя.)
4. Определение должно содержать указание на ближайшее родовое понятие . Нарушение этого правила приводит к различным ошибкам. Так, учащиеся, формулируя определение, иногда не указывают родовое понятие. Например, определение квадрата: «Это когда все стороны равны». Другой тип ошибок связан с тем, что в определении указывается не ближайшее родовое понятие, а более широкое родовое понятие. Например, определение того же квадрата: «Квадратом называется четырехугольник, у которого все стороны равны».
5.
Определение
по возможности не должно быть отрицательным
.
Это означает, что следует избегать таких
определений, в которых видовое отличие
выступает в качестве отрицательного.
Вместе с тем, в математике все же
используют такие определения, в частности,
если в них указываются свойства, не
принадлежащие определяемому понятию.
Например, определение «Иррациональное
число – число, которое нельзя представить
в виде
,
гдеp
и q
– целые числа и q
≠0
».
Последовательность действий, которую мы должны соблюдать, если хотим воспроизвести определение знакомого понятия или построить определение нового: назвать определяемое понятия (термин); указать ближайшее родовое (по отношению к определяемому) понятие; перечислить свойства, выделяющие определяемые объекты из объёма родового, т.е. сформулировать видовое отличие; проверить, выполнены ли правила определения понятия.
Знание вышеперечисленных правил определения понятий даcт возможность учителю более строго относиться к определениям, которые даёт он сам учащимся на уроках, и к определениям, которые дают учащиеся в своих ответах.
Развитие представлений о виде
Понятие о виде складывалось в процессе практической деятельности людей. Этим понятием пользовался уже Аристотель при описании животных. Но долгое время термин "вид" не имел научного содержания и использовался как логическое понятие. С развитием систематики вид стал единицей классификации. Английский натуралист Джон Рей (1628-1705) одним из первых разработал представление о виде как о систематической единице и выделил три важнейшие черты вида:
- вид - это множество организмов общего происхождения;
- вид объединяет организмы, сходные морфологически и физиологически;
- вид - самостоятельно воспроизводящаяся система.
Основным критерием вида Дж. Рей считал происхождение: к одному виду относил сходные растения, которые воспроизводят себе подобных из своих семян.
Понятие о виде в XVIII в. значительно расширилось и углубилось благодаря трудам Линнея, который показал, что вид - это реальная элементарная и устойчивая единица живой природы, обособленная от других видов. Вид стал основой классификации растений и животных, но в то время вид рассматривался как результат творческого акта.
Креационистская точка зрения на происхождение видов и метафизическая трактовка их неизменности были господствующими. Против таких представлений выступил Ламарк, который провозгласил, что неизменных видов животных и растений не существует - они постоянно изменяются, превращаются, постепенно переходят в другие виды, поэтому старый вид нельзя отделить от нового. Мысль о нераздельности изменчивых видов привела Ламарка к отрицанию реальности вида. В то время как предшественники признавали существование реального вида, но отрицали его развитие, Ламарк утверждал идею развития, но ставил под сомнение реальность видов.
Дарвиновское учение базировалось на научно обоснованном положении о реальном виде, который развивается, и утвердило эволюционную концепцию вида: вид - это реальная категория природы, этап исторического развития под действием естественного отбора. С позиций дарвинизма проводилось комплексное изучение вида: морфофизиологическое, генетическое, экспериментальное исследование структуры вида и путей видообразования. Это имело решающее значение для обоснования популяционной концепции вида как основной формы существования и развития органического мира.
В настоящее время принято считать, что органический мир на Земле состоит из огромного разнообразия форм жизни, представленных видами. Явление "вид" универсально для всей живой природы. Виды образуются в процессе эволюционных преобразований, направляемых естественным отбором, являются конкретным звеном (этапом) в эволюции живых организмов и основной формой существования жизни на Земле.
Отличительные признаки - критерии вида
Существует ряд общих особенностей, признаков - критериев, по которым один вид отличают от других, определяют видовую принадлежность того или другого индивида. Комплекс этих критериев - свидетельство реальности видов.
- Морфологический критерий базируется на том, что все особи одного вида характеризуются рядом общих морфологических наследственных признаков, т.е. особи одного вида имеют сходное внешнее и внутреннее строение. Этот довольно простой и удобный критерий использовался систематиками раньше других и в свое время был основным. Однако данный критерий весьма относителен. Это необходимый, но не достаточный критерий для различения видов, которые имеют значительное сходство в строении, но при этом не скрещиваются между собой. Это - виды-двойники, например "крыса черная", имеющая в кариотипах по 38 и 42 хромосомы. Установлено также, что под названием "малярийный комар" существует до 15 внешне неразличимых видов, ранее считавшихся одним видом. Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.
- Физиологический критерий
- исходит из того, что особи одного вида имеют сходный ритуал поведения при спаривании, сходные сроки и процессы размножения. Особи разных видов, как правило, не
скрещиваются между собой, не дают нормального потомства или потомство их бесплодно. Если все же спаривание случается, сперматозоиды самца другого вида не могут проникнуть в яйцеклетку и оплодотворения
не происходит, либо наблюдается гибель сперматозоидов в половых путях самки, как, например, у многих видов мухи дрозофилы, у которых сперма особей чужого вида вызывает иммунную реакцию, уничтожающую
сперматозоиды другого вида.
Однако иногда при межвидовом скрещивании оплодотворение происходит. В этом случае гибриды либо отличаются пониженной жизнеспособностью, либо оказываются бесплодными и не дают потомства. Известный пример: мул - гибрид лошади и осла. Будучи вполне жизнеспособным, мул бесплоден из-за нарушений в мейозе (негомологичные хромосомы не конъюгируют). В то же время в природе есть виды, особи которых скрещиваются и дают плодовитое потомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив). Т.е., между разными видами существует физиологическая (репродуктивная) изоляция, хотя между некоторыми из них возможна гибридизация (см. гибридогенное видообразование).
- Биохимический критерий
исходит из того, что виды отличаются биохимическими структурами, иммунологическими реакциями и своеобразием обмена веществ. Известно, что синтез тех или иных веществ
свойственен определенным группам видов. Например, бобовые способны синтезировать азотистые вещества, пасленовые - алкалоиды; у млекопитающих молекулы инсулина имеют сходную последовательность аминокислот.
Физиологический и биохимический критерии обычно объединяют в один физиолого-биохимический критерий , который исходит из того, что виды отличаются биохимическими структурами, иммунологическими реакциями, своеобразием обмена веществ, физиологических процессов, поведением. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются между собой и не дают нормального потомства. Между разными видами существует физиологическая изоляция, хотя между некоторыми из них возможна гибридизация.
- Географический критерий основывается на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным (рис. 2). Однако огромное число видов имеет накладывающиеся или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши всех континентов или океана (например, растения - пастушья сумка, одуванчик лекарственный, виды рдестов, ряски, тростника, животные-синантропы - постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха). Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.
- Экологический критерий
основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определенном биогеоценозе. Так, например,
лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий - по берегам рек и канав, лютик жгучий - на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности.
К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.
Географический и экологический критерии вида обычно объединяют в один - эколого-географический (или биогеографический) критерий , который характеризует географическую и экологическую определенность вида: каждый вид существует на определенной территории, имеет свой ареал с соответствующими экологическими условиями. Виды, как правило, пространственно изолированы. На территории, где вид распространен, он вступает во взаимосвязь с другими видами и ему принадлежит определенная роль в биологическом круговороте веществ в природе.
- Генетический критерий - видовая специфичность кариотипа. Каждый вид характеризуется своим набором хромосом, их индивидуальностью, различиями в нуклеотидном составе ДНК, т.е. видовым генотипом. По данному критерию различные виды в природных условиях полностью отграничены друг от друга невозможностью полового размножения. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Например, некоторые виды семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2п = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеуплоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное (38) или тетраплоидное (76) число хромосом.
Критерии тесно связаны между собой и определяют качественную особенность вида. Необходимо указать и на ряд важных характерных черт вида. Вид - это большое количество особей, способных к самовоспроизведению и поддержанию своей численности, это дискретная биологическая единица, которая более или менее изолирована от других форм жизни. На определенном промежутке геологического времени вид отличается относительной стойкостью. Вместе с тем он способен к эволюционному развитию. Все особи вида - не просто сумма, а определенная общность особей, которая имеет свою внутривидовую структуру. Следовательно, вид - это над индивидуальный уровень организации живой материи, одна из форм существования жизни, этап исторического развития живой природы.
Определение понятия "вид"
Рассмотренные критерии вида и его характерные черты раскрывают содержание понятия "вид". Этим понятием широко пользуются биологи разных специальностей. И тем не менее в настоящее время нет общепринятой формулировки понятия вида. Одни из них краткие и поэтому малоинформативные. Например, Э. Майр определяет вид как группу скрещивающихся популяций, репродуктивно изолированных от других групп. Другие определения громоздки и неудобны в пользовании.
Исходя из критериев и характерных черт можно дать такую формулировку вида:
Вид - это многочисленная группа сходных особей общего происхождения, которая распространена на определенном ареале и имеет, как правило, общие для всех особей данной группы видовые морфо-физиологические признаки и приспособления к существованию на этом ареале. В природе виды обособлены друг от друга, практически не скрещиваются и поэтому каждый вид имеет свою общую эволюционную историю, судьбу.
Такое определение относится к перекрестно оплодотворяющимся формам.
У агамных, партеногенетических и самооплодотворяющихся форм вид будет составлять группа фенотипически и генотипически сходных особей, занимающая общий ареал и характеризующаяся общей эволюционной судьбой.
Имеются определенные затруднения в пользовании понятием вида в палеонтологии, так как критерии и характерные черты неонтологических видов неприменимы для палеонтологических видов. Поэтому в палеонтологии чаще пользуются понятием фратрия или оперируют годовыми названиями ископаемых форм.
Структура вида
Каждый вид представляет собой систему, состоящую из внутривидовых структур разного ранга. Виды, слабо дифференцированные и относительно более однообразные, называют монотипическими. Они чаще встречаются среди эндемических форм. Для большинства видов характерна более сложная внутривидовая структура. Это - политипические виды.
В книге "Вид и видообразование" (1968) К. М. Завадский выделяет такие внутривидовые единицы:
- Полувид - географическая или экологическая раса, которая почти достигла состояния молодого вида. Полувиды характеризуются достаточной морфофизиологической, географической, экологической, а в ряде случаев и репродуктивной обособленностью.
- Подвиды - территориально разобщенные географические расы, которые приспособлены к определенному местообитанию и отличаются морфофизиологическими признаками. Так, например, ель обыкновенная образует европейскую, финскую и сибирскую расы (подвиды). Обыкновенная белка на территории СССР имеет более 20 подвидов, отличающихся размером, окраской и качеством меха. Считается, что в данном подвиде не менее 75 % особей по каким-либо таксономическим признакам отличаются от других подвидов.
- Экотипы - экологические расы, приуроченные к жизни в тех или иных условиях и имеющие свои морфофизиологические признаки. Выделяют парковую и лесную расы черного дрозда, экотипы растений кислых и щелочных почв и др.
- Популяция - важная составная часть вида - относительно обособленная на определенной территории группа свободно скрещивающихся особей, способная длительное время, существовать, воспроизводиться, эволюционировать. Популяции вида возникают и развиваются под действием естественного отбора. Популяция является элементарной единицей эволюции
Каждая популяция также имеет свою структуру. Внутрипопуляционные подразделения (экоэлемент, изореагент, биотип) отличаются по некоторым биологическим признакам и морфофизиологическим особенностям (сроки созревания, ритм развития, размеры, окраска и другие характеристики отдельных частей тела).
Таким образом, вид - это сложная целостная система взаимно связанных внутривидовых групп, сложившаяся в определенных условиях среды в процессе эволюции. Вид - это качественный этап эволюционного процесса, результат микроэволюции, а объективное явление вида универсально для всей живой природы.
Поло-жительная сторона данного определения состоит в том, что оно трактует в качестве вида совокупность скрещивающихся между собой и размножающихся организмов. Однако не следует забывать, что не все организмы размножаются половым путём. В природе существуют организмы, способные размножаться бесполым путём. Отсюда следует, что в биологической науке ещё не сформулировано определение вида, охватывающее специфические признаки и свойства всех видов организмов. В связи с этим на практике для разграничения видов используются следующие критерии.
Особи одного вида происходят от одного предка. Поэтому они имеют сходное внутреннее и внешнее строение, сходно у них протекают процессы жизнедеятельности. Осо-би вида скрещиваются между собой и дают плодо-витое потомство, имеют приспособления к жизни в определённых условиях среды в пределах ареала.
Внешнее строение
Особи, принадлежащие к одному виду, имеют общее происхождение. Поэтому они похожи внешне. Особи разных видов различаются внешним строением. Так, северные олени и лоси — это разные виды оленей, они различаются размерами, окраской шерсти, формой головы, туловища, рогов.
При описании новых видов не раз происходили ошибки: самцы и самки одного и того же вида внешне могут различаться. В своё время даже великий Карл Линней ошибся, описав самца и самку утки кряквы как разные виды.
Политипичность
Условия среды обитания в пределах ареала вида неодинаковы. Поэтому особи вида живут в наиболее благоприятных для жизни местах. В результате вид распадается на группы осо-бей — популяции, занимающие свою территорию внутри ареала.
Растения одной популяции воздействуют друг на друга. Они выделяют различные вещества в почву че-рез корневую систему и в воздух через листья. В по-пуляции более успешно происходит опыление, так как повышается вероятность переноса пыльцы с цвет-ков одного растения на цветки другого.
Животные одной популяции могут жить пооди-ночке или образовывать семьи, стада, стаи, колонии. В таких объединениях можно быстрее заметить при-ближающегося хищника и защититься от него. Со-вместно легче поймать добычу, обнаружить источник пищи и воды. В семье ярко проявляется забота роди-телей о потомстве, что способствует длительному су-ществованию популяций и вида в целом.
Чем больше популяций входит в состав вида, тем лучше выражена его приспособленность к разным ус-ловиям среды обитания. Процветающие виды состоят из большого числа популяций. Вымирающие виды представлены одной-двумя популяциями.
Развитие биологических видов
Виды и популяции возникают в эволюционном процессе под воздействием определённых эколо-гических взаимоотношений.
Когда-то, давным-давно, у кошек и собак был общий предок. Одни из тех древних хищ-ников вели скрытный образ жизни и нападали из засады; дру-гие предпочитали охотиться, преследуя свою добычу. Шли го-ды, и из этих хищников выживали немногие лучшие. Те из них, кто специализировался на засадах, и стали предками ко-шек; те же, кто совершенствовал способы преследования, дали начало собакам. Каждый из них приобретал свой набор при-способлений и становился все более непохож на другого. Потом-ки некой древней кошки попали в разные условия, и их облик изменился. Те, что жили в открытой саванне, превратились во львов, обитатели густых приречных камышей стали тиграми, а жители заснеженной тайги — рысями. Рысь, тигр, лев, кошка, волк, шакал — это различные виды , и, тем не менее, они больше похо-жи друг на друга, чем каждый из них — на собаку или волка. Сходство это отражает степень их родства: общий предок всех кошек жил на Земле по-зднее, чем общий предок кошек и собак. Эти родственные отношения можно отразить в виде родословного древа .
Филогенез
Фи-логенез (от греч. phylon — племя, род, вид и genesis — происхож-дение) — это процесс исторического развития мира организмов и от-дельных его видов, групп.
Видовое разнообразие
Общий предок был некогда у кошки и собаки, у кошки и мыши. Кошка от-личается от мыши гораздо сильнее, чем от собаки, зна-чит, их родство более отда-ленное. То есть общий пре-док кошки и мыши жил в еще более древние времена, когда звери еще не раздели-лись даже на хищных и грызунов . Материал с сайта
Все живые сущест-ва — родственники, вопрос лишь в степени родства. Кошки, собаки и мыши при-надлежат к классу млекопи-тающих и унаследовали от общего предка такие призна-ки, как шерсть и млечные же-лезы для выкармливания де-тенышей. Общий предок птиц и млекопитающих принадле-жал к наземным позвоноч-ным, называемым четвероно-гими . От него все они унаследовали такие общие признаки, как две пары конечностей (у птиц передняя пара превратилась в крылья) и легочное дыхание. Общий предок четвероногих и рыб принадле-жал к типу позвоночных ; он имел внутренний скелет — позвоноч-ник и череп. А вот таракан — насекомое ; с позвоночными его связы-вает чрезвычайно отдаленное родство. Можно лишь сказать, что общий пре-док позвоночных и насекомых был многоклеточным животным — и это все. Более отдаленным будет лишь родство позвоночных с одно-клеточными животными амебами и инфузориями .
У дельфина вместо ног у него плав-ники и хвост почти что рыбий. Можно ли считать его родствен-ником рыб? Нет, дельфин — морское млекопитающее. Он дышит легкими и выкармливает детенышей молоком. То есть дельфин — ничуть не более близкий родствен-ник рыб, чем кошка и мышь. Черты его сходства с рыбами воз-никли как приспособление к водному образу жизни. Любой орга-низм имеет как признаки, унаследованные от далеких предков (в данном случае — легкие и млечные железы), так и черты, воз-никшие как сравнительно недавние приспособления к современ-ным условиям жизни (плавники и хвост). О родственных связях организма судят как раз по «древним», унаследованным, признакам. Однако иногда отличить одни признаки от других не так просто, как в случае с дельфином и рыбой. Этим занимается специальный раздел
Аристотель употреблял термин «вид» для характеристики сходных животных. После появления работ Д. Рея (1686) и особенно К. Линнея (1751-- 1762) понятие о виде прочно закрепляется в биологии в качестве основного. Факты устойчивости и постоянства видов в природе привели к господству идеи о неизменности и сотворении видов. В борьбе с креационизмом развивался трансформизм (Ж. Бюффон). Ж. Б. Ламарк, увлекшись идеей изменяемости видов, стал отрицать реальность вида вообще, сводя любую изменчивость в природе к видообразованию.
Ч. Дарвин, не отрицая реальности видов, развил представления об их неустойчивости и динамичности. Правильное представление, но не обоснованное достаточным знанием генетических процессов, текущих внутри вида, впоследствии вновь приводило некоторых исследователей к отрицанию реальности вида в природе.
В начале XX в. началась ломка представлений о виде как о морфологически однородном единстве («типологическая» или «монотипическая» концепция вида). В изученных группах растений и животных основной единицей классификации стала географическая раса, считавшаяся далее неделимой. Вид стал рассматриваться как группа таких географических рас (или подвидов); в дополнение к биноминальной возникла триномиальная номенклатура: Следующими важными шагами в развитии представлений о виде было открытие сезонных, экологических или физиологических рас внутри казалось бы однородных подвидов. Но настоящий переворот во взглядах на вид произошел в связи с успехами генетики. Экспериментальными работами генетиков была выявлена сложная генетическая структура вида. На первых порах это привело некоторых исследователей к отрицанию реальности вида: традиционные «линнеевские» виды распадались на сотни и тысячи наследственно устойчивых мелких форм. Благодаря такому дроблению вид мягкой пшеницы, например, был разделен на несколько тысяч форм («жорданонов» -- «мелких константных видов»).
Формулировка понятия «вид»
Качественный этап процесса эволюции. Вид -- это совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками и объединенных возможностью скрещивания друг с другом", формирующих систему популяций, которые образуют общий (сплошной или частично разорванный) ареал; в природных условиях виды обычно отделены друг от друга и представляют генетически устойчивые системы.
Любой вид представляет также систему популяций, формирующих совокупность экологических ниш в соответствующих биогеоценозах. Эта система популяций обладает общей эволюционной судьбой. Наконец, большинство видов политипично, т. е. представлены группами разнообразных по многим морфофизиологическим признакам особей (иногда эти группы достигают ранга подвидов).
Наиболее обычным и широко распространенным феноменам в природе трудно дать точное и строгое определение. Отчасти такое положение связано с подвижностью и расплывчатостью границ всякого явления в органической природе, отчасти же - с внутренней диалектической противоречивостью любого естественного феномена. Разнообразие видов в природе велико, а наши знания в области изучения этого разнообразия малы. На планете научно описано около 1,2 млн видов животных и около 500 тыс. растений. Процесс описания новых видов непрерывно продолжается (каждый год описываются сотни и тысячи новых видов насекомых и других беспозвоночных животных, микроорганизмов) и общее число сущест-вующих видов составляет, по-видимому, не-сколько миллионов. Виды распределяются неравномерно по классам, семействам и родам, есть группы с огромным числом видов и группы - даже высокого таксономического ранга,- представленные немногими видами в современной фауне и флоре. Например, целый подкласс рептилий представлен лишь одним видом - гаттерией (Sphenodon punctatus), тогда как другой подкласс того же класса рептилий представлен несколькими тысячами видов. Несмотря на кажущееся безграничным многообразие видов, уже при современном уровне знаний можно дать более или менее четкую формулировку (пока еще не определение!) понятия «вид». Вид - качественный этап процесса эволюции. Вид - это совокупность особей, обладающих общими морфофизиологиче-скими признаками и объединенных воз- можностыо скрещивания друг с другом", формирующих систему популяции, ко-торые образуют общий (сплошной или частично разорванный) ареал; в природных условиях виды обычно отделены друг от друга и представляют генетически устойчивые системы. Приведенная формулировка требует дополнений. Любой вид представляет также систему популяций, формирующих сово-купность экологических ниш в соответ-ствующих биогеоценозах. Эта система популяций обладает общей эволюционной судьбой. Наконец, большинство видов по- литипично, т. е. представлены группами разнообразных по многим морфофизиологическим признакам особей (иногда эти группы достигают ранга подвидов). Лишь ничтожная часть видов живых организмов в настоящее время изучена настолько полно, чтобы при их описании удовлетворить всем требованиям приведен-ной формулировки. Практически же виды в природе могут различаться либо морфоло-гическими, либо физиологическими, либо экологическими или этологическими при-знаками, либо, наконец, географическим распространением Теоретически важней-шим признаком вида служит его гене-тическая устойчивость в природных ус-ловиях, обусловливающая независимость эволюционной судьбы. 12.1.
Загрузка...
