Түрдің анықтамасы
Тірі организмдер таксономиясындағы негізгі құрылымдық бірлік — бұл түр. «Түрлер» ұғымы таксономияның негізінде жатқан категория ретінде алғаш рет 𝑋𝑉𝐼 ғасырдың аяғында aғылшын биологы Джон Рэй енгізді.
XVII ғасырға дейін зерттеушілер түрлерді сыртқы ұқсас даралардың жиынтығы деп санайтын Аристотель құрған түр ұғымына сүйенді. Бұл тәсілді көптеген биологтар, оның ішінде заманауи биологиялық систематиканың негізін қалаушы Карл Линней де түбегейлі өзгеріссіз қолданды.
Линней екілік, немесе биномдық, номенклатураны қолдана бастады — биологиялық таксономияда екі атаудың тіркесімінен тұратын екі сөзден тұратын атауды (биномен) қолдана отырып, түрлерді белгілеу әдісі қабылданды: зоология номенклатурасында қабылданған тұқым атауы және түр атауы немесе түрдің атауы және белгілі эпитет (ботаникалық терминологияға сәйкес).
- Есіңде сақта!
Түр дегеніміз - морфологиялық және физиологиялық сипаттамалары бойынша ұқсас, шығу тегі ортақ, табиғатта ортақ аумақты алып жатқан және белгілі бір қоршаған орта жағдайларына бейімделген ұрпақты еркін тұқымдастыруға және ұрпақ беруге қабілетті даралар жиынтығы.
Биологияның одан әрі дамуы түрдің биологиялық тұжырымдамасының қалыптасуына әкелді. Бұл тұжырымдама түрді адамдар ыңғайлылық үшін бөліп көрсететін шартты категория емес, шын мәнінде бар организмдер қауымдастығы, ең алдымен генетикалық бірлікпен және шығу тегімен сипатталады деп болжайды. Бұл генетикалық бірлік бір түрдегі организмдердің сыртқы ұқсастығының, яғни түрлерді сәйкестендірудің алғашқы себебі болып табылады, бұл сыртқы ұқсастық біріншілік емес, генетикалық қауымдастық.
Жыныстық көбеюі бар организмдер үшін түрлер арасындағы шекара репродуктивті оқшаулану арқылы қалыптасады — бұл екі түрлі түрдің қиылысу кезінде құнарлы ұрпақ бере алмауы. Ұрпақтың дені сау болуы мүмкін, бірақ зарарсыздандырылған, мысалы, жылқы мен есекті кесіп өту ұрпағы — қашырлар мен иендер (бірақ жыныстардың біреуі ішінара құнарлы болып қалуы мүмкін).
Жыныссыз организмдерде түрді анықтау қиынырақ. Олар үшін түр дегеніміз — бұл жалпы экологиялық тауашамен біріктірілген клондар жиынтығы, сондықтан ұқсас түрде бірге дамиды. Бұл, ең алдымен, прокариоттарға және көптеген өсімдіктерге қатысты. Қазіргі анықтамаға сәйкес, түр (лат. species) тірі организмдердің биологиялық систематикасының негізгі бірлігі, ортақ морфофизиологиялық, биохимиялық және мінез-құлық сипаттамалары бар, өзара қиылысуға (скрещивание) қабілетті, ұрпақтар қатарында құнарлы ұрпақ беретін, қоршаған орта факторларының әсерінен белгілі бір ауқымда үнемі таралған және сол сияқты өзгеретін даралар тобы.
Барыс
Қарапайым қарағай (Pinus sylvestris)
Түр критерийлері
Қазіргі биология түрдің критерийлерін анықтайды, яғни критерийлерді жиынтығы бойынша даралардың жиынтығы түр ретінде сипатталады және басқа түрлерден ерекшеленеді.
- Түрдің морфологиялық критерийі. Бұл түр дараларының сыртқы және ішкі құрылысының ұқсастығын және олардың басқа түрлердің өкілдерінен айырмашылығын білдіреді.
Тіпті бала эволюциялық тұрғыдан бір-бірінен алшақ тұрған түрлерді сыртқы түрімен оңай ажырата алады, бірақ бір-бірімен тығыз байланысты түрлерде бұл маманға қиынға соғуы мүмкін.
Бір-біріне жақын, сыртқы жағынан ұқсас түрлерді анықтау мәселесі жиі маңызды ғылыми мәселеге айналады. Морфологиялық жағынан ерекшеленбейтін, бірақ генетикалық тұрғыдан оқшауланған бауырлас (виды-двойники) деп аталатын түрлер бар.
Бауырластар серіктесін табу үшін бірінші кезекте иісті (жәндіктер, кеміргіштер) қолданатын жануарлар арасында кездеседі деп саналады. Дрозофила шыбындарындағы бауырлас түрлерінің мысалында репродуктивті аппараттың түрге тән құрылымы көрсетілді, бұл осы түрлердің репродуктивті оқшаулануына негіз бола алады.
- Генетикалық критерий.
Әр түрге ерекше кариотип тән — хромосомалар жиынтығы, олардың санымен, мөлшерімен, центромераның орналасуымен және дифференциалды бояу өрнегімен сипатталады.
Сонымен, хромосомалар жиынтығын талдау қарапайым аңқұрт түрлерін 4 түрге бөлуге мүмкіндік берді:
Қарапайым шұңқыр — 46 хромосома,
Шығыс еуропалық шұңқыр — 54 хромосома,
Қырғыз шоқысы — 54, бірақ морфологиясы әртүрлі,
Транскаспийлік воль — 52 хромосома.
Алайда, алыс түрлерде бірдей кариотиптер болған жағдайлар бар, мысалы, мысықтар тұқымдасының өкілдері, және, керісінше, бір түрдің өкілдері хромосомалар санымен ерекшеленеді (мысалы, қарапайым жертесер).
- Молекулалық биологиялық критерий.
(Негізгі 7 критерийге кірмейді). Түрлер арасында молекулалық айырмашылықтар бар. Бұл, ең алдымен, эволюция барысында пайда болған белоктар мен ДНҚ тізбегіндегі айырмашылықтар. ДНҚ дәйектілігін анықтайтын тиімді технологиялар пайда болғанға дейін электрофорез кезінде ақуыздардың қозғалғыштығы туралы мәліметтер қолданылды (ол ақуыз молекулаларының мөлшері мен зарядын сипаттайды). Қазіргі уақытта ДНҚ-ны оқу әдістері қарқынды дамып, арзандауда және әртүрлі организмдердің ДНҚ тізбегі туралы көптеген мәліметтер жинақталған. Бұл мәліметтер міндетті түрде түрлерге сипаттама беру үшін қолданылады.
Организмдердің филогенетикалық ағаштары ДНҚ-да пайда болатын алмастырулар дәйектілігін орнатуға негізделген эволюциялық дивергенция (дивергенция) жолдарының реконструкциясы — ДНҚ тізбектері негізінде құрылады.
ДНҚ-да эволюциялық жолмен сақталған аймақтар бар, яғни олар эволюция барысында салыстырмалы түрде өзгеріссіз қалады, ал айнымалы аймақтар өзгермелі. Консервативті алаңдар негізінен өмірлік маңызды функцияларға жауап береді, организмдердің үлкен топтарында іс жүзінде ерекшеленбейтін ақуыздар мен РНҚ-ны кодтайды. Мысалы, цитокелетонның негізгі белоктарының бірі актин барлық эукариоттарда өте аз ерекшеленеді. Рибосомалық РНҚ баяу өзгеріп отырады. Олардың дәйектілігі филогенияны типтер мен кластар деңгейінде құру үшін қолдануға өте ыңғайлы.
- Биохимиялық критерий.
Микроорганизмдердегі, әсіресе бактериялардағы түрдің негізгі критерийлерінің бірі. Бактериялар морфологиялық жағынан аз ерекшеленеді — формалардың тек бірнеше типтері бар. Бактериялық колониялардың морфологиясы (түсі, жылтырлығы, беткі құрылымы) анағұрлым көп алуан түрлілігімен сипатталады. Бірақ прокариоттардың арасында әр түрлі — олардың метаболизмінің түрлері. Дәл метаболизм бактериялардың экологиялық орнын анықтайды және бұл өз кезегінде жыныстық көбею болмаған кезде түр үшін негізгі критерийлердің бірі болып табылады. Прокариоттардың метаболизм ерекшеліктерін оларды белгілі бір заттар жиынтығы (көміртек, азот және т.б.) болатын селективті орталарда өсіру арқылы оңай анықтауға болады. Белгілі бір ортада ондағы заттарды метаболизмінде қолдана алатын және барлық жетіспейтін заттарды өздігінен синтездей алатын бактериялар ғана өсе алады. Индикаторлар көптеген орталарға да қосылады, егер бактериялар ортаны өзгертсе және өсу кезінде оның рН өзгерсе, түсін өзгертеді.
Суретте энтеробактериялардың тұқымдары мен түрлерін анықтау үшін қолданылатын бактериялардың көбеюі оңай, құрамы әртүрлі орталар жиынтығы бар стерильді түтік көрсетілген.
Көп клеткалы организмдердің метаболизмі, әдетте, әр түрден әлдеқайда аз өзгеретініне қарамастан, бұл критерий олар үшін де маңызды бола алады. Мысалы, өсімдік түрлері синтезделген алкалоидтардың, флавоноидтардың, эфир майларының морфологиялық жағынан өте ұқсас спектрі бойынша ерекшеленуі мүмкін.
- Түрдің экологиялық критерийі.
Бұл түрдің экологиялық қуысы — түр үшін оңтайлы қоршаған орта факторларының мәндерінің жиынтығы, оның басқа организмдермен байланысы. Әр түр өзінің экологиялық орнын алады. Бәсекелік алып тастау Гауз принципіне сәйкес, бір экожүйедегі екі түр бір орынды иелене алмайды — біреуін екіншісі ығыстырып шығарады. - Түрдің географиялық критерийі.
Әр түрдің өзіне тән ауданы — таралу аймағы болады. Алайда, бұл критерий абсолютті емес. Атап айтқанда, әртүрлі түрлердің диапазоны қабаттасуы мүмкін, ал керісінше, кейбір түрлердің диапазоны бұзылады.
Кейбір түрлердің сақина диапазоны жеке проблема болып табылады. «Сақиналық түрлер» кез-келген географиялық тосқауылдың айналасында біртіндеп қоныстанған бір-бірімен тығыз байланысты формалардың комплекстерін білдіреді және тосқауылдың екінші жағында кездесетін экстремалды, кеңінен бөлінген формалар енді бір-біріне қосыла алмайды, дегенмен олар әлі күнге дейін өзара үйлесімді сорттардың үздіксіз сериясымен байланысқан. Жасыл Phylloscopus trochiloides сақиналы түрдің жақсы мысалы болып саналады — суретті қараңыз. - Түрдің физиологиялық критерийі организмнің және жеке мүшелер жүйелерінің тіршілік процестерінің ерекшеліктері болып табылады. Ең алдымен көбею физиологиясы ескеріледі: жыныстық жетілуге жеткен жас, жүктіліктің ұзақтығы, күшіктердің саны, тамақтану кезеңінің ұзақтығы (сүтқоректілерде) және т.б.
- Этологиялық критерий немесе тарихи критерий — берілген түрдің шығу тегін, түр мінез-құлқының ерекшеліктерін сипаттайды. Ең алдымен, жұптасу кезеңіндегі мінез-құлық ерекшеліктері, ұя салу кезеңі, ұрпаққа қамқорлық жасау ескеріледі.
Жылқы малының эволюциясы
Мамонттардың тіршілік ету аймағы (ареал)
- Есіңде сақта!
Жіктеу немесе классификациялау - объектілерді белгілі бір белгілеріне сәйкес топтарға бөлу.
Ғалымдар қазіргі уақытта планетада тірі организмдердің 10 миллионнан астам түрі өмір сүреді деп болжайды. Сондықтан оларды жіктеу, яғни белгілі бір реттілікпен топтарға бөлу өте маңызды.
Таксономия тірі организмдердің жіктелуімен айналысады.
- Есіңде сақта!
Таксономия - бұл түрлердің әртүрлілігі және олардың арасындағы қатынастар туралы ғылым.
Қазіргі систематикада шығу тегі мен тарихи даму ерекшеліктері, ішкі және сыртқы құрылымы, көбеюі, эмбрионалды дамуы және т.б.
Швед ғалымы Карл Линней 𝑋𝑉𝐼𝐼𝐼 — scientific ғасырдың ортасында тірі табиғаттың алғашқы ғылыми жүйесін жасады.
Тірі организмдердің таксономиясы екі принципке негізделген: бинарлы номенклатура және иерархия (субординация).
Бинарлы немесе екілі номенклатура әр түрдің қосарланған атауын қарастырады. Ол зат есім мен сын есімнен тұрады. Зат есім түрдің түрін, ал сын есім түрді білдіреді. Мысалы, бал арасы, дала құмыра.
Иерархия (бағыныштылық) — бұл төменгі жүйелік категориялардың жоғары деңгейге бағыну тәртібі.
Жануарлардың жақын (туыстас) түрлері тұқымдастарға, тұқымдастар — отбасыларға, тұқымдастар — отрядтарға, отрядтар — кластарға, кластар — түрлерге, түрлер — жануарлар дүниесіне біріктіріледі. Бактерияларды, саңырауқұлақтарды және өсімдіктерді жіктеу кезінде тәртіптің орнына тапсырыс, түрдің орнына бөлім қолданылады.
Қосымша санаттар да қолданылады: кіші класс, суперкласс, кіші түр.
Кейде таксономияда олар мұндай санатты империя ретінде қолданады. Жасушалық организмдер империясына кіретін екі патшалық — эукариоттар (ядролық) және прокариоттар (пренуклеарлар) бар. Екінші империя жасушалық емес тіршілік формалары — вирустармен ұсынылған.
Қолданылған әдебиеттер:
Қ. Ш. НҰРҒАЗЫ, Н. М. ӨМІРЖАНОВА/ЗООГЕОГРАФИЯ/Оқулық/Алматы, 2014/ƏОЖ ББК
К. Ә. ДӘУІТБАЕВА/ОМЫРТҚАСЫЗДАР ЗООЛОГИЯСЫ/1-кітап/Білім және Ғылым министрлігі/Алматы, 2004