Лаб. 2. Генетический критерий вида

1. Рассмотрите представленные на рисунке кариотипы двух организмов. Используя генетический критерий, обоснуйте вывод о принадлежности особей, кариотипы которых представлены на рисунке, к одному или разным видам.

Сравнив кариотипы двух организмов, мы видим, что у второго организма на одну пару хромосом меньше. Соответственно есть два варианта:

1. Организмы 1 и 2 относятся к разным видам, потому что кариотипы различаются на 1 пару хромосом;

2. Организмы 1 и 2 относятся к одному виду. А различие в кариотипах является следствием анеуплоидии, а именно нуллисомии (2n-2). У первого организма 23 пары хромосом, соответственно диплоидному набору (2n) соответствует 46 хромосом. У второго организма 22 пары хромосом – диплоидный набор (2n) – 44 хромосомы, то есть на 2 меньше (-2). Отсюда и вывод о том, что второй организм просто подвергся геномной мутации.

2. Сделайте вывод, можно ли на основании рассмотренного критерия судить о видовой принадлежности данных организмов. Почему? Какие ещё критерии вида вам известны? В каких случаях они применяются?

Только на основании генетического критерия нельзя точно судить о видовой принадлежности организмов, потому что генетический критерий вида не является абсолютным, ведь организмы с похожими наборами могут скрещиваться и образовывать гибридов, а также могут возникать мутации, которые будут менять кариотипы организмов в рамках вида.

Ещё есть следующие критерии вида, которые применяются в соответствующих случаях:

  1. Морфологический основан на внешнем и внутреннем сходстве в рамках вида. (Внешне лютик едкий и лютик ползучий отличаются по форме, размерам и расположению листьев);
  2. Физиологический основан на сходстве процессов жизнедеятельности: размножения, питания и т. д.;
  3. Биохимический основан на уникальности биохимических параметров. (Состав и структура белков, НК и других веществ);
  4. Географический основан на том, что каждый вид занимает определённый ареал;
  5. Экологический основан на особенностях условий существования видов.

3. Приведите примеры, доказывающие, что ни один из критериев не является абсолютно объективным.

Для каждого критерия приведено по одному примеру!

  1. Морфологический. Наличие видов-двойников: полёвка обыкновенная и полёвка восточноевропейская выглядят одинаково, однако имеют разные наборы хромосом 46 и 54 соответственно;
  2. Физиологический. Наличие гибридов: мул – гибрид лошади и осла, зеброид – гибрид зебры и домашней лошади. Особи разных видов, однако наличие гибридов говорит о совместимости их половых клеток;
  3. Генетический. Наличие мутаций: синдром Патау – трисомия (2n + 1) по 13-ой хромосоме. Микроцефалия и полидактилия при этом синдроме не являются причиной, чтобы отнести человека к другому виду;
  4. Биохимический. Стимулирующее действие окситоцина на гладкую мускулатуру матки не является видоспецифическим, а характерно для всех млекопитающих;
  5. Географический. Наличие видов-космополитов. Мятлик луговой, пастушья сумка, береговая ласточка имеют широкий ареал почти на всех континентах.
  6. Экологический. Особи вида с разорванным ареалом обитают в различающихся условиях среды, существенно отличающихся от природных условий обитания. Домашняя кошка является подвидом лесной кошки.

4. Вид слива домашняя – гибрид дикого терна и алычи. Вид пшеница твердая – гибрид дикой пшеницы и злака эгилопса. Мул – гибрид лошади и осла. Как вы думаете, почему слива домашняя и пшеница твёрдая являются видами, а мул – нет?

Одной из важнейших характеристик вида является способность свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. Слива домашняя и пшеница твёрдая являются видами, потому что обладают этим свойством вида, а мул – нет. Дело в том, что у лошадей 64 хромосомы, а у ослов 62, поэтому мул имеет нечетное количество хромосом (63 хромосомы), а это значит, что не может произойти их равного деления.