Биология для тех, кто ищет ответы в природе - Андрей Левонович Шляхов

проживание других организмов. Другие организмы могут селиться как внутри организма-хозяина, так и на нем. В организме человека, преимущественно на коже и в толстой кишке, в норме обитает несколько тысяч видов бактерий. Это наши естественные сожители, микроорганизмы, которые не причиняют нам никакого вреда.

В завершение главы – программный вопрос.

В чем выражается глобальная роль организмов и организменного уровня организации жизни в целом?

Она заключается в поддержании структуры и устойчивости биосферы. Организмы, как непосредственные участники пищевых цепей2, обеспечивают биологический круговорот и трансформацию энергии в биогеоценозах.

Интересное происхождение имеет слово «организм». Оно происходит от латинского «организо», означающего «упорядочение», «приведение в стройный вид», а «организо», в свою очередь, происходит от греческого «органон» – «орудие». Организм – это орудие, преобразующее природу, как-то так.

Глава девятая

Популяционно-видовой уровень организации

«Самые прекрасные виды обладают лишь той красотой, которой мы их наделяем», – сказал французский писатель Оноре де Бальзак. И правильно сказал, потому что все так и есть. Одними биологическими видами мы традиционно восхищаемся, а другие вызывают у нас отвращение. Пантеру или кошку мы считаем красивыми, грациозными, изящными, а вот крыса какая-то не такая, верно? А ведь если вдуматься и вглядеться, то между кошкой и крысой разницы мало. И та, и другая – хвостатые четвероногие животные, покрытые шерстью, разве что кошка покрупнее, но ведь любят не за размер, а за душевные качества…

Впрочем, давайте оставим лирику в покое и вернемся к нашей драгоценной биологии, науке наук и основе основ. В этой главе речь пойдет о биологических видах и популяциях, на которые подразделяются эти виды по местам своего обитания.

Биологический вид – это основная структурная единица биологической систематики живых организмов. Все живое на планете разбито на виды. Мы с вами относимся к биологическому виду Человек разумный (Homo sapiens) из рода Люди (Homo), который входит в семейство гоминид из отряда приматов класса млекопитающих.

Понятие вида – это фундамент, на котором стоит наука биология.

Вид объединяет особей, имеющих общее строение, а также общие физиологические, биохимические и поведенческие признаки, способных к взаимному скрещиванию и дающих плодовитое потомство, распространенных в пределах определенного ареала и сходно изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.

То же самое можно сказать иначе: «Вид – это группа особей, обладающих схожими морфологическими, физиологическими, биохимическими, генетическими, географическими и экологическими критериями».

Давайте разберемся с критериями вида, при помощи которых один вид отличают от другого.

Морфология – это наука о форме и строении организмов. Морфологический критерий определяет внешние признаки особей, входящих в состав определенного вида.

Морфологический критерий – самый удобный из критериев. Систематика начинается с морфологии. Но одного лишь морфологического сходства недостаточно для объединения организмов в один вид.

В природе существуют так называемые виды-двойники, не имеющие заметных внешних различий, но не скрещивающиеся из-за наличия разных хромосомных наборов. Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника, один из которых имеет 38 хромосом (это хорошо известный, широко распространенный вид), а другой, обитающий в Юго-восточной Азии, имеет 42 хромосомы.

Бывает и иначе – внутри одного вида могут наблюдаться существенные морфологические различия. Так, например, гадюка обыкновенная может иметь различную окраску, начиная с темно-серой и заканчивая золотисто-желтой. А как отличаются друг от друга собаки разных пород! Но при этом все собаки составляют даже не биологический вид, а только подвид (группу в пределах вида) вида Волки. Да, представьте себе, и йоркширский терьер, и колли, и сенбернар относятся к одному подвиду.

Следом за морфологическим идет физиологический критерий, определяющий сходство жизненных процессов, первым среди которых является возможность скрещивания между особями с образованием плодовитого потомства. Ключевое слово – плодовитого. Выше было сказано о том, что в ряде случаев особи разных видов (например – лошади и ослы) могут давать потомство, но это потомство плодовитым не будет.

Впрочем, из этого правила есть некоторое количество исключений в животном мире и довольно много – в растительном.

При скрещивании между некоторыми видами животных, преимущественно птиц, могут образовываться плодовитые гибриды, например – гибриды желтой канарейки с венесуэльским чижом или с обычным чижом. В растительном мире примером плодовитого гибрида может служить гибрид тополя и осины, названный тополем Яблокова в честь советского селекционера Александра Яблокова. Это стройное дерево с пирамидальной кроной и листьями, похожими на листья осины.

Тополь Яблокова

Но, как шутят ученые, исключения не опровергают правила, а подтверждают его. Говоря о возможности скрещивания между особями одного вида с образованием потомства, не забывайте про слово «плодовитого».

Бывает ли в природе так, что особи одного вида не могут скрещиваться?

Этот коварный вопрос любят задавать экзаменаторы. Услышав в ответ твердое и решительное «Нет!», они хмурят брови и советуют хорошенько подумать…

А ведь если хорошенько подумать, то можно представить такую ситуацию, в которой скрещивания между особями одного и того же вида происходить не может. У любого растения период цветения зависит не от календаря, а от условий окружающей среды. На открытых местах, где много солнечного света, растения зацветают раньше, чем те, которые растут в тени. Разные сроки цветения – это разные сроки готовности к опылению, к скрещиванию. Между двумя близкорасположенными популяциями одуванчика – луговой и лесной – скрещивания не будет, несмотря на принадлежность к одному и тому же виду.

Можно привести иной пример – невозможность полового акта между самцом породы ньюфаундленд и самкой чихуахуа, вызванную значительной разницей в их размерах. С биологической точки зрения сперматозоиды ньюфаундленда могут оплодотворить яйцеклетку чихуахуа, но морфологическая разница препятствует скрещиванию этих пород в естественных условиях.

Самым ненадежным из критериев является биохимический. Удивительно, не так ли? Казалось бы, критерий, определяющий состав и структуру веществ, из которых состоит организм, должен быть самым надежным. Но это только кажется, а на самом деле внутри видов существует довольно выраженная биохимическая изменчивость. Наряду с такой внутривидовой изменчивостью наблюдается много «биохимического» сходства между особями разных видов, например – сходство механизма синтеза белков и нуклеиновых кислот или же использование АТФ в качестве источника энергии.

А какой критерий считать самым надежным?

Конечно же – генетический! Каждому виду свойственен определенный набор хромосом, имеющих определенное строение. Генетический критерий также считается самой важной особенностью биологического вида, поскольку он определяет репродуктивную изоляцию – полноценное скрещивание возможно только в пределах вида (об исключениях можно не вспоминать).

Но и этот критерий не является абсолютным. Число, форма и размеры хромосом у особей одного вида могут различаться. Это