Популяционно-видовая биология: основные понятия и принципы

Принципы популяционно-видовой биологии

Популяционно-видовая биология изучает особенности живых организмов на уровне популяций и видов. В ее основе лежат несколько принципов.

Принцип наследуемости: популяционно-видовая биология учитывает, что многие особенности организмов передаются по наследству от родителей к потомкам. Это позволяет изучить, какие гены присутствуют в популяциях и какие изменения происходят с течением времени.
Принцип естественного отбора: популяционно-видовая биология нацелена на понимание процесса естественного отбора. Он предполагает, что в популяции более приспособленные к окружающей среде особи имеют больше шансов выжить и продолжить свое потомство, чем менее приспособленные особи. Таким образом, с течением времени популяции могут изменяться и приспосабливаться к изменяющимся условиям.
Принцип генетической изменчивости: популяционно-видовая биология учитывает наличие генетической изменчивости в популяциях организмов. Она возникает в результате мутаций, рекомбинации генов и других процессов, которые могут приводить к изменению генетического материала и созданию новых вариантов наследуемых признаков. Изучение генетической изменчивости позволяет понять, какие факторы влияют на разнообразие форм и структур организмов.
Принцип изоляции видов: популяционно-видовая биология изучает процессы, приводящие к разделению популяций и образованию новых видов. Один из таких процессов — географическая изоляция, которая происходит, когда популяции организмов физически разделяются барьером, таким как горы или водоемы. Другой процесс — репродуктивная изоляция, когда популяции уже не могут скрещиваться и порождать жизнеспособное потомство. Изучение изоляции видов помогает понять, как формируется биоразнообразие на Земле.

Принципы популяционно-видовой биологии являются основой для понимания эволюции организмов и принципов экологии. Их изучение позволяет получить представление о разнообразии жизни на планете и процессах, которые привели к его формированию.

Значение

С помощью функционирования популяций создаются условия необходимые для поддержания жизни на нашей планете. Своей жизнедеятельностью живые организмы влияют на окружающую среду ареала. Именно от экосистем зависит круговорот веществ в природе, создаются определённые условия, происходит взаимообмен между живой и неживой природой. Совместная работа популяций определяет характеристику биотических конгломераций и экологических условий.

Что мы узнали?

Понятие “популяция” в биологии подразумевает количество всех особей одного вида, проживающих в одном ареале и способных свободно скрещиваться. Составляющими данного понятия являются половая, возрастная, экологическая, генетическая и пространственная структуры. Все они тесно связаны между собой, влияют на окружающую среду и обеспечивают круговорот веществ в природе.

/10

Вопрос 1 из 10

Что называют популяцией?
- совокупность всех особей одного вида, проживающих на одной территории
- конкретная особь одного вида существующая повсеместно
- особи одного вида, обитающие повсеместно
- многообразие видов проживающих на одной территории

Ответы@Mail.Ru: 30 биологических наук

Биология – совокупность наук о живой природе. Ввиду многообразия направлений изучения жизни в области биологии выделился ряд самостоятельных наук: ботаника, зоология, цитология, гистология, физиология, экология, эволюционное учение, генетика, эмбриология, молекулярная биология и др.
Биологию подразделяют на отдельные науки по предмету изучения. Так, существуют микробиология, изучающая мир микроорганизмов (бактериология – наука о бактериях; вирусология – наука о вирусах) , ботаника, исследующая строение и жизнедеятельность растений; зоология, предметом которой являются животные и т. д. Большинство из них являются комплексными и, в свою очередь, разделяются на более узкие дисциплины. Например, зоология включает протозоологию – науку о простейших, гельминтологию – о паразитических червях, энтомологию – о насекомых, малакологию – о моллюсках; батрахологию – о земноводных, герпетологию – о пресмыкающихся, орнитологию – о птицах, териологию (маммологию) – о млекопитающих и др.
Науки, изучающие различные группы организмов, разделяются на морфологические (греч. morphe – форма) дисциплины, исследующие форму и строение организмов, к которым относятся цитология, гистология, анатомия и науки, изучающие функции живых существ – комплекс физиологических дисциплин. Анатомия изучает внутреннее строение организмов.
Вместе с тем выделились и развиваются области биологии, изучающие особые свойства живых организмов: например, пути превращения органических молекул изучает биохимия.
Многообразие организмов, распределение их по группам изучает систематика, закономерности индивидуального развития – биология развития, историческое развитие жизни – эволюционное учение, законы наследственности и изменчивости – генетика. Филогенетика – раздел биологии, изучающий происхождение и историческую преемственность организмов. Взаимоотношения организмов и популяций с условиями среды являются объектом изучения экологии.
Общие биологические науки (изучают общие закономерности) :
1. Морфология (о внешнем строении живых организмов)
2. Анатомия (о внутреннем строении организмов)
3. Цитология (о клеточном строении организмов)
4. Гистология (о строении и функциях тканей)
5. Биохимия (о химическом составе и обмене веществ)
6. Физиология (о процессах жизнедеятельности)
7. Эмбриология (об образовании и развитии зародыша)
8. Генетика – наука о наследственности и изменчивости
9. Систематика
10. Эволюционное учение
11. Экология
12. Молекулярная биология – исследует субклеточные структуры и наследственный аппарат клеток (строение нуклеиновых кислот и функционирование генома) .
13. Филогенетика
14. Биофизика
15. Биогеография
16. Биогенетика
Частные биологические науки (изучают отдельные группы организмов)
1. Микробиология (о микроорганизмах) . Включает вирусологию и бактериологию.
2. Ботаника – наука о растениях
3. Зоология – наука о животных
4. Микология – о грибах (их строении и классификации)
5. Палеонтология
(о вымерших организмах)
6. Паразитология
7. Гидробиология
(о водных организмах)
8. Антропология (о происхождении человека) и биология человека (об особенностях человека как биологического вида) 9. Этология – наука о поведении животных
10. Социобиология
11. Космическая биология
1. Растениеводство
(о разведении растений)
2. Животноводство (о разведении животных)
3. Селекция (о выведении новых сортов)
4. Семеноводство
(о хранении семян)
5. Дендрология
(о деревьях и кустарниках)
6. Фармакогнозия
(о лекарственных растениях)
7. Генная и клеточная инженерия
8. Экономическая биология (ресурсоведение)
9. Агробиология
10. Биотехнология
11. Охрана природной среды
12. Бионика – это наука об использовании свойств, физиологических и структурных особенностей организмов в технике.
13. Биометрия
14. Радиобиология

Ну чуток до 30 не дотянул.
Антропология, Теоретическая биология, Общая биология, Общая экология, Биоценология, Гидробиология, Биогеография, Общая генетика, Общая цитогенетика, Иммуногенетика, Эволюционное учение, Видообразование, Филогенез, Биология клетки и субклеточных частиц. Цитология, Паразитология. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика, Вирусология, Микробиология

а это для 5 класса

Ботаника, зоология, микробиология, микология.

Антропология, Теоретическая биология, Общая биология, Общая экология, Биоценология, Гидробиология, Биогеография, Общая генетика, Общая цитогенетика, Иммуногенетика, Эволюционное учение, Видообразование, Филогенез, Биология клетки и субклеточных частиц. Цитология, Паразитология. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика, Вирусология, Микробиология

Эволюция популяции

Эволюция популяции — это процесс изменения генетического состава популяции в течение времени. Она является основным механизмом развития видов и представляет собой результат взаимодействия наследственных изменений и естественного отбора.

Основными факторами, влияющими на эволюцию популяции, являются мутации, миграция, генетический дрейф и естественный отбор.

Мутации — это случайные изменения в генетическом материале организма. Они могут быть полезными, вредными или нейтральными. Полезные мутации могут привести к появлению новых признаков, которые могут быть выгодными в определенной среде.

Миграция — это перемещение особей из одной популяции в другую. Это позволяет обменять генетический материал между популяциями и способствует сохранению и распространению полезных генетических вариантов.

Генетический дрейф — это случайные изменения в генетическом составе популяции из-за статистических колебаний. В небольших популяциях генетический дрейф может играть более важную роль, так как случайные события могут иметь большее влияние на генотипы особей.

Естественный отбор — это процесс, при котором особи с наиболее приспособленными признаками выживают и передают свои гены следующему поколению. Это ведет к накоплению выгодных генетических изменений в популяции.

Все эти факторы взаимодействуют вместе и определяют направление и скорость эволюции популяции. Они могут приводить к появлению новых видов, образованию адаптивных признаков и изменению генетического разнообразия в популяции.

Основные характеристики, главные составляющие

Несмотря на то, что в каждой популяции существуют свои особенности, для них характерен и ряд общих признаков. Наиболее актуальными из них являются:

общая территория жизни (ареал обитания);
аналогичное происхождение индивидов;
отдельное существование конкретных групп от прочих;
вероятность скрещивания представителей внутри группы.

Когда необходимо охарактеризовать какую-либо популяцию, используют еще ряд критериев, например:

численность населения, проживающего на конкретной территории;
плотность проживания на единице территории;
рождаемость;
общая смертность;
младенческая смертность (для человека);
прирост населения;
показатель заболеваемости отдельными формами болезней;
пораженность, например, какими-либо бактериями и др.

Изучение численности населения сталкивается с некоторыми проблемами, к примеру, естественной гибелью представителей популяции, изменениями в интенсивности размножения и т.п. Известно, что даже в периоды стабильности не исключены колебания.

Не все члены популяции имеют эффективную репродуктивную способность. Те, которые имеют, формируют определенный генофонд.

Определение

Генофонд – совокупность генетической (наследственной) информации, которую несут все биологические особи вида или популяции, существующие на определенной территории или во всей биосфере.

Популяционный генофонд – совокупность вариаций генов одного вида, которая способна передаваться по наследству. Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней среды происходит благодаря генной вариабельности. Чем она выше, тем легче живой организм приспосабливается к новым условиям проживания.

На членов популяции воздействует не только окружающая действительность, но и прочие члены. В ходе таких отношений формируются следующие виды связей:

мутуалистические – проявляются взаимовыгодные отношения;
конкурентные.

В природе существуют монолитные популяции либо включающие в себя несколько групп (семьи, стада, стаи). Благодаря слиянию таких групп популяция получает новые групповые свойства, например, устойчивость к болезням, удлинение срока жизни и т.п.

В целом, популяция имеет ряд характерных качественных признаков, в т.ч. генетического происхождения. Она представляет собой целостную систему, которая соответствующим образом структурирована. В популяции присутствуют определенные механизмы воспроизведения ее членов, авторегуляции (саморегулирования) и приспособляемости.

Методы исследования популяций

Исследование популяций является одной из основных задач популяционно-видовой биологии. Для изучения популяций используются различные методы исследования, позволяющие получить информацию о численности, разнообразии, динамике и других характеристиках популяции.

Одним из основных методов исследования популяций является метод счета особей. При его использовании исследователь непосредственно считает особей популяции в определенной области. Этот метод особенно полезен для изучения небольших популяций или для получения первоначальной информации о численности популяции.

Другим методом исследования популяций является метод маркировки и реиндивидуализации. Он позволяет получить информацию о доле маркированных особей, их выживаемости, размножении и миграции. Для этого исследователи маркируют определенное количество особей популяции специальными метками и затем отслеживают их судьбу на протяжении определенного времени.

Для изучения разнообразия популяций исследователи часто используют методы сбора и анализа образцов. С помощью методов сбора позволяют получить информацию о видовом составе популяции на определенной территории. Методы анализа позволяют установить генетическое разнообразие популяции, выявить родственные связи между особями, определить уровень мутаций и другие генетические показатели.

Одним из главных методов исследования популяций является метод моделирования. С его помощью исследователи создают математические модели популяций, которые позволяют предсказать и объяснить изменения в численности и составе популяции в различных условиях. Моделирование является важным инструментом при изучении динамики популяций и прогнозировании их будущего развития.

Кроме того, исследование популяций часто включает в себя методы, основанные на наблюдении, экспериментах, мониторинге и других подходах. Все эти методы позволяют получить комплексную информацию о популяции и ее взаимодействии с окружающей средой.

Исследование популяций играет важную роль в понимании механизмов эволюции, сохранения биоразнообразия и устойчивого использования природных ресурсов. Методы исследования популяций помогают установить взаимосвязи между особями, определить факторы, влияющие на численность и разнообразие популяции, и принять меры по ее сохранению и охране.

Что такое популяция в биологии — определение

Термин «популяция» применим в различных науках естествознания. Он актуален в медицине, эпидемиологии, демографии, экологии, психометрии, биологии, генетике и др. Его использование позволяет устанавливать закономерности природы, изучать особенности существования живых организмов.

Когда на определенной территории на протяжении определенного периода времени проживают особи одного вида, отличающиеся определенным образом от схожих представителей, говорят о существовании популяции. Понятие получило название от латинского слова «populatio», в переводе – население.

Экология рассматривается это понятие, как сообщество живых особей, характеризующееся аналогичным генофондом. Биология в разделе «популяция» изучает группы организмов, которые относятся к одному виду.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Определение

Популяция – организмы одного вида, способные к самовоспроизведению, проживают на определенной территории много лет, отдельно от прочих популяций. При этом они имеют сходство по ряду особенностей.

Значение популяционно-видовой биологии для экологии

Популяционно-видовая биология является ключевой дисциплиной экологии и играет важную роль в понимании и охране природы. Она изучает различные аспекты взаимодействия организмов внутри популяций и видов, а также их приспособления к окружающей среде.

Вот несколько ключевых причин, по которым популяционно-видовая биология имеет большое значение для экологии:

Изучение популяций и видов: Популяционно-видовая биология позволяет более глубоко понять характеристики и поведение популяций и видов. Изучение их структуры, размножения, генетического разнообразия и динамики позволяет выявить причины и механизмы изменений в популяциях и видовых сообществах.
Охрана и управление ресурсами: Популяционно-видовая биология содействует разработке стратегий управления и охраны различных природных ресурсов. Понимание динамики популяций и влияния антропогенного давления позволяет принимать эффективные меры по сохранению биоразнообразия и устойчивому использованию природных ресурсов.
Анализ экологических изменений: Изучение популяций и видов позволяет контролировать и анализировать изменения, происходящие в экосистемах. Наблюдение за численностью и составом популяций, их взаимодействием с другими видами и изменениями в их ареале позволяет выявлять экологические проблемы и прогнозировать последствия антропогенной деятельности.
Поддержание экологического равновесия: Понимание принципов популяционно-видовой биологии помогает разрабатывать стратегии по поддержанию экологического равновесия. Изучение влияния популяций и видов на другие части экосистемы позволяет принимать меры по сохранению и восстановлению природных балансов.
Прогнозирование и моделирование: Популяционно-видовая биология является важным инструментом для прогнозирования и моделирования будущих изменений в экосистемах. Она позволяет предсказывать, как популяции и виды будут реагировать на изменения в среде и какие последствия это может иметь для биоразнообразия и экосистемной функции.

Таким образом, популяционно-видовая биология играет важную роль в экологии, помогая понимать, сберегать и управлять биологическим разнообразием и экосистемами. Без этой дисциплины было бы значительно сложнее разрабатывать и реализовывать эффективные меры по сохранению окружающей среды и стратегии устойчивого развития.

Основные понятия

Популяция — это группа организмов одного вида, которые обитают в определенной территориальной единице и способны к взаимодействию между собой.

Вид — это основная единица классификации живых организмов, состоящая из популяций с общими признаками и возможностью размножения между собой.

Адаптация — это процесс приспособления организма к окружающей среде, позволяющий ему выжить и размножаться в конкретных условиях.

Биотический фактор — это фактор, который связан с влиянием других организмов на среду обитания данного организма, например, конкуренция за ресурсы или взаимодействие хищник-жертва.

Абиотический фактор — это фактор, который связан с воздействием неживой среды на организм, например, температура, влажность, освещение.

Биологический вид — это группа популяций, которые имеют общие признаки и могут скрещиваться между собой, приводя к размножению и устойчивому потомству.

Экосистема — это совокупность всех организмов и их среды обитания, в которой происходят биологические и химические процессы.

Биологическое сообщество — это группа популяций разных видов, которые взаимодействуют между собой и с окружающей природной средой.

Экология — это наука, изучающая взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой.

Разнообразие видов — это количество различных видов организмов, которые населяют определенную территорию или образуют определенное сообщество.

Популяционная плотность — это количество организмов в единице площади или объема. Она влияет на взаимодействие и ресурсное использование внутри популяции.

Пищевая цепь — это последовательность передачи энергии и органических веществ от одного организма к другому в виде пищи. В ней участвуют растения, животные и разложители.

Взаимодействие внутри популяции

Популяция — это группа организмов одного вида, которые находятся в определенном пространственном месте и обмениваются генетической информацией. Внутри популяции происходят различные виды взаимодействия между ее членами, которые играют важную роль в регуляции популяционных параметров и влияют на динамику популяции.

Одно из главных видов взаимодействия внутри популяции — это конкуренция. Внутривидовая конкуренция может возникать из-за ограниченного доступа к ресурсам, таким как пища, вода и места обитания. Конкуренция за ресурсы может приводить к снижению выживаемости и репродуктивного успеха участников популяции. Здесь сильнее выживают и размножаются особи, лучше приспособленные к среде и конкурирующие успешнее за ресурсы.

Еще одним видом взаимодействия внутри популяции является кооперация. Кооперация возникает, когда организмы сотрудничают между собой для достижения общей цели. Например, социальные насекомые, такие как муравьи или пчелы, живущие в колониях, разделяют задачи и сотрудничают при поиске пищи, строительстве гнезда и уходе за потомками.

Также внутри популяции может наблюдаться альтруизм — поведение, которое приносит пользу другим особям, но может быть невыгодным для самого организма. Например, родительский альтруизм проявляется, когда родители жертвуют своими ресурсами и энергией для выживания и развития своих потомков.

Помимо этого, встречаются и другие виды взаимодействия внутри популяции, такие как территориальность (обозначение и защита территории) и социальная иерархия (установление и поддержание иерархии между участниками популяции).

Все эти виды взаимодействия внутри популяции влияют на динамику популяции, ее устойчивость и разнообразие

Понимание этих взаимодействий важно для популяционно-видовой биологии и позволяет лучше понять, как различные факторы влияют на численность и поведение организмов в популяции

Вид, критерии видов. Популяция

Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Вид — совокупность особей, имеющих наследственное сходство морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал и одинаково изменяющихся под влиянием факторов внешней среды.

Чтобы отнести особей к одному и тому же или к разным видам, их сравнивают по критериям — эволюционно устойчивым диагностическим признакам, характерным для одного вида, но отсутствующим у других.

Основные критерии видов:

Морфологический. Комплекс морфологических признаков, отличающих один вид от другого. Исключение — виды-двойники.
Физиологический. Сходство всех процессов жизнедеятельности у особей, прежде всего — сходство размножения.
Географический. Территориальные различия. Каждый вид занимает определённую территорию или акваторию (ареал). Ареалы разных видов могут перекрываться.
Экологический. Каждый вид характеризуется своим собственным отношением со средой обитания.
Генетический. Для каждого характерен определённый набор хромосом, сходных по размерам, форме и составу.
Этологический. Особенности поведения особей, выявляемые при определении видовой принадлежности организма.

Подвид — географически или экологически обособленная часть вида, особи которой под влиянием факторов среды приобрели устойчивые особенности, отличающие ее от других особей того же вида; особи разных подвидов могут свободно скрещиваться в природе.

Развитие представлений о виде

Карл Линней	Виды реально существуют. Виды не изменяются.
Ж.-Б. Ламарк	В природе реально существуют лишь группы особей. Вид — категория не существующая, а введенная человеком. Любое изменение условий приводит к изменению особей.
Ч. Дарвин	Виды реально существуют как совокупности особей. Виды изменяются вследствие эволюции.

Экологическая ниша — пространственное и трофическое место вида в биогеоценозе (экосистеме), комплекс его связей с другими видами и требований к физической среде обитания.

Популяция — совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, длительно существующих на определённой части ареала и относительно обособленных от других совокупностей. Термин «популяция» ввёл датский биолог В. Иогансен в 1903 г.

Каждая популяция характеризуется плотностью (количество особей на единицу площади), численностью (общее количество особей популяции), возрастным составом (соотношение молодых, зрелых и старых особей), половой структурой (соотношение самок и самцов), пространственной структурой (характер размещения особей).

Типы пространственного распределения особей:

Пятнистое (групповое) распределение встречается чаще всего, Связано с неоднородностью среды или склонностью организмов образовывать группы.
Случайное (диффузное) распределение характерно для однородной среды при отсутствии сильного взаимодействия особей.
Регулярное (равномерное) распределение связано с острой конкуренцией между разными особями.

Популяции (по характеру использования территории):

оседлые — длительное время занимают одну и ту же территорию,
кочевые — недалеко перемещаются в поисках корма и во время зимовки (это способ избегания неблагоприятных условий и лучшего приспособления к сезонным явлениям)
мигрирующие — закономерная смена местообитания по определенным маршрутам.

Численность популяции, ее плотность могут периодически и не периодически изменяться под влиянием разнообразных факторов. Такие колебания численности популяции называются популяционными волнами, или «волнами жизни». Это понятие ввел русский биолог С. С. Четвериков.

«Волны жизни» могут резко изменить генофонд популяции за счет дрейфа генов.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Вид, критерии видов. Популяция». Выберите дальнейшее действие:

Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

Пространственная структура

Определяется плотностью размещения и распределения на определённой местности членов экосистемы. Все особи имеют как индивидуальное, так и групповое пространство. Таким способом образуются стаи, колонии, стада. В зависимости от способа размещения в группе различают случайное, равномерное и скученное распределение.

Каждая особь играет свою роль в группе, при этом формируется социальная иерархия.Она может быть:

линейной (подчинение по рангам, когда последующий главенствует над предыдущим);
параллельной (у самцов и самок отдельные вожаки).

Такая система взаимоотношений позволяет согласовывать поведение, которое будет выгодно для всех членов группы.