Контрольная работа по дисциплине "Зоогеография"

ТОМСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра охотоведения и зоотехнии

Вариант 7

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 по дисциплине  Зоогеография

1. Томск 2013 
   Таксономические признаки и эволюция

Таксоны – обособившиеся в процессе эволюции, иерархические надиндивидуальные уровни биоты (части биоты), характеризующиеся некоторой устойчивостью во времени и пространстве до наступления критического для каждого конкретного таксона периода в его истории. Любой таксон (в том числе вид) характеризуется суммой морфофизиологических признаков и определенным ареалом.

 Таксономические признаки - признаки или свойства организмов, давшие разделение объектов в хорошем соответствии с примененной таксономической (классификационной, филогенетической и т.п.)   схемой.  Одно из определений звучит так: признак – «любой атрибут формы, структуры, физиологии или поведения организма, который может быть выделен из целого организма для целей сравнения, определения и т.д.» (Heywood, 1967). Т.е. признаком организма называется любой его атрибут, который может быть измерен, посчитан или любым другим способом зафиксирован. В зависимости   от подхода, используемого в классификации, таксономические    признаки также могут быть использованы для    интерпретации   эволюционных взаимоотношений   и определения   путей    эволюции. Таксономические признаки, как и любые другие, подвержены индивидуальной изменчивости. Если признаки используются для определения процессов эволюции, особенно на популяционном уровне, тогда мы говорим о систематических признаках.

Построение классификации (системы) зависит от того, насколько тщательно сравниваются атрибуты организмов.

Существуют множество подходов к классификации признаков. Stuessy (1990) выделяет следующие группы признаков: общие признаки, филетические (филогенетические или эволюционные), кладистические и фенетические.

Различают общие и частные признаки. Общие – присущие всем видам, частные –  лишь для отдельных его типов. Типы общих признаков различаются в соответствии с организацией состояний, вариабельностью признаков и состояний признаков, специальному использованию.

К.М. Завадский предлагает считать общими признаками вида следующие признаки: Численность (вид включает множество особей, уровень численности входит в качественную характеристику); Тип организации –вид обладает единой наследственной основой. Генотипическое единство вида проявляется в специфичности системы ДНК–РНК–белки, в сходстве типа обменных реакций, процессов морфогенеза, внутреннего и внешнего строения, в сходстве внутривидовых отношений в популяции. Вид – относительно однородное (изоморфное) образование и как тип организации выступает в качестве особой единицы. Воспроизведение – вид – самостоятельно воспроизводящееся в природе образование. Дискретность – вид – биологическая отдельность. Экологическая определенность – вид приспособлен к условиям существования и конкурентноспособен. Он занимает определенное место в экологических системах и выступает как отдельное звено в круговороте веществ и взаимосвязи живого с живым. Географическая определенность – вид расселен в природе на определенной территории. Многообразие форм – вид дифференцирован и обладает внутренней структурой. Историчность, устойчивость. Целостность – вид не представляет собой простой суммы особей, это племенная общность, объединенная внутренними связями.

Различают качественные и количественные признаки. Количественные – признаки, которые могут быть измерены и ли подсчитаны, состояние количественного признака выражается числом (размеры, количество, величина). Качественные признаки описывают форму, вид и выражены обычно описательными терминами (форма, окраска и т.д.). На первый взгляд различия между качественными и количественными признаками очевидны. Однако один и тот же признак может быть выражен числом и описательными терминами. В связи с этим выделяют меристические признаки – количественные признаки, которые могут быть выражены только числом (количество зубов).

Макропризнаки и микропризнаки – различаются соотношением размеров и способом получения признаков.

В зависимости от степени вариабельности признака выделяют invariant – признаки, имеющие только одно состояние (четыре ноги у млекопитающих) и variant – имеющие два и более состояний. Именно такие признаки являются таксономическими, на их основании строятся дихотомические ключи. Стабильные и варьирующие (фиксированные и пластичные). Стабильные признаки в пределах одного таксона являются инвариантными. Термин пластичные, как правило, относят к признакам, определяемым условиями окружающей среды.

Признаки, применяемые для разделения таксонов различных уровней, называют видовыми, родовыми и т.д. признаками.

Анализ и синтез - две грани таксономии. С одной стороны, различные таксоны, вовлеченные в исследование, должны быть разделены и определены, с другой стороны, они должны быть обобщены в высшие категории. Признаки, используемые для определения, характеристики и разделения, называются аналитическими, для обобщения на высоких иерархических уровнях – синтетическими. Диагностические или ключевые признаки служат для определения и разделения.

Все признаки могут быть использованы в классификации, но опыт показывает, что некоторые признаки применяются часто, некоторые нет. «Хорошие признаки» – постоянные признаки, не варьирующие внутри выборки, не обладающие высокой генетической вариабельностью, не изменяющиеся под воздействием окр среды и согласующиеся с признаками, существующими в натуральной системе классификации, которая была построена без них. «Плохие признаки» - соответственно лишенные подобных свойств.

Эволюционные (филитические, филогенетические) признаки – это признаки, используемые для построения филогенетических (филетических) классификаций. Гомологичные и аналогичные признаки: гомологичные - «морфологические и функциональные вариации одинаковых органов у различных животных», аналогичные - «части или органы одних животных которые имеют одинаковые функции с другими частями или органами других животных».

Филогенетические и онтогенетические признаки. Признаки, отражающие филогению групп (1), онтогенез групп (2).

К эволюционным признакам относятся также регрессивные, адаптивные и нонадаптивные признаки.

Кладистические признаки. Вытекают из кладистического подхода к классификации, которая пытается определить разветвляющиеся последовательности эволюции и основать классификацию на них. Примитивные – продвинутые, специализированные– не специализированные, апоморфные– плезиоморфные, плезиотипические – апотипические. Общие продвинутые признаки – синапоморфные, общие примитивные – синплезиоморфные. Аутапоморфные – продвинутые, встречающиеся только в одной эволюционной линии. 

2. Разорванные ареалы и их происхождение

Разнообразие ареалов объединяется обычно в 2 группы: сплошные и разорванные. Сплошные ареалы занимают непрерывную территорию; разорванные же имеют территорию, разделенную на 2 или несколько частей. Расстояние между этими частями бывает настолько велико, что естественное расселение в настоящее время между ними невозможно. Разрыв ареала обусловливается либо морями и океанами, либо мощными горными массивами. Разорванные ареалы сокращаются из-за каких-то процессов, которые изменяют экологические условия области обитания вида. Сегодня разорванные ареалы нередко образуются из-за быстрых темпов развития промышленности, которые зачастую делают те или иные области непригодными для проживания.

Ареалы формировались в результате взаимодействия процессов эволюции животных и изменений среды их обитания в различные геологические эпохи. Особенно узкие ареалы типичны для видов, распространение которых ограничено какими-нибудь непреодолимыми преградами. Это прежде всего островные либо пещерные формы, обитатели горных долин или, наоборот, верхних зон горных хребтов. Нередки весьма узкие ареалы у нелетающих видов . Исключительно узкие ареалы у трогло-бионтов, постоянно живущих в пещерах, причем это касается как наземных, так и пресноводных видов. Итак, все узкие ареалы свойственны эндемикам. Ареал может прерываться по-разному. Бывает так, что в основном он сплошной, но встречаются обособленные маленькие участки его, которые принято называть островными местонахождениями. Ареалы подобного типа считаются расчлененными (фрагментированными). Они возникают и в силу естественных причин, но часто своим происхождением обязаны деятельности человека. Например, вырубка лесов приводит к исчезновению истинно лесных видов, сохраняющихся лишь в отдельных массивах.

Части разделенного ареала могут располагаться на одном материке, типы их разнообразны, но общим является то, что в этом случае между частями ареала нет преград в виде морских проливов или участков океана. На разделяющей территории природные условия тоже часто не отличаются от таковых в местах обитания видов, поэтому дать удовлетворительное объяснение причинам подобных разрывов довольно трудно. Типологические материковые дизъюнктивные ареалы могут различаться в зависимости от места расположения их частей. Выделяют, к примеру, евро-азиатские дизъюнктивные ареалы, когда одна их часть находится в Европе, другая — в Азии. Как правило, части дизъюнктивного ареала связаны с одной ландшафтной зоной.

Причины материковых разрывов ареалов разнообразны. Чаще разъединение объясняется фрагментацией сплошного ареала, вызванной изменением климата, конкуренцией более приспособленных форм, геоморфологическими перестройками или, наконец, деятельностью человека (вырубка лесов, мелиорация болот, распашка целины и т.п.). В любом из этих случаев можно допустить либо вымирание отдельных популяций, либо вытеснение их другими, более приспособленными к новым условиям видами, что иногда подтверждается палеонтологическими находками в области разрыва.

В Северном полушарии ряд дизъюнкций ареалов обусловлен событиями плейстоцена, в связи с чем они получили название ледниковых. Допускается, что некогда сплошные зональные ареалы Северного полушария были разорваны наступившими льдами. Там же, где покровного обледенения не было, климат настолько ухудшился, что некоторые популяции вымерли, а сохранившиеся в наиболее благоприятных районах не смогли расселиться и восстановить свой прежний ареал. Эти климатические изменения не коснулись теплолюбивых неморальных видов, уцелевших в убежищах, находившихся в юго-западной Европе и на юге Дальнего Востока (они там живут и в современную эпоху). Климат же Сибири изменился настолько, что расселение через нее стало невозможным. События ледникового периода вызвали также разрывы ареалов арктоальпийского и бореомонтанного типов. Во время четвертичного покровного оледенения климат Северной Европы был холодным, и характерная для него арктическая (тундровая), а также бореальная (таежная) фауна широко распространилась к югу. Достаточно сказать, что, по данным палеонтологии, заяц-беляк, песец и рысь жили в то время даже в Крыму. В альпийской зоне южных гор, в свою очередь, развивалось местное оледенение и ледниковые языки опускались далеко в долины. После таяния и отступания материковых льдов холодолюбивые виды, обитавшие на окраинах ледника, мигрировали на север и заняли здесь освободившиеся ото льда пространства. Популяции некоторых видов при сокращении горного оледенения отступали вместе с ледниками в самые верхние пояса хребтов, где климат оставался холодным. Между горами Центральной и Южной Европы, с одной стороны, и тайгой или тундрой — с другой, образовались разрывы ареалов. Северная часть нынешнего ареала рассматривается как новый (по времени) ареал, возникший в результате активного расселения животных, а южная (горная) — как реликтовая. Таким образом, заяц-беляк и тундряная куропатка в Альпах являются ледниковыми реликтами.

Горные разрывы ареалов возникли в результате сложных геоморфологических процессов, происходивших в определенных частях земного шара. Особый тип дизъюнктивных ареалов составляют ареалы, у которых между их частями находятся морские пространства. Подобные океанические дизъюнкции ареалов характерны для надвидовых таксонов — родов, семейств, отрядов и т. д.

3. Европейско-сибирская подобласть

  Европейско-Сибирская  подобласть охватывает территорию  от тайги до степей. Животный  мир ее богаче и разнообразнее. Отчетливо прослеживается зональность  в его распределении. Лесные сообщества  как место обитания животных  имеют свои особенности. Здесь  много укрытий, разнообразный и  достаточно обильный корм. Это  позволяет животным круглый год  оставаться в лесах. Перелетных  птиц здесь значительно меньше, чем в тундрах. У лесных зверей  и птиц, которые не распространены  за пределами лесов (лось, бурый  медведь, росомаха и др.), окраска  зимой не белеет, так как во  всяком лесу на фоне белого  снега остаются темные стволы  и ветви деревьев и кустарников, которые служат надежным укрытием  для животных, имеющих темную  окраску. Некоторые животные создают  значительные запасы корма на  холодное время года (белка, бурундук, полевка-экономка и др.). В лесах  появляются пресмыкающиеся: живородящая  и прыткая ящерица, гадюка, уж. Для  лесов характерно ярусное распределение животных. В нижнем ярусе поселяются животные, ведущие наземный образ жизни: мелкие грызуны (полевки, мыши), крупные копытные (лось, олень, кабан), многие хищники (лисица, волк, медведь), в том числе и мелкие (ласка, горностай, колонок). Его придерживаются и некоторые птицы (например, дрозды). В почвенно-подстилочном ярусе обитают многочисленные землеройки-бурозубки. Древесный ярус в основном занят птицами. Из млекопитающих в нем живут белки и летяги. Многие животные меняют свое местоположение в ярусах. Много времени проводит на деревьях рысь. Бурундук хорошо лазает по деревьям, но постоянно живет в норах и большую часть времени проводит на земле. Полудревесный образ жизни ведет соболь. Глухарь и рябчик гнездятся на земле, но в поисках корма взлетают на деревья. Куница добывает пищу преимущественно на земле, а поселяется в дуплах деревьев, подчас высоко над землей, в старых гнездах сорок, либо под корнями деревьев, или среди камней. 
   Дупла — своеобразные убежища в лесах. В них селятся не только куницы, но и белки, летяги, разные виды сов, синицы. В дуплах, которые они сделали сами, селятся дятлы. 
   Многие виды животных встречаются как в хвойных, так и в широколиственных лесах — большинство птиц, белка, рысь, бурый медведь и многие другие, но есть и такие, чья жизнь связана только с хвойными либо только с широколиственными лесами. Например, только в тайге обитают рябчик, глухарь, кедровка и клесты. Клесты, питающиеся семенами хвойных деревьев, имеют крючковатый клюв из перекрещивающихся удлиненных и загнутых концов обеих челюстей, что позволяет им быстро и ловко лущить шишки хвойных деревьев, добывая из них семена. Из хищников типично таежные — соболь и колонок. Для смешанных и широколиственных лесов характерны косуля, благородный олень, сони, черный хорь и др. Фаунистический состав западной тайги отличается от восточной, границей между которыми является Енисей. Только в восточной тайге есть кабарга, северная пищуха, черноклювый каменный глухарь, утка-касатка, а такие представители европейско-сибирской фауны, как черный хорь, европейская норка, лесная куница, обыкновенный глухарь не заходят за Енисей. Среди обитателей лесов много ценных пушных зверей: соболь, белка, лесная куница, колонок, горностай и др. Самый лучший мех дают обитатели холодных сибирских районов.