bio-logo.gif - 18,90 K Odgovori na postavljena pitanja - Biologija

 

341. Za seminarski rad imam temu vrsta i/ili populacija i njihovo mjesto u biologiji! Možete mi reći nešto o tome, kako da počnem, literaturu i možda stranice na internetu gdje bi pronašla nešto o tome! Unaprijed hvala; nadam se brzom odgovoru!
        Karlovac

 

Funkcioniranje živih organizama u prirodi možemo promatrati na tri razine (Slika 1). Unutar živih stanica, nalazimo stupnjevitost u građi. Jednostavne molekule se organiziraju u makromolekule koje su građevni dijelovi staničnih organela. Organeli i ostale stanične strukture formiraju stanicu, osnovnu građevnu jedinicu svih živih bića. Kod većine mnogostaničnih organizama, stanice su povezane u tkiva, tkiva u organe, a organi u organske sustave. Skup svih organskih sustava čini jedan organizam. Svaki živi organizam u prirodi predstavlja jednu jedinku. Jedinka je kao osnovni oblik živog svijeta najtjesnije povezana s okolišem u kojem živi no jedinka niti jedne biljke, životinje, gljive, alge ili bakterije u prirodi ne može opstati sama. Zato se jedinke u prirodi udružuju sa sebi sličnim jedinkama s kojima dijele slične potrebe i način života. Takve jedinke žive zajedno na istom prostoru udružene u populacije. Sve populacije takvih organizama dio su iste vrste. Populacije različitih vrsta koje žive na istom prostoru udružuju se u biocenoze ili životne zajednice koje pak sa staništem tj. fizičkim okolišem u kojem žive čine ekosustav. Niti jedna vrsta ne može živjeti samostalno, stoga je ekosustav osnovna organizacijska jedinica prirode.

Kako su se prirodne znanosti tijekom povijesti razvijale i kako se upoznavalo sve više živih bića, to je bilo teže postaviti definiciju vrste koja bi bila upotrebljiva u svim slučajevima. Zato ni danas ne postoji jedna jedinstvena definicija vrste, već egzistira nekoliko različitih pristupa. Možemo izdvojiti pet osnovnih koncepata odnosno poimanja vrste u biologiji:

  1. NOMINALISTIČKI koncept negira objektivno postojanje vrste u prirodi. Nominalisti smatraju da u prirodi postoje samo jedinke, individue, a da je vrsta samo ime, fikcija tj. proizvoljna tvorevina ljudskog razuma. Ovakvo poimanje vrste danas u biologiji nije prihvaćeno.
  2. TIPOLOŠKI pojam vrste podrazumijeva vrstu kao skup sličnih ili identičnih individua te zanemaruje varijabilnosti među pripadnicima iste vrste. Ovaj koncept potpuno je u skladu s kreacionističkom teorijom postanka vrsta - vrste je stvorio Bog i kao takve one su nepromjenjive. Ovaj pojam vrste ima tri velike slabosti zbog kojih je danas općenito napušten. Kao prvo, on nas prisiljava da posebnim vrstama smatramo razne varijacije unutar neke populacije. Drugo, u slučaju sestrinskih vrsta (sibling species) odnosno vrsta koje su neprepoznatljive na temelju svog izgleda, a u prirodi se međusobno ne križaju, ovaj koncept ne razlikuje da se radi o različitim vrstama. I treće, prisiljava nas da kao posebne vrste priznamo mnoge lokalne populacije koje se od ostalih populacija razlikuju po samo jednoj dijagnostičkoj značajci. Na ovaj način vrste su shvaćali Aristotel i Linné.
  3. EVOLUCIJSKI pojam vrste dolazi od paleontologa koji proučavaju vrste u određenoj vremenskoj dimenziji. Oni vrstu definiraju kao ''smjer (predačko- potomački slijed populacija) koji se razvijao odvojeno od drugih smjerova i sa svojom vlastitom jedinstvenom evolucijskom ulogom i tendencijama''. Ova definicija nije bila široko prihvaćena jer je primjenjiva jedino na monotipske vrste pa bi se svi izolati koji se razvijaju odijeljeno morali uzeti kao posebne vrste.
  4. BIOLOŠKI koncept vrste danas je široko prihvaćen. On je biološki zato što za kriterij kod razlikovanja vrsta koristi obilježja koja su svojstvena samo živim organizmima. Definirao ga je Ernst Mayr koji kaže da je vrsta skupina populacija sličnih obilježja koje se međusobno slobodno stvarno ili potencijalno razmnožavaju, a reproduktivno su odvojene od drugih takvih skupina. Kasnije je Mayr dodao definiciji ekološku komponentu; vrsta je reproduktivna zajednica populacija koja zauzima specifičnu nišu u prirodi. Ovaj koncept dočekan je na velika vrata kod zoologa čiji su predmet istraživanja životinje koje se razmnožavaju spolnim putem. Problem nastaje kod skupina koje se razmnožavaju nespolnim putem (neki kolnjaci, bičaši). U botanici se ovaj koncept također u potpunosti ne prihvaća jer ne pruža rješenje za taksonomsko razlučivanje biljnih vrsta koje se samooprašuju. Osim toga, mnogo je primjera u biljnom svijetu gdje se različite vrste koje su inače geografski potpuno odvojene mogu križati pod nekim uvjetma te dati plodno potomstvo (npr. kada je vrste Platanus orientalis - južnoeuropska platana i Platanus occidentalis - američka platana čovjek doveo u kontakt, pojavio se hibrid Platanus x hybrida koji je plodan i kao takav dalje se razmnožava). Ovaj koncept neprimjenjiv je u paleontologiji za izumrle vrste jer se iz fosila ne može zaključiti bi li se neke slične vrste međusobno križale i davale plodno potomstvo.
  5. MORFOLOŠKI (fenetički) koncept kao kriterij za razlikovanje vrsta koristi kombinaciju morfoloških karaktera na komparativnoj bazi. Karakter je bilo koji atribut (obilježje) organizma koji se može na neki način opisati, izmjeriti, prebrojiti ili procijeniti na neki drugi način. Kod korištenja ovog koncepta poželjno je uzeti u obzir što veći broj karaktera i to što veći broj onih koji nose visoki stupanj informacije. Kombinacija međusobno neovisnih karaktera daje pravu sliku i omogućuje nam ispravno razlikovanje vrsta.

Danas, svaki od navedenih pojmova vrste (osim nominalističkog) u određenom području biološkog istraživanja ima neku legitimnost. Koji od njih će netko prihvatiti, može ovisiti o tipu istraživanja koje se provodi. Muzejski taksonomi i stratigrafičari, možda će smatrati da im je tipološki pojam vrste mnogo korisniji, ni ne razmišljajući o razlozima za njegovo odbacivanje (postojanje sestrinskih vrsta i postojanje izrazito različitih varijanti). Netko tko se bavi živim populacijama, ograničenima na mjesto i vrijeme, vidi da je svaki drugi pojam vrste osim biološkog, nezadovoljavajući. Sve u svemu, prilikom definiranja vrsta znanstvenici se drže jednog ili više od ova četiri kriterija:

  1. Jedinke bi trebale biti međusobno vrlo slične i kao takve uvijek prepoznatljive kao članovi jedne grupe odnosno vrste.
  2. U spektru varijacija kod srodnih, ali različitih vrsta, postoje određeni prekidi; ukoliko oni ne postoje gubi se razlog za prepoznavanje dviju različitih vrsta.
  3. Svaka vrsta obitava na određenom geografskom području (širem ili užem) i prilagođena je uvjetima okoliša koji tamo vladaju.
  4. Kod vrsta sa spolnim načinom razmnožavanja, jedinke iste vrste bi se trebale razmnožavati i davati uglavnom plodno potomstvo.

U novije vrijeme prevladava mišljenje da je najmanja biološka jedinica populacija pa se i istraživanja vrsta sve više orijentiraju na istraživanja populacije.

POPULACIJA je skup jedinki (individua) koje nesmetano izmijenjuju svoj genetski materijal i zauzimaju određeno, zajedničko, stanište ili biotop. Iz svega navedenog može se ukratko zaključiti da je VRSTA skup srodnih populacija, jedinki koje se mogu međusobno razmnožavati, koje svoje morfološke, fiziološke i ekološke osobine prenose na potomstvo i to potomstvo je u pravilu međusobno plodno.

Vrsta je jedan od temelja gotovo svih bioloških disciplina. Svaka vrsta ima razne biološke značajke te je raščlamba i uspoređivanje tih razlika pretpostavka za druga istraživanja u ekologiji, biologiji ponašanja, poredbenoj morfologiji i fiziologiji, u molekularnoj biologiji, ali i u svim drugim granama biologije. Svaki biolog se bavi vrstama, bio toga svjestan ili ne.

Biološka disciplina koja se neposredno bavi vrstama je taksonomija. Taksonomija je disciplina koja ''uvodi red'' u silnu raznolikost živih organizama. Ona je glavni mehanizam za otkrivanje, opisivanje i spoznavanje goleme raznolikosti živog svijeta. Taksonomija je temeljna disciplina u biologiji i bez nje ne može funkcionirati niti jedna druga biološka disciplina. Da nema taksonomije ne bi bilo moguće definirati koji su organizmi npr. bili korišteni u eksperimentu.

Taksonomija obuhvaća klasifikaciju tj. postupke svrstavanja organizama u određene skupine na temelju sličnosti te nomenklaturu ili sustav dodjeljivanja imena taksonomskim skupinama organizama. Neki biolozi izjednačavaju taksonomiju sa sistematikom (taksonomija bazirana na srodnosti koja je proizašla iz evolucijskog razvoja živih organizama tijekom vremena). Organizmi u prirodi koji dijele određenu razinu sličnosti svrstavaju se u određene taksonomske skupine tj. taksone ili svojte. Svaki pojedini organizam može pripadati samo jednom taksonu u okviru iste taksonomske kategorije. Svaki takson ima ime i pripada određenoj taksonomskoj kategoriji. Taksonomske kategorije nalaze se u hijerarhijskom odnosu.

TAKSONOMSKA KATEGORIJA PRIMJER
Carstvo (Regnum) Plantae
Odjeljak (Phylum ili Divisio) Spermatophyta
Razred (Classis) Magnoliopsida
Red (Ordo) Capparales
Porodica (Familia) Brassicaceae
Rod (Genus) Degenia
Vrsta (Species) Degenia velebitica
Tablica 1.

U tablici 1. prikazane su osnovne taksonomske kategorije. Osnovna kategorija takvog sustava je, kako je uveo već Karl Linné (1707-1778), vrsta ili species. Vrsta je ujedno i jedina kategorija koja ima nedvojbenu biološku realnost dok su ostale kategorije iznad vrste manje ili više artificijelne. Srodne vrste ujedinjuju se u rodove, srodni rodovi u porodice, srodne porodice u redove, redovi u razrede, razredi u odjeljke, a odjeljci u carstva. Ime vrste je dvojčana (binarna) kombinacija sastavljena od imena roda (Degenia) i imena vrste (velebitica). Ime vrste čini pridjev ili imenica. Ime roda uvijek se piše velikim početnim slovom, a vrste malim slovom. Ovakvu binarnu nomenklaturu vrsta uveo je već spomenuti švedski botaničar Karl Linné u svom djelu ''Systema naturae'' iz 1753. godine. U tom djelu Linné je postavio nove osnove sistematike živih bića zbog čega ga se naziva pravim ''ocem sistematike''.

Ekologija je znanost o međusobnim ovisnostima i utjecajima živih organizama i njihova živog i neživog okoliša. Istraživanja u ekologiji mogu biti usredotočena na jedinke (autekologija), populacije (populacijska ekologija) i skupine organizama (sinekologija) odnosno na ekosustave. Ekolozi svoja istraživanja usmjeravaju na određene taksonomske skupine pa se tako razlikuju npr. područja ekologije bilja i ekologije životinja, a u užem smislu recimo ekologija ptica, sisavaca, praživotinja itd. Populacijska ekologija proučava procese koji utječu na distribuciju i gustoću biljnih i životinjskih populacija. Ekolozi istražuju areale vrsta i njihove ekološke niše (položaj tj. uloga neke vrste u ekosustavu). Iz svega navedenog zaključujemo da su vrsta i populacija s ekologijom u vrlo bliskom odnosu.

Populacijama se bavi također i evolucija. Evolucija proučava postupne, nasljedne promjene genetskog sastava neke populacije koje obuhvaćaju niz generacija tj. evolucija je proces koji dovodi do nasljednih promjena na razini populacije. U prirodi, osnovnu evolucijsku jedinicu predstavlja populacija, a ne pojedine jedinke unutar nje. Promjene koje se smatraju evolucijskim nadilaze životni vijek jedinke, nasljeđuju se genetskim materijalom od jedne do druge generacije i zahvaćaju više generacija. Znanost o evoluciji proučava postanak i razvoj živih bića na Zemlji. Do današnjeg dana opisano je više od dva milijuna vrsta, a procjenjuje se da je neotkrivenih još između deset i trideset milijuna (Slika 2). Ta golema raznolikost života plod je ukupnog dosadašnjeg evolucijskog procesa.

Postojanje različitih vrsta omogućava korištenje različitih ekoloških niša. Uostalom, egzistencija ogromnog broja vrsta sama ''kreira'' nove niše omogućujući time postojanje novim vrstama u prirodi. Takav prirodni proces, ukoliko je neometan, dovodi do gotovo bezgranične složenosti i raznolikosti vrsta u prirodi. Nasuprot tome, dominacija jedne vrste ili malog broja vrsta dovodi do smanjenja broja vijabilnih niša što uzrokuje smanjenje biološke raznolikosti te nesposobnost postojećih vrsta da prežive u promijenjenim uvjetima.

Na kraju ćemo još spomenuti kako nastaju nove vrste procesom koji nazivamo SPECIJACIJA. Tijekom vremena iz već postojećih vrsta nastaju nove na jedan od tri opisana načina (Slika 3):

  1. ALOPATRIJSKI - unutar izvorne populacije dolazi do formiranja prepreke koja prostorno dijeli populaciju na dva dijela. Članovi novoformiranih grupa više ne dolaze u reproduktivne odnose. Takva odvojenost uvjetuje različite smjerove u razvoju osobina organizama što nakon nekog vremena rezultira morfološkom, funkcionalnom i spolnom različitošću tj. postankom dviju vrsta iz jedne.
  2. PARAPATRIJSKI - populacija živi u okolišu na koji je dobro prilagođena, a nakon nekog vremena počne se širiti na prostor koji od nje zahtijeva drugačije prilagodbe. Na populaciju u novoj niši djeluju selekcijski pritisci tako da se u novoformiranoj grupi akumuliraju geni različiti od izvorne populacije. Nova populacija više ne može ulaziti u reproduktivne odnose s pripadnicima izvorne populacije.
  3. SIMPATRIJSKI - nastaje kod organizama koji dijele isti prostor i međusobno se razmnožavaju. Nakon određene mutacije nastaje grupa jedinki koja je spolno izolirana od ostatka populacije. Takve su vrste često u početku morfološki identične (sestrinske vrste) i tek s vremenom razvijaju sve više različitih osobina.

LITERATURA:

LINKOVI:

 

Ivana Kušan
apsolventica, smjer: dipl. inž. biologije - ekologija
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

 


Povratak na početnu stranicu biologije