
- •К у р с л е к ц и й
- •Тема 1. Введение в биологию
- •1. Предмет биологии
- •2. Биология как система наук
- •2. Краткий исторический очерк
- •Тема 2. Происхождение и сущность жизни
- •1. Происхождение жизни
- •2. Сущность жизни
- •H Pi log2 1/Pi - Pi log2 Pi
- •Тема 3 закономерности, характеризующие жизнь, ее основные формы
- •1. Формы проявления жизни
- •2. Иерархия живого в биосфере
- •Тема 4. Биосфера. Эволюция биосферы
- •1. Научные представления о биосфере
- •2. Численность видов организмов в биосфере
- •3. Биомасса
- •4. Биотический круговорот
- •5. Учение в.И. Вернадского о биосфере
- •6. Жизнь как форма дифференциации материи.
- •Тема 5. Ноосфера
- •1.Идеи ноосферного мира в трудах в.И.Вернадского
- •2. Отличительные черты предноосферного
- •3.Учение пьера тейяра де шардена о ноосфере
- •4. Общее и отличительное во взглядах
- •Тема 6. Введение в биологию клетки
- •1. Клеточная теория. Ее современное состояние
- •2. Методы клеточных исследований
- •3. Жизненный цикл клетки
- •4. Биологическая сущность полового процесса
- •Тема 7. Деление клетки
- •1. Митоз
- •2. Амитоз.
- •3. Эндомитоз.
- •4. Политения.
- •5. Регуляция митотической активности.
- •Тема 8. Размножение
- •1. Современные представления о размножении.
- •Классификация форм размножения
- •2. Бесполое размножение.
- •3. Половое размножение у одноклеточных
- •Тема 9. Формы полового размножения
- •1. Партеногенез
- •2.Чередование поколений
- •3. Половой диморфизм
- •4.Биологическая роль полового размножения
- •Тема 10. Оплодотворение и сопряженные с ним процессы
- •1. Опыление, осеменение
- •2. Искусственное осеменение
- •3. Оплодотворение у животных
- •4. Моноспермия и полиспермия
- •Тема 11. Онтогенез, закономерности онтогенеза
- •1. Типы онтогенеза
- •2. Периоды онтогенеза
- •Тема 12. Эмбриогенез
- •1. Гаструляция, типы гаструл
- •2. Гистогенез, органогенез
- •3. Амниоты и анамнии
- •Ключевые термины темы
- •Тема 13. Закономерности постэмбрионального развития
- •1. Периоды постэмбрионального развития
- •2. Метаморфоз
- •3. Рост
- •4. Старение и теории, его объясняющие
- •5. Продолжительность жизни
- •6. Смерть
- •Тема 14. Введение в теорию эволюции
- •1. Представление об эволюции в
- •2. Дарвин о происхождении культурных
- •3. Учение дарвина об изменчивости
- •Тема 15. Основные положения учения дарвина
- •1. Искусственный отбор
- •2. Естественный отбор
- •3. Интенсивность размножения
- •4. Борьба за существование
- •5. Выживание наиболее приспособленных
- •Тема 16. Развитие биологических наук на базе дарвинизма
- •1. Развитие сравнительной анатомии
- •2. Создание и развитие эволюционной
- •3. Соотношение между индивидуальным
- •Тема 17. Современное состояние эволюционного учения
- •1. Учение а.Н.Северцова о филэмбриогенезах
- •2. Учение а.Н.Северцова о биологическом и
- •3. Некоторые общие закономерности эволюции
- •4. Учение о микро - и макроэволюции
- •Тема 18. Антропогенез
- •1. Дарвинизм и происхождение человека
- •2. Схема эволюции от животных к человеку
- •3. Возникновение рас
- •Тема 19. Анабиоз
- •1. Биологическая сущность анабиоза
- •2.Виды анабиоза
- •3. Организмы, переходящие к анабиозу
- •4. Сущность явлений анабиоза
- •5. Общая классификация состояний организмов
- •Содержание
- •Елена Михайловна Романова
5. Общая классификация состояний организмов
Влияние факторов на состояние покоя семян и растений в целом или их вегетативных частей рассматривается вместе, без какого-либо разграничения природы этих состояний. Между тем это совсем разные состояния: покой семян - анабиоз, весенне-зимний покой растений в целом - гипобиоз. Один из видных специалистов по семеноведению сравнивал состояние покоящихся семян (анабиоза) с состоянием сна (гипобиоза) в животном мире; другой называет покой семян "своеобразным рекордом летаргического сна" (т.е. спячки).
В физиологии животных также часто смешиваются понятия спячки, зимнего сна, оцепенения, диапаузы и анабиоза. Так, например, при описании анабиоза различных животных - обитателей мхов (например, тихоходок, коловраток) - говорят о состоянии их "летаргии" (т.е. о глубокой спячке), о том, что при увлажнении они "просыпаются", тогда как фактически их состояние не имеет отношения к летаргии, а их "просыпание" при увлажнении является просто возвращением к жизнедеятельности. Следует отметить, что в течение многих десятков лет трактовка результатов исследований по анабиозу часто оказывалась неточной именно вследствие недостаточного разграничения различных состояний организмов, отклоняющихся от активной жизнедеятельности. Это происходило из-за общности некоторых чисто внешних признаков (в том числе неподвижности) организмов и общности некоторых факторов (в особенности высыхания и охлаждения), вызывающих эти состояния.
Отсутствие четкого разграничения указанных состояний всегда приводило к недоразумениям, как при разрешении теоретических вопросов, так и при постановке экспериментальных исследований, когда переход к спячке или оцепенению принимался за анабиоз, поэтому часто исследователь, достигнувший только состояния искусственной спячки, считал это достижением анабиоза.
В предложенной классификации критерием состояний организмов принято наличие или отсутствие сочетания ассимиляции или диссимиляции, лежащего в основе жизнедеятельности; в соответствии с этим разграничиваются состояния жизнедеятельные (гипербиоз, биоз, гипобиоз) и нежизнедеятельные (мезабиоз, анабиоз).
В состоянии полной жизнедеятельности (биоз) жизнеспособные структуры полностью функционируют. При некоторых условиях это функционирование может стать временно даже ненормально высоким (гипербиоз).
В состояниях временного снижения жизнедеятельности (гипобиоз) функционирование жизнеспособных структур ослаблено (например, осенне-зимний покой растений в целом или отдельных клубней, корней и других частей, диапауза насекомых, зимняя и летняя спячка животных).
Характеристика жизненного процесса |
Нежизнедеятельные состояния
|
Жизнедеятельные состояния
| |||
Анабиоз |
мезабиоз |
Гипобиоз |
биоз |
гипербиоз | |
Обмен веществ |
Незначительные разрушительные процессы, не являющиеся настоящей диссимиляцией |
Диссимиляция (процессы распада веществ); возможны лишь местные процессы синтеза |
Сочетание ассимиляции (синтетических и разрушительных процессов обмена) | ||
Функционирование жизнеспособных структур |
Отсутствует |
Одностороннее каталитическое действие ферментно-активных участков структур |
Ослабленное и ограниченное |
Полное |
Резко повышенное сверх нормы |
Реактивность |
Отсутствует
|
Пониженная |
Полная |
Повышенная |
В промежуточных состояниях между жизнедеятельностью и анабиозом (мезабиоз), например, состояния семян при влажностях выше допускающих анабиоз, но ниже достаточных для возвращения к жизнедеятельности, т.е. к прорастанию, жизнеспособные структуры нормально не функционируют, но проявляется одностороннее каталитическое действие ферментно-активных участков этих структур, выражающееся в диссимиляционных процессах. В природе организмы быстро проходят мезабиоз, так что эти диссимиляционные процессы не наносят еще вреда структурам клеток, однако при длительном пребывании в мезабиозе диссимиляционные процессы приводят к разрушению структур. К ним присоединяется поражение микроорганизмами ( например, при порче влажных семян, зерна), поскольку не действует саморегулирующая система клеток, которая при жизнедеятельности реагировала бы на вторжение микроорганизмов.
В состояниях обратимого прекращения жизнедеятельности (полный анабиоз), жизнеспособные структуры не функционируют, но могут возобновить функционирование (жизнедеятельность) при благоприятных условиях. В природе полный анабиоз встречается при редком сочетании многих условий среды (в частности, низкая влажность организма, сухой воздух или отсутствие доступа его, низкая температура). Примерами полного ксероанабиоза в природе являются случаи сохранения в течение многих сотен лет спорообразующих микробов, семян растений - чаще всего в глубоких сухих слоях почвы, обедненных кислородом ( или лишенных его) и к тому же не подвергающихся резким колебанием температуры. Примерами полного криоанабиоза в природе являются описанные случаи сохранения в течение тысяч лет микроорганизмов в толще льда вечной мерзлоты.
Для практических целей полный анабиоз обыкновенно достигается путем глубокого высушивания при умеренных температурах или охлаждения до низких температур. Примерами искусственного ксероанабиоза - сохранение сухих микробных культур в течение многих лет, искусственного криоанабиоза - длительное сохранение спермы с/х животных.