Билет № 10

1. Комбинативная изменчивость. Значение комбинативной изменчивости в генетическом разнообразии людей. Проявление уникальности и универсальности биологического в человеке.

Комбинативная изменчивость — изменчивость, которая возникает вследствие рекомбинации генов во время слияния гамет. Основные причины:

• независимое расхождение хромосом во время мейоза;

• случайная встреча половых гамет, а вследствие этого и сочетания хромосом во время оплодотворения;

• рекомбинация генов вследствие кроссинговера.

Комбинативная изменчивость ведет к появлению бесконечно большого разнообразия генотипов и фенотипов. Она служит неиссякаемым источником наследственного разнообразия видов и основой для естественного отбора. Громадное генотипическое и, следовательно, фенотипическое разнообразие в природных популяциях является тем исходным эволюционным материалом, с которым оперирует естественный отбор.

2. Основные этапы антропогенеза (австралопитеки, архантропы, палеоантропы, неоантропы). Биологические предпосылки происхождения человека. Систематика человека.

В зоологической систематике род человек (Homo) относится к отряду приматов, в который входит в составе семейства гоминид (Hominidae). Развитие приматов, гоминид и человека протекало на протяжении кайнозойской эры.

Как отряд млекопитающих приматы выделились в конце мелового периода, около 70 млн. лет назад. Их предками, по-видимому, были похожие на современных тупай - мелкие насекомоядные животные, переходившие к растительноядности и всеядности. Ранние этапы эволюции приматов изучены мало. Около 55 млн. лет назад низшие приматы стали широко расселяться в тропических лесах Северной Америки и Европы, составлявших в то время единый континент. Это были предшественники современных полуобезьян, лемуров и долгопятов, - адапиды и омомииды. Считается, что именно какая-то из этих групп дала начало высшим приматам - антропоидам.

Известны два основных центра возникновения и расселения таких ранних обезьян в Старом Свете - Юго-Восточная Азия (современная Мьянма) и Северная Африка. Начальные этапы эволюции обезьян Старого Света тесно связаны с Северной Африкой. Здесь в тропических лесах Фаюма (современный Египет) обитали примитивные древесные обезьяны - парапитеки и проплиопитеки. Уже 25-20 млн. лет назад африканские обезьяны разделялись на низших (мартышкообразных) и высших (человекообразных). Возможно, их общими предками были североафриканские египтопитеки, живший 28-26 млн. лет назад. Последний считается наиболее вероятным предком дриопитеков, впервые появившихся в Восточной Африке примерно 24-22 млн. лет назад. Именно среди дриопитеков еще со времен Дарвина ищут общие корни человека и африканских человекообразных обезьян. К этому времени материки уже заняли свое современное положение, а на месте огромного доисторического моря Тетис возникла цепь соленых водоемов, в том числе Средиземное, Черное и Каспийское моря. Появилась возможность свободных миграций животных из Африки в Европу и Азию.

Ранние люди

Древнейшими достоверно известными представителями человеческой линии эволюции были высокоразвитые двуногие человекообезьяны - австралопитеки и близкие к ним формы, которых обычно уже считают первыми людьми (гоминидами). Они появились в Восточной, а затем и в Южной Африке около 5 - 4 млн. лет назад. Возможно, что уже в одной из групп ранних австралопитеков развились древнейшие представители рода человек, известные в Восточной Африке, по крайней мере, начиная с 2 млн. лет назад. Большую их часть относят к виду человек умелый (Homo habilis)

Хабилисы - преимущественно восточноафриканские гоминиды периода 2 - 1,5 млн. лет, напоминавшие по внешнему виду некоторых австралопитеков, но со значительно более крупным мозгом (средний объем около 660 , против 400-500 у австралопитеков). Их считают основными творцами древнейшей каменной культуры - олдувайской, впервые обнаруженной в 1962 в ущелье Олдувай, в Танзании(Центральная Африка). Английскими учеными М. Лики и Л. Лики были обнаружены остатки скелета оригинального австралопитека. Объем его мозга составлял 642 . Это мало по сравнению с мозгом современного человека(1000 - 1800), но больше, чем у примитивных форм. Иначе эту культуру именуют еще галечной, т.к. в речных долинах сырьём для орудий чаще всего были окатанные гальки.

Эволюция рода человек

Эволюция человека протекала на протяжении ледниковой эпохи, в течение которой происходили значительные колебания климата. В умеренных широтах Северного полушария чередовались оледенения и межледниковья при общей тенденции к постепенному похолоданию. В субтропиках климат становился более влажным, а тропики высыхали, сводились леса, сокращалась площадь водоемов, понижался уровень моря, возникали сухопутные мосты. Вероятно первым видом рода Homo, расселившимся во внетропическом пространстве и проникшем в область с умеренным климатом, был человек прямоходящий - Homo erectus, или архантроп. Эти люди жили в Восточной и Северной Африке, Индонезии, Китае в период от 1,8-1,6 до 0,3 млн. лет назад; они имели более крупный мозг (в среднем 900-1000), изготовляли более совершенные орудия, чем их предшественники, охотились на крупную дичь, использовали огонь. Типичными их представителями были питекантропы и синантропы. В Европу представители человека прямоходящего проникли около 1 млн. лет назад, а возможно и раньше - до 1,5-2 млн. лет, если судить по археологическим данным и возрасту одной из последних находок эректуса непосредственно «у ворот Европы» - в Южной Грузии.

Человек современного типа - человек разумный (Homo sapiens), или неоантроп, - появляется в некоторых регионах Старого Света не позднее 0,1 млн. лет назад или даже раньше. Полное же замещение сапиенсом его предшественников произошло примерно 40-30 тыс. лет назад. Именно этот переходный период между эректусом и сапиенсом считается наиболее сложным и загадочным этапом эволюции человека. Гоминид этого периода многие ученые считают уже архаическими (древнейшими) сапиенсами, которые по времени предшествовали «анатомически современному человеку». Наиболее известным вариантом архаического сапиенса являются неандертальцы. Конечно, далеко не все архаические сапиенсы превратились в современных людей. Есть точка зрения, что в конце около 200 тыс. лет назад численность гоминид резко сократилась, и современные люди первоначально появились в одном центре, скорее всего в Африке южнее Сахары. Возможно, некоторыми чертами они напоминали людей современного типа - кроманьонцев. Примерно 100 тыс. лет назад эти люди начали расселяться по Европе, Передней Азии и другим регионам земного шара. Эту, так называемую миграционную гипотезу, или теорию моноцентризма, иначе называют «гипотезой африканской Евы», так как основным аргументом ее сторонников служат данные о распространении в различных группах современного населения идентичных генов ДНК, передающихся только по женской линии. Противоположная точка зрения (эволюционная гипотеза, или теория полицентризма) предполагает независимое развитие сапиенса в нескольких (от 2 до 5) центрах с культурной и генетической преемственностью между ранним и более поздним населением. Наиболее вероятно, что на этих этапах эволюция человека происходила при смешениях между разными группами развивающихся гоминид, то есть по сетевому типу.

Современный человек и эволюция Начиная примерно с 40 тыс. лет назад, устанавливается относительная стабильность физического типа человека; напротив, весьма медленная до этого эволюция культуры с появлением человека разумного сменяется развитием головного мозга. Происходит постепенное сужение сферы действия естественного отбора в силу создания культурной среды. Однако биологическое развитие современного человека продолжается. На протяжении современной геологической эпохи прослеживаются некоторые проявления, так называемой «эволюции утрат», выражающейся, например, в ослаблении челюстного аппарата и зубной системы, а также в эпохальных сдвигах - серии разнонаправленных изменений, затрагивающих общие размеры тела, массивность скелета, форму головы, темпы развития, структуру заболеваемости и многие другие признаки. Вопрос о том, насколько эти процессы затрагивают генофонд человечества, остается пока недостаточно изученным, поскольку на них влияют многие общие и локальные, биологические и социальные факторы в их сложном взаимодействии. Ослабление действия естественного отбора иногда оценивают как фактор, угрожающий человечеству генетической деградацией: из-за накопления вредных мутаций - генетического груза - может возрасти частота наследственных заболеваний и аномалий. Вместе с тем, значительный рост населения Земли, при все усиливающихся его миграциях и смешениях, препятствует проявлениям мутационного процесса и дальнейшей биологической эволюции. Возможность же направленного воздействия человека на собственный генетический материал, видимо, вполне реальна. Однако эта проблема является не столько медико-технологической, сколько, прежде всего, социально-этической, затрагивающей коренные религиозно-нравственные основы современного общества.

Систематика человека:

1) надцарство: Эукариоты 2) царство: Животные 3) подцарство: Многоклеточные 4) тип: Хордовые 5) подтип: Позвоночные 6) класс: Млекопитающие 7) отряд: Приматы 8) семейство: Гоминиды 9) род: Человек 10) вид: Человек разумный

3 К отряду цепней относится большая часть всех цестод. Это наиболее совершенная и специализированная группа ленточных червей.

        Цепни паразитируют преимущественно у теплокровных животных — у птиц и млекопитающих. Несколько видов паразитирует у человека.  Развитие представителей этого отряда протекает при смене двух хозяев: промежуточного и окончательного. Роль промежуточного хозяина для одних видов выполняют беспозвоночные, главным образом ракообразные и насекомые, для других — позвоночные животные. Имеются цестоды, промежуточным хозяином которых может быть человек. В таком случае личинки паразитов являются причиной очень серьезных заболеваний.

        Для строения цепней характерно наличие на головке четырех присосок и хоботка, часто вооруженного одинарной или двойной короной крючьев. Своеобразное строение имеет матка паразита: она не имеет наружного отверстия, замкнутая, в типичных случаях мешковидной формы. Каждый членик цепней, таким образом, имеет только два, а не три, как это свойственно лентецам, половых отверстия; в одно открывается мужская половая трубка, другое — отверстие вагины. Скапливающиеся в матке яйца выходят наружу при разрыве стенок членика.

 Эхинококк (Echinococcus granulosus), в отличие от бычьего и свиного цепней, — мелкая цестода. Взрослый червь длиной всего 2, 7—5, 4 мм, тело его состоит из 3—4 члеников. Сколекс имеет четыре присоски и хоботок, вооруженный двумя рядами крючьев, общим числом 36—40. Матка с яйцами находится только в заднем членике.

  Взрослые эхинококки паразитируют в кишечнике собак, волков и других плотоядных животных. Личинки паразита в различных органах главным образом травоядных животных: у овец, коз, крупного рогатого скота, свиней, лошадей, верблюдов, оленей, грызунов и др. Личиночной формой может заражаться и человек, для которого эхинококк представляет очень большую опасность.

        Жизненный цикл паразита протекает следующим образом. Паразитирующие в кишечнике собаки взрослые эхинококки (обычно в числе тысяч экземпляров) отделяют членики, заполненные яйцами. С испражнениями собаки членики выделяются во внешнюю среду. С загрязненной пищей — травой, сеном или водой — яйца попадают в пищеварительный тракт названных выше промежуточных хозяев. Особенно легко и часто это происходит на пастбище, где вместе со скотом бегают сопровождающие пастухов собаки. Заражению травоядных животных способствует то, что членики паразита способны передвигаться. Они могут выходить из испражнений собаки и расползаться по почве, по подстилке, могут даже подниматься на траву.

        К человеку яйца паразита попадают обычно непосредственно от собаки. Ухаживая за своим другом, человек ласкает его, гладит и при этом загрязняет руки яйцами эхинококка, прилипшими к шерсти собаки. Яйца попадают затем в пищу и с ней в кишечник человека. Особенно легко могут заражаться дети, которые часто не только ласкают, но и целуют собак.

        Из проглоченного яйца в пищеварительном тракте промежуточного хозяина — травоядного животного или человека — выходит личинка — онкосфера, которая проникает в кровеносные сосуды и с кровью заносится в различные органы, преимущественно в печень и легкие. Из онкосферы здесь вырастают эхинококковые пузыри.

        Эхинококковый пузырь, или, как его короче называют, эхинококк-личинка, по своему строению отличается от описанного цистицерка (личинки бычьего или свиного цепня). Эхинококк — это плотный шар, наполненный бесцветной жидкостью, внутри него имеются пузыри меньшего размера, так называемые дочерние пузыри, которые в свою очередь могут содержать внучатные пузыри. Все они также заполнены жидкостью. На внутренней поверхности как материнского, так и других пузырей вырастают выводковые капсулы, в которых находятся зародышевые сколексы. Множество зародышевых сколексов скопляется и вне выводных капсул, в жидкости, заполняющей пузыри. Из каждого зародышевого сколекса в организме окончательного хозяина вырастает взрослая цестода.

        Эхинококковые пузыри имеют размер обычно от горошины до арбуза, но в отдельных случаях они могут достигать значительно больших размеров. Ветеринарные врачи находили в печени крупного рогатого скота эхинококковые пузыри, которые весили свыше 60 кг; в таком пузыре содержалось около 43 л жидкости.

        Личинка эхинококка растет медленно. Через 5 месяцев она вырастает всего лишь до 1 см в диаметре, а предельных размеров может достичь только через 2—3 десятка лет.

        Жизненный цикл эхинококка замыкается, когда эхинококковые пузыри с живыми головками поедают окончательные хозяева — собаки и другие плотоядные. Случается это, когда владельцы собак кормят их внутренностями и бракованными органами убиваемых эхинококкозных животных или когда собаки и дикие хищные животные поедают туши павшего домашнего скота и диких травоядных.

        В кишечнике окончательных хозяев цестоды становятся половозрелыми к концу третьего месяца после заражения.

        Заражение человека эхинококковым пузырем представляет большую опасность. Чаще всего личинка локализуется в печени и легких. Разрастающийся пузырь разрушает ткань пораженного органа и давит на окружающие ткани. Возможны разрывы пузыря, при которых содержимое изливается в полость тела, в легкие, в желчный пузырь и т. д. В полости тела при разрыве пузыря из его содержимого иногда развиваются новые эхинококковые пузыри, усугубляющие заболевание. Разрывы пузыря ведут часто к смерти хозяина.

        Эхинококкоз животных, вызванный личиночной стадией, протекает обычно хронически и бессимптомно. Однако при очень сильном заражении пораженное животное резко худеет и может погибнуть.

        Альвеококк (Alveococcus multilocularis) по строению взрослых цестод очень близок к эхинококку. Более четко различаются личиночные формы этих видов. У альвеококка личинка имеет вид грозди пузырьков, общий размер которой достигает грецкого ореха. Отдельные пузырьки, величиной с горошину, содержат зародышевые сколексы.

        Окончательными хозяевами альвеококка являются главным образом лисицы, хотя он может паразитировать у собак, волков и других хищных животных. Личиночная форма поселяется преимущественно у грызунов. Ею может заражаться и человек.

        В некоторых районах Сибири альвеококк у людей встречается чаще, чем эхинококк. У человека личинка альвеококка поражает главным образом печень и легкие.

        Заболевание, вызванное альвеококком, у человека протекает обычно более злокачественно, чем при заражении эхинококком. Личинка альвеококка имеет свойство неудержимо разрастаться, проникая при этом из одного органа в другой. В этом отношении заболевание напоминает рак.

        Избавление от личиночных форм как эхинококка, так и альвеококка возможно только путем хирургической операции.

        Чтобы уменьшить опасность заражения этими паразитами, нужно регулярно обследовать собак и при обнаружении у них взрослых паразитов лечить их. Следует строго следить, чтобы собаки не могли съесть мясо и внутренние органы животных, зараженных эхинококковыми пузырями.