Билет 20

1. Качественные особенности обмена веществ в живой системе. Обмен веществ является одним из основных свойств живой материи, необходимым условием жизни. В процессе обмена веществ происходит как расходование свободной энергии, так и накопление ее в сложных органических соединениях или в форме электрических зарядов на поверхности клеточных мембран.

Принципиальное отличие обмена веществ в живом организме от обмена в неживых системах заключается в различной направленности термодинамических процессов. В результате обмена в неживой природе происходит разрушение вещества, с уменьшением количества свободной энергии. В живом организме в результате обмена веществ накапливается энергия, за счет которой осуществляются пластические процессы, рост и развитие организма.

Физические и химические процессы в живом организме не теряют своего внутреннего качественного содержания, но существенно изменяются в направлении, определяемом законами развития живой материи. Накопление свободной энергии стало возможно только в живом организме. Эта качественно новая форма обмена энергии появилась с момента выделения живого из неживого.

Новая форма обмена с антиэнтропийной направленностью явилась предпосылкой возникновения жизни, определила способность живого противостоять разрушительному влиянию внешней среды. Удержание этого антиэнтропийного состояния возможно только на основе постоянного самообновления, обмена веществ и энергии.

2 Соотношение онтогенеза и филогенеза

Итак, онтогенезом называется индивидуальное развитие организма, а филогенезом - историческое развитие группы организмов. Понятия онтогенеза и филогенеза неразрывно связаны между собой: с точки зрения эволюционной теории, историческое развитие живой природы представляет собой чреду онтогенезов.

Термины «онтогенез» и «филогенез» используются для описания развития, поэтому между этими различными понятиями существуют и признаки различия, и признаки сходства. В Таблице1 представлена сравнительная характеристика онто и филогенеза.

Сравнительная характеристика онтогенеза и филогенеза

Критерии для сравненияОнтогенезФилогенезПризнаки различияИсходная запрограммированность процессовНаличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворенияГенофонд эволюционирующей группы непрерывно изменяется, ряд изменений генофонда связан с адаптациогенезомПродолжительность и периодизацияПротекает в сжатые сроки (часы, месяцы, годы), существует начало и окончаниеПротекает в исторически длительные сроки (многие тысячи и миллионы лет); принципиально не ограниченПризнаки сходстваОбратимость или необратимостьНеобратим: невозможен возврат к предыдущим стадиямНеобратим: исчезнувший признак не может вновь появиться в прежнем видеУглубление специализацииСпециализация углубляется: по мере развития уменьшается вероятность смены траектории онтогенезаПрогрессирующая специализация: группа, вступившая на путь специализации, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации Наличие адаптивной радиацииПоливариантность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиямСуществует правило адаптивной радиации: группа, у которой появляется безусловно прогрессивный признак или совокупность таких признаков, дает начало множеству новых групп, формирующих множество новых экологических ниш и даже выходящих в иные среды обитанияРавномерность или неравномерность процессовСкорость процессов роста и развития изменяетсяТемпы эволюционных преобразований различны: типа эволюции: брадителлическая (медленные темпы), горотеллическая(средние темпы) итахителлическая (быстрые темпы)Целостность и преемственность отдельных этаповПризнаки, появляющиеся на более поздних стадиях, базируются на признаках, проявляющихся на ранних стадияхСуществует правило интеграции биологических систем: новые, эволюционно молодые группы организмов вбирают в себя все эволюционные достижения предковых групп.Наличие цикличностиСуществует цикличность старения и омоложенияСуществует цикличность, отраженная в виде правила смены фаз: различные механизмы эволюции закономерно сменяют друг друга

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

Онтогенез - повторение филогенеза

Онтогенез - основа филогенеза

3.Популяционные волны – изменение численности особей в популяции. С.С. Четвериков назвал их волнами жизни. Колебания численности особей могут привести к временному изменению их ареала. В результате организмы оказываются в нетипичных условиях, что может повлечет за собой усилении мутационного процесса. Рост численности популяций приводит к их слиянию и обмену генофондом. В небольших популяциях большую роль играет дрейф генов. Случайное повышение концентрации некоторых мутаций приводит дает новый материал для отбора. Таким образом, популяционные волны наряду с мутационным процессом являются поставщиками элементарного эволюционного материала.