Ekzamenatsionnye_voprosy_po_biologii

126.Arthropoda.Систематика.Мошки,мокрецы,слепни,оводы.Географическое распространение.Морфология,развитие,патогенное действие.Медицинское значение,меры борьбы.

МОШКИ СИМУЛИДЫ - семейство Simuliidae - эктопаразиты и переносчики онхоцеркоза. Географическое распространение - обитают в различных районах земного шара. Переносчики заболеваний обитают только в Африке, Южной и Центральной Америке.

Морфологическая характеристика. Мелкие насекомые от 1,5 до 5 мм длиной. Окраска тела тёмная или тёмно-коричневая. Тело толстое короткое, ножки и усики так›ке короткие. Хоботок короткий и толстый. Кровососущие только самки, которые нападают на человека на открытых пространствах в светлое время суток.

Цикл развития.

С полным превращением. Оплодотворённая самка откладывает яйца в воду. Для размно»ения мошки выбирают быстротекущие, порожистые реки и речки. Яйца приклеиваются к водным растениям или камням, где и происходит развитие. Личинки имеют червеобразную форму, развитые ор- ганы прикрепления в виде выростов, снабжённых крючьями. Куколки находяТСR ВНутри кокОНОВ, плотно прикреплённых к подводным предметам.

Профилактика: а) общественная мероприятия, направленные на уничтожение мошек и их

преимагинальных стадий в местах постоянного пребывания людей; 6) личная - защита от укусов мошек (использование репеллентов и защитных сеток).

Мокрецы́ (лат. Ceratopogonidae) — семейство очень мелких (самые крупные виды в мире не превышают 4 мм,подавляющее большинство меньше 1 мм) двукрылых насекомых подотряда длинноусых, самки имаго которых в большинстве случаев являются компонентом комплекса гнуса. Мокрецы населяют все континенты, кроме Антарктиды.

Как и у всех прочих двукрылых насекомых, у мокрецов 4 фазы развития: яйцо, личинка, куколка, имаго. При этом все фазы, кроме имаго, живут в водоёмах либо являются полуводно-полупочвенными обитателями. Личинки мокрецов — сапрофаги или хищникипитаются водными и почвенными организмами или их остатками. Питание имаго разнообразно. Представители разных родов семейства могут быть сапрофагами, фитофагами, хищниками, а также их питание может быть двойственно: самки мокрецов пьют кровьмлекопитающих, птиц или рептилий; в то же время и самцы, и самки питаются нектаром цветковых растений.

Оводы — общее название двукрылых, представителей трёх семейств:

Подкожные оводы — Hypodermatidae; ›кедочные ОВОДЬІ— Gastrophilidae; НОСОГЛОТОЧНЫ Е ОВОДЫ — Oestridae — эндопаразиты, возбудители миазов животных и человека.

Географическое распространение. - повсеместно. Наиболее распространены в сельскихрайонах с развитым животноводством и в местах обитания диких животных.

Локализация. Личиночная стадия является эндопаразитом млекопитающих и человека. Место локализации представителей каждого семейства отражено в его названии.

Морфологическая характеристика. Тело обычно покрыто волосками, реже голое. Размеры имаго варьируют от 9 до 22 мм в длину. Взрослые оводы не принимают пищи, их ротовые органы редуцированы. Срок активной жизни самок и самцов зависит от запасов мирового тела, накопленных личинкой, и, как правило, не превышает нескольких дней.

Цикл развития.

Развитие с полным метаморфозом. Окукливание личинок происходит в почве. Обычно каждый вид оводов паразитирует на одном или на нескольких близких видах животных (видоспецифичны).

Подкожные оводы. Самки откладывают яйца на волосяной покров жертвы (коровы, оленя).

Личинки внедряются в хпжу и мигрируют по телу животного в подкожную клетчатку спины. Чаще это длится 3-9 месяцев. Под кох‹ей спины они активно питаются, вызывают образование свища, выходят через его отверстие в почву и там окукливаются. Иногда жертвой подкожных оводов ока- зывается человек. При этом личинки мигрируют в подкожную клетчатку головы.

Желудочные оводы. Личинки развиваются в желудке и других отделах кишечного тракта лошадей, носорогов, слонов. Самки откладывают Rйца на волосяной покров животного в определённые места - на волоски губ, ЩёК или тех мест тела хозяина, с которых животное может слизать яйца насекомого. Личинки до первой линьки развиваются в ротовой полости, спускаются в желудок,

а в конце развития выносятся в прямую кишку. Здесь они живут длительное время. иногда личинки после первой линьки попадают на кo»y человека и передвигаются в ней, вызывая заболевания.

Носоглоточные оводы. Самки живородящие. Они выбрызгивают личинку в носовую полость парно- и непарнокопытных животных. Развитие личинок происходит за счет слизистых и кровяных патологических выделений лобных пазух и носоглотки. Взрослые личинки выходят через ноздри животного. Попадание личинок в глаза человека вызывает миазный конъюнктивит.

Пaтoгенное действие. Паразитирование личинок оводов в тканях и органах человека вызывает миаз. От

миазов особенно страдают дети. Личинки вызывают боль и зуд в местах локализации и миграции. Возможно полное уничтожение мягких тканей глазницы, изъязвление тканей головы и кишечника, вторичное инфицирование. Известны случаи миазов с летальным исходом.

Профилактика: а) общественная — профилактические мероприятия по истреблению оводов;

6) личная-та же,что для комаров и мух.

Слепни — семейство Tabanidae — представители являются эктопаразитами, гематофагами, механическими переносчиками возбудителей туляремии и сибирской язвы животных и человека, а также специфическими переносчиками возбудителя лоаоза человека.

Географическое распространение — повсеместно. Места обитания — берега рек и озёр, болотистые и лесистые местности.

Морфологическая характеристика. Тело достигает 1-3 см в длину. Окраска тела желтая, ко-

ричневая, реже cepaя или чёрная, с характерным узором из пятен и полос на брюшке, груди и, ре-

же, на крыльях. Хорошо развиты крылья, ноги короткие. На глазах бывают полоски и пятна. Ротовой аппарат самки колюще-режущий.

127.Сущность метафизических представлений о природе,сложившихся в 15-18 веках.Концепция креационизма и трансформизма.Взгляды К.Линнея,Ш.Бюффона,Ж.Кювье.Эволюционная теория Ж.Б.Ламарка

2)Креационизм и трансформизм

Постепенно были накоплены многочисленные данные, говорившие об удивительном разнообразии форм организмов. Эти данные нуждались в систематизации. Важный вклад в этой области был сделан знаменитым шведским естествоиспытателем К. Линнеем (1707—1778), которого справедливо называют создателем научной систематики организмов. Следует отметить, что Линней последовательно придерживался точки зрения о неизменности видов, созданных Творцом.

В XVII—XVIII вв. наряду с господствовавшим мировоззрением, основанным на религиозных догмах о неизменности созданного Творцом мира и получившим название «креационизм» (от лат. creatio — созидание, порождение), постепенно начали вновь формироваться представления об изменяемости мира и, в частности, о возможности исторических изменений видов организмов. Эти представления именовались «трансформизмом» (от лат. transformatio — преобразование). Наиболее яркими представителями трансформизма были естествоиспытатели и философы Р. Гук (1635-1703), Ж.Ламеттри (1709-1751), Ж.Бюффон (1707-1788),

Д.Дидро (1713-1784), Эразм Дарвин (1731-1802), И.В.Гёте (1749-1832), Э.Жоффруа Сент-Илер (1772-1844).

У трансформистов еще не сложилось целостной концепции эволюции органического мира; их взгляды были во многом эклектичными и непоследовательными, объединявшими материалистические и идеалистические представления. Общим для всех трансформистов было признание изменяемости видов организмов под воздействием окружающей среды, к которым организмы приспосабливаются благодаря заложенной в них изначально способности целесообразно реагировать на внешние воздействия, а приобретенные этим путем изменения наследуются (так называемое «наследование приобретенных признаков»). При этом изменения видов не столько доказывались, сколько постулировались трансформистами, что делало- слабыми их позиции в дискуссиях со сторонниками креационизма. Не случайно в 1830 г. на знаменитом диспуте во Французской академии наук между Э.Жоффруа Сент-Илером и научным лидером креационизма Ж.Кювье первый потерпел сокрушительное поражение, не сумев доказать реальности исторических изменений организмов.

Ж. Кювье (1769—1832) обладал огромными знаниями в области сравнительной анатомии и палеонтологии, будучи, в сущности, создателем последней науки, и легко опроверг аргументы Э.Жоффруа, пытавшегося доказать несуществующее «единство плана строения» у позвоночных и головоногих моллюсков. Изменяемость же видов организмов Кювье отрицал на том основании, что мумифицированные животные из древнеегипетских захоронений принадлежат к тем же видам, что и современные. Эти аргументы казались тогда неопровержимыми, поскольку еще не были известны реальные масштабы геологического времени, и время постройки пирамид считали одной из самых ранних эпох в истории Земли.

Честь создания первых эволюционных теорий принадлежит великим естествоиспытателям XIX в. Ж.Б.Ламарку (1744—1829) и Ч.Дарвину (1809—1882). Эти две теории почти во всем противоположны: и. в своей общей конструкции, и в характере доказательств, и в основных выводах о причинах и механизмах эволюции, и в своей исторической судьбе. Выход в свет гениального труда Ч.Дарвина «Происхождение видов» (1859) справедливо рассматривается как начало новой эпохи в развитии естественной истории, или биологии, в современном понимании. Дарвинизм стал основой эволюционистики XX в. Напротив, теория Ламарка не получила признания у современников, была надолго забыта, но позднее вновь привлекла внимание ученых, и некоторые ее положения с Удивительным постоянством продолжают воскресать в концепциях различных эволюционистов вплоть до нашего времени.

Таким образом, обе классические теории XIX в. продолжают сохранять актуальность, хотя и по-разному. Поэтому нам необходимо хотя бы вкратце остановиться на основных положениях этих теорий, чтобы разобраться в особенностях их исторической судьбы и месте в современной науке.

3)Понятие биологической эволюции. Термин «эволюция» (от лат. evolutio — развертывание) впервые был использован в биологии в 1762 г. швейцарским натуралистом Шарлем Бонне (1720—1793). В современном представлении биологическая эволюцияГ^^необратимое направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением, генетического состава популяций, формированием адоптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом.Из этого определения следует, что биологическая эволюция — это процесс приспособительного исторического развития живых организмов на всех уровнях организации живого.Зарождение эволюционных взглядов. Издавна мыслителей поражало многообразие форм организмов, удивительная целесообразность в их строении и поведении, соответствие их среде обитания и прогрессивное развитие от простого к сложному. Толкование этих явлений отражало взгляды и убеждения ученых в разные периоды истории и соответствовало используемым методам научного познания. На позициях признания материального начала живой природы стояли материалисты. Идеалисты же видели причину развития вне материального тела или явления.Идея развития живой природы прослеживается уже в работах древних материалистов Индии, Китая, Египта, Греции, Мессопотамии. Еще в начале первого тысячелетия до н. э. в Индии существовали философские школы, которые отстаивали идеи развития материального мира из «проматерии». В Китае в конце первого тысячелетия до н. э. выдвигались представления о возможности превращения одних живых существ в другие. В странах Средиземноморья представление о живой природе как о развивающейся системе возникло еще в античные времена. Так, греческий философ Гераклит Эфесский, живший в 6 в. до н. э., считал, что все живые существа, в том числе и человек, развивались естественным путем из первичной материи. Его известные изречения «Все течет, все изменяется», «В одну реку дважды войти нельзя» предполагают признание изменения живой природы.Некоторые натурфилософы (Левкипп, Демокрит) пытались объяснить идею единства природы и ее движения атомистической теорией. Согласно этой теории мир состоит из неделимых частиц — атомов, движущихся в пустоте. Рождение любой вещи — это соединение атомов, а смерть — их разъединение.

Аристотель (384—322 до н. э.) рассматривал развитие природы с идеалистических позиций. Он считал, что материя пассивна, а ее стремление к движению обусловливает форма — особое нематериальное начало, и допускал существование божественного «первого двигателя». Важную роль в развитии революционной идеи сыграла работа Аристотеля «Лестница природы», в которой он расположил живых существ в определенном порядке. Его классификация живых организмов явилась прообразом «лестницы существ» натуралистов 17—18 вв.Таким образом, философы древности выдвигали две важнейшие идеи: единства и развития живой природы.Впоследствии с установлением господства христианской церкви в Европе представления античных мыслителей были отвергнуты. Начался метафизический период развития естествознания, когда главным было утверждение абсолютной неизменности природы и изначальной целесообразности. *Царил креационизм (от лат. creato — творить) — учение о постоянстве видов, рассматривающее многообразие органического мира как результат его творения Богом.К началу 18 в.

накопилось много сведений о растениях и животных. Это было связано с колонизацией и освоением заморских территорий, расширением торговли. Время продиктовало необходимость классификации имеющегося материала и создания науки систематики. Английский ботаник Джон Рей (1627—1705) ввел в научное употребление единицу систематики — вид. Шведский натуралист Карл Линней (1707—1778) в работе «Система природы» (1753) создал классификацию растений и животныхобъединив их в группы разного ранга. Низшим рангом был вид. К. Линнеем было определено понятие вида как основной формы организации живого и как основной единицы классификации. Он предложил и утвердил принцип двойных названий (бинарная номенклатура). Первым дается название рода (существительное), вторым — название вида, к которому принадлежит организм (прилагательное). Например, лютик едкий, медведь бурый, человек разумный.Несмотря на точное и подробное описание живых форм, классификация К. Линнея была искусственной, так как основывалась на небольшом числе произвольно взятых признаков (число тычинок в цветке, форма клюва птицы или строение кровеносной системы) и не отражала исторического родства между группами организмов.Тем не менее она подготовила почву для разработки естественной системы. Известный русский физиолог К. А. Тимирязев высоко оценил работу К. Линнея: «Венцом и, вероятно, последним словом подобной классификации была и до сих пор непревзойденная в своей изящной простоте система растительного царства, предложенная Линнеем».К. Линней был сыном своего времени, т.е. представлял природу как нечто застывшее, не изменяющееся во времени. По Линнею, видов существует столько, сколько их было создано во время «творения мира», и они неизменны.Сторонником креационизма был французский зоолог Жорж Кювье (1769—1832) — величайший авторитет того времени в области палеонтологии и сравнительной анатомии. Он отстаивал сходство ископаемых и ныне живущих животных, наличие четырех изначально неизменных типов организации животных, идею постоянства видов. Для объяснения смены фаун во времени Ж. Кювье развил представление о катастрофах на поверхности Земли в прошлом, уничтожавших живые существа. После каждой из катастроф происходило повторное заселение этих территорий уже ранее созданными животными, пришедшими из других мест.

Идея изменяемости природы прослеживается в трудах натуралистов и философов (17—18 вв.). Немецкий ученый Г.В. Лейбниц (1648—1716) провозгласил принцип градации и предсказал существование переходных форм

между растениями и животными. Этот принцип был развит Ш. Бонне в представлении об иерархическом расположении тел природы, от минералов до человека, — «лестнице существ». Появились сомнения в неизменности видов. Особенно доказательными были работы французских материалистов 18 в. (П. Гольбаха, Д. Дидро и др.), в трудах которых высказывалась мысль о развитии природы на основе естественных законов.

Д. Дидро, например, представлял, что когда-то существовало некое «первожи-вотное» — прототип всех животных. Природа в разных видах лишь видоизменила этот прототип путем уменьшения, увеличения, умножения, уничтожения или трансформирования тех или иных органов. Таким путем возникло все многообразие живых существ.

В естествознании стало развиваться новое направление —/трансформизм (от лат. transformare — преобразовывать). В основе его лежит представление об изменяемости видов живых организмов и возможности превращения одного вида в другой. В то же время трансформизм не признавал преемственности и поступательного характера развития органического мира. Приверженцами трансформизма были русские материалисты М.В. Ломоносов (1711 —1765), А.Н. Радищев (1749—1802), К.Ф. Вульф (1735—1794), французские ученые Э.Ж. Сент-Илер (1772—1844), Ж. Бюффон (1707—1788), Ж.Б. Ламарк (1744—1829).

Эволюционное учение Ж.Б. Ла-марка. Особый вклад в развитие эволюционных представлений внес французский ботаник и зоолог Ж.Б. Ламарк, который в 1809 г. издал свой труд «Философия зоологии». В нем он последовательно и полно высказал воззрение, которое по праву оценивают как первое эволюционное учение. По Ламарку, жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы. Дальнейшее развитие идет в направлении прогрессивного усложнения организмов, т.е. путем эволюции. Ламарк выделил два независимых пути эволюции: 1) градация — ступенчатое повышение организации (развитие от простого к сложному)2) изменение организмов под воздействием окружающей среды, благодаря которому создается разнообразие видов на каждой ступени градации.

Ж.Б. Ламарк — создатель естественной системы животного мира, в основе которой лежит принцип родства между организмами. Исследовав строение нервной, кровеносной, дыхательной и других систем, он разместил 14 классов животных на б ступенях в порядке их усложнения — от инфузории и полипов до птиц и млекопитающих. Причины градации Ламарк объяснял неправильно. По его мнению, усложнение организации происходит под действием внутренне присущего всем живым существами стремления к совершенствованию, заложенного при сотворении мира.

Изменение организмов под воздействием окружающей среды Ламарк объяснял с помощью двух законов: 1 — упражнения и неупражнения органов и 2 — наследования благоприобретенных признаков. Организм, согласно Ламарку, изменяется в полезную для себя сторону: у жирафа вытянулась шея благодаря упражнениям, чтобы он смог достать листву деревьев (рис. 3.3), у змеи исчезли конечности для удобства передвижения по песку. Кроме того, Ламарк полагал, что приобретенная полезная изменчивость обязательно передается по наследству.

Главная заслуга Ламарка состоит в том, что он создал цельное учение об эволюции органического мира. Он первым обратил внимание на связь организмов со средой, которую рассматривал как причину изменения видов. Недостатки учения Ламарка можно свести к следующим пунктам:

Не вскрываются причины развития органического мира от простых форм к сложным;Не решена проблема органической целесообразности. Изменчивость, по Ламарку, адекватна приспособленности;3. Утверждение о внутреннем стремлении организмов к самосовершенствованию, являющемся главной движущей силой эволюции, не научно.Биологическая эволюция — это процесс приспособительного исторического развития живых организмов на всех уровнях их организации.Представления об изменении органического мира во времени складывались еще у мыслителей античности. В дальнейшем факты, накопленные в естествознании в разные периоды времени, получали разное толкование. Господствующей точкой зрения долгое время было представление о сотворении видов живых организмов Творцом и их постоянстве (креационизм). В недрах креационизма возникло новое направление — трансформизм — идея преобразования (трансформации) органических форм.

128.Основные положения и значение эволюционной теории Ч.Дарвина.

Построение наиболее фундаментальной эволюционной концепции связано с именем гениального английского ученого Чарльза Дарвина (1809–1882). Огромное значение для становления эволюционных и атеистических взглядов Ч. Дарвина имело свершенное им в 1831–1836 гг. кругосветное путешествие на корабле «Бигль». Он исследовал геологическое строение, флору и фауну многих стран, отправил с Англию огромное количество коллекций. Сравнив найденные останки растений и животных с современными, Ч. Дарвин сделал предположение об историческом, эволюционном родстве. На Галапагосских островах он нашел нигде более не встречающиеся виды ящериц, черепах, птиц. Галапагоссы – острова вулканического происхождения, поэтому Ч. Дарвин предположил, что на них эти животные попали с материка и постепенно изменились. В Австралии его заинтересовали сумчатые и яйцекладущие, которые вымерли в других частях земного шара. Так постепенно у ученого крепло убеждение в изменяемости видов. После возвращения из путешествия Дарвин в течение 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения, собрал дополнительные факты о выведении новых пород животных и сортов растений в сельском хозяйстве. Искусственный отбор он рассматривал как своеобразную модель отбора естественного. Были опубликованы его работы «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранения благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», «Изменение домашних животных и культурных растений», «Происхождение человека и половой отбор».

Основная заслуга Ч. Дарвина состоит в том, что он раскрыл механизмы образования и становления видов, т. е. объяснил механизм эволюции. Свои выводы он сделал на основе большого числа данных, накопленных к этому времени в области естествоиспытания, практике животноводства и растениеводства. Первым возможным выводом, сделанным Дарвином, был вывод о существовании в природе борьбы за существование. Этот вывод был сделан на основе того, что из появляющегося на свет огромного числа особей, до взрослого состояния доживают лишь единицы, следовательно, по мнению Дарвина, остальные гибнут в борьбе за жизнь. Вторым выводом было заключение о том, что для организмов характера всеобщая изменчивость признаков и свойств (даже в потомстве одной пары родителей нет одинаковых особей). В достаточно стабильных условиях эти мелкие различия могут не иметь значения. Однако при резких изменениях условий существования, один или несколько отличительных признаков могут стать решающими для выживания. Сопоставив факты борьбы за существование всеобщей изменчивости организмов, Дарвин делает обобщенное заключение о существовании в природе «естественного отбора» (избирательного выживания одних и гибели других особей). Материал для естественного отбора поставляет изменчивость организмов (мутационная и комбинативная). Результатов естественного отбора является образование большого числа приспособлений к конкретным условиям существования, которое мы рассматриваем с таксонометрической точки зрения – объединяем в сходные организмы в виды, роды, семейства.

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина сводятся к следующему:

Многообразие видов животных и растений – это результат исторического развития органического мира.

Главные движущие силы эволюции – борьба за существование и естественный отбор. Материал для естественного отбора дает наследственная изменчивость. Стабильность вида обеспечивается наследственностью.

Эволюция органического мира преимущественно шла по пути усложнения организации живых существ.

Приспособленность организмов к условиям окружающей среды является результатом действия естественного отбора.

Могут наследоваться как благоприятные, так и неблагоприятные изменения.

Многообразие современных пород домашних животных и сортов сельскохозяйственных растений является результатом действия искусственного отбора.

Эволюция человека связана с историческим развитием древних человекообразных обезьян.

Эволюционное учение Ч. Дарвина можно рассматривать как переворот в области естествознания. Значение эволюционной теории заключается в следующем:

Выявлены закономерности превращения одной органической формы в другую.

Объяснены причины целесообразности органических форм.

Открыт закон естественного отбора.

Выяснена сущность искусственного отбора.

Определены движущие силы эволюции.

131.Понятие популяции.Экологические и генетические характеристики популяции.Генетический полиморфизм природных популяций.Генетический груз и его эволюционное знаение.

Популя́ция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории. Этот термин используется в различных разделах биологии, экологии, демографии, медицине и психометрике.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИИ

Экологически популяция характеризуется величиной, оцениваемой по занимаемой территории (ареалу), численности особей, возрастному и половому составу. Размеры ареала зависят от радиусов индивидуальной активности организмов данного вида и особенностей природных условий на соответствующей территории. Численность особей в популяциях организмов разных видов различается. Так, количество стрекоз Leucorrhinia albifrons в популяции на одном из подмосковных озер достигало 30 000, тогда как численность земляной улитки Cepaea nemoralis оценивалась в 1000 экземпляров. Существуют минимальные значения численности, при которых популяция способна поддерживать себя во времени. Сокращение численности ниже этого минимума приводит к вымиранию популяции.

Генетические характеристики популяции

Генетически популяция характеризуется ее генофондом(аллелофондом). Он представлен совокупностью аллелей, образующих генотипы организмов данной популяции. Генофонды природных популяций отличает наследственное разнообразие (генетическая гетерогенность, или полиморфизм),генетическое единство, динамическое равновесие доли особей с разными генотипами.

Наследственное разнообразие заключается в присутствии в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. Первично оно создается мутационным процессом. Мутации, будучи обычно рецессивными и не влияя на фенотипы гетерозиготных организмов, сохраняются в генофондах популяций в скрытом от естественного отбора состоянии. Накапливаясь, они образуют резерв наследственной изменчивости. Благодаря комбинативной изменчивости этот резерв используется для создания в каждом поколении новых комбинаций аллелей. Объем такого резерва огромен. Так, при скрещивании организмов, различающихся по 1000 локусов1, каждый из которых представлен десятью аллелями, количество ариантов генотипов достигает 101000, что превосходит число электронов во Вселенной.

Генетический полиморфизм, сосуществование в пределах популяции двух или нескольких различных наследственных форм, находящихся в динамическом равновесии в течение нескольких и даже многих поколений. Чаще всего Генетический полиморфизм обусловливается либо варьирующими давлениями и векторами (направленностью) отбора в различных условиях (например, в разные сезоны), либо повышенной относительной жизнеспособностью гетерозигот. Один из видов Генетический полиморфизм — сбалансированный Генетический полиморфизм — характеризуется постоянным оптимальным соотношением полиморфных форм, отклонение от которого оказывается неблагоприятным для вида, и автоматически регулируется (устанавливается оптимальное соотношение форм). В состоянии сбалансированного Генетический полиморфизм у человека и животных находится большинство генов. Различают несколько форм Генетический полиморфизм, анализ которых позволяет определять действие отбора в природных популяциях.

Для характеристики популяции существенно понятие гене­тического груза – L. Под этим термином понимают отношение разницы между фактической средней приспособленностью по­пуляции и наибольшей приспособленностью одного из геноти­пов, имеющихся в популяции, к наибольшей приспособлен­ности:

Иначе говоря, фактическая средняя приспособленность популяции ниже той, которая была бы, если бы вся популяция состояла только из наиболее приспособленных генотипов. Ме­нее приспособленные генотипы составляют как бы груз, кото­рый тянет популяцию вниз. В то же время из поколения в по­коление протекает эволюция популяции в сторону ослабления влияния генетического груза.

Генетический груз слагается из многих величин. В попу­ляции постоянно происходит расщепление на генотипы A1A1, A1A2 и A2A2, неодинаковые по своей приспособленности и по­этому подвергающиеся действию того или иного типа отбора. При большей приспособленности гетерозигот (сверхдоминиро­вание) от них постоянно выщепляются гомозиготы с более низкой приспособленностью. Этот компонент генетического груза можно назвать сегрегационным грузом (Ls).

В результате мутационного процесса в популяции накапли­ваются мутантные гены. За счет их также снижается средняя приспособленность популяции (мутационный груз Lm).

За счет повышения доли гомозигот при инбридинге создается инбредный груз (Li), также уменьшающий среднюю приспособленность популяции, иногда очень резко (инбредная депрессия).

Порой говорят также об эволюционном грузе (Le), имея в виду случаи, когда протекает интенсивный, но еще далекий от завершения отбор в пользу одного аллеля.

Генетический груз, обсуждавшийся до сих пор, представляет собой результат действия стабилизирующего отбора в постоянных условиях. Всякий раз, когда направленный отбор благоприятствует замене существующего гена новым аллелем, груз возрастает. Каждое эволюционное изменение несет с собой такой субституционный груз. Эта проблема была впервые поставлена Холдейном (1957), и он же рассчитал последствия замены аллелей. Кимура (1960) подтвердил и расширил данные Холдейна.

129.Синтетическая теория эволюции.Основные положения.

Основные положения синтетической теории эволюции

Синтетическая теория эволюции — современный дарвинизм — возникла в начале 40-х годов XX в. Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. Термин «синтетическая» идет от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942). В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие ученые.

Основные положения синтетической теории эволюции в общих чертах можно выразить следующим образом:

Материалом для эволюции служат наследственные изменения — мутации (как правило, генные) и их комбинации.

Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.

Наименьшей единицей эволюции является популяция.

Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер, т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов.

Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.

Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически, экологически, биохимически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц — подвидов и популяций.

Вид существует как целостное и замкнутое образование. Целостность вида поддерживается миграциями особей из одной популяции в другую, при которых наблюдается обмен аллелями («поток генов»),

Макроэволюция на более высоком уровне, чем вид (род, семейство, отряд, класс и др.), идет путем микроэволюции. Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции. Иными словами, для эволюции групп видов живых организмов характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции.

Любой реальный (а не сборный) таксон имеет монофилети-ческое происхождение.

Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идет в направлении какой-либо конечной цели.

Синтетическая теория эволюции вскрыла глубинные механизмы эволюционного процесса, накопила множество новых фактов и доказательств эволюции живых организмов, объединила данные многих биологических наук. Тем не менее синтетическая теория эволюции (или неодарвинизм) находится в русле тех идей и направлений, которые были заложены Ч. Дарвином.

132.Современное состояние эволюционного учения.Элементарные факторы эволюции.Движущий фактор эволюции.Роль мутационных процессов,популяционных волн,изоляции,дрейфа генов и различных видов естественного отбора в популяциях.

Современное состояние эволюционного учения

Важные достижения современной эволюционной теории связаны с тем, что в настоящее время известны механизмы наследственности и изменчивости организмов, установлены внутренняя организация и разнородность биологического вида, изучена его сложная популяционная структура. Получила дальнейшее развитие теория естественного отбора, иначе представляются механизмы эволюционного процесса, установлен ряд общих правил исторического развития групп организмов.

Элементарные факторы эволюции

Можно выделить четыре основных элементарных фактора эволюции: мутационный процесс, популяционные вол­ны, изоляция, естественный отбор.

Мутационный процесс- это процесс возникновения в популяциях самых разнообразных мутаций: генных, хромосомных и геномных. Мутационный процесс является важнейшим элементарным эволюционным фактором, поскольку поставляет элементарный эволюционный материал – мутации. Именно мутации обеспечивают появление новых вариантов признака, именно мутации лежат в основе всех форм изменчивости

Популяционные волны-Периодические или апериодические колебания численности особей популяции характерны для всех без исклю­чения живых организмов. Причинами таких колебаний могут быть различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхваченным естественным отбором. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции.Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.

Изоляция- в процессе эволюции сводится к нарушению свободного скрещивания, что ведет к увеличению и закреплению различий между популяциями и отдельными частями всего населения вида. Без такого закрепления эволюционных различий невозможно никакое формообразование.

Естественный отбор – это дифференциальное выживание и размножение особей, которые отличаются друг от друга генетически детерминированными признаками.

Движущая форма естественного отбора. При данной форме отбора происходит отсев мутаций с одним средним значением признака, которые заменяются мутациями с другим средним значением признака. Другими словами, данная форма естественного отбора благоприятствует изменению среднего значения признака в измененных условиях среды. Классическим примером данной формы служит так называемый индустриальный меланизм.

Стабилизирующий отбор. Данная форма естественного от­бора наблюдается в том случае, если условия внешней среды длительное время остаются достаточно постоянными, что спо­собствует поддержанию среднего значения, выбраковывая му­тационные отклонения от ранее сформировавшейся нормы.

Разрывающий (дизруптивный) отбор. Данная форма есте­ственного отбора благоприятствует более чем одному фенотипу и направлена против средних форм. Это приводит как бы к раз­рыву популяции по данному признаку на несколько фенотипических групп, что может привести к полиморфизму.

Половой отбор — естественный отбор, касающийся призна­ков особей одного пола. Обычно половой отбор вытекает из борьбы между самцами (в редких случаях — между самками) за возможность вступить в размножение. Половой отбор — не самостоятельный фактор эволюции, а всего лишь частный слу­чай внутривидового естественного отбора.

Индивидуальный отбор сводится к дифференцированному размножению отдельных особей, обладающих преимуществами в борьбе за существование в пределах популяции. Основан на соревновании особей внутри популяции.

Групповой отбор дает преимущественное размножение осо­бей какой-либо группы. При групповом отборе в эволюции за­крепляются признаки, благоприятные для группы, но не всегда благоприятные для особей. В групповом отборе группы особей соревнуются друг с другом в создании и поддержании целостно­сти надорганизменных систем.

Искусственный отбор проводится человеком в целях созда­ния новых пород или сортов, удовлетворяющих его потребностям.

Популяционные волны – периодические колебания численности популяции. Например: численность зайцев непостоянна, каждые 4 года их становится очень много, затем следует спад численности. Значение: во время спада происходит дрейф генов.

Дрейф генов: если популяция очень маленькая (из-за катастрофы, болезни, спада поп-волны), то признаки сохраняются или исчезают независимо от их полезности, случайно.

№135 Особенности человеческих популяций. Численность, ареалы обитания, половой и возрастной состав. Демы. Изоляты.

Особенности: - большой радиус инливидуальной активности

- границы часто социальные в большей степени, чем географические

Изолят – человеческая популяция численностью до 1500 человек.

Дем - человеческая популяция численностьюот 1500 до 4000 человек. Численность населения - 7 миллиардов — 31 октября 2011 года

При анализе возрастного состава населения принято выделять три основные возрастные группы:

В структуре населения мира доля детей составляет в среднем 34%, взрослых - 58 %, пожилых - 8 %. Возрастная структура в странах с различным типом воспроизводства населения имеет свои особенности. В странах с первым типом воспроизводства доля детей не превышает 22-25%, тогда как доля людей пожилого возраста составляет 15-20% и имеет тенденцию к увеличению в связи с общим "старением" населения в этих странах. В странах со вторым типом воспроизводства населения доля детей достаточно высока. В среднем она составляет 40-45%, а в отдельных странах уже превышает 50% (Кения, Ливия, Ботсвана). Доля пожилого населения в этих странах не превышает 5-6%.

Половой состав населения мира характеризуется преобладанием мужчин. Численность мужчин на 20-30 млн превышает численность женщин. В среднем на 100 девочек рождается 104-107 мальчиков. Однако различия по странам мира достаточно существенны.

Преобладание мужчин характерно для большинства стран Азии. Особенно велик перевес мужчин в Южной и Юго-Восточной Азии (Китай, Индия, Пакистан), а также в арабо-мусульманских странах Юго-Западной Азии и Северной Африки.

Примерно равное соотношение мужчин и женщин характерно для большинства стран Африки и Латинской Америки.

Преобладание женщин имеет место примерно в половине всех стран мира. Наиболее ярко оно проявляется в Европе, что связано с большей продолжительностью жизни женщин в этих странах, а также большими потерями мужского населения в периоды мировых войн.

Различно соотношение мужчин и женщин в разных возрастных группах. Так, наибольший перевес мужского населения во всех регионах мира наблюдается в возрастной группе до 14 лет. Среди пожилых людей во всем мире преобладают женщины.

130.Понятие вида.Критерии вида.Структура вида.

Критерии вида – это эволюционно устойчивые таксономические (диагностические) признаки, которые характерны для одного вида, но отсутствуют у других видов. Комплекс признаков, по которому можно надежно отличить один вид от других видов, называется видовым радикалом (Н.И. Вавилов).

Критерии вида делят на основные (морф.виды, Виды-двойники

Географический ,экологический, Этологический, Репродуктивный ,Молекулярно-генетический Физиолого-биохимический, Исторический, Цитогенетический,)которые используются практически для всех видов) и дополнительные (которые трудно использовать для всех видов).

Вид — это совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биологических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни н занимающих в природе определенную область — ареал. (Современное определение вида)

Каждый вид занимает более или менее обширный ареал. Иногда он сравнительно невелик: для видов, обитающих в Байкале, он ограничивается озером. Черная и белая вороны занимают обширные территории.

Особи любого вида распределены внутри видового ареала неравномерно. Поэтому вид рассматривается, как совокупность отдельных групп организмов — популяций.

Реально вид существует в виде популяции.

Популяция — естественная элементарная структура вида, представляющая совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенную обособленную часть ареала. Подвид — более крупная внутривидовая группировка, состоящая из популяций,близких по ареалу, или по своим экологи ческим особенностям.подвид более крупная внутривидовая группировка, состоящая из популяций,близких по ареалу, или по своим экологи ческим особенностям.

Популяция — единица эволюции. В ней совершаются все первичные эволюционные процессы: дивергенция (расхождение признаков) и конвергенция (сходство признаков), что приводит к образованию новых группировок особей внутри вида, новых популяций, подвидов, видов.

133.Понятие микро-,макро- и мегаэволюции.Характеристика механизмов и основных результатов.

Микроэволюция —( процесс видообразования) это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне. Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию.

Микроэволюции часто противопоставляют макроэволюции, которая представляет собой значительные изменения в частотах генов на популяционном уровне в значительном геологическом промежутке времени. Каждый подход вносит свой вклад в эволюционные процессы.

Макроэволюция органического мира — это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов — новых родов, из родов — новых семейств и т. д. В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер. Понятие макроэволюции интерпретировалось многократно, но окончательного и однозначного понимания не достигнуто. Согласно одной из версий, макроэволюция — изменения системного характера, соответственно, огромных промежутков времени они не требуют.

МЕГАЭВОЛЮЦИЯ (от греч. megas большой и лат. evolutio — развертывание) — эволюционные процессы, ведущие к возникновению систематических групп самого высокого ранга (классы п др.). Термин основан на представленпл о специфичности механизмов и форм этих процессов.

№ 136 Понятие о расах и видовое единство людей, относящихся к разным расам. Современная классификация и распространение человеческих рас.

Раса — система популяций человека, характеризующаяся сходством по комплексу определённых наследственных биологических признаков, имеющим внешнее фенотипическое проявление и сформировавшимся в определенном географическом регионе. Все человечество представляет собой единый вид.

Выделяют несколько рас. Для определения используют структуру и цвет кожи. Волос, глаз. Существуют 3 большие расы:

- негроидная, тропическая, черная;

- монголоидная, желтая;

- европеоидная, белая.

Рас очень много. Между всеми расами  - переходы незаметны. В применении к человеку очень часто неправильно используют термин, смешивая культуру и биологическое развитие. Представители основных рас создали свои высокоразвитые культуры. Любая раса имеет приблизительно одинаковые объемы головного мозга, развитие лобных долей. Генетические различия между неграми и белыми – 1 локус у фосфоглюкомутазы. Других различий нет. 85% различий на генетическом уровне в пределах национальной популяции. Различия в пределах расы и между расами – 7,5%. Расовые различия сформировались на ранних этапах антропогенеза, когда был важен групповой отбор. Важным его фактором был ареал. Адаптивный характер расообразования – специфическое проявление человека. На ранних этапах – решающая роль была у географического фактора, сейчас – у экономического и этнического. Пример – открытие Америки привело к смешению рас:

Европейцы+индейцы=метисы;

Европейцы+негры=мулаты;

Негры+индейцы=самбо.

В Стокгольме из-за миграций вся молодежь – цветная. В Центральной Азии картина рас очень сложна и разнообразна.У африканских человекообразных обезьян генетическое и морфологическое различие также заметно. Все ныне живущее человечество представляет собой один вид Homo sapiens, распадающийся на целый ряд более мелких групп, называемых расами. Расы человека – это исторически сложившиеся ареальные группы людей, связанные единством происхождения, которое выражается в общих наследственных морфологических и физиологических признаках, варьирующих в определенных пределах.Так как групповая и индивидуальная изменчивости этих признаков не совпадают, расы являются не совокупностями особей, а совокупностями популяций, т.е. территориальных групп людей, объединенных брачными связями. По всем морфологическим, физиологическим и психическим особенностям, характерным для современных людей, сходство между всеми расами велико, а различия несущественны. Неограниченные возможности смешения (метисации) и социально-культурная полноценность смешанных групп служат веским доказательством видового единства человека.Необходимо строго различать два понятия – нация и раса. В нации людей объединяет общность языка, территории, экономической жизни, психического склада. В отличие от нации, раса есть совокупность людей, обладающих общностью физического типа, происхождение которого связано с определенным ареалом.Большинство авторов разделяло человечество на три основные (большие) расы, называя их по-разному:– меланодермы (чернокожие), ксантодермы (желтокожие) и лейкодермы (белокожие). – черные широконосые, желтые средненосые и белые узконосые. – негроиды, монголоиды и европеоиды. – экваториальная (негро-австралоидная), азиатская (монголоидная) и евразийская (европеоидная).Достаточную известность получила классификация Я.Я. Рогинского, согласно которой выделяют три большие расы: австрало-негроидную, или экваториальную, евразийскую, или европеоидную, и азиатско-американскую, или монголоидную. Промежуточное место между экваториальной и евразийской большими расами занимают эфиопская и южноиндийская; между евразийской и монголоидной – южносибирская и уральская, между азиатско-американской и австрало-негроидной – полинезийская и курильская расы.

134.Влияние факторов эволюции на характеристики различных популяций людей.Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях.

Движущие силы эволюции человека

Историческое развитие человека происходило под влиянием тех же факторов биологической эволюции, что и остальных видов живой природы. Однако для антропогенеза недостаточно действия одних биологических факторов -— он сопровождается еще социальными факторами.

Факторы антропогенеза –биологические(мутации, популяционные волны, дрейф генов,изоляция,борьба за сущ) и социальные(культура ,мышление,речь,трудовая деят, обществ образ жизни)

Одним из наиболее важных эволюционных факторов, изменяющих частоты аллельных генов в популяциях людей, является естественный отбор. Однако его давление в человеческих популяциях ослабело настолько, что отбор утратил значение как фактор видообразования. Это обусловлено возрастанием значения социальных факторов исторического развития человечества и постепенным ослаблением роли биологических факторов эволюции человека.

Однако за естественным отбором осталась функция стабилизации генофондов и поддержания наследственного разнообразия популяций людей. О действии на популяцию человека стабилизирующей формы естественного отбора свидетельствует, например, большая перинатальная смертность среди недоношенных и переношенных новорождённых. Направление отбора в этом случае определяется снижением общей жизнеспособности новорождённых.