Ситуационная задача № 30.

Внутривидовой полиморфизм в популяциях современного человека антропологи объясняют действием элементарных эволюционных факторов и социальных закономерностей.

1. Назовите элементарные факторы эволюции и охарактеризуйте их.

2. Какое значение имеют мутации в эволюции человека?

3. Какие виды изоляции характерны для человеческих популяций? Их отличия от популяций животных.

4. Какие виды естественного отбора действуют в популяциях современного человека?

5. Каково влияние социальных факторов на человека?

Ответ к ситуационной задаче № 30.

Факторы эволюции популяций: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор.

Мутационный процесс у человека сходен с таковым у других организмов. В настоящее время давление мутационного процесса на генофонд человечества, по-видимому, усиливается благодаря росту индуцированных мутаций. Их причиной нередко служат факторы, возникающие в связи с производственной деятельностью человека, например, ионизирующее излучение. Мутагены индуцируют мутации, как в половых, так и в соматических клетках. Это может вызвать подъем уровня наследственных онкологических заболеваний. С другой стороны мутационный процесс – это фактор –поставщик элементарного эволюционного материала для естественного отбора, благодаря ему поддерживается высокая степень гетерогенности популяций человека.

Изоляция. Природа изоляционных барьеров между популяциями людей разнообразна. В ранней истории человечества важное место принадлежало географической изоляции. Специфическими для человеческого общества являются социальные формы изоляции: границы государств, разнообразия религий, языковые барьеры, культурные различия и т.д. В малых изолятах генетический дрейф может способствовать быстрому изменению генофонда за счет случайного закрепления одних аллелей и потери других. Малочисленность изолированных популяций приводит к инбридингу, т.е. увеличению вероятности браков между близкими родственниками. Это в свою очередь приводит к гомозиготизации. Так как многие наследственные дефекты рецессивны, то увеличивается вероятность фенотипических отклонений от нормы.

В человеческих популяциях отбор утратил функцию видообразования. За ним сохранились функции стабилизации генофонда и поддержания наследственного разнообразия. Эти функции выполняет стабилизирующий и дизруптивный виды отбора. Однако действие этих видов отбора, в отличие от животного мира, сочетается с влиянием социальных факторов. Последние в значительной мере снижают степень давления отбора благодаря достижениям медицины. Так выживают люди с тяжелыми врожденными и приобретенными заболеваниями, продлевается жизнь пожилым людям и инвалидам.

Ситуационная задача № 31.

В процессе развития сердца человека можно проследить повторение этапов филогенетических преобразований сердца в ряду позвоночных. На рисунке представлены схемы строения сердца разных классов позвоночных и стадий развития сердца зародыша человека.

1.Приведите сравнительную характеристику стадий развития сердца в эмбриогенезе человека и представителей разных классов позвоночных.

2.Перечислите основные эволюционные преобразования сердечно-сосудистой системы в ряду позвоночных.

3.Какие изменения в сердечно-сосудистой системе происходят в связи со сменой среды обитания – переходом из водной среды обитания к наземной?

4.Какой закон отражает связь индивидуального и исторического развития и в чем его сущность?

5.Какие онто-филогенетические пороки могут возникнуть при нарушении развития сердца?

Ответ к ситуационной задаче № 31.

Повторение в эмбриогенезе структур, характерных для предковых форм, называется рекапитуляцией. При формировании сердца эмбриона человека повторяется строение сердца позвоночных животных. Сердце эмбриона человека первоначально имеет парные закладки, которые сближаются, образуя единую сердечную трубку. Затем последовательно проходят стадии: двухкамерного сердца, что соответствует сердцу рыб (I), трехкамерного (сердце земноводных)(II), неполностью четырехкамерного (рептилии)(III) и полностью четырехкамерного (млекопитающие)(IV). Эти изменения иллюстрируют биологический закон Э. Геккеля, который гласит: ”Онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза”. Кардинальные изменения в строении сердца позвоночных происходили в связи со сменой среды обитания – наземным образом жизни – появляется легочное дыхание, формируются конечности наземного типа, а в сердечно-сосудистой системе происходит редукция артериальных (жаберных) дуг, появляется малый круг кровообращения, общее предсердие и общий желудочек разделяются на правый и левый отделы, сердце смещается из шейной области в грудную для установления оптимальных отношений с легкими.

Нарушение развития сердца может привести к формированию онто-филогенетических пороков: двухкамерного сердца (несовместимо с жизнью); трехкамерного сердца с одним желудочком; дефектов межпредсердной перегородки; незаращение овального отверстия, дефектов межжелудочковой перегородки.