Доклеточный предок- Пробионт

Гипотетический первичный организм (клетка), положивший начало всему современному разнообразию жизни на Земле, содержавший, в частности, макромолекулы (пробелки и про-ДНК) и приобретший способность к самовоспроизводству.

 Опарин предположил, что переход от химической эволюции к биологической связан с возникновением простейших фазовообособленных органических систем - пробионтов, способных использовать из окружащей среды вещества и энергию и на этой основе осуществлять важнейшие жизненные функции - расти и подвергаться естественному отбору.

Наиболее перспективным объектом для моделирования подобной системы могут служить коацерватные капли. А.И. Опарин наблюдал, как в коллоидных растворах полипептидов, полисахаридов, РНК и других высокомолекулярных соединений при определенных условиях образуются сгустки объемом от 10 в -8 степени до 10 в -6 степени куб.см. Эти сгустки называются коацерватными каплями, или коацерватами . Вокруг капель имеется граница раздела, хорошо видимая в микроскоп. Коацерваты способны адсорбировать различные вещества. В них осмотически могут поступать из окружающей среды химические соединения и идти синтез новых соединений. Под действием механических сил коацерватные капли дробятся. Но коацерваты - еще не живые существа. Это лишь простейшие модели пробионтов, проявляющие лишь внешнее сходство с такими свойствами живого, как рост и обмен веществ с окружающей средой.

8..Биология индивидуального развития жизни

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ

Всем живым организмам свойственен процесс индивидуального развития - онтогенез. Традиционно под онтогенезом понимают процесс индивидуального развития мно гоклеточного организма (образующегося в результате полового размножения) от момента формирования зиготы до естественной смерти особи. За счет митотического деления зиготы и последующих поколений клеток формируется многоклеточный организм, состоящий из огромного числа разных типов клеток, различных тканей и органов. Развитие организма базируется на «генетической программе» (заложенной в хромосомном аппарате зиготы) и осуществляется в конкретных условиях среды, существенно влияющей на процесс реализации генетической информации в ходе индивидуального развития особи. На ранних этапах индивидуального развития (эмбриональный, ювенильный периоды) происходит интенсивный рост (увеличение массы), обусловленный репродукцией молекул, клеток и других структур, и дифференцировка, т. е. появление различий в структуре и усложнение функций.

Период эмбрионального развития особи

Период эмбрионального развития многоклеточного животного начинается с дробления зиготы и завершается рождением новой особи. Процесс дробления заключается в серии последовательных митотических делений зиготы. Образующиеся в результате нового деления зиготы две клетки и все последующие поколения клеток на этом этапе носят название бластомеров. В ходе дробления одно деление следует за другим, и не происходит роста образующихся бластомеров, вследствие чего каждое новое поколение бластомеров представлено более мелкими клетками. Эта особенность клеточных делений при развитии оплодотворенной яйцеклетки и определила появление образного термина - дробление зиготы.

Постэмбриональный период развития

С момента рождения новой особи начинается период постэмбрионального развития организма. Ювенильный этап (т. е. до полового созревания особи) может осуществляться у разных животных двумя путями. При прямом развитии (например, у рептилий, птиц, млекопитающих) из яйцевых оболочек или из тела матери выходит новый организм, имеющий все основные органы, свойственные взрослому животному. Отличие заключается лишь в меньших размерах новорожденной особи и недоразвитии половой системы. Поэтому ювенильный этап сводится в основном к интенсивному росту и половому созреванию.

Регуляция индивидуального развития

Как уже отмечалось выше, развитие организма определяет единство внутренних (генетическая программа) и внешних факторов. Полный объем генетической информации о всей совокупности признаков и свойств будущего организма содержится в ядре зиготы. В процессе ее дробления, т. е. митотического деления, весь объем генетической информации передается всем последующим поколениям клеток развивающегося организма. Следовательно, в ядрах всех соматических (специализированных) клеток сформировавшегося организма, как и в зиготе, содержится вся генетическая информация. Омнипотентность (способность недифференцированных клеток в процессе дифференцировки давать начало клеткам любого типа) ядра зиготы и ядра любой соматической клетки была неоднократно доказана экспериментально.

9.Способы размножения организмов. Виды бесполого размножения

Бесполое размножение, или агамогенез -- форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Следует отличать бесполое размножение от однополого размножения (партеногенеза), который является особой формой полового размножения.

Крайняя простота этого способа размножения, связанная с относительной простотой организации одноклеточных организмов, позволяет размножаться очень быстро. Так, в благоприятных условиях количество бактерий может удваиваться каждые 30-60 минут. Размножающийся бесполым путем организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдет спонтанное изменение генетического материала - мутация. Если эта мутация благоприятна, она сохранится в потомстве мутировавшей клетки, которое будет представлять собой новый клеточный клон.

Бесполое размножение, воспроизводящее идентичные исходному организму особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а тем самым ограничивает возможность приспособления видов к новым для них условиям среды. Средством преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.

2.1. Размножение делением

Деление свойственно, прежде всего, одноклеточным организмам. Как правило, оно осуществляется путем простого деления клетки надвое. У некоторых простейших (например, фораминифер) происходит деление на большее число клеток. Во всех случаях образующиеся клетки полностью идентичны исходной. Крайняя простота этого способа размножения, связанная с относительной простотой организации одноклеточных организмов, позволяет размножаться очень быстро. Так, в благоприятных условиях количество бактерий может удваиваться каждые 30-60 минут. Размножающийся бесполым путем организм способен бесконечно воспроизводить себя, пока не произойдет спонтанное изменение генетического материала - мутация. Если эта мутация благоприятна, она сохранится в потомстве мутировавшей клетки, которое будет представлять собой новый клеточный клон.

2.2. Размножение спорами

Нередко бесполому размножению бактерий предшествует образование спор. Бактериальные споры - это покоящиеся клетки со сниженным метаболизмом, окруженные многослойной оболочкой, устойчивые к высыханию и другим неблагоприятным условиям, вызывающим гибель обычных клеток. Спорообразование служит как для переживания таких условий, так и для расселения бактерий: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку Большая советская энциклопедия. Размножение.

Бесполое размножение с помощью одноклеточных спор свойственно и различным грибам и водорослям. Споры в этом случае образуются путем митоза (митоспоры), причем иногда (особенно у грибов) в огромных количествах; при прорастании они воспроизводят материнский организм. Некоторые грибы, например злостный вредитель растений фитофтора, образуют подвижные, снабженные жгутиками споры, называемые зооспорами или бродяжками. Проплавав в капельках влаги некоторое время, такая бродяжка «успокаивается», теряет жгутики, покрывается плотной оболочкой и затем, в благоприятных условиях, прорастает. Помимо митоспор, у многих из указанных организмов, а также у всех высших растений формируются споры и иного рода, а именно мейоспоры, образующиеся путем мейоза. Они содержат гаплоидный набор хромосом и дают начало поколению, обычно не похожему на материнское и размножающемуся половым путем. Таким образом, образование мейоспор связано с чередованием поколений - бесполого (дающего споры) и полового.

2.3. Вегетативное размножение

Другой вариант бесполого размножения осуществляется путем отделения от организма его части, состоящей из большего или меньшего числа клеток. Из них развивается взрослый организм. Примером может служить почкование у губок и кишечнополостных или размножение растений побегами, черенками, луковицами или клубнями. Такая форма бесполого размножения обычно называется вегетативным размножением. В своей основе оно аналогично процессу регенерации. Вегетативное размножение играет важную роль в практике растениеводства. Так, может случиться, что высеянное растение (например, яблоня) обладает некой удачной комбинацией признаков. У семян данного растения эта удачная комбинация почти наверняка будет нарушена, так как семена образуются в результате полового размножения, а оно связано с рекомбинацией генов. Поэтому при разведении яблонь обычно используют вегетативное размножение -- отводками, черенками или прививками почек на другие деревья.

Бесполое размножение, воспроизводящее идентичные исходному организму особи, не способствует появлению организмов с новыми вариантами признаков, а тем самым ограничивает возможность приспособления видов к новым для них условиям среды. Средством преодоления этой ограниченности стал переход к половому размножению.