Билет №10

1.Определение пола организма.

Существует 3 формы определения пола:

1. Прогамное определение пола. Осуществляется до оплодотворения в процессе онтогенеза. Так происходит, в частности. У коловраток при этом образуются яйцеклетки разных размеров - крупные и мелкие. После оплодотворения из крупных яиц развиваются самки, а из мелких - самцы.

2. Сингамное определение пола, происходящее при оплодотворении, определяется половыми хромосомами. Этот тип является наиболее распространенным.

3. Эпигамное (метагамное) определение пола зависит не от присутствия, соотношения или плоидности хромосом, а от интенсивности действия факторов окружающей среды, что может расцениваться как модификационная изменчивость. Ярким примером тому является детерминация пола у крокодилов. Из отложенных самкой яиц в зависимости от температуры окружающей среды могут вылупляться или юные самцы или самки. Весьма оригинально определяется пол у морского червя бонеллии (Bonellia viridis) из типа кольчатые черви. Если его личинка развивается в одиночестве, то из нее вырастает подвижная самка, ведущая самостоятельный образ жизни. Если она проникает в половые пути самки, то живет там как паразит, в связи, с чем его строение сильно упрощено.

2.Онтогез как основа филогенеза.

Онтогенез — основа филогенеза уже по той причине, что именно индивидуальные онтогенезы (особи) — объ­ект действия естественного отбора. Эволю­ционные изменения, которые аккумулируют мелкие видовые адаптации и связанные с устойчивым изменением хода онтогенеза от­дельных особей, принято называть филэмбриогенезами. Филэмбриогенез — эволю­ционные изменения хода онтогенеза.

Эволюционные изменения в онтогенезе могут происходить на ранних, средних и поздних стадиях развития: архаллаксисы (от греч. arche — начало, allaxis — измене­ние), девиации (от позднелат. deviat-io — отклонение) и анаболии (от греч. anabole — подъем).

Анаболия — эволюционное измене­ние формообразования на поздних ста­диях развития (А.Н. Северцов). Такие из­менения («надставки») широко распространены в онтогенезе и ведут к удлинению раз­вития какого-либо органа или структуры. С каждой новой анаболией прежние конечные стадии развития как бы передвигаются в глубь онтогенеза. Например, изменения в строении скелета позвоночных, дифференцировке мышц и в распределении кровенос­ных сосудов связаны с надставками на позд­них стадиях развития. Так, грудные плавни­ки у морского петуха (Trigla) вначале раз­виваются, как и у других близких видов рыб, а затем происходит анаболия — передние три луча разрастаются и отрастают как пальцеобразные придатки .

Анаболии встречаются и у растений. Так, например, полагают, что крыловидные выросты у семян многих растений образова­лись как анаболии, связанные с возобнов­лением роста тканей завязи или чашелисти­ков на конечных стадиях формирования се­мян. Возможно, что плодовые тела у грибов появляются в эволюции, как надставка раз­вития для лучшего распространения спор.

Анаболия приводит к возникновению новых эволюционных дифференцировок ко­нечных стадий онтогенеза.

Девиация — эволюционное уклоне­ние в развитии органа на средних ста­диях его формирования. Примером девиации служит развитие чешуи у акуловых и рептилий. Закладка чешуи у тех и других начинается с местного уплотнения нижнего слоя эпидермиса и ско­пления под ним соединительной ткани в виде сосочка

Архаллаксис — эволюционное изме­нение начальных стадий формообразо­вательных процессов или изменения са­мих зачатков органов. При этом наблю­дается коренная перестройка в развитии ор­гана, отклонение в развитии предков и по­томков с самого начала. На­пример, увеличение числа позвонков у змей, лучей плавников у некоторых видов рыб, числа зубов у зубатых китов — результат изменения числа зачатков на начальных стадиях развития.

У растений путем архаллаксисов шло, например, превращение двудольного заро­дыша в однодольный. Архаллаксисы вызы­вают заметную перестройку системы корре­ляций в онтогенезе. Вероятно, по этой при­чине они встречаются в филогенезе реже, чем другие способы эмбриональных измене­ний.

Процесс превращения «мутаций в адап­тации», идущий под контролем естественно­го отбора, затрагивает все стадии индивиду­ального развития. В ходе эволюции отбира­ются онтогенезы, достаточно приспособлен­ные на всех этапах развития. Другими сло­вами, адаптационная ценность любой мута­ции проверяется на всех стадиях онтогенеза по ее влиянию на общий ход процессов формообразования. Формообразовательные процессы оказываются менее нарушенными при малых генных мутациях. Мутации, как показывают наблюдения, могут изменить любую из стадий эмбриогенеза. Поэтому эволюционные изменения в онтогенезе также могут возникать на любых эта­пах.

3.Ришта.

Dracunculus medinensis

Тип: Круглые черви (Nemathelminthes)

Класс: Собственно круглые черви (Nematoda)

Возбудитель дракункулеза.

Морфология: Длина самки до 120 см, самца — только 2 см. Заболевание распространено в зонах с тропическим и субтропическим климатом, раньше встречалось в Средней Азии.

Цикл развития: связан с водной средой. Окончательные хозяева ришты — человек, обезьяны, домашние и дикие млекопитающие, у которых черви локализуются под кожей конечностей. У человека наиболее частая локализация — под кожей ног в области суставов. Описаны случаи обнаружения гельминта под серозной оболочкой желудка, под мозговыми оболочками, в стенке пищевода. Над передним концом зрелой самки образуется кожный пузырь, заполненный серозной жидкостью. Человек при этом ощущает сильный зуд, проходящий при соприкосновении с водой. Опускание ног в воду сопровождается разрывом пузыря и рождением живых микроскопических личинок, которые сразу проглатываются промежуточными хозяевами — циклопами. В полости тела циклопов они через несколько дней достигают инвазионности и при проглатывании с водой таких рачков попадают в кишечник, а затем мигрируют под кожу. Весь жизненный цикл ришты длится 1 год. Интересно, что развитие паразитов у инвазированных людей происходит синхронно, таким образом, что самки становятся способными рождать личинок одновременно почти у всех носителей паразита. Этим достигается резкое повышение вероятности заражения огромного количества циклопов, а затем и основных хозяев в течение небольшого интервала времени. Эта особенность жизненного цикла ришты имеет огромное адаптивное значение в зонах с засушливым климатом и редкими, повторяющимися из года в год дождевыми периодами. Она имеет и существенное медицинское значение в связи с тем, что в очагах распространения дракункулеза выявляется большое количество пораженных этим паразитом людей в течение небольшого временного интервала. Это облегчает врачу постановку диагноза, лечение и проведение профилактических мероприятий.

Кроме общих аллергических реакций обязательно проявляется и местное воздействие паразита: локальные воспалительные реакции и нарушение функций суставов, прилежащих к зоне поражения.

Диагностика при типичной локализации проста: паразит виден под кожей. Атипичное расположение гельминта требует применения иммунологических реакций.

Личная профилактика также проста — кипячение или фильтрация питьевой воды, взятой из открытых водоемов.

Общественная профилактика — современное водоснабжение обеззараженной водой; выявление и лечение больных гарантирует успех в борьбе с этим заболеванием.

4.Задача. Почему у эмбриона образовалась вторая нервная трубка (часть тетради 3 задача 23 стр34).

(Билет №10. – второй вариант одного и того же билетика)

1.Человек как биосоциальное существо .

Человек — биосоциальное существо. Человек является неотъемлемой частью природы. Ему, как и любому биологическому организму, свойственны саморегуляция, обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Биологическая сторона жизни человека характеризует особенности строения и функционирования его организма, работу его органов чувств, простейшие психические реакции. Как и другие живые существа, человек может быть здоровым или больным. Состояние его здоровья во многом зависит от условий жизни, в том числе от природной среды. Человеческая психика, охватывающая совокупность наших внутренних состояний, явлений внутреннего мира (ощущения, переживания, эмоции и т. д.), тоже имеет биологическую основу. Врождённые или унаследованные качества сказываются на способностях и характере человека как личности. Вместе с тем, в отличие от животных, человек имеет высокоорганизованный мозг, мышление и членораздельную речь. С этим связаны умение создавать орудия труда и преобразовывать условия своего существования, способность творчески видоизменять окружающий мир, создавать культурные ценности, заниматься самопознанием и саморазвитием, вырабатывать духовные ориентиры собственной жизни. Биологические стороны жизни человека испытывают на себе регулирующее воздействие правил и норм культуры, выработанной в процессе исторического развития общества. Природа существует и развивается по собственным законам, которые человек не может отменить. Однако своей деятельностью он создаёт «вторую природу», надстроенную над естественной средой обитания. Люди, человеческое общество являются как преобразователями природы так и творцами, создателями культуры. Главное качество человека — общественное (социальное), и состоит оно в способности усваивать достижения культуры, осознанно включаться в жизнь общества, быть её субъектом. Напомним: субъектом называют того, кто действует осознанно и может отвечать за то, что делает. 2.Онтогенез как основа филогенеза. (см.выше) 3.Ришта. (см. выше) 4.Задача про бесплодие. У родителей разные резусы-факторы.)

Билет № 11 1. Экология Рост.области.

Кучу всего можно наплести про автомобили, грязную воду, некачественные продукты питания и прочее… Основное из слайдов:

Ростовскую область относят к полузасушливой зоне, для которой существуют по правилу Вальтера прямые соотношения между транспирацией, осадками и количеством растительной биомассы.

• урожайность в области лимитируется количеством осадков, которые распределены в течение года не лучшим образом из-за малой площади лесов и снижения растительной биомассы, которая не обладает достаточной буферной емкостью запасания, сохранения и освобождения влаги.

• Усугубляют такое положение большие площади распаханной степи, фактически полная ее ликвидация, малый размер лесозащитных насаждений.

• Необходимая по данным канадских ученых для данной зоны площадь лесополос должна быть не менее 15% от общей площади полей.

• Орошение в нашей области производится нерационально, с большими потерями и засолением полей.

• Рациональное орошение предусматривает подкорневой подземный полив или мелкодисперсный способ орошения.

Создание Цимлянского водохранилища при сохранении нерационального орошения и сокращения лесопосадок в конечном итоге уменьшили запасы грунтовых вод и объем их сезонной аккумуляции.

• Это привело к обмелению малых рек, заболачиванию и засолению почв, увеличению их водной и ветровой эрозии, сокращению посевных площадей и особенно пастбищ.

• В ряде холмистых районов нет террасных лесопосадок, что приводит к водной эрозии почвы вплоть до образования оврагов.

• Увеличение солености Азовского моря в результате снижения стока реки Дон и увеличения концентраций загрязняющих веществ (смыв пестицидов, нитратов и органики с полей и сбросы промышленных, химических и металлургических предприятий) резко изменило видовой состав фауны с сокращением численности промысловых, особо ценных рыб.

• Этому способствовало также строительство плотин, рыбоприемники которых не в состоянии компенсировать естественный проход рыбы на нерест, и уменьшение площади нерестилищ.

Для здоровья человека непродуманные и просчитанные экологические мероприятия Ростовской области, осуществленные в 50-х годах, а также развитие промышленного и с/х производства без учета экологических факторов привели к тому, что в настоящее время вода в Дону непригодна для питья.

• Основными причинами ухудшения качества воды является постоянные и залповые сбросы загрязненных вод предприятиями, расположенными на Северском Донце.

• Особую опасность представляют залповые сбросы загрязнений тяжелыми металлами и другими загрязняющими веществами металлургического производства, так как буферные возможности самоочищения водных экосистем оказываются в этих случаях превышенными и происходит необратимая гибель полезной микрофлоры и микроорганизмов на больших площадях.

• Другой серьезной опасностью является сильное загрязнение грунтовых вод химическими предприятиями Каменска и Волгодонска.

• Эти загрязненные воды, содержащие в концентрациях сульфаты, фосфорорганические и хлорорганические соединения, тяжелые металлы постепенно продвигаются в сторону Дона и г.Ростова-на-Дону.

В г.Ростове-на-Дону очистка и фильтрация питьевой воды не обеспечивает выполнения норм ГОСТА по минеральному составу, а в отдельные времена года и по содержанию органических загрязнений и выполнению микробиологических требований несмотря на превышение рекомендуемых норм хлорирования воды.

2. Общие закономерности в эволюции органов и систем. Основные принципы эволюционного преобразования органов и функций: дифференциация и интеграция; способы преобразования органов и функций.

Организм, или особь, — отдельное живое существо, в процессе онтогенеза проявляющее все свойства живого. Постоянное взаимодействие особи с окружающей средой в виде организованных потоков энергии и вещества поддерживает ее целостность и развитие. В структурном отношении организм представляет собой интегрированную иерархическую систему, построенную из клеток, тканей, органов и систем, обеспечивающих его жизнедеятельность. Подробнее остановимся на органах и системах жизнеобеспечения.

Органом называют исторически сложившуюся специализированную систему тканей, характеризующуюся отграниченностью, постоянством формы, локализации, внутренней конструкции путей кровообращения и иннервации, развитием в онтогенезе и специфическими функциями. Строение органов часто очень сложно. Большинство из них полифункционально, т.е. выполняет одновременно несколько функций. В то же время в реализации какой-либо сложной функции могут участвовать различные органы.

Группу сходных по происхождению органов, объединяющихся для выполнения сложной функции, называют системой (кровеносная, выделительная и др.).

Если одну и ту же функцию выполняет группа органов разного происхождения, ее называют аппаратом. Примером служит дыхательный аппарат, состоящий как из органов собственно дыхания, так и из элементов скелета и мышечной системы, обеспечивающих дыхательные движения.

В процессе онтогенеза происходит развитие, а часто и замена одних органов другими. Органы зрелого организма называют дефинитивными; органы, развивающиеся и функционирующие только в зародышевом или личиночном развитии, — провизорными. Примерами провизорных органов являются жабры личинок земноводных, первичная почка и зародышевые оболочки высших позвоночных животных (амниот).

В историческом развитии преобразования органов могут иметь прогрессивный или регрессивный характер. В первом случае органы увеличиваются в размерах и становятся более сложными по своему строению, во втором — уменьшаются в размерах, а их строение упрощается.

Если у двух организмов, находящихся на разных уровнях организации, обнаруживаются органы, которые построены по единому плану, расположены в одинаковом месте и развиваются сходным образом из одинаковых эмбриональных зачатков, то это свидетельствует о родстве данных организмов. Такие органы называют гомологичными. Гомологичные органы часто выполняют одну и ту же функцию (например, сердце рыбы, земноводного, пресмыкающегося и млекопитающего), но в процессе эволюции функции могут и меняться (например, передних конечностей рыб и земноводных, пресмыкающихся и птиц).

При обитании неродственных организмов в одинаковых средах у них могут возникать сходные приспособления, которые проявляются в возникновении аналогичных органов. Аналогичные органы выполняют одинаковые функции, строение же их, местоположение и развитие резко различны. Примерами таких органов являются крылья насекомых и птиц, конечности и челюстной аппарат членистоногих и позвоночных.

Строение органов строго соответствует выполняемым ими функциям. При этом в исторических преобразованиях органов изменение функций непременно сопровождается и изменением морфологических характеристик органа.