1. Биология наука о жизни, об общих закономерностях существования и развития живых существ. Место и задачи предмета в системе медицинского образования. Биология
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
4. Биологический вид – качественный этап эволюции. Структура и основные критерии выделения вида. Видом называют совокупность особей, сходных по основным морфологическим и функциональным признакам, кариотипу, поведенческим реакциям, имеющих общее происхождение, заселяющих определенную территорию (ареал), в природных условиях скрещивающихся исключительно между собой и при этом производящих плодовитое потомство. Видовая принадлежность особи определяется по соответствию ее перечисленным критериям: морфологическо-му, физиолого-биохимическому, цитогенетическому, этологическому, экологическому и др. Наиболее важные признаки вида — его генетическая (репродуктивная) изоляция, заключающаяся в нескрещиваемости особей данного вида с пред-ставителями других видов, а также генетическая устойчивость в природных условиях, приводящая к независимости эволюционной судьбы. Со времен К. Линнея вид является основной единицей систематики. Особое положение вида среди других си-стематических единиц (таксонов) обусловливается тем, что это та группировка, в которой отдельные осо-би существуют реально. В составе вида в природных условиях особь рождается, достигает половой зрелости и выпол-няет свою главную биологическую функцию: участвуя в репродукции, обеспечивает продолжение рода. В отличие от вида таксоны надвидового ранга, такие, как род, отряд, семейство, класс, тип, не являются ареной реальной жизни орга-низмов. Выделение их в естественной системе органического мира отражает результаты предшествующих этапов исто-рического развития живой природы. Распределение организмов по надвидовым таксонам указывает на степень их фи-логенетического родства. Важнейшим фактором объединения организмов в виды служит половой процесс. Представители одного вида, скрещиваясь друг с другом, обмениваются наследственным материалом. Это ведет к перекомбинации в каждом поколе-нии генов (аллелей), составляющих генотипы отдельных особей. В результате достигаются нивелировка различий меж-ду организмами внутри вида и длительное сохранение основных морфологических, физиологических и прочих призна-ков, отличающих один вид от другого. Благодаря половому процессу происходит также объединение генов (аллелей), распределенных по генотипам разных особей, в общий генофонд (аллелофонд)1 вида. Этот генофонд заключает в себе весь объем наследственной информации, которым располагает вид на определенном этапе его существования. Определение вида, приведенное выше, не может быть применено к размножающимся бесполым путем агамным (некоторые микроорганизмы, синезеленые водоросли), самооплодотворяющимся и строго партеногетическим организ-мам. Группировки таких организмов, эквивалентные виду, выделяют по сходству фенотипов, общности ареала, близо-сти генотипов по происхождению. Практическое использование понятия «вид» даже у организмов с половым размно-жением нередко затруднено. Это обусловлено динамичностью видов, проявляющейся во внутривидовой изменчивости, «размытости» границ ареала, образовании и распаде внутривидовых группировок различного объема и состава (попу-ляций, рас, подвидов). Динамичность видов является следствием действия элементарных эволюционных факторов 5. Элементарные эволюционные факторы (мутационный процесс, популяционные волны, изоля-ция, естественный отбор), их роль в процессах видообразования. Мутация — стойкое преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза. Мутации делятся на спонтанные и индуцированные. Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды. Индуцированными мутациями называют наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды. Мутации появляются постоянно в ходе процессов, происходящих в живой клетке. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций — репликация ДНК, нарушения репарации ДНК, транскрипции и генетическая рекомбинация. Роль мутаций в эволюции: При существенном изменении условий существования те мутации, которые раньше были вредными, могут оказаться полезными. Таким образом, мутации являются материалом для естественного отбора. Популяционными волнами или волнами жизни называют периодические илиапериодические колебания численности организмов в природных популяциях. Этоявление распространяется на все виды животных и растений, а также на микроорганизмы. Причины колебаний часто имеют экологическую природу. Изоляция — исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Изоляция является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит к видообразованию. Географическая изоляция Репродуктивная изоляция - это механизмы, предотвращающие обмен генов между популяциями. Разделение генофондов популяций в некоторых случаях ведет к образованию новых видов. Репродуктивная изоляция может осуществляться путём предотвращения оплодотворения либо путём образования нежизнеспособных или стерильных гибридов. Естественный отбор — процесс, посредством которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации 6. Пути и способы видообразования. Процесс образования видов осуществляется в результате взаимодействия элементарных эволюционных факто-ров. Видообразование в типичных случаях заключается в разделении первоначально единого вида на два или более но-вых. Это связано с возникновением межпопуляционных изоляционных барьеров и углублением различий между гено-фондами популяций под действием естественного отбора вплотьдо генетической изоляции. Такой процесс, ведущий к увеличению количества видов, называют дивергентным или истинным видообразованием. Выделяют так-же филетическое видообразование. Оно заключается в постепенном превращении во времени одного вида в другой Этот способ наблюдается, если изменения условий захватывают весь ареал. Известны примеры видообразования пу-тем гибридизации. Существуют аллопатический и симпатрический пути образования видов. При аллопатическом видообразова-нии, называемом также географическим, препятствия к скрещиванию первично обусловлены пространственным разоб-щением популяций. ПРИ симпатрическом видообразовании новый вид образуется внутри ареала исходного вида. С самого начала изоляция является генетической. 7. Макроэволюция – эволюция филогенетических групп. Формы и направления эволюции групп. Правила эволюции групп. 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 много-кратно, но окончательного и однозначного понимания не достигнуто. Согласно одной из версий, макроэволюция — изменения системного характера, соответственно, огромных промежутков времени они не требуют. Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении несколь-ких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.[1] 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. Методы изучения эволюционного процесса Изучение 1-го этапа производят методами палеонтологии и сравнительной анатомии. В связи с появлением элементов материальной культуры 2-й этап изучают также методами археологии. На 3-м этапе эволюционные события происходят в основном на молекулярно-генетическом уровне и проявляются на популяционном уровне. Основными способами изучения эволюции современного человека, поэтому являются биохимический, цитогенетический, популяционно- ста-тистический методы и т.д. 8. Особенности действия элементарных эволюционных факторов в популяции людей. Действие элементарных эволюционных факторов приводит к дивергенции популяций и образованию новых видов. Многообразные виды связаны друг с другом разной степенью родства. Процесс формирования таксонов надвидового ранга называют макроэволкщией.Пpoцeccмакроэволюции изучают методами палеонтологии, сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Современные методы изучения макроэволюции — иммунологический и молекулярно-биологический. В зависимости от того, изменяется ли уровень организации в эволюционирующих группах, выделяют два основных типа эволюции: аллогенез и арогенез. Приаллогенезе у всех представителей данной группы сохраняются без изменения основные черты строения и функционирования систем органов, благодаря чему уровень организации их остается прежним. Аллогенная эволюция происходит в пределах одной адаптивной зоны — совокупности экологических ниш, различающихся в деталях, НО СХОДНЫХ ПО общему направлению действия основных средовых факторов на организм данного тип. Арогенез – такое направление эволюции, при котором у некоторых групп внутри более крупного таксона появляются новые морфофизиологические особенности, приводящие к повышения уровня их организации. Эти новые черты организации называют ароморфозами. Существуют две элементарные формы филогенеза: филитическая и дивергентная эволюция. Филетическая эволюция — это изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе, эволюционирующем во времени как единое целое. Дивергентная эволюция заключается в образовании на основе одной предковой группы двух или нескольких производных. Она приводитк дифференциации более крупных таксонов на более мелкие, например классов на отряды, родов на виды. Как филетическая, так и дивергентная эволюция протекают на обшей генетической базе, поэтому между организмами сохраняется более или менее выраженное генотипическое и морфофункциональнос сходство. Согласно правилу необратимости эволюции, эволюция является необратимым процессом, и организмы не могут вернуться к прежнему состоянию, уже пройденному их предками ранее. 9. Homo sapiens как результат биологической и культурной эволюции. Основные этапы антропо-генеза и представители. Генетическое разнообразие человечества. АНТРОПОГЕНЕЗ- происхождение человека, процесс его эволюционного развития. Теория антропогенеза базируется на симиальной гипотезе Ч. Дарвина о происхождении человека от древней человекообразной обезьяны. Процесс перехода от обезьяны к человеку – гоминизация был длительным и сложным. Он включал развитие прямохождения и мозга, адаптацию руки к трудовой деятельности, появление членораздельной речи и др. Большую роль в очеловечивании обезьяны играло и изготовление орудий труда. Появление человека считается важнейшим событиемчетвертичного периода (антропогена), хотя, возможно, это произошло гораздо раньше. Полагают, что гоминидная (человеческая) линия эволюции отделилась от общего с обезьянами ствола 7–8 млн. лет назад, а древнейшие представители рода человек («Гомо») появились не позднее 2 млн. лет назад. Обычно выделяют 4 стадии развития человека – австралопитековые, архантропы, палеоантропы, неоантропы. Каждая из них характеризуется своими морфологическими особенностями и археологической культурой. Переходным звеном между человеком и обезьяной первоначально считались питекантропы (обезьянолюди). Они ходили на двух ногах, но обладали примитивным черепом, а объём мозга у них был в 1,5 раза меньше, чем у современного человека. Однако эта группа гоминид имела древность не более 1,6 млн. лет. В настоящее время переходным звеном и одной из первых ступеней в эволюции человека признают австралопитеков. Они также передвигались на двух ногах, что освободило руки и создало предпосылки к трудовой деятельности, и отличались от человекообразных обезьян строением скелета и черепа. Древнейшие восточноафриканские австралопитеки жили 5 млн. – 2,5 млн. лет назад, древность последних находок – до 6,5 млн. лет.. Предполагается, что именно человек умелый предшествовал в эволюции древнейшим людям – архантропам (питекантропам). Архантропы принадлежат к виду человек прямоходящий. Палеоантропы – древние люди, промежуточная ступень между человеком прямоходящим и человеком разумным, к которому близки по многим признакам. Жили 250 тыс. – 35 тыс. лет назад. Появление неоантропов (кроманьонцев) считается завершающей стадией биологической эволюции человека. Максимальный возраст находок – 40 тыс. лет. Отечественные антропологи, внесшие большой вклад в разработку теории эволюции человека, выделяют четыре стадии антропогенеза. I. Предшественники человека — австралопитековые. II. Древнейшие люди — прогрессивные австралопитеки, архантропы (питекантропы, синантропы, атлантропы, гейдельбергский человек и др.). III. Древние люди — палеоантропы (неандертальцы). IV. Ископаемые люди современного анатомического типа — неоантропы (кроманьонцы). Предшественники человека. Наиболее ранними представителями семейства гоминид считаются австралопитековые. Наиболее древние находки австралопитековых, найденные в Восточной Африке, датируются 4,5—6,5 млн лет. Изучение остатков скелета этих существ показало, что их зубы почти сходны с человеческими, объем головного мозга достигал более 500 см3, а масса тела составляла 35—55 кг. Они обладали способностью к прямохождению. От них произошли несколько видов более поздних австралопитеков, отличавшихся размерами, массой тела, особенностями в строении черепа. Древнейшие люди. Первыми представителями рода Homo, по мнению большинства специалистов, был прогрессивный вариант австралопитека — Человек умелый. Это название связано с тем, что эти существа умели изготовлять примитивные режущие и рубящие орудия из гальки. Рост Человека умелого достигал 150 см. объем мозга был на 100 см3 больше, чем у других австралопитеков и имел массу до 650 г. Он имел зубы человеческого типа, а первый палец стопы, как и у современного человека, не был отведен в сторону. В морфологическом плане Человек умелый незначительно отличался от австралопитеков, но способность изготовления орудий труда (хотя еще очень примитивных) позволила ему преодолеть грань, отделявшую ископаемых человекообразных обезьян от древнейших людей. Считается, что первая популяция человеческих существ имеет древность 2—2,5 млн лет. Но, по мнению многих ученых, первые люди могли появиться значительно раньше. Предполагают, что, расселяясь и попадая в новые условия существования, популяции Человека умелого образовывали отдельные изолированные формы архантропов, занимаю существенным признакам промежуточное положение между австралопитеком и современным человеком. К настоящему времени известно несколько ископаемых форм архантропов: питекантроп (обезьяночеловек), его останки были обнаружены на острове Ява; синантроп, его останки были обнаружены в пещере близ г. Пекина. Древние люди. Палеоантропы представляли собой крайне разнообразную как в морфологическом, так и хронологическом отношении группу ископаемых людей. Они заселяли обширные территории Европы, Азии и Африки. Первая находка скелетных останков палеоантропов была сделана в долине реки Неандерталь в Германии в 1856 г., откуда и пошло другое их название — неандертальцы. Большинство многочисленных находок останков палеоантропов датируется временем от 250 до 35 тыс. лет назад. Но ученые считают, что палеоантропы появились значительно раньше. Древние люди имели объем черепной коробки около 1400 см3, изготовляли разнообразные каменные орудия (рубила, скребла, остроконечники и др.), обладали зачатками членораздельной речи. Многие находки ископаемых останков в разных регионах свидетельствуют о значительной изменчивости популяций ранних неандертальцев. В настоящее время неандертальцев считают одним из подвидов Человека разумного. Люди современного анатомического типа. Последняя стадия эволюции человека — современные люди, или неоантропы. Впервые костные останки неоантропов были найдены в гроте Кро Маньон во Франции в 1868 г., откуда и пошло другое название — кроманьонцы. В целом кроманьонцы уже не имели существенных отличий от ныне живущих людей. Рост их составлял до 180 см, объем мозга — до 1600 см3. Мозговой отдел их черепа преобладал над лицевым, сплошной надглазничный валик отсутствовал, развитый подбородочный выступ указывал на то, что они смогли общаться с помощью членораздельной речи. 10. Тип Хордовые. Систематика типа и характерные черты организации. Медицинское и эпиде-миологическое значение представителей классов Позвоночных. Тип Хордовыеобъединяет животных, весьма разнообразных по внешнему виду, образу жизни и условиям обитания. Представители хордовых встречаются во всех основных средах жизни: в воде, на поверхности суши, в толще почвы и, наконец, в воздухе. Географически они распространены по всему земному шару. Общее число видов современных хордовых равно примерно 40 тыс. В тип Общие черты: 1. У всех хордовых имеется осевой скелет, первоначально возникающий в виде спинной струны, илихорды . Хорда представляет собой упругий нечленистый тяж, эмбрионально развивающийся путем отшнуровывания его от спинной стенки зародышевой кишки: хорда имеет энтодермальное происхождение.Пожизненно она сохраняется только у низших хордовых (за исключением асцидии и сальп). У большинства представителей хорда в той или иной мере редуцируется в связи с развитием позвоночного столба. У высших хордовых она является эмбриональным органом и у взрослых животных в той или иной мере вытесняется позвонками, в связи с этим осевой скелет из сплошного нечленистого тяжа становится сегментированным. Позвоночник , как и все другие скелетные образования (кроме хорды), имеет мезодермальное происхождение и формируется из соединительно тканного чехла, окружающего хорду и нервную трубку. 2 . Над осевым скелетом располагается центральная нервная система хордовых , представленная полой трубкой. Полость нервной трубки носит название невроцеля. Трубчатое строение центральной нервной системы характерно практически для всех хордовых. Исключение составляют лишь взрослыеоболочники . Почти у всех хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг . Внутренняя полость сохраняется в этом случае в виде желудочков головного мозга. Эмбрионально нервная трубка развивается из спинной части эктодермального зачатка. . Передний (глоточный) отдел пищеварительной трубки сообщается с наружной средой двумя рядами отверстий, получивших название висцеральных щелей. У низших форм на их стенках располагаютсяжабры . Жаберные щели пожизненно сохраняются только у низших водных хордовых. У остальных они появляются лишь как эмбриональные образования, функционирующие на некоторых стадиях развития или не функционирующие вовсе. 4. Хордовые, так же как и иглокожие , имеют вторичный рот . Он образуется эмбрионально путем прорыва стенки гаструлы на конце, противоположном гастропору . На месте же зарастающего гастропора формируется анальное отверстие . Полость тела у хордовых вторичная (целом ). Этот признак сближает хордовых с иглокожими и кольчатыми червями . 5. Метамерное расположение многих органов особенно четко выражено у зародышей и низших хордовых. У высших их представителей в связи с общим усложнением строения метамерия выражена слабо. 6. Хордовым свойственна двусторонняя ( билатеральная) симметрия тела . Как известно, этим признаком кроме хордовых обладают многие группы беспозвоночных животных . Тип Хордовые включает четыре подтипа: I. Полухордовые (Hemichordata) – баляноглосс, птиходера; II. Личиночно-хордовые (Urochordata) – асцидии; III. Бесчерепные (Acrania) – ланцетники; IV. Позвоночные (Vertebrata), которые включают несколько классов: Группа Anamnia (низшие позвоночные) 1. Круглоротые (Cyclostomata) – миноги, миксины – не имеют челюстей; 2. надкласс Рыбы (Pisces): а. класс Хрящевые и панцирные рыбы (Chondrichthyes) – акулы, скаты, химеры; б. класс Костные рыбы (Osteichthyes) – остальные рыбы; 3. Земноводные (Amphibia): а. Хвостатые – тритоны, саламандры; б. Бесхвостые – лягушки, жабы, квакши; в. Безногие – червяги; Группа Amniota (высшие позвоночные) 4. Пресмыкающиеся (Reptilia): а. Чешуйчатые – ящерицы, змеи; б. Черепахи; в. Крокодилы; г. Клювоголовые – гаттерия; 5. Птицы (Aves) – боковая ветвь эволюции, имеют множество специфических приспособлений а. Бескилевые – страусы; б. Пингвины; в. Килевые – остальные птицы; 6. Млекопитающие (Mammalia): а. Яйцекладущие – утконос, ехидна; б. Сумчатые – кенгуру; в. Плацентарные – остальные звери и человек 11. Сравнительная характеристика покровов тела у позвоночных животных. Нарушения развития покровов тела у человека. Филогенез наружных покровов: Основные функции покровов: ограничение и защита многоклеточного организма. У хордовых состоит из: * эпидермис, развивающийся из эктодермы * дерма, развивающаяся из мезенхимы Направление эволюции: * Однослойный эпидермис становится многослойным, у позвоночных 5 + 2 слоя, они дифференцируются и ороговевают наружу. * Появляются производные эпидермиса * Тонкая студенистая дерма утолщается и приобретает прочность за счет волокон эпидермиса. Производные дермы: * Хроматофоры, чешуя, роговые чешуйки, клюв, когти, волосы, перья, железы У всех хордовых есть железы, у низших хордовых это одноклеточные слизистые железы, начиная с рыб появляются ядовитые железы, у птиц сальные и у млекопитающих потовые железы. Нарушение онтогенеза покровов: * Альбинизм – полное отсутствии пигмента покровов * Витилиго – пигмент отсутствует участками * Гипертрихоз – избыток роста волос * Алопеция – отсутствие волос * Гиперкератоз – утолщение ногтей * Пахионексия – утолщение волос * Полимастия – увеличение числа молочных желез * Полителия – увеличение чиста сосков 12. Сравнительная характеристика скелета (мозгового, осевого, поясов и свободных конечностей) у позвоночных животных. Нарушения развития скелета у человека. · Низшие хордовые живут в водной среде · Высшие хордовые живут на суше. Перемещение из водной среды в воздушную, привело в значительному усложнению скелета и скелетной мускулатуры, особенно конечностей. Увеличилось количество групп окружающих конечность. Хорда. Основные функции скелета: опора и основание для прикрепления поперечно-полосатых мышц. o В центре осевого скелета лежит хорда. o В процессе эволюции возникли и сформировались позвонки, которые дифференцировались и увеличилось число от-делов позвоночника. o У человека в связи и прямохождением сформировались изгибы позвоночника – 2 лордоза (шейный и поясничный) и 2 кифоза (грудной и крестцовый). o Остатки хорды у высших позвоночных сохранились в виде межпозвоночных дисков. · У рыб есть 2 отдела позвоночника: туловищный и хвостовой. · У амфибий кроме туловищного и хвостового отдела появляется по одному шейному и крестцовому позвонку. · У рептилий шейный отдел имеет 8 позвонков (I атлант, II осевой), с возможностью поворачивать голову, грудной от-дел позвоночника сзади соединен с ребрами, поясничный и крестцовый отдел имеют большое количество позвонков + хвостовой отдел позвоночника. · У птиц шейный отдел позвоночника имеет до 25 позвонков, поясничный, крестцовый и хвостовой отдел позвоночника срастаться в один мощный крестец. · У млекопитающих в шейном отделе 7 позвонков, но может быть 6 и 8 позвонков, в грудном отделе 9-24 позвонка, в поясничном 3-9 позвонков, крестцовый – число варьирует, у человека срастается в единую кость с тазом, хвостовой отдел – длинный хвост или копчиковая кость. Нарушение онтогенеза скелета: · У человека есть разные дефекты формирования позвоночного канала, через которые могут выходить спинномозговые грыжи. · Могут быть патологические изгибы позвоночника – сколиоз. · Может сохраняться хвост (атавизм). Скелет головы. o Мозговой отдел черепа o Висцеральный отдел черепа В процессе эволюции шло: · уменьшение частей мозгового черепа · замена хрящей на кости · сокращение подвижных элементов. · число висцеральных дуг сократилось · I и II висцеральные дуги видоизменились и дали начало челюстям, костям лицевого черепа, слуховым костям и хря-щам гортани o У рыб первая челюстная дуга состоит из верхнего небноквадратного и нижнего меккелевого хряща, эта дуга соединяет-ся со второй висцеральной дугой состоящей из гиомандибулярного хряща, в результате чего получается гиостильное соединение мозгового и висцерального черепа. o Начиная с земноводных I дуга соединяется с черепом сворим небным хрящом – это аутостильное соединение. Из гио-мандибулярного хряща формируются слуховые кости. При нарушении онтогенеза у амфибий и рептилий вместо 3-х слуховых костей развивается только одна. Строение органа слуха у разных классов: · У рыб: имеется только внутренне ухо + перепончатый лабиринт с сатонитами, полулунный канал и зачаток улитки. · У амфибий: внутреннее ухо имеет строение как у рыб, но имеется еще среднее ухо с одной слуховой остью и барабан-ной перепонкой. · У рептилий: во внутреннем ухе улитка и полулунные каналы хорошо развиты, среднее ухо с малой полостью и имеет-ся зачаток наружного уха. · У птиц: хорошо сформировался наружный слуховой проход, в среднем ухе одна слуховая кость. · У млекопитающих: внутренне ухо имеет улитку с 2,5 оборотами, полулунные каналы, мешочек и маточка. В среднем ухе 3 слуховых кости и барабанная перепонка. Наружное ухо состоит из слухового похода и ушной раковины. Конечности: · В скелете конечностей сформировались пояса конечностей · Появилась пятипалая конечность · Уменьшилось число костей в дистальных отделах · Удлинились икроножные и укоротились дистальные отделы конечности Пороки развития: · Полидактилия – увеличение числа пальцев · Полифалангия – увеличение числа фаланг · Болезнь Шпренгеля – перемещение пояса конечностей на 1-2 позвонка вниз. · Деформация грудной клетки (воронкообразная и килевидная). Мускулатура. · Соматическая – поперечнополосатая мускулатура – развивается из миотомов сомита и иннервируется спинномозго-выми нервами. · Висцеральная мышечная ткань – развивается из других участков мезодермы и иннервируется вегетативными нервами и может быть как гладкой, так и поперечнополосатой 13. Эволюция висцерального скелета и органа слуха у позвоночных животных. o Висцеральный отдел черепа В процессе эволюции шло: · уменьшение частей мозгового черепа · замена хрящей на кости · сокращение подвижных элементов. · число висцеральных дуг сократилось · I и II висцеральные дуги видоизменились и дали начало челюстям, костям лицевого черепа, слуховым костям и хря-щам гортани o У рыб первая челюстная дуга состоит из верхнего небноквадратного и нижнего меккелевого хряща, эта дуга соединяет-ся со второй висцеральной дугой состоящей из гиомандибулярного хряща, в результате чего получается гиостильное соединение мозгового и висцерального черепа. o Начиная с земноводных I дуга соединяется с черепом сворим небным хрящом – это аутостильное соединение. Из гио-мандибулярного хряща формируются слуховые кости. При нарушении онтогенеза у амфибий и рептилий вместо 3-х слуховых костей развивается только одна. Строение органа слуха у разных классов: · У рыб: имеется только внутренне ухо + перепончатый лабиринт с сатонитами, полулунный канал и зачаток улитки. · У амфибий: внутреннее ухо имеет строение как у рыб, но имеется еще среднее ухо с одной слуховой остью и барабан-ной перепонкой. · У рептилий: во внутреннем ухе улитка и полулунные каналы хорошо развиты, среднее ухо с малой полостью и имеет-ся зачаток наружного уха. · У птиц: хорошо сформировался наружный слуховой проход, в среднем ухе одна слуховая кость. · У млекопитающих: внутренне ухо имеет улитку с 2,5 оборотами, полулунные каналы, мешочек и маточка. В среднем ухе 3 слуховых кости и барабанная перепонка. Наружное ухо состоит из слухового похода и ушной раковины. Конечности: · В скелете конечностей сформировались пояса конечностей · Появилась пятипалая конечность · Уменьшилось число костей в дистальных отделах · Удлинились икроножные и укоротились дистальные отделы конечности Пороки развития: · Полидактилия – увеличение числа пальцев · Полифалангия – увеличение числа фаланг · Болезнь Шпренгеля – перемещение пояса конечностей на 1-2 позвонка вниз. · Деформация грудной клетки (воронкообразная и килевидная). Мускулатура. · Соматическая – поперечнополосатая мускулатура – развивается из миотомов сомита и иннервируется спинномозго-выми нервами. · Висцеральная мышечная ткань – развивается из других участков мезодермы и иннервируется вегетативными нервами и может быть как гладкой, так и поперечнополосатой 14. Эволюция нервной системы у представителей разных типов животного мира. Сравнительная характеристика нервной системы у позвоночных животных. Нарушение развития нервной систе-мы у человека. Существует две интегрирующие системы: нервная система и эндокринная система Эндокринная система это древняя система регуляции. У позвоночных большое значение имеет НС т.к. способная быстро регулировать процессы и механизмы. НС закладывается из эктодермы в виде пластинки, а затем трубки над хордой, передний конец которой расщепляется и формирует головной мозг с 5 отделами (передний, промежуточный, средний, задний и продолговатый). · У рыб и амфибий самый крупный отдел мозга это средний, который связан с центрами зрения, передний мозг на полу-шария не разделен, промежуточный мозг связан с эпифизом, гипофизом и в нем расположен гипоталамус – централь-ный орган эндокринной системы. Тип мозга ихтиопсидный – центр интеграции средний мозг. · У рептилий увеличивается передний мозг и разделен на полушария, крыша которого состоит из нервных клеток (зачат-ки древней коры – архикортекс), и в нем особенно развиты полосатые тела. Средний мозг имеет большие размеры. Интегрирующим центром являются полосатые тела переднего мозга и средний мозг – ихтиопсидный тип мозга. · У млекопитающих маммалийный тип мозга – сильное развитие переднего мозга и коры. Передний мозг разделен на полушария соединенные между собой комиссурами, покрыт с наружи корой (скопление тел нервных клеток, имеет сложное строение и называется неокортекс) в которой находятся высшие центры зрительного, слухового, осязатель-ного и двигательного анализатора и центры высшей нервной деятельности. Промежуточный мозг включает гипотала-мус, эпифиз и гипофиз. В среднем мозге располагаются четверохолмие с подкорковыми центрами. Хорошо развит мозжечок, имеет свою кору и регулирует координацию движений и тонус мышц. Из переднего утолщения нервной трубки в начале филогенеза формируется три пузыря (передний, средний и задний, которые: Передний → telencephalon (конечный) et diencephalon (промежуточный) Средний → mesencaphalon (средний) Задний → metencephalon (задний) et medula oblongata (продолговатый). Многие пороки развития НС несовместимы с жизней. Пороки развития НС: · Рахизхиз (платиневрия) – не замыкание нервной трубки · Олигофрения с нарушением рефлексов · Микроцефалия и ацефалия · Прозенцефалия – недоразделение полушарий и недоразвитие коры – агирия – отсутствие извилин – олигирия – мало извилин – пахигирия – утолщение извилин 15. Сравнительная характеристика дыхательной системы у позвоночных животных (основные направления эволюции, особенности строения у представителей классов). Нарушения развития дыхательной системы у человека. Наиболее ранними органами дыхания хордовых стали жабры. У наземных хордовых они функционируют только у ли-чинок амфибий. Эволюция органов дыхания шла по пути увеличения дыхательной поверхности жабер. · У ланцетника есть только жаберные щели. · У круглоротых формируются жаберные мешки · У рыб на стенка жаберных щелей появляются жаберные лепестки с большим количеством капилляров. Позади жабер-ных дуг у кистеперых рыб формируется парный плавательный пузырь, выполняющий гидростатическую функция и газообменную функцию между кровью и воздухом, так как плавательный пузырь сообщается с глоткой. · Из кистеперых рыб произошли первые амфибии, у которых из плавательного пузыря образовались крупноячеистые легкие, их дыхательная поверхность небольшая и газообмен осущ за из жаберных дуг формируются дыхательные пути: гортань, трахея, бронхи, они постепенно удлиняются, и в них происходит согревание и увлажнение воздуха. · У рептилий легкие становятся мелкоячеистыми, появляются межреберные мышцы, диафрагма приобретает мышеч-ные мучки и постепенно становится дыхательной мышцей. · У человека поверхность легких составляет 90 м2, диафрагма – главная дыхательная мышца. Таким образом эволюция легких шла тоже по пути увлечения дыхательной поверхности, крупноячеистые легкие амфи-бий заменились мелкоячеистыми легкими с большим количеством внутренних перегородок у рептилий. У птиц и мле-копитающих легкие губчатые (альвеолярные), дыхательные пути удлинились и дифференцировались, усовершенство-валась дыхательная мускулатура. Среди амниот у человека эзофаготрахеальные и бронхолегочные свищи и кистозная гипоплазия легких (бронх связан с кистой имеющей малую дыхательную поверхность). Может быть аплазия или отсутствие диафрагмы → Exitus Letalis. 16. Сравнительная характеристика пищеварительной системы у позвоночных животных (основные направления эволюции, особенности строения у представителей классов). Нарушения развития пищеварительной системы у человека. Для хордовых характерна филогенетическая эмбриональная и функциональная связь пищеварительный и дыхательной систем. Дыхательная система развивается на базе пищеварительной системы у низших хордовых, эти системы функционируют совместно. У взрослых наземных позвоночных обе системы перекрещиваются в области глотки. Обе системы заклады-ваются у эмбриона над хордой, в виде прямой труби, которая в дальнейшем делится на три части: · Передняя часть – stomatodeus – у рыб и амфибий служит основанием черепа. У млекопитающих объем ротовой поло-сти увеличивается за счет складок верхней челюсти и небной кости. · Правая и левая складки срастаются и образуют вторичное твердое небо, которое разделяет ротовую и носовую поло-сти. Если это срастание нарушается у человека, то возникает порок развития – волчья пасть (порог имеет генетиче-ский механизм и может наследоваться). Зубы Зубы позвоночных развиваются из плакоидной чешуи рыб, у низших позвоночных в несколько рядов. · У рептилий все зубы одинаковые и расположены в один ряд и могут меняться несколько раз в течение жизни – это гомодонтная зубная система. · У млекопитающих зубы дифференцируются и выполняют определенные функции (резцы, клыки, малые и большие коренные зубы), расположены в альвеолярных ячейках челюстей и меняются всего один раз – молочные зубы на по-стоянные – это гетеродонтная зубная система. · У человека может встречаться редкая аномалия – гомодонтные зубы (все одинаковые). · На дне ротовой полости имеется язык. У рыб язык лишен мышц. У наземных позвоночных язык подвижный и разви-вается их трех зачатков (один парный и один непарный), если они не срастаются, то это приводит к аномалии – раз-двоенный язык. Глотка Глотка – выполняет дыхательную и пищеварительную функцию. · У рыб глотка имеет 5-7 жаберных щелей, они закладываются как непарные слепые выросты глотки – жаберные меш-ки, им навстречу выпячиваются наружные покровы – жаберные карманы, между ними есть щели, которые заклады-ваются и у наземных хордовых, но прорываются они только у личинок амфибий. · У млекопитающих и пресмыкающихся щели прорываются только при нарушении эмбриогенеза с формированием ла-теральных свищей и кист шеи, которые малигнизируются. · Первая жаберная щель у наземных хордовых превращается в евстахиеву трубу, барабанную полость и наружный слу-ховой проход. Кишечная трубка: · Кишечная трубка в процессе филогенеза удлиняется и дифференцируется на отделы, увеличивается количество одно-клеточных желез и появляются трубные многоклеточные железы (печень, поджелудочная железа, слюнные железы). · У ланцетника длинна пищеварительной системы составляет ⅓ длинны тела, а у человека длина пищеварительной си-стемы в 10 раз больше длинные тела. · Начиная с рептилий, появляется слепая кишка с симбиотическими бактериями и простейшими, что позволяет расши-рить рацион питания. Пороки развития: · Укорочение и недоразвитие любого отдела кишечника · Недоразвитие печени и поджелудочной железы · Свищи между трахеей и пищеводом · Персистирование клоаки (объединение прямой кишки и мочевых путей). · Гетеротопия – изменение места закладки – при замедленном перемещении зачатков поджелудочной железы с желу-дочным или кишечным положением. 17. Сравнительная характеристика кровеносной системы у позвоночных животных (основные направления эволюции, особенности строения у представителей разных классов). Нарушения раз-вития кровеносной системы у человека. Для высокоорганизованных животных нужно быстрое и эффективное перемещение жидкой внутренней среды организма, что обеспечивает система кровообращения. У хордовых она замкнутая. У ланцетника основными сосудами являются брюшная и спинная аорта. По брюшной аорте венозная кровь идет к орга-нам дыхания, а по спинной идет артериальная кровь к органам. Часть брюшной аорты периодически сокращается и проталкивает кров по сосудам (выполняет функцию сердца). В брюшную аорту впадают левый и правый кюверовы потоки, несущие кровь от органов пищеварения по воротной вене в печеночные вены. Правый кюверов проток превращается в верхнюю полую вену, а левый проток в коронарный синус сердца. · У рыб формируется 2-х камерное сердце и сохраняется один круг кровообращения. · У амфибий сердце 3-х камерное (2 предсердия и желудочек), из желудочка выходит артериальный ходус, который делится на 3 пары сосудов: ножнолегочная артерия (венозная кровь), правая и левая дуга аорты (смешанная кровь) и сонная артерия (артериальная кровь). · У рептилий в сердце появляется неполная межжелудочковая перегородка, из желудочка отходит 3 непарных сосуда: правая дуга аорты (артериальная кровь), левая дуга аорты (смешанная кровь) и легочная вена (венозная кровь). · У млекопитающих идет полное разделение венозного кровотока от артериального, сердце становится 4-х камерным (2 предсердия и 2 желудочка), правая дуга аорты редуцируется и остается только левая дуга аорты. · У человека сердце закладывается в области шеи, а затем перемещается в переднее средостение. У человека закладывается 6 пар жаберных артериальных дуг, но они не функционируют одновременно и от них сохра-няются только левые части IV и VI дуги (аорта и легочная артерия). Очень редко сохраняется правая половина IV дуги, при этом две дуги располагаются позади пищевода и сдавливают трахею → удушье и нарушение глотания. Пороки развития: · 2-х камерное сердце → Exitus Letalis · шейное положение сердца → Exitus Letalis · дефект межжелудочковой перегородки · дефект межпредсердной перегородки · Самый часты порог развития это сохранение Боталового протока между аортой и легочным стволом, который приво-дит к смещению венозной и артериальной крови. · Через этот проток кровь в эмбриональном периоде поступает из малого круга кровообращения перемещается в боль-шой руг кровообращения. · Редкий порог развития – отхождение от сердца легочного ствола → Exitus Letalis. 18. Сравнительная характеристика выделительной системы у позвоночных животных. Связь выде-лительной и половой систем. Нарушения развития мочеполовой системы у человека. Выделительная и половая система развиваются из одного источника – нефротома, который формируется в области ножки сомита и связан с вторичной полостью тела – целомом. Почки это орган выделения, проходящий в процессе филогенеза 3 этапа развития: · Пронефрос (предпочка) – головная почка – функционирует у личинок рыб и амфибий · Мезонефрос (первичная почка) – туловищная почка – функционирует у взрослых рыб и амфибий · Метонефрос (вторичная почка) – тазовая почка – функционирует у рептилий и млекопитающих От головного конца к клоаке тянется пронефритический канал, который расщепляется на 2: · вольфов канал соединенный с нефроном. · мюлеров канал образует яйцевод, передним концом открыть в целом. У самцов рептилий и млекопитающих мюлеров проток редуцируется, а у самок дает начало матке, влагалищу и придат-кам матки. У низших млекопитающих (яйцекладущие и сумчатые) есть по 2 влагалища, 2 матки и 2 яйцевода. У высших млекопитающих матка и влагалище непарные, а придатки (яйцеводы и яичники) парные. Почки состоят из нефронов, которые фильтруют внутреннюю среду организма. Сохраняет связь с целомом. Метонефрос (вторичная почка млекопитающих) утрачивает эту связь. Для экономии жидкости в ходе филогенеза почечные канальцы удлиняются, и появляется петля Генле для реабсорбции. У млекопитающих почки переместились в забрюшинные пространство. Порог развития мочеполовой системы: · Сегментирование почки · Удвоение почки · Удвоение мочеполовых органов · Опущение почки · Крипторхизм – не опущение яичка · Овотестис – гермафродитизм · 2-х рогая матки |