1. Форми життя клітинна та неклітинна
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
70.Захист біосфери Людське суспільство не може існувати поза природою, хоча в ході свого розвитку воно все більше віддаляється від прямої залежності від природного середовища. На відміну від інших живих організмів, котрі лише користуються можливостями, які надає їм навколишнє середовище, людина примушує його служити своїм цілям. Поняття "охорона природи" включає охорону природних ресурсів і охорону навколишнього середовища. В сучасному світі вирішальний вплив на структуру, розвиток і функціонування природних екосистем здійснює людина. Промислове і сільськогосподарське виробництво спричинює два глобальних деструктивних процеси, які визначають статус сучасних екосистем. Це незбалансоване зменшення природних ресурсів і забруднення навколишнього середовища. У зв'язку з ростом населення планети все менше залишається місць, які людина ще не освоїла. Але освоєння нових територій завжди тягне за собою порушення структури природних екосистем, втрату їхніх окремих елементів. Збір рослин, полювання на звірів спричиняються до зникнення деяких видів на освоєних ділянках території чи акваторії. Внаслідок вирубування лісів, розбудови населених пунктів, розорювання земель, створення водосховищ змінюються або зникають цілі екосистеми. Вилучення з екосистеми хоча б одного її елемента призводить до зниження її стійкості і порушення функціонування. Екосистеми мають механізми протидії деструктивним явищам, але існує певна межа, за якою починається необоротний розпад. Усі конкретні негативні наслідки, зокрема, зміна видового складу угруповань, розмірів і форми ареалів, шляхів синтезу окремих речовин, зміни у фенологічних явищах, синеволюційні процеси (явища, спряженої еволюції) і багато інших, цілком вписуються в таку схему. Необхідність підтримування природної різноманітності видів тварин і рослин усвідомлена людиною вже давно. Ще з III ст. до н. є. відомі факти видання правителями різних держав указів, якими регламентувалося використання лісів, мисливських угідь, оброблюваних земель тощо. Перші свідчення про елементи природоохоронної діяльності на теренах Київської Русі відносяться до XII ст. н. е. (відомий документ "Руська правда"). Вже у XVI ст. на її території існувала ціла мережа ділянок, де охоронялися місця розмноження і нагулу мисливських тварин. Перші наукові засади охорони рослин сформулював на початку XIX ст. відомий німецький природодослідник А. Гумбольдт. Він запропонував термін "пам'ятник природи", яким широко користуються і тепер, а також сформулював ряд природоохоронних ідей, котрі поступово втілювалися в життя. Зокрема, першою спробою створити національний парк було створення у Франції ще в XVII ст. "Лісу на Фонтенбло". Першим національним нарком у сучасному розумінні був Йєлоустонський парк (США), створений у 1872. Успішне розв'язання проблем охорони природи розпочинається зянвентаризації флори і фауни конкретної території. Оскільки охорона природи - справа державна, результати інвентаризації у вигляді переліку видів, які перебувають в екстремальному стані (скорочення ареалу, зменшення чисельності тощо), набувають значення державних документів. Червона книга - універсальна форма державного контролю над видами, котрим загрожує зникнення. Кожна цивілізована країна світу розробляє і затверджує власну Червону книгу, до якої заносяться види, що на території даної країни потребують охорони, тимчасом як в інших країнах вони можуть бути достатньо поширеними, а отже, не підлягають охороні. Особливо це стосується видів, які перебувають на даній території на межі свого ареалу. Охороняючи види на межі ареалів, ми певною мірою "укріплюємо кордони", всередині яких види є автохтонними (місцевого походження). Тим самим підтримується стабільність та цілісність біомів і планетарної екосистеми в цілому. Певні види часто не можуть існувати самостійно, а успішно розвиваються і розмножуються лише в складі угруповань. При цьому іноді спостерігається приуроченість тих чи інших видів, зокрема ендемічних, реліктових, до певних рослинних угруповань (ценотипи). Тому при охороні таких видів важливо зберегти фітоценози, в яких вони зростають у природних умовах. Враховуючи це, в ряді країн запроваджено Зелену книгу, до якої вносять перелік фітоценозів, що підлягають охороні. Наприклад, до Зеленої книги України занесено водні рослинні угруповання, в яких головним ценозоутворювачем є водяний горіх; угруповання з домінуванням ковили Лессінга та багато інших. Орієнтуючись на Зелену книгу, зручніше визначати стан окремих екосистем і потребу в їх охороні. Рідкісними є ті рослинні угруповання, де ценозоутворювачами стають види, занесені до Червоної книги. З огляду на окреслене коло проблем можна дати таке визначення: охорона природи - це комплекс заходів, організованих і контрольованих на державному, міжнародному і суспільному рівнях, затверджений законодавчо і спрямований на збереження видової різноманітності та стабільності екосистем і природних ресурсів. Основна мета охорони природи - створення оптимальних умов існування людського суспільства, задоволення матеріальних та культурних потреб існуючих і майбутніх поколінь людства. Охорона природи - справа територіальна. Цінність територій, що підлягають охороні, визначається передусім оцінкою стану рослинних угруповань. Природні ресурси - це частина явищ і предметів навколишнього середовища, котрі можуть бути використані як предмети праці чи умови відновлення робочої сили або засобів виробництва. Ресурси поділяються на вичерпні і невичерпні. Вичерпні поділяються на відновлювані (рослинні, тваринні, грунтові, ландшафтні) та невідновлювані (корисні копалини), а також на біотичні, абіотичні, використовувані та потенційні. Невичерпні ресурси поділяються на космічні, кліматичні і водні. Охорона природи стосується багатьох сфер людської діяльності і розглядається в кількох аспектах. Науковий аспект передбачає збереження еталонів живої природи на популяційно-видовому і екосистемному рівнях. Вивчення природних процесів необхідне для того, щоб прогнозувати закономірності змін, спричинених втручанням людини в хід глобальних і локальних природних процесів. Економічний аспект охорони передбачає ретельне вивчення можливостей подальшого використання ресурсів у плані їх відновлення або збереження стабільності екосистем. Перш ніж вилучити з використання певну територію, акваторію чи окремий елемент довкілля, екологи і економісти ретельно підраховують потенційні втрати і майбутні надбання. Оздоровчо-гігієнічний аспект охорони має значення перш за все для медицини, тому розглядається окремо. Естетико-виховний аспект враховує потужні можливості природного середовища в розвитку спостережливості, формуванні позитивних рис характеру тощо. Реальне втілення програм охорони окремих видів неможливе без контролю території їхнього поширення. Саме тому головною запорукою тут стає відчуження ділянок землі (водного дзеркала), на яких постійно зростають певні види рослин або постійно перебувають, годуються чи розмножуються певні види тварин, що потребують охорони. На відчужених землях, відповідно рівня охорони, забороняється організація промислового і сільськогосподарського виробництва, інших видів діяльності, часом навіть відвідування з метою відпочинку. Впродовж XX ст. у світі поступово сформувався більш-менш універсальний підхід до цієї проблеми. Він полягає у розробці мережі об'єктів охорони природи. Діяльність і завдання кожного об'єкта охорони організується, координується і контролюється з боку відповідного відомства. Кожна держава може мати свої категорії охорони, але загалом усі об'єкти можна згрупувати за ступенем охорони таким чином: - пам'ятки природи. Це невеликі ділянки, на яких охороні підлягають окремі дерева, озера, фрагменти лісу чи степу; навколо пам'яток природи повинні встановлюватися попереджувальні таблички з відповідною інформацією; - заказники природи. Це ділянки площею від кількох десятків, до кількох тисяч гектарів, на яких забороняється проведення певних видів господарської діяльності (наприклад, оранка землі, вирубка лісу, збір рослинної сировини, відлов риби тощо). Територія чи акваторія заказників, як правило, демар- кується і оснащується необхідною інформацією для відвідувачів; тут також відповідними державними органами регулярно проводиться інспекція; - заповідники. Це державні установи зі своїм штатом співробітників і диференційованою територією; окремі ділянки в заповідниках є абсолютно заповідними, на інших проводять регламентований сінокіс, вирубку дерев та деякі інші господарські заходи. Літопис природи, який ведеться в заповідниках, використовується при складанні довготривалих прогнозів погоди, визначенні термінів проведення певних сільськогосподарських робіт тощо. На території заповідника строго заборонене перебування сторонніх осіб; - біосферні заповідники. Це заповідники, в яких охороняються унікальні природні об'єкти світового значення. Статус біосферного заповідника присвоюється лише після ретельної інспекції з боку компетентних міжнародних організацій; ними ж координується науково-дослідницька та моніторингова діяльність таких заповідників. На території біосферного заповідника строго заборонене перебування сторонніх осіб; - національні природні парки. Це великі території, на яких, крім заповідників, можуть знаходитися заказники і пам'ятки природи, населені пункти, сільськогосподарські угіддя, транспортні мережі, інші комунікації, місця відпочинку й оздоровлення. Ця форма охорони природи найбільш відповідає оп- тимізації матеріальних і культурних потреб людини. Першим справжнім заповідником на території України є Асканія-Нова, де заповідний режим існує з 1841 р. Першим у світі природним національним парком став Иєлоустонський парк, створений у США в 1872 р. В Україні подібні проекти почали втілювати в життя лише наприкінці XX ст. Неабияке значення об'єкти охорони природи мають для медицини. Сучасна мережа основних об'єктів охорони природи в Україні включає: - біосферні заповідники - Карпатський, Асканія-Нова, Чорноморський, Дунайський - природні заповідники - Поліський, Розточчя, Медобори, Горгани, Канівський, Дніпровсько-Орільський, Єланецький степ, Казантипський, Опутцький, Карадазький, Кримський, Ялтинський гірсько-лісовий, Мис Мартьян, Луганський, Рівненський, Черемський, Український степовий (його відділеннями є: Хомутівський степ, Михайлівська цілина, Кам'яні могили і Крейдова флора); - національні природні парки - Шацький, Яворівський, Сколівські Бескиди, Синевир, Карпатський, Подільські Товтри, Вижницький, Деснянсько-Старо гутський, Святі Гори, Азово-Сиваський, Ужанський, Гуцульщина. Біорізноманіття рослинного і тваринного світу створює природні ресурси, що забезпечують людину їжею, сировиною для різних галузей промисловості, у тому числі фармацевтичної. Незалежно від прикладного значення, біорізноманіття є фактором творення середовища життя людини. Світова громадськість, занепокоєна небезпекою втрати біорізноманіття, на Конференції ООН з довкілля та розвитку (Ріо-де-Жанейро, 1992), схвалила Конвенцію про біорізноманіття, яка набула чинності в грудні 1993 р. Україна приєдналася до цієї Конвенції, яка вступила у дію в нашій державі з 1995 р. після її ратифікації Верховною Радою. Україна бере активну участь в міжнародних програмах, спрямованих на захист довкілля, зокрема, у формуванні Панєвропейської екологічної мережі шляхом розширення системи об'єктів охорони природи. Значну природоохоронну роботу здійснює Національний комітет України з програми ЮНЕСКО «Людина і біосфера». До Світової мережі біосферних заповідників включено шість об'єктів України: - Карпатський. Асканія-Нова, Чорноморський, Дунайський біосферні заповідники, Ужанський національний природний парк з Надсянським регіональним ландшафтним парком у складі українсько-польсько-словацького біосферного заповідника "Східні Карпати". Шацький національний природний парк. ГЕНЕТИКА 1.Предмет,завдання генетики людини і медичної генетики Генетика- наука про закономірності спадковості та мінливості організмів. Медична генетика вивчає закономірності успадкування і мінливості ознак співвідносно до патології людини, виявляє причини виникнення спадкових хвороб. Основні завдання медичної генетики: - захист людини від ураження спадкового матеріалу і розвитку спадкових хвороб; - вивчення спадкових хвороб і синдромів; - використання генно-інженерних методів створення вакцин з метою запобігання інфекційних хвороб; - визначення ролі спадковості і середовища у виникненні неспадкових форм патології. Предмет: дослідження і можливе попередження наслідків генетичних дефектів у людини. Мета медичної генетикиполягає в розробці шляхів збереження і продовження життя людини, оздоровлення умов її існування, виявлення екологічних чинників, які призводять до захворювання, запобігання екогенетичних хвороб. 2.Хромосомні та геномні рівні організації спадкового матеріалу Геномний рівень організації спадкового матеріалу, який об'єднує всю сукупність хромосомних генів, характеризується відносно більшою стабільністю, ніж генний і хромосомний рівні. Геном - сукупність всіх генів організму; його повний хромосомний набір. Структурною і функціональною одиницею геному є ген. Ген — одиниця спадкового матеріалу, що відповідає за формування певної елементарної ознаки. Ген є ділянкою молекули ДНК , що містить інформацію для синтезу РНК.Загальне число генів людини або його генотип досягає 40 тис. Генотип - сукупність генів даного організму. Результатом функціонування геному є формування фенотипу цілісного організму. Фенотип- це сукупність всіх ознак (зовнішніх і внутрішніх) і властивостей організму, які можна спостерігати при анатомічних, фізіологічних, морфологічних і цитологічних дослідженнях. Фенотип - це результат реалізації генотипу за певних умов зовнішнього середовища.У зв'язку з цим фенотип організму не можна представляти як просту сукупність ознак і властивостей, це організм у всьому різноманітті його характеристик на всьому протязі індивідуального розвитку. Таким чином, підтримання сталості організації спадкового матеріалу на геномном рівні має першорядне значення для забезпечення нормального розвитку, організму і відтворення у особини в першу чергу видових характеристик.У той же час допустимість рекомбінації одиниць спадковості в генотипах особин обумовлює генетичну різноманітність їх, що має важливе еволюційне значення. Мутаційні зміни, які реалізуються на геномному рівні організації спадкового матеріалу, - мутації регуляторних генів, що володіють широкою плейотропною дією, кількісні зміни доз генів, транслокації та транспозиції генетичних одиниць, що впливають на характер експресії генів, нарешті, можливість включення в геном чужорідної інформації при горизонтальному перенесенні нуклеотидних послідовностей між організмами різних видів, - опиняючись іноді еволюційно перспективними. Хромосомний рівень організації спадкового матеріалу характеризується особливостями морфології і функцій хромосом. Роль хромосом у передачі спадкової інформації була доведена завдяки:1) відкриття хромосомного визначення статі,2) встановлення груп зчеплення генів, відповідних числу хромосом,3) побудови генетичних і цитологічних карт хромосом.У ДНК-вірусів, бактерій, синьо-зелених водоростей, а також у самореплицирующихся органелах клітин еукаріот (пластиди, мітохондрії, кінетопласт та ін) спадковий матеріал представлений єдиною хромосомою, яка являє собою голу двуспіральную молекулу ДНК.У більшості РНК-вірусів хромосома представлена голою однонитевой молекулою РНК, наприклад у ВІЛ. Транскрипція і реплікація генетичної інформації здійснюється за участю ферментів клітини-господаря.Хромосоми прокаріот представлені голою кільцевою молекулою ДНК. Прокаріоти містять тільки по одній хромосомі і є гаплоїдії. Молекулярна маса ДНК прокаріот відповідає приблизно 2000 структурних генів, довжиною близько 1 500 пар азотистих основ. Гени розташовуються лінійно і несуть інформацію про структуру 3-х - 4,5 тисяч різних білків.Хромосоми еукаріот, на відміну від хромосом прокаріотів, побудовані з нуклеопротеїду, головними компонентами якого є ДНК і два типи білків - гістонових (основних) і негістонових (кислих) білків. Встановлено, що в хромосомах еукаріот (за винятком політенних хромосом) є лише одна безперервна нитка ДНК, що представляє єдину гігантську двуспіральную молекулу, що складається із сотень мільйонів пар нуклеотидів. Довжина ДНК в хромосомі може досягати декількох сантиметрів. 3.Хроматин:структурна організація Хромати́н — комплекс молекул ДНК та специфічних білків, що складає хромосоми. В клітинах еукаріотів хроматин знаходиться в ядрі, а в клітинах бактерій та архей — у нуклеоїді. Основні білки, що входять до складу хроматину еукаріотів та архей — гістони; бактерії, що не мають гістонів, мають менш щільно упакований хроматин. Багато інших білків також грають важливі ролі, їх роль заключаються у зберіганні ДНК, контролі доступності ДНК, її модифікаціях, реплікації та експресії генів.Хроматин, нуклеопротеїд клітинного ядра, що становить основу хромосом. До складу хроматину входять: ДНК (30-40% по масі), гістони (30-50%), негістонові білки (4-33%) і РНК. Кількість негістонових білків, РНК, а також розміри молекул ДНК коливаються в широких межах залежно від методу виділення хроматину і природи об'єкта.Залежно від ступеня конденсації (щільності упаковки) і активності хроматину в інтерфазі розрізняють гетерохроматин і еухроматин. Гетерохроматин сильно ущільнений і генетично неактивний. Здебільшого до 90 % хроматину знаходиться саме в такій формі. Гетерохроматин буває конститутивний (структурний) і факультативний. Якщо для факультативного гетерохроматину конденсований стан - явище тимчасове, наступає як наслідок інактивації хроматину, наприклад, в ході розвитку або диференціювання, то конститутивний гетерохроматин конденсований завжди. Еухроматин-малоконденсований, деспіралізований. Тому під електронним мікроскопом він виявляється у вигляді світлих ділянок ядра. Еухроматин відрізняється від гетерохроматину менш щільною упаковкою хромосом, його матеріалу, великою кількістю негістонових білків і ін.. Може інактивуватися і набувати властивості факультативного гетерохроматину.Структуру хроматину формує елементарна фібрила діаметром 10 нм. Для неї відомі 4 рівня укладання в більш складні структури. |