Биология. Экзамен. 1. Определение биологии как науки. Связь биологии с другими науками. Значение биологии для медицины. Фундаментальные свойства живого
 Скачать 1.81 Mb.
|
|
73. Филогенез дыхательной системы. Онтофилогенетические предпосылки врожденных пороков развития. Известно два типа дыхания: водное и воздушное. У водных хордовых животных дыхание жаберное. Эволюция шла в сторону уменьшения количества жаберных щелей. Так у ланцетника в стенках глотки имеются 100-150 пар жаберных щелей. У рыб - число жаберных перегородок сокращается до 5 пар, но увеличивается число жаберных лепестков. Жабры образуются из впячиваний глотки в виде жаберных мешков, а затем появляются перегородки с лепестками. У земноводных появляется воздушное дыхание. Это несовершенные мешковидные легкие, аналогичные плавательному пузырю кистеперых. Стенки мешков гладкие, тонкие, с небольшими перегородками. Воздухоносные пути отсутствуют. Дыхание у земноводных кожно-легочное. У рептилий - кожа не выполняет дыхательную функцию, т.к. она покрыта роговыми чешуями. Легкие ячеистые, в них появляются разветвленные перегородки. Прогрессивные изменения происходят в появлении воздухоносных путей. В трахее формируются хрящевые кольца, разделяясь, образуются два бронха. У птиц - губчатые легкие, пронизанные бронхами. У млекопитающих лёгкие альвеолярного типа. Формируется бронхиальное дерево, на концах бронхов — альвеолы. Появляется дыхательная мышца – диафрагма, которая разделяет полость тела на грудную и брюшную. Поверхность легких млекопитающих в 50-100 раз больше поверхности тела. Основные направления эволюции: 1. Смена жаберного дыхания на кожно-легочное, а затем — легочное. 2. Увеличение дыхательной поверхности легкого. 3. Появление и дифференцировка дыхательных путей. Пороки развития дыхательной системы: Сохранение жаберных щелей (жаберные свищи). Атрезия трахеи. Трахейно-пищеводные фистулы. Агенезия (отсутствие) или гипоплазия (недоразвитие) доли или целого легкого. Недоразвитие легкого, бронхов. Добавочные доли или целое легкое. Зеркальная закладка левого и правого легкого 74. Филогенез опорно-двигательного аппарата. Онтофилогенетические предпосылки врожденных пороков развития. Филогенез двигательной функции лежит в основе прогрессивной эволюции животных. Поэтому уровень их организации в первую очередь зависит от характера двигательной активности, которая определяется особенностями организации опорно-двигательного аппарата. Эволюция скелета позвоночных: o Дифференцировка позвоночника o Подвижное соединение шейных позвонков o Появление и развитие грудной клетки o Дифференцировка черепа на мозговой и лицевой отделы o Появление и развитие парных передних и задних конечностей и их поясов – плечевого и тазового o Появление и развитие частных приспособлений в связи с образом жизни. В подтипе Бесчерепные имеется только осевой скелет в виде хорды. У всех Позвоночных хорда постепенно вытесняется позвонками, и функционально заменяется позвоночным столбом. Замещение хорды позвоночным столбом — позволяет увеличить общие размеры тела и активизирует двигательную функцию. У рыб только два отдела позвоночника: туловищный и хвостовой. Это связано с перемещением их в воде за счет изгибов тела. Земноводные приобретают также шейный и крестцовый отделы, представленные каждый одним позвонком. Первый обеспечивает большую подвижность головы, а второй — опору задним конечностям. У пресмыкающихся удлиняется шейный отдел позвоночника, первые два позвонка которого подвижно соединены с черепом и обеспечивают большую подвижность головы. Появляется поясничный отдел, еще слабо отграниченный от грудного, а крестец состоит уже из двух позвонков. Млекопитающие характеризуются стабильным количеством позвонков в шейном отделе, равным 7. В связи с большим значением в движении задних конечностей крестец образован 5—10 позвонками. Поясничный и грудной отделы четко отграничены друг от друга. Филогенетически мозговой череп прошел три стадии развития: перепончатую, хрящевую и костную. У круглоротых он практически весь перепончатый и не имеет передней, не сегментированной, части. Череп хрящевых рыб почти полностью хрящевой. Впереди челюстной дуги располагаются обычно еще 1—2 пары предчелюстных дуг, имеющих рудиментарный характер. У костных рыб и остальных позвоночных осевой череп становится костным за счет процессов окостенения хряща в области его основания. У костных рыб начинается замещение первичных челюстей вторичными, состоящими из накладных костей. Земноводные в связи с переходом к наземному существованию претерпели значительные изменения висцерального черепа. Жаберные дуги частично редуцируются, а частично, меняя функции, входят в состав хрящевого аппарата гортани. Челюстная дуга своим верхним элементом — нёбно-квадратным хрящом — срастается полностью с основанием мозгового черепа. Для челюстного аппарата пресмыкающихся характерна более высокая степень окостенения, чем у земноводных. Часть хрящевого материала жаберных дуг входит в состав не только гортани, но и трахеи. Нижняя челюсть млекопитающих сочленяется с височной костью сложным суставом, позволяющим не только захватывать пищу, но и совершать сложные жевательные движения. У хордовых выделяются непарные и парные конечности. Непарные (спинные, хвостовой' и анальный плавники) являются основными органами передвижения у бесчерепных. У рыб возникают также парные конечности — грудные и брюшные плавники, на базе которых впоследствии развиваются парные конечности наземных четвероногих животных. У современных земноводных количество пальцев в конечностях равно пяти или происходит их олигомеризация до четырех. Дальнейшее прогрессивное преобразование конечностей выражается в увеличении степени подвижности соединений костей, в уменьшении количества костей в запястье сначала до трех рядов у амфибий и затем до двух — у пресмыкающихся и млекопитающих. Параллельно уменьшается также и количество фаланг пальцев. Характерно также удлинение проксимальных отделов конечности и укорочение дистальных. Расположение конечностей в ходе эволюции также меняется. Если у рыб грудные плавники находятся на уровне первого позвонка и обращены в стороны, то у наземных позвоночных в результате усложнения ориентации в пространстве появляется шея и возникает подвижность головы, а у пресмыкающихся и особенно у млекопитающих в связи с приподнятием тела над землей передние конечности перемещаются кзади и ориентируются не горизонтально, а вертикально. То же касается и задних конечностей. Онтофилогенетические пороки и аномалии развития скелета человека: Ахейрия – отсутствие кисти; Брахидактилия – отсутствие фаланг пальцев; Синдактилия – сращенные пальцы; Полидактилия – увеличенное количество пальцев; Акромегалия – увеличенные конечности; Сиреномелия – слияние нижних конечностей; Врожденный вывих бедра; Кривошея; Косолапость и другие деформации стоп; Сколиоз; Артрогрипоз. 75. Возникновение и развитие жизни на Земле. Химический, предбиологический, биологический и социальный этапы. Теорий возникновения жизни на Земле создано довольно много. Основные из них можно разбить на пять групп: - креационизм; - теория стационарного состояния; - спонтанное зарождение; - панспермия; - биохимическая эволюция. Так же гипотезы можно поделить на две гурппы: 1. Биогенез — происхождение живого от живого (гипотеза панспермии, стационарного состояния). 2. Абиогенез — происхождение живого от неживого (гипотеза самозарождения, биохимическая эволюция). Поговорим про биохимическую эволюцию. Эту гипотезу одним из первых предложил Опарин, согласно которой, жизнь возникла из неорганических веществ в специфических условиях древней Земли. Её основные этапы: 1. Химический – абиогенный синтез органических мономеров. Из оксида серы, аммиака, водяного пара, оксидов углерода и других веществ в древней атмосфере под действием электрических зарядов, вулканическое энергии и ультрафиолетового излучения образовался «первичный бульон». 2. Предбиологический – в водной среде происходили реакции полимеризации, из сложных соединений формировались белково-нуклеиново-липоидные комплексы (коацерваты, пробионты и т.д.), дающие начало первым живым организмам – примитивным одноклеточным – и всей органической жизни. 3. Биологический – возникли первые живые одноклеточные, которые были гетеротрофами, далее возникли автотрофы и фотосинтез. Организмы росли и размножались, усложняя свои структуры и обмен веществ. 4. Социальный - «процесс структурной реорганизации во времени, в результате которой возникает социальная форма или структура, качественно отличающаяся от предшествующей формы». Частным случаем социальной эволюции является социальное развитие. 76. Доказательства животного происхождения человека. Современные проблемы антропогенеза. В основе доказательств животного происхождения человека лежат доказательства эволюции органического мира. К фактам, доказывающим родство человека и животных, можно отнести сходство внешнего и внутреннего строения, сходство ранних стадий эмбрионального развития, а также наличие рудиментарных органов. Рудиментами являются копчик, кожная мускулатура, третье веко, аппендикс, ушная мышца, зубы мудрости и т. д. К доказательствам животного происхождения относят появление атавизмов, примерами которых могут служить наружный хвост, многососковость, развитый волосяной покров на теле и др. Физиологические – сходство протекающих процессов; палеонтологические – находки останков древних человекоподобных существ; генетические – сходство количества хромосом с человекообразными обезьянами. Антропогенез — учение о происхождении человека. К главным проблемам антропогенеза относятся место (прародита) и время появления древнейших людей, непосредственные предки человека, основные стадии антропогенеза, движущие силы антропогенеза на различных его этапах, соотношение эволюции физического типа человека с историческим прогрессом его культуры, развитием первобытного общества и речи. Главной проблемой является вопрос о происхождении человека. 77. Положение вида Homo sapiens в системе животного мира. Качественное своеобразие человека. В системе животного мира человек занимает следующее положение: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, отряд Приматы, подотряд Человекоподобные, семейство Гоминиды, род Человек, вид Человек разумный (Homo sapiens). Признаки типа Хордовые проявляются в эмбриональном развитии. Это: наличие хорды у зародыша; развитие нервной трубки на спинной стороне зародыша; жаберные щели в глотке. Принадлежность человека к подтипу Позвоночные определяют: формирование черепа и позвоночника; наличие двух пар конечностей; расположение сердца на брюшной стороне тела. Организм человека обладает всеми признаками класса Млекопитающие. У него: шейный отдел позвоночника из семи позвонков; имеется диафрагма, отделяющая грудную полость от брюшной; зубы подразделяются на резцы, клыки и коренные; имеются губы; сердце состоит из четырёх камер; сохранилась левая дуга аорты; имеется ушная раковина и три слуховые косточки в среднем ухе кожа с волосяным покровом, потовыми и сальными железами; имеются молочные железы. Признаки подкласса Плацентарные: постоянная температура тела; внутриутробное развитие; живорождение. Наиболее велико сходство человека с приматами. Признаки отряда Приматы: большая масса головного мозга; пятипалая хватательная конечность; ногти на пальцах; папиллярные узоры на кончиках пальцев, ладонях и стопах; хорошо развитые ключицы; одна пара млечных желез; замена молочных зубов на постоянные; бинокулярное зрение. Черты сходства человекообразных обезьян и человека: короткое туловище и длинные конечности; редукция хвостовых позвонков; сходное строение мозгового и лицевого отделов черепа; хорошо развитые лобные доли головного мозга; большое число извилин коры больших полушарий; наличие мимической мускулатуры; сходные группы крови. Качественное своеобразие человека (гоминидные триады – различия между человеком и антропоидными обезьянами): 1) морфологическое -абсолютное прямохождение -развитие кисти для осуществления тонких манипуляций -развитие относительно большого головного мозга (увеличение коры больших полушарий) 2) психосоциальное -абстрактное мышление -членораздельная речь (появление второй сигнальной системы) -трудовая деятельность, способность изготовлять орудия труда. А так же, развита мускулатура нижних конечностей, сводчатость стопы, S-образный позвоночник с 4 изгибами, бинокулярное зрение. 78. Морфофизиологические предпосылки выхода Homo sapiens в социальную среду. Биологическое наследие человека как один из факторов, обеспечивающих возможность социального развития. По мере приближения гоминид к человеку разумному биологическая эволюция замедлялась и возрастала роль социальных факторов. Вначале темпы биологической эволюции были очень велики. На конечных стадиях это выразилось в необычайной эволюции мозга. 5 млн. лет тому назад объем мозга австралопитеков был равен 500 см3. При появлении прямых предков современного человека, 100-200 тыс. лет тому назад этот объем составил 1500 см3. 30-40 тыс. лет тому назад появился современный человек – Homo sapiens, который вышел из-под власти биологических направлений эволюции, а его прогресс стал определяться социальными причинами. Биологическая эволюция человека как вида резко затормозилась. Социальная надбиологическая сфера человека оказалась способной без генетической эволюции обеспечить реакцией человека на всевозможные изменения в среде. Это было связано с появлением такой формы мышления, которая оказалась способной адекватно отражать объективные законы природы. В этот момент социальное полностью вытеснило биологическое среди факторов эволюции мозга, что ярко проявляется при индивидуальном развитии современного человека в постнатальный период. Речь у ребенка не появляется, если он не слышит слов от окружающих его людей. Процесс развития осуществляется как совершенствование человека – биологического существа. В первую очередь, биологическое развитие, так и развитие в целом, обусловливает фактор наследственности. Приобретенные в течение жизни навыки и свойства не передаются по наследству, наукой не выявлено также особых генов одаренности, однако каждый родившийся ребенок обладает громадным арсеналом задатков, раннее развитие и формирование которых зависит от социальной структуры общества, от условий воспитания и обучения, забот и усилий родителей и желания самого маленького человека. Черты биологического наследия дополняются врожденными потребностями человеческого существа, которые включают потребности в воздухе, пище, воде, активности, сне, безопасности и отсутствии боли. Если социальный опыт объясняет в основном сходные, общие черты, которыми обладает человек, то биологическая наследственность во многом объясняет индивидуальность личности, ее изначальное отличие от других членов общества. Вместе с тем групповые различия уже нельзя объяснять биологической наследственностью. Здесь речь идет об уникальном социальном опыте, об уникальной субкультуре. Следовательно, биологическая наследственность не может полностью создать личность, так как ни культура, ни социальный опыт не передаются с генами. Человек это часть природы, подчиненный действию естественных законов природы, а учербность этой природы является стимулом для развития социальности. 79. Понятие о расах и видовое единство человечества. Современная классификация и распространение человеческих рас. Роль факторов географической среды. Расы - это систематические подразделения внутри вида Homo sapiens. Каждая раса характеризуется совокупностью наследственно обусловленных признаков (цвет, кожи, глаз, волос, рост, особенности мягких частей лица, черепа и др.). Расы человека начали формироваться, как полагают, в эпоху позднего палеолита (около 30-40 тыс. лет тому назад). Тогда многие расовые признаки имели адаптивное значение и закреплялись естественным отбором в условиях определённой географической среды. Все расовые признаки являются внешними, носят адаптивный характер. Доказательство единства рас: одинаковы кариотип и метисация; общие видовые признаки (различие лишь вов второстепенных признаках); нет генетической изоляции между расами; данные молекулярной биологии. Человеческие расы: © Европеоидная – коренное население Европы, Южной Азии и Северной Африки. Признаки: узкое лицо, сильно выступающий нос, мягкие волосы, светлый или смуглый цвет кожи, складка верхнего века развита слабо, губы обычно тонкие, сильно растущие борода и усы. © Монголоидная – коренное население Центральной и Восточной Азии, Индонезии, Сибири. Признаки: уплощенное широкое лицо, уплощенный нос, жесткие прямые черные волосы, кожа достаточно темная с желтоватым оттенком, глаза узкие, верхнее веко закрыто кожной складкой, сильно выступающие скулы, борода и усы растут слабо. © Негроидная – коренное население Центральной и Южной Африки, Австралии. Признаки: лицо узкое и низкое, широкий нос, курчавые черные волосы, темная кожа, широко открытые глаза карего цвета, складка верхнего века развита слабо, толстые губы, борода и усы растут слабо. |