Биология экзамен. 1 Раздел I. Общая характеристика жизни
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
ПРАВИЛА ЭВОЛЮЦИИ Правило необратимости эволюции (Л. Долло, 1893) Эволюция – процесс необратимый и организм не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков Правило прогрессирующей специализации (Ш. Депере, 1876) Группа, вступившая на путь специализации, как правило, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации.Если в процессе эволюции одна из групп позвоночных, скажем ветвь рептилий, приобрела адаптации к полету, то на последующем этапе эволюции это направление адаптации сохраняется и усиливается, поскольку организм определенного строения не может жить в любой среде. Правило происхождения от неспециализированных предков (Э. Коп, 1896) Обычно новые крупные группы берут начало не от специализированных представителей предковых групп, а от сравнительно неспециализированных. Млекопитающие возникли не от высокоспециализированных форм рептилий, а от неспециализированных. уточное положение. Причина происхождения новых групп от неспециализированных предков в том, что отсутствие специализации определяет возможность возникновения новых приспособлений принципиально иного характера. У таких форм скорее могут возникнуть эволюционные изменения, направленные к лучшему прикреплению внутри организма хозяина, лучшему использованию питательных веществ, более эффективному способу размножения и т. п. Правило адаптивной радиации (Г. Ф. Осборн, 1902) Филогенез любой группы сопровождается разделением группы на ряд отдельных филогенетических стволов, которые расходятся в разных адаптивных направлениях от некоего исходного среднего состояния. По существу, это правило не что иное, как принцип дивергенции, подробно описанный Ч. Дарвином (1859) при обосновании гипотезы естественного отбора. Дарвин говорил о внутривидовой приспособительной дивергенции к различной пище, несколько различным условиям существования и т. п. и рассматривал ее как обязательный этап образования новых видов. В дальнейшем принцип дивергенции был положен в основу представлений об идиоадаптациях (А. Н. Северцов) и соответственно о развитии группы по пути аллогенеза в эволюционной морфологии. Правило чередования главных направлений эволюции (И.И. Шмальгаузен, 1939) Арогенная эволюция чередуется с периодами аллогенной эволюции во всех группах.Эволюция представляет непрерывный процесс возникновения и развития новых и новых адаптации – адаптациогенез. Одни из вновь возникающих адаптации оказываются очень частными, и их значение не выходит за пределы узких условий. Другие дают возможность выхода группы в новую адаптивную зону и непременно ведут к быстрому эволюционному развитию групп в новом направлении. Обычно одна из форм получает какую-то новую адаптацию, оказывающуюся основой для следующего быстрого периода филогенетических новообразований. Правило усиления интеграции биологических систем (И. И. Шмальгаузен, 1961) Биологические системы в процессе эволюции становятся все более интегрированными, со все более развитыми регуляторными механизмами, обеспечивающими такую интеграцию.Сейчас известны основные направления такой интеграции, идущей на уровне популяции и биогеоценозов. На уровне популяции это означает поддержание определенного уровня гетерозиготности, которая является основой интеграции всего популяционного генофонда в сложную, лабильную и устойчивую одновременно генетическую систему, способную к саморегуляции (численности, структуры), генетико-экологическому гомеостазису. 8. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований покровов тела в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития покровов тела у человека. Усиление функций защиты(от однослойного эпидермиса к многорядному ороговевающему у позвоночных). Активация функций (появление производных эпидермиса:слизистых,потовых,млечных желез,придатков кожи: чешуи,когтей,ногтей,волос и сальных желез) Расширение функции(дыхание,выделение,трофическая,регуляторная:тепло- и терморегуляция,рецепторная и т.д.) Интеграция функций покровов тела с дыхательной,кровеносной,выделительной,нервоной системами организма Клеточные механизмы: Клеточная индукция пролиферация дифференциация клеточная адгезия перемещение клеток частичная клеточная гибель пороки развития и чем обусловлено: Аплазия-2,3; гипоплазия кожи-1,3; ихтиоз-6; аплазия ногтей-1,2,3; онихогрифоз-2,3; аплазия потовых, млечных, сальных желез-1,2,3; добавочные млечные железы(полимастия)-5,1,6; многососковость(полителия)-2,3,5,1. Вопрос 9: Основные направления и способы морфофункциональных преобразований скелета хордовых в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития скелета у человека. Направление эволюции: морфо-физиологический прогресс. 9. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований скелета хордовых в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития скелета у человека. Субституция(хорда замещается позвоночником) Усиление функции опоры(соеденительнотканный-хрящевой-костный). расширение функции(защита спинного мозга,опора для поясов клнечностей,движение вокруг оси,кроветворение) Интеграция с нервной системой(нервная трубка-индуктор развития и смыкания дуг позвонков) с мышечной (обеспечение движения) кровеносной(кроветворение) дыхательной(обеспечивает акт вдоха и выдоха у наземных животных,а следовательно,один из механизмов нагнетающей способности грудной клетки) . ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ(осевой скелет-число позвонков увеличивается) Клеточные механизмы Клеточная индукция пролиферация дифференциация клеточная адгезия перемещение клеток частичная клеточная гибель Пороки и их причины: Аплазия позвоночника-4,6; аплазия отдельных позвонков-2,4,6; несмыкание дуг позвонков-1,2,4,5; сохранение шейных,поясничных ребер-2,3,6; наличие хвоста-2,5. Эволюция скелета головы Мозговой череп Усиление функции опоры и защиты (соеденительнотканный-хрящевой-костный) Компенсация функции (усиление защитной и опорной функции осуществляется за счет уменьшения числа костей. При этом объем и прочность значительно возрастают) Интеграция а)с нервной системой (развитие зависит от степени развития головного мозга) б) висцеральным скелетом(соединение мозгового черепа с челюстями: у низших позвоночных-гиостильный,у амфибий и рептилий-аутостильный, у млекопитающих-нижняя челюсть присоединяется непосредственно,образуя подвижный сустав) Олигомеризация(меньший объем костей) Пороки и их причины: Аплазия костей черепа(полная,отдельных костей)-3,4,5; мозговые грыжи(лобная.затылочная,основания черепа)-1,2,5. Висцеральный череп Направление эволюции:морфо-физиологический регресс Смена функции(изначально висцеральный скелет являлся опорой для передней части пищеварительного тракта и состоял из 6 висцеральных дуг. Затем дуги претерпевают сложные превращения, преобразуясь6€1 и 2 в челюсти,а у высших позвоночных-в подъязычную(тело,передние рожки) и слуховые(столбик у амфибий,молоточек,наковальня,стремечко у млекопитающих) 3-задние рожки подъязычной кости 4-задние рожки подъязычной кости и щитовидный хрящ 5,6 хрящи гортани,возможно трахеи. Пороки развития и причины(клеточ. механизмы):аномалии строения подъязычной кости,наковальни,молоточка,стремечка,хрящей гортани-гибель клеток,дифференцировка,клеточная индукция. Эволюция скелета конечностей Направление эволюции: морфо-функциональнй прогресс. Способы преобразований: 1.Расширение функций(у рыб непарные и парные плавники-органы удержания тела на определенном уровне и создания устойчивости,затем они становятся рулями глубины и направления движения,а у донных рыб-органми передвижения по дну и опоры. Появление и совершенствование движений в конечностях наземного типа. Рука человека орган и продукт труда). 2. активация функций (превращение пассивных органов в активные на примере развития подвижных плавников рыб из боковых кожных складок и замены прочного соединения элементов скелета плавника подвижными сочленениями в виде суставов в конечностях наземного типа) 3.Усиление функции (на примере появления и совершенствования конечности наземного типа:упрощение строения и уменьшение числа элементов,появление подвижных сочленений-сложного рычага,части которого подвижны относительно друг друга,приводят к увеличению двигательной активности) 4.Интеграция функции(мышечной,кровообращения,нервной системами органов) Пороки развития и причины:Аплпзия конечностей-клеточная адгезия,адгезия,перемещение клеток,частичная клеточная гибель; Аплазия отедльных элементов- клеточная адгезия,адгезия,перемещение клеток,частичная клеточная гибель; Полидактилия-пролиферация,клеточная индукция,дифференциация; Синдактилия-адгезия,индукция,перемещение клеток,частичная клеточная гибель. Вопрос 10: Основные направления и способы морфофункциональных преобразований пищеварительной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития пищеварительной системы у человека. Направление морфофункциональной эволюции:морфо-физиологический прогресс (улучшение переработки и освоения пищи). 10. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований пищеварительной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития пищеварительной системы у человека. Усиление функции(дифференциация пищеварительной трубки-сначала переднего,затем-заднегл и среднего отделов-привела к специализации и интеграции отделов ЖКТ организмов) Активация функций(эволюция процессов пищеварения от внутриклеточного к внутриполостному и его форме-пристеночному-сопровождалось увеличением количества ферментов,участвующих в пищеварении) Расширение функции(появление защитной функции:скопленеие лимфоидной ткани в области глотки,аппендикса. Печень выполняет барьрную,трофическую роль организма,является органом кроветворения,депо крови. Поджелудочная железа-регуляторный орган. На примере ротовой полости:механическая обработка пищи расширяется ее первичной химической обработкой,язык становится органом речи и органом чувсив(вкуса)) Компенсация функции(на примере зубов:уменьшение числа рядов и зубов сопровождается усилением функции за счет их дифференциации) Интеграция функции(с органами дыхания:образование жаберных щелей,легочных карманов,трахеи. С органами кровообращения:развитие капиллярной сети в тонком кишечнике и других отделах ЖКТ). Пороки развития и причины(клеточные механизмы): Аплазия органов ЖКТ-нарушение дифференцировки,пролиферации; перемещение клеток,гибель клеток. Атрезии органов ЖКТ-клеточная индукция,пролиферация,клеточная адгезия, перемещение клеток. Стеноз органов ЖКТ- пролиферация,клеточная адгезия, перемещение клеток. Трахеопищеводные свищи-клеточная индукция,клеточная адгезия, перемещение клеток,гибель клеток. Расщелина твердого неба,губы- клеточная адгезия, перемещение клеток,гибель клеток. Наличие дополнительных зубов в ряду и дополнительных зубных рядов- пролиферация, перемещение клеток. 11. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований дыхательной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития дыхательной системы у человека. Усиление функции газообмена(за счет увеличения площади газообмена: у рыб появление лепестков в жабрах, у наземных-появление губчатой ткани в легких) Активация функции(появление воздухопроводящих путей,альвеол, сурфактанта улучшает скорость и качество насыщения крови кислородом) Интеграция функции а) с органами пищеварения:жаберные дуги и легочные мешки закладываются в области глотки, б) с органами кровообращения:появление и совершенствование капиллярной сети увеличивает поверхность газообмена. Появление второго круга кровообращения) Расширение функции (на примере появления и совершенствования органов воздухопроведения:формирование носовой полости,носоглотки,гортани.трахеи,бронхиального дерева приводят к согреванию,увлажнению,механическому и химическому очищению,обеззараживанию воздуха. При этом в легких ускоряются процессы насыщения крови кислородом. В гортани формируется голосовой аппарат.) Пороки развития и причины(клеточные механизмы): Аплазия легкого(1-,2дсторонняя)-клеточная адгезия,перемещение клеток, частичная клеточная гибель Гипоплазия(легкого,доли.сегмента)- клеточная адгезия,перемещение клеток, частичная клеточная гибель Атрезия бронха-пролиферация, клеточная адгезия,перемещение клеток. Аплазия бронхиального дерева с последующим ателектазом- клеточная адгезия,перемещение клеток, частичная клеточная гибель Шейные свищи- клеточная адгезия,перемещение клеток, частичная клеточная гибель Трахео-пищеводные свищи- клеточная адгезия,перемещение клеток, частичная клеточная гибель. 12. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований кровеносной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития кровеносной системы у человека. Субституция (брюшная аорта,выполняющая роль сердца у низших хордовых,замещается сердцем у высших) Усиление функции (появление 2 круга кровообращения,увеличение отделов сердца 2х,3х и 4х-камерное-привело к дифференцировке крови в полостях сердца,а в последующем и в сосудистом русле; увеличение сократительной способности миокарда привело к увеличению минутного объема крови и скорости движения крови по сосудам) Активация функции( с увеличением скорости кровотока,объема циркулирующец крови, появлением и развитием капиллярной сети увеличилась площадь активной поверхности для газообмена,всасывания продуктов питания и диссимиляции) Интеграция функций (с другими системами органов:дыхательной-газообмен,пищеварительной-всасывание питательных веществ,выделительной-фильтрация органов диссимиляции,нейрогуморальной-инкреция гормонов, иммунной. Расширение функций (транспортная,трофическая,защитная,регуляторная,гомеостатическая). Пороки развития и причины(клеточные механизмы): Аплазия сердца-клеточная индукция,перемещение клеток,гибель клеток. Наличие 2-х,3х камерного сердца- клеточная индукция,дифференцировка. Сохранение 2 дуг аорты- клеточная индукция,дифференцировка. Дефекты межжелудочковой,межпредсердной перегородок-клеточная адгезия,перемещение клеток,гибель клеток. Незаращение овального отверстия- клеточная адгезия,перемещение клеток,гибель клеток. Персистирование Боталлова протока- индукция,дифференцировка. Транспозиция аорты- клеточная индукция,дифференцировка, клеточная адгезия,перемещение клеток. Транспозиция легочной артерии- клеточная индукция,дифференцировка, клеточная адгезия,перемещение клеток. 13. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований выделительной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития выделительной системы у человека. Направления эволюции: морфо-физиологический прогресс(от нефридиальной выделительной системы у бесчерепных к почкам(предпервичная,вторичная почки) у позвоночных). Субституция(смена предпочки,первичной и вторичной почки в филогенезе типа, в онтогенезе позвоночных) Усиление функции (увеличение числа нефронов в почках, совершенствование процессов реабсорбции) Активация функции (дифференцировка нефрона:появление капсулы Шумлянского, дистального и проксимального отделов извитого канальца, а у высших позвоночных-петои Генле приводят к более качественному и полному выведению продуктов диссимиляции из организма) Интеграция функции: а)с кровеносной системой-образование почечного тельца; б)с кожей-потовые железы; в)органы дыхания-эпителий легких; г)с половой системой Расширение функции( у низших позвоночных-Вольфов канал выполняет 2 функции:мочевыведения и семяпровода. Регуляторная(водно-солевой обмен)) Специализация функции (у высших позвоночных Вольфов канал выполняет роль семяпровода,а мочеточника новое образование) Пороки развития и причины(клеточные механизмы): Аплазия почек-клеточная индукция,адгезия,перемещение клеток,частичная гибель клеток. Гипоплазия почек(1-и 2-сторонняя)- клеточная индукция,адгезия,перемещение клеток,частичная гибель клеток. Эктопия почек(грудная,брюшная,тазовая)-клеточная индукция,дифференцировка,перемещение клеток. Изменение формы- клеточная индукция,дифференцировка,перемещение клеток. Эктопия устья мочеточника(прямая кишка,промежность,матка,влагалище)- клеточная индукция,дифференцировка,перемещение клеток. Гипоспадия-эктопия устья мочеиспускательного канала(головчатая,стволовая,мошоночная,промежностная) - клеточная индукция,дифференцировка,перемещение клеток. 14. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований нервной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития нервной системы у человека. Нервная система хордовых животных, как и у всех многоклеточных, развивается из эктодермы. Она возникла за счет погружения чувствительных клеток, первоначально лежавших на поверхности тела, под его покровы. Это доказывается и сравнительно-анатомическими, и эмбриологическими данными. Действительно, у наиболее примитивного представителя хордовых — ланцетника — центральная нервная система, состоящая из нервной трубки, сохранила функции органа чувств: среди клеток, лежащих внутри нее, имеются отдельные светочувствительные образования — глазки Гессе. Кроме того, основные дистантные органы чувств — зрения, обоняния и слуха — образуются у всех позвоночных первоначально как выпячивания передней части нервной трубки. В эмбриогенезе нервная система формируется вначале всегда в виде полосы утолщенной эктодермы на спинной стороне зародыша, которая впячивается под покровы и замыкается в трубку с полостью внутри — невроцелем. У ланцетника это замыкание еще не полное, поэтому нервная трубка выглядит как желобок (рис. 14.38).Передний конец ее расширен. Он гомологичен головному мозгу позвоночных. Большинство клеток нервной трубки ланцетника не являются нервными, они выполняют опорные или рецепторные функции. У всех позвоночных центральная нервная система является производной нервной трубки, передний конец которой становится головным мозгом, а задний —спинным. Образование головного мозга называют кефализацией. Она связана с усилением двигательной активности позвоночных и необходимостью постоянного анализа раздражении, приходящих из внешней среды, в первую очередь с переднего конца тела. Этот процесс сопровождается также дифференциацией органов чувств, особенно дистантных — обоняния, зрения и слуха. Совместная эволюция органов чувств и головного мозга приводит к возникновению динамических координации между обонятельными рецепторами и передним мозгом, зрительными — и средним, слуховыми — и задним. Видимо, поэтому головной мозг всех современных позвоночных животных в эмбриогенезе закладывается вначале из трех мозговых пузырей — переднего, среднего и заднего — и только позже дифференцируется на пять отделов. Вероятно, предки позвоночных имели более простой головной мозг, развивающийся на основе трех мозговых пузырей. Головной мозг современных взрослых позвоночных всегда состоит из пяти отделов: переднего, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого. Внутри головного и спинного мозга расположена общая полость, соответствующая невроцелю. В спинном мозге это спинномозговой канал, а в головном — желудочки мозга.Ткань мозга состоит из серого вещества (скопления нервных клеток) и белого (отростков нервных клеток). Во всех отделах головного мозга различают мантию, располагающуюся над желудочками, и основание, лежащее под ними. В прогрессивной эволюции головного мозга проявляется постепенное усиление роли его передних отделов и мантии по сравнению с задними и основанием. У рыб головной мозг в целом невелик. Слабо развит его передний отдел. Передний мозг не разделен на полушария. Крыша его тонкая, состоит только из эпителиальных клеток и не содержит нервной ткани. Основание переднего мозга включает полосатые тела, от него отходят обонятельные доли. Функционально передний мозг является высшим обонятельным центром. В промежуточном мозге, с которым связаны эпифиз и гипофиз, расположен гипоталамус, являющийся центральным органом эндокринной системы. Средний мозг рыб наиболее развит. Он состоит из двух полушарий и служит высшим зрительным центром. Кроме того, он представляет собой высший интегрирующий отдел головного мозга. Задний мозг содержит мозжечок, осуществляющий регуляцию координации движений. Он развит очень хорошо в связи с перемещением рыб в трехмерном пространстве. Продолговатый мозг обеспечивает связь высших отделов головного мозга со спинным и содержит центры дыхания и кровообращения. Головной мозг такого типа, в котором высшим центром интеграции функций является средний мозг, называют ихтиопсидным. У земноводных головной мозг также ихтиопсидный. Однако передний мозг их имеет большие размеры и разделен на полушария. Крыша его состоит из нервных клеток, отростки которых располагаются на поверхности. Как и у рыб, больших размеров достигает средний мозг, также представляющий собой высший интегрирующий центр и центр зрения. Мозжечок несколько редуцирован в связи с примитивным характером движений. Условия наземного существования пресмыкающихся требуют более сложной морфофункциональной организации мозга. Передний мозг — наиболее крупный отдел по сравнению с остальными. В нем особенно развиты полосатые тела. К ним переходят функции высшего интегративного центра. На поверхности крыши впервые появляются островки коры очень примитивного строения, ее называют древней — archicortex. Средний мозг теряет значение ведущего отдела, и относительные размеры его сокращаются. Мозжечок сильно развит благодаря сложности и многообразию движений пресмыкающихся. Головной мозг такого типа, в котором ведущий отдел представлен полосатыми телами переднего мозга, называют зауропсидным. У млекопитающих — маммалийный тип мозга. Для него характерно сильное развитие переднего мозга за счет коры, которая развивается на основе небольшого островка коры пресмыкающихся и становится интегрирующим центром мозга. В ней располагаются высшие центры зрительного, слухового, осязательного, двигательного анализаторов, а также центры высшей нервной деятельности. Кора имеет очень сложное строение и называется новой корой — neocortex. В ней располагаются не только тела нейронов, но и ассоциативные волокна, соединяющие разные ее участки. Характерным является также наличие комиссуры между обоими полушариями, в которой располагаются волокна, связывающие их воедино. Промежуточный мозг, как и у других классов, включает гипоталамус, гипофиз и эпифиз. В среднем мозге располагается четверохолмие в виде четырех бугров. Два передних связаны со зрительным анализатором, два задних—со слуховым. Очень хорошо развит мозжечок По мере усиления функций передних отделов головного мозга в филогенезе спинного мозга наблюдается его продольная дифференцировка с образованием утолщений в области отхождения крупных нервов к конечностям и редукция его заднего конца. Так, у рыб спинной мозг равномерно тянется вдоль всего тела. Начиная от земноводных происходит его укорочение сзади. У млекопитающих на заднем конце спинного мозга остается рудимент в виде конечной нити — filum terminale. Нервы, идущие к заднему концу тела, проходят по позвоночному каналу самостоятельно, образуя так называемый конский хвост — cauda equina. Основные этапы эволюции центральной нервной системы отражаются и в онтогенезе человека. На стадии нейруляции закладывается нервная пластинка, превращающаяся в желобок и затем в трубку. Передний конец трубки образует сначала три мозговых пузыря (рис. 14.40): передний (I), средний (II) и задний (III). Вслед за этим передний пузырь подразделяется на два, дифференцирующихся на передний (7) и промежуточный (2) мозг — telencephalon, diencephalon. Средний мозговой пузырь развивается в средний (3) мозг — mesencephalon, a задний — в задний (4) мозг — metencephalon — и продолговатый (5) мозг — medulla oblongata. Задний конец спинного мозга редуцируется, превращаясь в терминальную нить. Позже скорости роста спинного мозга и позвоночника оказываются разными, и к моменту рождения конец спинного мозга оказывается на уровне третьего, а у взрослого человека — уже на уровне первого поясничного позвонка. Головной мозг рано начинает развиваться по пути, характерному для млекопитающих и человека. Первично почти прямая нервная трубка резко изгибается в области будущего продолговатого и среднего мозга. На этом фоне большие полушария переднего мозга растут с особенно большой скоростью. В результате головной мозг оказывается расположенным над лицевым черепом. Дифференцировка коры приводит к развитию извилин, борозд и формированию высших сенсорных и двигательных центров, в том числе центров письменной и устной речи и др., характерных только для человека (см. § 15.3). Центральная нервная система столь важна для интеграции индивидуального развития человека, что большинство ее врожденных пороков несовместимы с жизнью. Среди пороков спинного мозга, онтогенетические механизмы которых известны, отметим рахисхиз,нли платиневрию,— отсутствие замыкания нервной трубки (рис. 14.41).Эта аномалия связана с нарушением клеточных перемещений и адгезии в зоне формирования нервной трубки в процессе нейруляции. Аномалия переднего мозга —прозэнцефалия — выражается в нарушении морфо-генеза мозга, при котором полушария оказываются неразделенными, а кора — недоразвита. Этот порок формируется на 4-й неделе эмбриогенеза, в момент закладки переднего мозга. Как и предыдущий, он несовместим с жизнью. Часто встречается у мертворожденных при различных хромосомных и генных синдромах. Нарушения дифференцировки коры — агирия (отсутствие извилин) и олигогирия с пахигирией (малое количество утолщенных извилин) — сопровождаются упрощением гистологического строения коры. У детей с такими пороками выявляются грубая олигофрения и нарушение многих рефлексов. Большинство детей умирают в течение первого года жизни. 15. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований эндокринной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития эндокринной системы у человека. Эндокринная система наряду с нервной является ведущим аппаратом интеграции многоклеточного организма, обеспечивая гуморальную регуляцию функций органов. Эта регуляция осуществляется гормонами — биологически активными веществами разной химической природы, выделяемыми железами внутренней секреции.Действие гормонов строго специфично: разные гормоны действуют на разные органы, вызывая определенные изменения их функционирования. Железы внутренней секреции не имеют протоков и выделяют гормоны непосредственно в кровь, что облегчает их транспорт к органам-мишеням. Клетки органов-мишеней на своих мембранах имеют специфические рецепторы, с которыми связываются гормоны, вызывая определенные изменения их метаболизма. Гуморальная регуляция эволюционно возникла значительно раньше нервной потому, что она более проста и не требует развития таких сложных структур, как нервная система. Обсуждая вопрос о филогенезе эндокринной системы хордовых, необходимо рассмотреть происхождение и эволюцию как гормонов, так и самих желез внутренней секреции. 16. Положение человека в системе животного мира. Качественное своеобразие человека. Значение биологического наследства человека для социального развития и определения здоровья людей. Царство животные Тип хордовый Подтип позвоночные Класс млекопитающие Подкласс плацентарные Отряд приматы Подотряд человекообразные обезьяны Семейство гоминиды Род человек Вид человек разумный Качественное своеобразие человека Человек имеет сложную биосоциальную природу. С одной стороны, человек - это общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе общественно-трудовой деятельности. С другой стороны, человек появился на Земле в результате длительного эволюционного процесса, произошёл из ствола животного мира, генетически связан с этим миром. Представители приматов (включая человека) характеризуются следующими отличительными признаками: - хорошо развита ключица; - большой палец по крайней мере на одной паре конечностей противопоставляется всем остальным; - первый палец стопы имеет плоский ноготь или лишён ногтя; - кисть способна к пронации и супинации благодаря вращению локтевой кости вокруг лучевой; - глазницы окружены костным кольцом, и глаза направлены вперёд; - зубная система неспециализированная, присутствуют по крайней мере 3 типа зубов; - отчётливо выражена слепая кишка; - у самок развивается 1 пара молочных желёз; - мозг всегда имеет затылочную долю и шпорную борозду; - высоко развиты отделы нервной системы, обеспечивающие ловкие и тонкие действия мышц; - хорошо развито цветовое стереоскопическое зрение, обеспечивающее точную оценку расстояния, что особенно важно при прыжках в кронах деревьев; - обычно рождается один детёныш. Однако ни один из перечисленных признаков в отдельности нельзя считать определяющим, так как порознь они достаточно часто встречаются в основном стволе млекопитающих, в примитивной форме - у древесных сумчатых и насекомоядных. У человека и шимпанзе описано более 90% общих генов и около 350 сходных морфофизиологических признаков. Однако в морфофизиологиче-ском отношении человек весьма отличается от высших приматов. Многие анатомические особенности современного человека сформировались как результат общественно-трудовой деятельности его предков и отчётливо прослеживаются при сопоставлении с таковыми приматов. Так, прямохождение, без которого был бы невозможен переход к трудовой деятельности, обусловило развитие характерных изгибов позвоночника (лордозы и кифозы). Шейный лордоз обеспечивает поддержание равновесия головы на позвоночнике. Следствием прямохождения является относительное удлинение бедра и голени (рис. 163) и многочисленные изменения в скелете стопы, связанные с переносом на стопу всей тяжести тела: развитие «пятки», продольного и поперечного сводов пред-плюсно-плюсневой области, а также большого пальца ноги, который имеет со всеми пальцами ноги общую подошвенную поверхность и достаточно массивен. S-образный изгиб позвоночника и куполообразная форма стопы смягчают толчки и сотрясения при ходьбе. У человека сильно развиты также мышцы нижних конечностей. Существенно расширившийся в связи с вертикальным положением тела таз (рис. 163) принял на себя давление всех органов. Кисть более подвижна, значительно увеличены размеры I пальца, мускулатура которого стала к тому же более дифференцированной. У человека отсутствуют надглазничные валики, амортизирующие удары, а также костные черепные гребни (рис. 164), к которым прикрепляются сильные челюстные мышцы. Ряды зубов человека расположены в форме параболы, а у обезьян - в виде латинской буквы V. Клыки обезьян значительно крупнее, а коронки коренных зубов выше, чем у человека. Человеку характерна некоторая асимметрия передних конечностей (у 75% людей правая рука несколько длиннее левой и лишь у 7% левая длиннее правой, у 15% людей они равны). У животных такой резко выраженной асимметрии не наблюдается. Мозговой череп у человека значительно превосходит по размерам лицевой (рис. 164), большого объема достигает головной мозг (1350-1500 г), масса которого в 3-4 раза превосходит массу мозга шимпанзе и горилл. Мозг человека составляет 1/40 веса тела, а у обезьян - 1/60-1/200 веса их тела. Кроме того, у человека редуцирован волосяной покров, удлинён период детства, составляя 1/5 продолжительности жизни (у приматов -1/6-1/13). У человека развита вторая сигнальная система (т.е. звуковой и письменный язык и связанное с ним отвлечённое мышление), чего нет ни у одного животного и чему не удалось обучить ни один животный организм. Описанные признаки указывают на коренное отличие человека от животных, в том числе и от приматов. Современные приматы - достаточно специализированные животные, и человек не мог произойти от них, а мог иметь лишь общих с ними предков. Значение биологического наследства человека для социального развития и определения здоровья людей. 17. Соотношение биологических и социальных факторов в становлении человека на различных этапах антропогенеза. Антропогенез (от греч. - человек и - происхождение) - процесс историко-эволюционного формирования человека. Антропогенез осуществляется под влиянием биологических и социальных факторов. Биологические факторы, или движущие силы эволюции, являются общими для всей живой природы, в том числе и для человека. К ним относят наследственную изменчивость и естественный отбор. Роль биологических факторов в эволюции человека была раскрыта Ч.Дарвином. Эти факторы сыграли большую роль в эволюции человека, особенно на ранних этапах его становления. У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью). К социальным факторам антропогенеза относят труд, общественный образ жизни, развитое сознание и речь. Роль социальных факторов в антропогенезе была раскрыта Энгельсом в работе "Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека" (1896). Этим факторам принадлежала ведущая роль на более поздних этапах становления человека. Важнейший фактор эволюции человека - труд. Способность изготавливать орудия труда свойственна только человеку. Животные могут лишь использовать отдельные предметы для добывания пищи (например, обезьяна использует палку, чтобы достать лакомство). Трудовая деятельность способствовала закреплению морфологических и физиологических изменений у предков человека, которые называют антропоморфозами. Важным антропоморфозом в эволюции человека было прямохождение. В течение многих поколений в результате естественного отбора сохранялись особи с наследственными изменениями, способствующими прямохождению. Постепенно сформировались приспособления к прямохождению: S-образный позвоночник, сводчатая стопа, широкие таз и грудная клетка, массивные кости нижних конечностей. Прямохождение привело к высвобождению руки. Сначала рука могла выполнять лишь примитивные движения. В процессе труда она совершенствовалась, стала выполнять сложные действия. Таким образом, рука является не только органом труда, но и его продуктом. Развитая рука позволила человеку изготавливать примитивные орудия труда. Это дало ему значительные преимущества в борьбе за существование. Совместная трудовая деятельность способствовала сплочению членов коллектива, вызывала необходимость обмена звуковыми сигналами. Общение способствовало развитию второй сигнальной системы - общению при помощи слов. Сначала наши предки обменивались жестами, отдельными нечленораздельными звуками. В результате мутаций и естественного отбора шло преобразование ротового аппарата и гортани, формирование речи. Труд и речь влияли на развитие мозга, мышление. Так в течение длительного времени в результате взаимодействия биологических и социальных факторов осуществлялась эволюция человека. Если морфологические и физиологические особенности человека передаются по наследству, то способность к трудовой деятельности, речь и мышление развиваются только в процессе воспитания и образования. Поэтому при длительной изоляции ребенка у него не развиваются совсем или развиваются очень плохо речь, мышление, приспособленность к жизни в обществе. 18. Понятие о расах и видовое единство человечества. Современная классификация и распространение человеческих рас. Раса есть совокупность людей, обладающих общностью физического типа, происхождение которого связано с определенным ареалом» (Рогинский, Левин, 1978). «Раса — это комбинация наследственных характеристик с определенной наследственностью… с помощью которой члены одной расы отличают себя от другой» (Залер, 1931). «Раса — это группа людей, имеющая общие физические черты» (Кун, 1939). Видовое единство человечества Несмотря на неоднократные попытки доказать, что человеческие расы представляют собой разные виды и даже разные роды, все же подавляющее большинство исследователей определяет человечество как единый вид. Видовое единство человечества может быть обосновано множеством убедительных доказательств. В отношении признаков строения тела, связанных с общественной, трудовой деятельностью, все человеческие расы чрезвычайно сходны друг с другом. Это сходство во многих случаях охватывает мельчайшие детали строения органов. По строению органов тела ни одна раса ни в какой степени не приближается в целом к какой-либо антропоморфной обезьяне; все расы в равной степени обладают специфическими для человека чертами строения. Человеческие расы весьма сходны также по многим признакам, не имеющим сколько-нибудь важного жизненного значения, причем наблюдающиеся различия в частоте разных вариантов между расами не нарушают их сходства в общем плане строения. Факты сравнительной анатомии свидетельствуют в пользу теории монофилетического происхождения человека и его рас» . «Все расы при смешении дают вполне плодовитое потомство. Предположения о том, что существуют расы, которые при скрещивании с другими расами якобы дают бесплодных или мало плодовитых метисов, оказались ошибочными. […] Если бы плодовитость метисов понижалась вследствие биологических причин, то были бы совершенно необъяснимы высокие цифры рождаемости населения Южной Азии, Малайского архипелага, Южной Америки и других областей очень смешанных по своему расовому составу. Можно считать вполне доказанным, что все самодийское, угорское и тюркоязычное население Западной Сибири является издавна смешанным по своему расовому происхождению, причем смешение европеоидной расы с монголоидной в степях Минусинского края восходит к III–II тысячелетию до нашей эры. Были сделаны попытки подсчитать для отдельных областей процентные отношения между смешанным и «чистым» населением. Так, имеются данные о числе метисов на островах Зеленого мыса, где на 150 тыс. населения приблизительно 100 тыс. составляют метисы. В Бразилии по примерным подсчетам число «чистых» индейцев, живущих в лесах, составляет 2 % от общего количества населения, а число метисов (от белых и индейцев, а также от белых и негров) — 33 %. Против суммарных данных такого рода уже в прошлом столетии полигенисты нередко возражали, заявляя, что большие массы метисного населения будто бы возникали только вследствие постоянного притока «чистой» крови той или другой смешивающейся расы, так как метисы сами по себе не могли дать плодовитого потомства. Это возражение легко опровергается многими исследованиями. Изучение так называемых реоботийских бастардов в Южной Африке показало, что этот народ, возникший в результате смешения буров (потомков голландцев) с готтентотами, обладает весьма высокой рождаемостью: в среднем 7,7 ребенка на семью. Между тем эта народность изолирована как от европейцев, так и от готтентотов. Аналогичный пример представляет история колонии, образовавшейся в конце XVIII в. на острове Питкэрн, где весьма плодовитое население возникло от браков между потомками нескольких английских матросов и таитянками . Все области соприкосновения разных расовых типов всегда являлись и являются одновременно и поясами смешения; даже искусственно воздвигавшиеся социальные преграды и террористические меры, направленные к сохранению «чистоты» расы, никогда не могли полностью остановить стихийного процесса расового смешения и возникновения промежуточных типов. Хотя некоторые человеческие расы заметно отличаются по комплексу внешних признаков друг от друга (пигмеи Африки от североамериканских индейцев, северные европейцы от южных китайцев и т. п.), однако все человеческие расы связаны между собой целым рядом промежуточных типов, незаметно переходящих один в другой |