биология. EKZAMEN_BIO (Восстановлен). Краткий обзор 1) единство химического состава, 2) обмен веществ, 3) самовоспроизведение (репродукция), 4) наследственность
 Скачать 1.8 Mb.
|
|
Вопрос 175. Элементарный эволюционный материал. Элементарный эволюционный материал — это мутации и комбинации(генотипическая изменчивость). Мутации возникают медленно, но непрерывно и затрагивают любые биологически важные признаки и свойства организмов. Сами по себе мутации не имеют адаптивного значения (большинство вредны), но они накапливаются в гетерозиготном состоянии в генофонде популяции и могут включаться в сферу действия естественного отбора, который усиливает генетические различия между особями популяции. Элементарная эволюционная единица — популяция (территориально изолированная группировка вида). Отдельно взятый организм не является элементарной эволюционной единицей, поскольку его генотип остается неизменным на протяжении всей жизни. Генофонд популяции может изменяться под влиянием мутационного процесса и комбинации генов при свободном скрещивании особей популяции. Популяция насыщена мутациями и обладает широкой возможностью для совершенствования существующих и выработки новых приспособлений при изменении среды (гетерогенность популяции — источник для действия отбора по перестройке вида и его приспособления к условиям среды). Элементарное эволюционное явление — длительное и направленное изменение генофонда популяции, т. е. ее генетического состава. В условиях стойкого изменения среды в определенном направлении естественный отбор из поколения в поколение будет сохранять приспособленные фенотипы, а значит, направленно перестраивать генотипы, что и приводит к изменению генофонда популяции. Вопрос 176. Перечислите движущие факторы эволюции. Изоляция (Постепенное накопление различий между изолированными друг от друга популяциями может привести к тому, что они превратятся в два разных вида, т.е. произойдет видообразование. Географическая изоляция — это пространственная, территориальная, климатическая изоляция, возникающая вследствие прекращения миграции (потока генов) и панмиксии географическими преградами. В качестве географических преград могут выступать океанические и морские проливы, реки для сухопутных организмов и суша - для водных. Биологическая (репродуктивная) изоляция приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства.) Популяционные волны (Популяционные волны – периодические колебания численности популяции. Значение: во время спада происходит дрейф генов. Дрейф генов: если популяция очень маленькая (из-за катастрофы, болезни, спада популяционной волны), то признаки сохраняются или исчезают независимо от их полезности, случайно.) Мутационный процесс (Мутации и комбинации создают наследственное разнообразие (генетическую неоднородность популяции), поставляют материал для естественного отбора. Чем сильнее идёт мутационный процесс, тем больше эффективность естественного отбора.) Миграция (Миграции особей из одной популяции в другую являются источником генетического полиморфизма популяций. Благодаря свободному скрещиванию или миграции происходит обмен генами между популяциями одного вида - поток генов. Вследствие миграций происходит обновление генофонда популяций.) Естественный отбор (Естественный отбор – избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов. Выбирая полезные признаки, естественный отбор создает новые виды. Формы: Стабилизирующий – действует в постоянных условиях, отбирает средние проявления признака, сохраняет признаки вида. Движущий – действует в изменяющихся условиях, отбирает крайние проявления признака (отклонения), приводит к изменению признаков. Половой – конкуренция за полового партнера.) Впервые заговорил о движущих силах эволюции Чарльз Дарвин. Он выделил три таких силы: наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Современная теория органической эволюции отличается от дарвиновской. Она шире и глубже истолковывает факторы и движущие силы эволюции, выделяя среди них факторы основные и не основные. В настоящее время к ним добавляют множество других дополнительных, не основных факторов, которые, тем не менее, оказывают влияние на эволюционный процесс. Сами основные факторы теперь понимаются по-новому и соответственно этому к ведущим факторам относят сейчас мутационную и комбинативную изменчивость, популяционные волны численности, поток и дрейф генов, миграцию, а также изоляцию, которая усиливает действие этих факторов. Они действуют в популяции, изменяя ее генофонд. Возможный результат – возникновение новых популяций, подвидов, видов. Вопрос 177. Изоляция - как движущий фактор эволюции. Постепенное накопление различий между изолированными друг от друга популяциями может привести к тому, что они превратятся в два разных вида, т.е. произойдет видообразование. Виды изоляции/видообразования: Географическая – если между популяциями имеется непреодолимая преграда – гора, река или очень большое расстояние (возникает при быстром расширении ареала). Например, лиственница сибирская (в Сибири) и лиственница даурская (на Дальнем Востоке). Экологическая (биологическая) – если две популяции живут на одной территории (внутри одного ареала), но не могут скрещиваться. Например, разные популяции форелей живут в озере Севан, но нереститься уходят в разные реки, впадающие в это озеро. Изоляция как биологический термин обозначает разобщение особей или групп особей друг от друга. Такое разобщение приводит к видовым изменениям, что и является движущей силой эволюции, так как изолированные друг от друга группы приобретают совершенно разные видовые характеристики. Таким образом, изоляция является одним из факторов эволюции – движущей силой, которая вызывает и закрепляет изменения в отдельных популяциях. Основными факторами эволюции являются естественный отбор и мутационные процессы. Также к таким факторам относят и дрейф генов, что в условиях изоляции особенно проявляется. Дрейф генов приводит к значительному снижению генетического разнообразия одной изолированной популяции, а одновременно с этим увеличиваются различия между отдельно взятыми популяциями по ряду видовых признаков. Именно так изоляция становится причиной возникновения конкретного вида, отличающегося своими признаками от других. Примером могут служить люди – сколько разнообразных рас и народов, а сколько племен существовало и существует сейчас. Очень показательна и разница в развитии каждого отдельно взятого народа. По характеру изолирующих барьеров классифицируют : Географическая изоляция — обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо труднопреодолимым географическим препятствием. Подобная изоляция может возникнуть в результате изменения географических условий в пределах ареала вида или при расселении групп особей за пределы ареала, когда «популяции основателей» могут закрепиться в некоторых обособленных районах с благоприятными для них условиями внешней среды. Географическая изоляция — один из важных факторов видообразования, так как она препятствует скрещиванию и тем самым обмену генетической информацией между обособленными популяциями. Репродуктивная изоляция. Репродуктивная (биологическая) изоляция приводит к нарушению свободного скрещивания или образованию стерильного потомства. Классифицируют экологическую, этологическую, временную, анатомо-морфо-физиологическую и генетическую репродуктивную изоляцию. При этологическом характере репродуктивной изоляции для особей разных популяций снижается вероятность оплодотворения ввиду различий в образе жизни и поведения, например, у разных видов птиц отличаются ритуалы ухаживания и брачные песни. При экологическом характере — различаются, условия обитания живых организмов, например, популяции рыб нерестятся в разных местах. При временной изоляции отличаются сроки размножения. При анатомо-морфо-физиологической репродуктивной изоляции у живых организмов возникают различия в строении, размерах отдельных органов половой системы, или возникают различия в биохимических аспектах репродуктивной функции. При генетическом характере репродуктивной изоляции возникают несовместимые гаметы или появляются гибриды с пониженной жизнеспособностью, плодовитостью или стерильностью. Перечисленные формы репродуктивной изоляции возникают независимо друг от друга и могут сочетаться в любых комбинациях. Однако именно генетическую изоляцию считают одной из самых важных форм репродуктивной изоляции, так как остальные формы репродуктивной изоляции при видообразовании, в конечном итоге, ведут именно к возникновению независимости генофондов двух популяций. Возникновению репродуктивной изоляции часто способствует длительная географическая изоляция Вопрос 178. Популяционные волны – как движущий фактор эволюции. В природных условиях постоянно происходят периодические колебания численности популяций многих организмов. Их называют популяционными волнами, или волнами жизни. Этот термин был предложен С. С. Четвериковым. Численность популяций претерпевает значительные изменения, связанные с сезонным характером развития многих видов и условиями их обитания. Она также может сильно изменяться в разные годы. Известны случаи массового размножения популяций отдельных видов, например у леммингов, саранчи, болезнетворных бактерий и грибов (эпидемии) и т. п. Нередки случаи резкого, иногда катастрофического сокращения численности популяций, связанные с нашествием болезней, вредителей, природными явлениями (лесные и степные пожары, наводнения, извержения вулканов, длительные засухи и т. п.). Известны примеры резкой вспышки численности некоторых видов, представители которых попали в новые для них условия, где у них нет врагов (например, колорадский жук и элодея канадская в Европе, кролики в Австралии и др.). Процессы эти носят случайный характер, приводя к гибели одни генотипы и стимулируя развитие других, вследствие чего могут происходить существенные перестройки генофонда популяции. В малочисленных популяциях потомство даст небольшое число случайно выживших особей, поэтому в них значительно повышается частота близкородственных скрещиваний, что увеличивает вероятность перехода отдельных мутаций и рецессивных аллельных генов в гомозиготное состояние. Таким образом, мутации могут реально проявиться в популяциях и послужить началом образования новых форм или даже новых видов. Редкие генотипы могут или окончательно исчезнуть, или вдруг размножиться в популяциях, став доминирующими. Доминирующие генотипы могут либо сохраниться в новых условиях, либо резко сократиться по численности и даже полностью исчезнуть из популяций. Явления перестройки структуры генофонда и изменения в нем частот встречаемости разных аллельных генов, связанные с резким и случайным изменением численности популяций, получили название дрейфа генов. Таким образом, популяционные волны и связанные с ним явления дрейфа генов приводят к отклонениям от генетического равновесия в популяциях. Эти изменения могут быть подхвачены отбором и способны повлиять на дальнейшие процессы эволюционных преобразований. Вопрос 179. Мутационный процесс - движущий фактор эволюции. Мутационный процесс и комбинативная изменчивость. Мутационный процесс является поставщиком элементарного эволюционного материала – мутаций – резерва наследственной изменчивости организмов. Он носит случайный и ненаправленный характер. Несмотря на то что мутации возникают спонтанно, у родственных организмов они нередко похожи, т. е. идут в одном направлении. Это явление было изучено Н. И. Вавиловым и сформулировано в законе гомологических рядов в наследственной изменчивости. Проявление мутаций увеличивается за счёт комбинативной изменчивости, в результате которой в популяции возникают новые сочетания генотипов, в том числе и содержащие мутировавшие гены. Значение мутаций для эволюции зависит от конкретных условий среды. Вредные при одних условиях, они могут стать полезными при других. Например, проводя эксперименты на дрозофилах, учёные выяснили, что частота мутации apterous (бескрылость) в популяциях мух, помещённых в открытых ящиках на берегу моря, увеличилась в поколениях с 2,5 до 67 %. Бескрылость в условиях продуваемого ветром морского берега оказалась для дрозофил полезным признаком. Вопрос 180. Миграция - как движущий фактор эволюции. Интрогрессия генов – обмен генов между популяциями разных видов Миграция - передвижение особей из одного местообитания в другое, вызванное изменением условий существования в месте обитания этих особей. различают миграции регулярные (сезонные, суточные и др.) и нерегулярные. Эволюционное значение миграций состоит в том, что они выполняют две важнейшие функции в природе: 1) способствуют объединению видов как целостных систем, обеспечивая регулярные или периодические контакты между отдельными его популяциями; 2) способствуют проникновению видов в новые места обитания (в этом случае может возникнуть обособленность дальних популяций от основного вида). Популяции одного вида, как правило, не изолированы друг от друга. Между ними постоянно происходит обмен генами. Интенсивность обмена генами между популяциями зависит от расстояния между ними. Благодаря свободному скрещиванию при миграции происходит обмен генами между особями популяции одного вида (поток генов). При этом гены мигрирующих особей включаются при скрещивании в генофонд популяции. В результате генофонд популяций обновляется. Вопрос 181. Естественный отбор Принцип естественного отбора Дарвина имеет основополагающее значение в эволюционной теории. Естественный отбор является направленным, движущим фактором эволюции органического мира. В настоящее время представления об естественном отборе пополнены новыми фактами, расширились и углубились. Естественный отбор следует понимать как избирательное выживание и возможность оставления потомства отдельными особями. Биологическое значение особи, давшей потомство, определяется вкладом ее генотипа в генофонд популяции. Отбор действует в популяции, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Фенотип организма формируется на основе реализации информации генотипа в определенных условиях среды. Таким образом, отбор из поколения в поколение по фенотипам ведет к отбору генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а генные комплексы. Для эволюции имеют значение не только генотипы, но и фенотипы и фенотипическая изменчивость.  Различают три основные формы отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный).F1-F3 – поколения (заштрихованы варианты, устраняемые отбором) 1). Стабилизирующий отбор способствует сохранению признаков вида в относительно постоянных условиях среды. Он поддерживает средние значения, выбраковывая мутационные отклонения ранее сформировавшейся нормы. Стабилизирующая форма отбора действует до тех пор, пока сохраняются условия, повлекшие образование того или иного признака. 2).Движущий отбор благоприятствует изменению среднего значения признака в измененных условиях среды. Он обусловливает постоянное преобразование приспособлений видов соответственно изменениям условий существования. Особи популяции имеют некоторые отличия по фенотипу и генотипу. Вопрос 182. Популяция как элементарная эволюционная единица. Популяция — самая мелкая из групп особей, способная к эволюционному развитию, поэтому ее называют элементарной единицей эволюции. Отдельно взятый организм не может являться единицей эволюции. Эволюция происходит только в группе особей. Поскольку отбор идет по фенотипам, особи данной группы должны отличаться друг от друга, т. е. группа должна быть разнокачественной. Разные фенотипы в одних и тех же условиях могут обеспечиваться разными генотипами. Генотип же каждого конкретного организма на протяжении всей жизни остается неизменным- Популяция благодаря большой численности особей представляет собой непрерывный поток поколений и в силу мутационной изменчивости — разнородную (гетерогенную) смесь различных генотипов. Совокупность генотипов всех особей популяции — генофонд — основа микроэволюционных процессов в природе. Вид как целостная система не может быть принят за единицу эволюции, так как обычно виды распадаются на составные их части — популяции. Вот почему роль элементарной эволюционной единицы принадлежит популяции. Итак, для популяции характерна сильная, хотя и не абсолютная обособленность (изоляция) от других популяций этого вида, обеспечивающая большое генотипическое сходство составляющих ее особей. Вместе с тем у отдельных особей популяции возникают наследственные изменения, которые в результате свободного скрещивания распространяются в популяции и приводят к генетической разнородности составляющих ее особей. Неоднородность особей в популяции создает условия для действия естественного отбора. Следовательно, эволюционный процесс начинается в недрах вида - в популяциях. Вот почему без понимания сущности вида, его популяционной структуры нельзя понять закономерности эволюции. Вопрос 183. Типы популяций. Основные характеристики панмикскных популяций. Популяция— группа особей, способная к устойчивому самовоспроизводству, относительно обособленная от других групп, с представителями которых возможен генетический обмен. Три типы популяций: 1)Элементарная популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной площади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией. 2) Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. 3) Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко. Панмиксная популяция, в которой происходят случайные скрещивания. В панмиксной большой популяции, где нет отбора, мутаций, миграций, наблюдается постоянство распределения гомо- и гетерозигот. Зная частоту рецессивного гена, можно по формуле определить частоту доминантного аллеля и наоборот. Панмиксные популяции состоят из особей, размножающихся половым путем, для которых характерно перекрестное оплодотворение Характеристики панмиксных популяций. Для описания бесполой или гермафродитной популяции, в первом приближении, достаточно трех величин: число особей ( N ), средние значения признаков (Δx) и их дисперсии ( σ ). Панмикси́я (от др.-греч. πᾶν — всё и μῖξις — смешение) — свободное скрещивание разнополых особей в популяции. Та или иная степень панмиксии характерна для большинства видов животных и растений. Полная панмиксия возможна лишь в идеальных популяциях (бесконечно больших, без давления естественного отбора, мутаций, миграций, без влияния изоляции). В таких популяциях достигается случайное комбинирование гамет и равновесное распределение частот генотипических классов особей в соответствии с законом Харди — Вайнберга. Типы популяций. Популяции могут занимать разные по размеру площади и условия обитания в пределах местообитания одной популяции тоже могут быть не одинаковы. По этому признаку выделяют три типа популяций: элементарную, экологическую, географическую. Элементарная (локальная) популяция – это совокупность особей одного вида, занимающих небольшой участок однородной пло-щади. Между ними постоянно идет обмен генетической информацией. ПРИМЕРЫ. Одна из нескольких стай рыб одного вида в озере; микрогруппировки ландыша Кейске в белоберезняке, растущие у оснований деревьев и на открытых местах; куртины деревьев одного вида (дуба монгольского, лиственницы, и др.) , разобщенные лугами, куртинами других деревьев или кустарников, или болотцами. Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто. ПРИМЕРЫ. Рыбы одного вида во всех стаях общего водоема; древостои в монодоминантных лесах, представляющих одну группу типов леса: травяных, лишайниковых или сфагновых лиственничников (Магаданская область, север Хабаровского края) ; древостои в осоковых (сухих) и разнотравных (влажных) дубняках (Приморский край, Амурская область) ; популяции белок в сосновых, елово-пихтовых и широколиственных лесах одного района. Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды. ПРИМЕРЫ. Известны географические расы лиственницы даурской (Larix dahurica): западная (к западу от Лены (L. dahurica ssp. dahurica) и восточная (к востоку от Лены, выделяемая в L. dahurica ssp. cajanderi), северная и южная расы лиственницы курильской. Аналогично выделение М. А. Шембергом (1986) у березы каменной двух подвидов: березы Эрмана (Betula ermanii) и шерстистой (B. lanata). В низовьях р. Яма расположен очаг ели обыкновенной (Picea obovata), отстоящий от сплошного массива ельников к востоку на 1000 км, к северу – на 500 км. Зоологи выделяет тундровую и степную популяции у узкочерепной полевки (Microtis gregalis). У вида "белка обыкновенная" насчитывается около 20 географических популяций, или подвидо Панмикси́я (от др.-греч. πᾶν — всё и μῖξις — смешение) — свободное скрещивание разнополых особей в популяции. Та или иная степень панмиксии характерна для большинства видов животных и растений. Полная панмиксия возможна лишь в идеальных популяциях (бесконечно больших, без давления естественного отбора, мутаций, миграций, без влияния изоляции). В таких популяциях достигается случайное комбинирование гамет и равновесное распределение частот генотипических классов особей в соответствии с законом Харди — Вайнберга. Условия панмиксии: Свободное размножение;Полное отсутствие действия естественного и искусственного отбора; Все особи жизнеспособны, плодовиты и оставляют такое же жизнеспособное плодовитое потомство; Отсутствие миграций особей; Отсутствие мутационного процесса. Вопрос 184. Элементарное эволюционное явление Генофонд популяции , даже если она фенотипически однородна, - это гетерогенная смесь различных генотипов. Любые изменения генофонда касаются частот встречаемости разных аллелей, а значит, и генотипов. В популяции может сложиться ситуация, когда она будет испытывать сильное и длительное давление со стороны каких-либо внешних факторов (например, частота возникновения мутаций резко возрастает). Это может привести к существенному и необратимому изменению генофонда на длительный период времени, т.е. к элементарному эволюционному явлению. События и процессы, способствующие преодолению генетической инертности популяций и приводящие к изменению их генофондов, называют элементарными эволюционными факторами. Важнейшие из них: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор. Таким образом, элементарное эволюционное явление - длительное (сказывающееся на протяжении жизни многих поколений) и направленное изменение генофонда популяции, т.е. относительно стабильное изменение частоты аллеля. Элементарное эволюционное явление - еще не эволюция, но без генетических изменений в популяции невозможно ни начало, ни само протекание эволюционного процесса. Вычленение элементарного эволюционного материала, единицы и явления было впервые предложено нашим соотечественником Тимофеевым-Ресовским Н.В . Вопрос 185. Основные положения теории эволюции Дарвина (лекции) 1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда и никем не были созданы. 2. Возникнув естественным путем, виды медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями. 3. Дарвин придерживался 3 принципов: 1)принцип избыточности рождаемости – потомков появляется больше, чем может выжить 2)наличие определенной и неопределенной изменчивости 3) борьба за существование – сложные и многообразные отношения организмов между собой и с условиями окружающей среды. 1. Организмы изменчивы. Трудно найти такое свойство, по которому особи, принадлежащие к данному виду, были бы полностью тождественны. 2. Различия между организмами, хотя бы частично, передаются по наследству. 3. Теоретически популяции растений и животных стремятся размножиться в геометрической прогрессии, и теоретически любой организм может заполнить Землю очень быстро. Но этого не случается, так как жизненные ресурсы ограниченны, и в борьбе за существование выживает сильнейший. 4. В результате борьбы за существование происходит естественный отбор – выживают особи с полезными в данных условиях свойствами. Выжившие передают эти свойства своему потомству, то есть свойства эти закрепляются в череде последующих поколений. Вопрос 186. Основные положения теории эволюции Ламарка (по лекции) 1. Использование или неиспользование органов живого организма — одна из причин его изменений и модификаций. 2. Наследуются модификации, полученные в результате адаптации к среде обитания и употребления или неупотребления органов тела живого организма. 3. Изменения формы тела и ее нынешний вид явились результатом приспособления животного мира к среде обитания, а не результатом образа жизни, приспособленного к форме тела, данной свыше. 4. Изменения животного мира произошли в результате последовательного усложнения от простого к сложному. В основу положены 3 приинципа: 1)внутреннее стремление всего живого к совершенствованию 2)упражнение или неупражнение органов приводит к их развитию или деградации 3)передача по наследству признаков, приобретенных при жизни Вопрос 187. Синтетическая теория эволюции. Основные положения учения о микроэволюции. Синтетическая теория эволюции — современный дарвинизм — возникла в начале 40-х годов XX в. Она представляет собой учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии и классического дарвинизма. Термин «синтетическая» идет от названия книги известного английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез» (1942). В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие ученые. Микроэволюция — процесс преобразования генетической структуры популяций под действием факторов эволюции, результатом которого является образование новых видов. В разработке концепции микроэволюции большую роль сыграли работы С. С. Четверикова, Дж. Холдейна, Р. Фишера, С. Райта, Н. В. Тимофева-Ресовского, Е. Форда, Ф. Г. Добжанского, Э. Майра, Д. Г Симпсона, И. И. Шмальгаузена. Понятие вида является ключевым в теории микроэволюции. Основные положения теории микроэволюции: • Элементарная эволюционная единица – популяция • Элементарный эволюционный материал – мутации и рекомбинации • Элементарные факторы эволюции – силы, способные изменить генетическую структуру популяции • Элементарное эволюционное явление – стойкое, направленное изменение генетической структуры популяции Вопрос 188. Охарактеризуйте основные этапы антропогенеза. Гоминиды. Приблизительно 60-50 млн. лет назад из насекомоядных млекопитающих развились «полуобезьяны», которые впоследствии очень быстро разделились на две эволюционные ветви. Одна из них вела к широконосым обезьянам Нового света (Platyrrhina), вторая – к узконосым обезьянам Старого света (Catarrhina). Общими предками современных высших приматов и человека были вымершие древние человекообразные обезьяны Старого света – род дриопитеков (Dryopithecus), которые жили примерно 12-9 млн. лет назад. На этом этапе эволюции понгидная (обезьянья) ветвь дриопитеков отличалась приспособлением к древесному образу жизни, а гоминидная (человеческая) ветвь – к наземному. Более близким к нам предком гоминид является род австралопитеков (Australopithecus) – ископаемых высших приматов, заселявших Землю 4 млн. – 900 тыс. лет назад. Архантропы. В 1891 г. На острове Ява были обнаружены останки человека, которого назвали питекантропом. Однако найденное существо было представителем древнейших людей, а не «обезьяночеловеком». Существа, жившие 500 тыс. лет назад, имели рост более 150 см, объем мозга примерно 900 см³. Они уже применяли каменные орудия труда и использовали огонь. По современной классификации питекантроп относится к роду люди и к виду человек прямоходящий (Homo erectus erectus). Останки разных вдов подобных древнейших людей, живших примерно 1 млн. – 300 тыс. лет назад, были найдены также в Китае (синантроп), Европе (гейдельбергский человек) Северной Африке (атлантроп). Древнейшие люди умели добывать и поддерживать огонь, создавать орудия из камней и костей. Вся эта группа видов людей получила название архантропы или человек умелый (Homo habilis). Палеоантропы. В 1856 г. В Германии в долине реки Неандерталь в пещере были обнаружены останки древнего человека, названного неандертальцем (Homo neanderthalensis). Данная группа видов людей получила название палеоантропы. Люди данной группы ростом были чуть ниже современного человека, но физически более крепкие, с развитой мускулатурой слегка удлиненных верхних конечностей. Объем мозга не уступал мозгу современного человека. Неандертальца отличал покатый лоб, развитые надбровные дуги, широкий нос. Неандертальцы были хорошо приспособлены к существованию в условиях холодного климата и тундры. Неандерталец жил, как правило, в пещерах и охотился на крупных животных (мамонтов, пещерных медведей). Впервые в истории человека неандертальцы хоронили своих сородичей, что указывает на примитивные верования в загробный мир (перворелигия). Неандертальцы пользовались большим арсеналом орудий труда, владели копьем, луком со стрелами, использовали сети для рыбной ловли. В то же время не найдены предметы искусства и настенные росписи, принадлежащие палеоантропам. Данная группа людей жила примерно 300-30 тыс. лет назад. Неоантропы. В пещере Кро-Маньон во Франции в 1868 г. были найдены останки существа, получившего впоследствии название кроманьонец, близкого по облику и объему черепа (до 1600 см³) к современному человеку, имеющему рост 180 см. Возраст его определен – от 40 до 15 тыс. лет. Представители данного вида людей объединены в группу неоантропы. В эту же группу входит современный человек (человек разумный – Homo sapiens sapiens). Уступая в физической силе неандертальцу, человек разумный оставил множество предметов искусства, а также были найдены первые в истории человека музыкальные инструменты. Вопрос 189. Экологические характеристики панмиксной популяции. Панмикси́я — свободное скрещивание разнополых особей в популяции. Та или иная степень панмиксии характерна для большинства видов животных и растений. Полная панмиксия возможна лишь в идеальных популяциях (бесконечно больших, без давления естественного отбора, мутаций, миграций, без влияния изоляции). В таких популяциях достигается случайное комбинирование гамет и равновесное распределение частот генотипических классов особей в соответствии с законом Харди — Вайнберга. Экологическая характеристика - величина занимаемой территории, плотность, численность особей, возрастная и половая структура, популяционная динамика. «В панмиксной большой популяции, где нет отбора, мутаций, миграций, наблюдается постоянство распределения гомо- и гетерозигот. Зная частоту рецессивного гена, можно по формуле определить частоту доминантного аллеля и наоборот». Вопрос 190. Абиотические экологические факторы 1. Свет. Их лучи(главный источник тепла), видимые(обеспечивает фотосинтез), УФ(короткие лучи губительны для живого, задерживаются озоновым слоем) 2. Влажность атмосферного воздуха – параметр, характеризующий процесс насыщения его водяными парами. 3. Осадки являются результатом конденсации водяных паров. Они играют важную роль в круговороте воды на Земле. 4. Газовый состав атмосферы. Важнейшим биогенным элементом атмосферы, который участвует в образовании белков в организме, является азот. Кислород, поступающий в атмосферу в основном от зеленых растений, обеспечивает дыхание. Углекислый газ является естественным демпфером солнечного и ответного земного излучений. Озон выполняет экранирующую роль по отношению к ультрафиолетовой части солнечного спектра. 5. Температура на поверхности Земли определяется температурным режимом атмосферы и тесно связана с солнечным излучением. Для большинства наземных животных и растений температурный оптимум колеблется от 15 до 30°С. Вопрос 191. Биотические экологичские факторы. Биотические факторы — формы воздействия организмов друг на друга как внутри вида, так и между различными видами. Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами. Биотические факторы различают: 1)Фитогенные (факторы растительного мира) 2)Зоогенные (животного мира) 3)Микробиогенные (влияние микроорганизмов) 4)Антропогенные (влияние человека) Экологические факторы можно классифицировать по степени постоянства их воздействия на живые организмы (по периодичности).По периодичности: 1)Первичные периодические факторы – это факторы, связанные с вращением Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси. Это смена времён года, смена дня и ночи. 2)Вторичные периодические факторы – следствия первичных периодических факторов (Температура, количество растворённого в воде кислорода, количество растительной пищи и другие) . 3)Непериодические факторы (практически все почвенно-грунтовые факторы, практически все антропогенные факторы и факторы, связанные со стихийными бедствиями. Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Возможные типы комбинации отражают различные типы взаимоотношений: нейтрализм — взаимоотношения между организмами не приносят друг другу ни вреда, ни пользы комменсализм — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда.. аменсализм — это взаимоотношения между организмами, при которых один несет ущерб, а другому они безразличны. мутуализм (взаимовыгодный симбиоз) — совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. протокооперация (кооперация) — это полезные взаимоотношения организмов, когда они могут существовать друг без друга, но вместе им лучше. паразитизм — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. хищничество — антагонистические взаимоотношения паразитов и хищников со своими жертвами поддерживают численность популяции одних и других на определенном относительно постоянном уровне, что имеет большое значение в выживании видов. Антибиоз. Например, конкуренция — антагонистические отношения между организмами (видами), связанные борьбой за пищу, самку, место обитания и другие ресурсы Вопрос 192. ФОРМЫ МЕЖВИДОВЫХ БИОТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В БИОЦЕНОЗАХ Организмы разных видов в биоценозах находятся в постоянном взаимодействии друг с другом. Существуют две основные формы межвидовых взаимодействий: антибиоз и симбиоз. Антибиоз — невозможность сосуществования двух видов организмов, основанная на конкуренции прежде всего за источники питания. Примером служат взаимоотношения сапрофитных бактерий и ряда плесневых грибов. (Первые способны быстро заселять среды, богатые органическими веществами, за счет интенсивного размножения, а вторые, значительно уступая им в этом, приобрели способность делать субстрат неблагоприятным для жизнедеятельности бактерий, выделяя в него продукты своего метаболизма — антибиотики. В результате среда используется либо грибами, либо бактериями, успевшими попасть в нее и размножиться раньше.) Симбиоз в переводе с греческого означает «сожительство». Формы симбиоза разнообразны. В некоторых случаях отношения между организмами разных видов являются взаимополезными настолько, что раздельное их существование вообще невозможно. Такой симбиоз называют мутуализмом. Примером мутуалистических взаимоотношений является сожительство человека с микрофлорой его кишечника, основным компонентом которой являются разнообразные штаммы бактерий кишечной палочки Escherichia coli. Бактерии в таком сожительстве находят благоприятную среду обитания и неисчерпаемый источник питания. Нормальное же пищеварение в кишечнике человека и всасывание рядов витаминов возможно только при участии бактерий. После длительного лечения больных различными инфекционными заболеваниями с помощью антибиотиков у них нередко наряду с подавлением жизнедеятельности болезнетворных бактерий наблюдается состояние дисбактериоза — гибель нормальных бактерий кишечника и усиленное размножение бактерий, нечувствительных к антибиотику, и микроскопических грибов, которые в свою очередь сами могут явиться причиной заболевания. Для восстановления нормальной кишечной микрофлоры часто необходимым является искусственное заселение пищеварительной системы человека симбионтными штаммами кишечной палочки. Комменсализм — форма симбиоза, при которой один вид использует остатки или излишки пищи другого, не причиняя ему видимого вреда. Часто комменсалы даже поселяются в теле хозяина, не снижая его жизнеспособности. Примером комменсалов являются непатогенные ротовая и кишечная амебы, живущие в пищеварительной системе человека и питающиеся бактериями. При хищничестве между организмами разных видов существуют только пищевые взаимоотношения, а пространственные отсутствуют. Хищники используют представителей другого вида для питания однократно, убивая их. Наибольшее значение для медицины имеет паразитизм — форма межвидовых взаимоотношений, при которой один вид использует другой как источник питания и среду обитания. В тех случаях, когда паразит не живет в организме хозяина, он посещает его для питания многократно. Вопрос 193. Экологические факторы. Их характеристика. Экологические факторы - это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на живой организм. Организм реагирует на действие экологических факторов приспособительными реакциями. Экологические факторы определяют условия существования организмов. |