Экзамен, который я обязательно сдам). Определение биологии как науки. Связь биологии с другими науками. Значение биологии для медицины. Фундаментальные свойства живого
 Скачать 1.73 Mb.
|
|
71. Филогенез мочевыделительной и половой системы. Онтофилогенетические предпосылки врожденных пороков развития. В эмбриогенезе человека закладываются парные вольфовы и мюллеровы каналы. Позже в зависимости от пола происходит их редукция. Рудимент мюллерова канала у мужчин располагается в предстательной железе и называется мужской маточкой — utriculus masculinus. Канальцы передней части первичной почки у них вступают в связь с семенниками и преобразуются в придаток семенника — эпидидимис. У плодов женского пола возможно нарушение редукции вольфовых каналов, которые располагаются по бокам от влагалища. Эта аномалия опасна возможностью образования кист и злокачественного перерождения. Распространенными пороками развития являются также различные формы удвоения матки (1 случай на 1000 перинатальных вскрытии). Они развиваются как результат нарушения срастания мюллеровых каналов. Нарушение срастания парных зачатков полового члена в эмбриогенезе человека может привести к формированию такого порока развития, как его удвоение. 72. Филогенез пищеварительной системы. Онтофилогенетические предпосылки врожденных пороков развития. В эмбриогенезе человека отражается первоначальное единство пищеварительной и дыхательной систем. На этом основано формирование большой группы врожденных пороков развития пищевода и трахеи типа эзофаготрахеальных свищей . Нарушением альвеолярной дифференцировки легочной ткани могут быть объяснены дизонтогенетические бронхолегочные кисты — округлые полости в легких, отграниченные от окружающих тканей примитивно построенной стенкой недифференцированного бронха, а также кистозная гипоплазия (недоразвитие) легких . При этой патологии недоразвитыми оказываются целые доли легкого, которые представляют собой многочисленные полости, связанные с крупными бронхами и имеющие малую поверхность. Газообмен в таких участках легких резко ослаблен. Широко известны также гипоплазии диафрагмы от небольших дефектов в ее куполе до полной аплазии. Последняя аномалия несовместима с жизнью и встречается обычно вместе с другими множественными пороками развития. 73. Филогенез дыхательной системы. Онтофилогенетические предпосылки врожденных пороков развития. У Бесчерепных специализированных органов дыхания нет, а дыхательную функцию выполняет глотка – передняя часть пищеварительной трубки, пронизанная жаберными щелями. У рыб органы дыхания – жабры — расположены на верхней стороне четырех жаберных дуг в виде ярко-красных лепестков. Вода попадает в рот рыбы, процеживается через жаберные щели, омывая жабры, и выводится наружу из-под жаберной крышки. Газообмен осуществляется в многочисленных жаберных капиллярах, кровь в которых течет навстречу омывающей жабры воде. Позади последней жаберной дуги формируется парное образование – плавательный пузырь, выполняющий гидростатические функции. У земноводных во взрослом состоянии функционируют лёгкие. Впервые появляется гортань. Легкие начинаются непосредственно от гортани. Они крупноячеисты и имеют малую дыхательную поверхность, в связи с этим преимущественно газообмен осуществляется через кожные покровы. Пресмыкающиеся имеют как верхние дыхательные пути (не полностью отграниченную от ротовой полости полость носа), так и нижние – гортань, трахею бронхи. Легкие мелкоячеисты и обладают большой дыхательной поверхностью. Впервые появляется диафрагма, но имеет пассивное значение. У млекопитающих дыхательные пути выстланы мерцательным эпителием. Они полностью отделены от пищеварительной системы и только перекрещиваются с ней в глотке. Бронхи многократно ветвятся. Основной мышцей, изменяющей объём грудной клетки, является диафрагма. В эмбриогенезе человека отражается первоначальное единство пищеварительной и дыхательной систем. На этом основано формирование врожденных пороков развития пищевода и трахеи по типу эзофаготрахеальных свищей. Кистозная гипоплазия – недоразвитие лёгких. 74. Филогенез опорно-двигательного аппарата. Онтофилогенетические предпосылки врожденных пороков развития. Филогенез опорно-двигательной системы: 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, претерпевшего в типе Хордовые большие эволюционные преобразования в связи со сменой сред обитания и изменения форм локомоции. Действительно, водная среда у животных, не имеющих наружного скелета, предполагает однообразные движения за счет изгибов всего тела, в то время как жизнь на суше более способствует их перемещению с помощью конечностей. Скелет позвоночных имеет мезодермальное происхождение и состоит из 3 отделов: Осевой скелет Скелет головы(череп) скелет конечностей и их поясов Функции скелета: опорная двигательная защитная кроветворная обменная( депо солей P и Ca) Направления эволюции осевого скелета: Замена хорды позвоночником, хрящевой ткани- костной Дифференцировка позвоночника на отделы(от 2х-до 5) Увеличение числа позвонков в отделах Появление грудной клетки 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. У рыб все туловищные позвонки несут ребра, не срастающиеся друг с другом и с грудиной. Они придают телу устойчивую форму и обеспечивают опору мышцам, изгибающим тело в горизонтальной плоскости. Эта функция ребер сохраняется у всех позвоночных, совершающих змеевидные движения,— у хвостатых земноводных и пресмыкающихся , поэтому у них ребра также располагаются на всех позвонках, кроме хвостовых. У пресмыкающихся часть ребер грудного отдела срастается с грудиной, формируя грудную клетку, а у млекопитающих в состав грудной клетки входит 12—13 пар ребер. Онтофилогенетические пороки костной и мышечной систем. Примеры. Аномалии скелета. - Краниошиз - незавершенный процесс формирования свода черепа, что приводит к анэнцефалии. - Скафоцефалия (ладьевидный череп) – преждевременное закрытие стреловидного шва. - Акроцефалия (башенный череп) – преждевременное закрытие венечного шва. - Плагиоцефалия (асимметричныйкраниосиностоза) - преждевременное закрытие венечного и лямбдоподибного швов только с одной стороны. - Менингоцеле, менингоенцефалоцеле и менинго-гидроенцефалоцеле - аномалии, обусловленные нарушением окостенения костей черепа. - Микроцефалия проявляется уменьшением свода черепа. Основанием этого является аномальное развитие мозга. - Мандибулолицевийдизостоз характеризуется гипоплазией скул, нижней челюсти, косыми нисходящими щелями век, искажением внешних ушей. - Гипертелоризм. - Пивлицевамикросомия - черепнолицеви аномалии верхней челюсти, височной и скуловой костей.- Меромелия - отсутствие части конечностей.- Амелия - полное отсутствие одного или нескольких конечностей.- Полидактилия - сверхкомплектные пальцы кисти или стопы. - Синдактилия - аномальное сращение пальцев кисти или стопы, щель кисти и стопы +Атавистические пороки, за счёт рекапитуляции основных этапов филогенеза скелета в онтогенезе человека, нарушения редукции: 75. Возникновение и развитие жизни на Земле. Химический, предбиологический, биологический и социальный этапы. В разное время относительно возникновения жизни на Земле выдвигались следующие гипотезы: Гипотеза биохимической эволюции Гипотеза панспермии Гипотеза стационарного состояния жизни Гипотеза самозарождения Теории самозарождения и стационарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат выводам этих теорий. Теория панспермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в ещё более туманное прошлое Вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на Земле. Также существует теория креационизма, согласно которой всё многообразие органического мира,человечества,планетыЗемля, а такжемир в целом, рассматриваются как намеренно созданные неким верховным существом или божеством. Она неопровержима: научными методами невозможно доказать, как то, что Бог не сотворял жизни, так и то, что Бог её сотворял. Кроме того, эта теория не даёт удовлетворительного ответа на вопрос о причинах возникновения и существования самого верховного существа, обычно просто постулируя его безначальность. Этапы эволюции: В этом едином процессе можно выделить три основных этапа. Это предбиологическая эволюция – до возникновения жизни; биологическая эволюция – этап до появления человека; и, наконец, социальная эволюция – это развитие человеческого общества. 1. Химический. Теория химической эволюцииилипребиотическая эволюция— первый этап эволюции жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли изнеорганическихмолекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов и в силу развертывания процессов самоорганизации, свойственных всем относительно сложным системам, которыми бесспорно являются все углерод-содержащие молекулы. 2.Биологический. Биологическая эволюция — необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического составапопуляций, формированиемадаптаций,видообразованиемивымираниемвидов, преобразованиемэкосистемибиосферыв целом. Биологическую эволюцию изучаетэволюционная биология 3.Социальный. +Социальная эволюция— «процесс структурной реорганизации во времени, в результате которой возникает социальная формаилиструктура, качественно отличающаяся от предшествующей формы». Частным случаем социальной эволюции является социальноеразвитие. Основы общей теории социальной эволюции были заложеныГ. Спенсеромещё до разработкиЧ. Дарвиномобщей теориибиологической эволюции. 76. Доказательства животного происхождения человека. Современные проблемы антропогенеза. Научный этап изучения антропогенеза начался фактически только с XVIII века. До этого преобладал религиозный подход. Но и на протяжении XVIII-XIX веков наука не была чётко отделена от философии, а учёные обычно назывались натурфилософами или естествоиспытателями. Некоторые из них – Д. Дидро, К. Гельвеций, Ж. Бюффон, Д. Монбоддо – уже в XVIII веке высказывали мнение о "перерождении" одних организмов в других, в том числе – обезьяны в человека. Изучение анатомии и морфологии самых разнообразных животных приводило к мысли о большем или меньшем их сходстве. Часто это представлялось в виде так называемой "лестницы существ" (её наиболее известный вариант – система К. Линнея – стал основой современной класификации), которая ведёт от низших организмов к высшим, с человеком на вершине, но зачастую вовсе не подразумевает родство этих форм. Для этого периода типично полное отделение человека от прочих животных, выделение его в отдельный отряд или даже царство. Надо сказать, что в бытовом сознании среднего человека, далёкого от биологии, такой подход доминирует и сейчас. Концепция изменения одних существ в другие – биологической эволюции – приобретала в трудах натуралистов всё более отчётливые очертания. Впервые стройное обоснование гипотезы эволюции опубликовал Ж.Б. Ламарк в 1802 и 1809 гг., указав, что человека следовало бы поместить в системе природы как венец "четвероруких" (приматов), если бы он не был создан Творцом совершенно отдельно от животных. Однако механизмы эволюционных изменений, предложенные Ж.Б. Ламарком, выглядят слишком простыми и довольно неубедительными. Он считал, что органы животных меняются под воздействием тренировки, например, тянули жирафы шею к верхним веткам, вот и стали длинношеими. Даже у современников учёного эта теория в своём законченном виде не получила широкого признания. Наследование приобретённых в течении жизни признаков, согласно данным современной генетики, невозможно. Куда более резкий научный и общественный резонанс вызвала теория эволюции Ч. Дарвина, опубликованная в 1859 г. в книге "Происхождение видов путём естественного отбора", в 1871 г. в книге "Происхождение человека и половой подбор" и в других работах. С момента опубликования, мысли Ч. Дарвина получили как горячих сторонников, например, Т. Гексли и Э. Геккеля, так и яростных противников – епископа Уильберфорса и натуралиста Майварта. Теория продолжала развиваться, а после открытия генетического наследования и его законов, стала называться синтетической теорией эволюции. Важно подчеркнуть, что современная теория – это развитие классического дарвинизма, так что спорить с Ч. Дарвином, как это часто делают не самые далёкие "критики", столь же глупо, как спорить с астрономами или физиками середины XIX века. Хотя, надо признать, Ч. Дарвин сумел описать все основные формы отбора и привести столько примеров и доказательств, что в этом его поныне не превзошёл никто. Краткая суть синтетической теории эволюции заключается в следующем. Наследственная информация хранится в клетках живых существ в виде сложных молекул РНК или ДНК, отрезки которых, кодирующие определённые белки или управляющие их синтезом, называются генами; на более высоком уровне ДНК может быть оформлена в комплексы – хромосомы. Гены изменяются под воздействием разнообразных факторов, такие изменения называются мутациями. Для эволюции значимы те мутации, что происходят в половых клетках и передаются потомству. Мутации чаще оказываются вредными или нейтральными, но при смене условий среды могут дать индивиду некое преимущество в сравнении с исходным вариантом. Если организм оказывается более приспособленным, чем его сородичи, то имеет шанс оставить больше потомства, передав ему свои генетически закреплённые качества. Условия среды могут измениться так, что полезнее оказываются признаки, бывшие до того нейтральными или даже вредными. Организмы, имеющие такие признаки, выживают, и признаки остаются у потомства. Существуют разные виды отбора. Существенно, что такое изменение наследственности занимает обычно очень длительное время – многие поколения, тем более, что и условия редко меняются резко. Кроме того, огромную роль играют рекомбинации – перетасовка вариантов генов, когда они отличаются у двух родителей; за счёт рекомбинаций разнообразие создаётся даже в отсутствие новых мутаций. Значительная же часть признаков не имеет большой адаптивной – приспособительной – ценности, они могут меняться довольно случайно, по статистическим законам, что называется генетико-автоматическими процессами, варианты которых – генный дрейф, "эффект основателя", "эффект бутылочного горлышка" – проявляются в некоторых специфических, хотя и нередких, условиях. В настоящее время синтетическая теория эволюции не является единственной научной теорией эволюции, но её придерживается подавляющее большинство биологов (вероятно, гораздо больше 99%), она имеет наиболее доказательную базу и подтверждается практически всеми биологическими исследованиями, включая экспериментальные. Другими вариантами являются, например, разнообразные варианты мутационизма. Согласно им, изменения наследственности происходят не в течение длительного времени, а практически одномоментно и дают сразу новую форму организмов. Наши предки, будучи частью окружающей природы, тоже постепенно видоизменялись вслед за изменениями внешних условий, что и привело к появлению современного человека. Однако человек уникален в том отношении, что в его существовании огромную роль играет социокультурная составляющая и, чем ближе к современности, тем эта составляющая оказывается всё значительнее. 77. Положение вида Homo sapiens в системе животного мира. Качественное своеобразие человека. Палеонтологический материал дает основание судить о темпах и направлении эволюции. Посредством изучения ископаемых останков и использования радиоактивных изотопов, а также данных ряда наук сконструирована шкала геологического времени. С помощью этой шкалы филогенез можно проследить во времени. В соответствии с этой шкалой история земли подразделяется на несколько последовательных эр, которые в свою очередь подразделяются на периода, а периоды на эпохи. Эрами являются катархей, архей, протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой. Конец одной эры и начало другой сопровождались существенными преобразованиями лика земли, изменениями или сменой флоры и фауны и изменения экосистем. Предполагают, что жизнь возникла на границе катархея и архея, который начался примерно 3,5 млрд. лет назад. Следы жизни найдены в породах, датируемых 3,9 млрд. лет. Длительность архея – примерно 2 млрд. лет. Характерна обширная вулкаичееская деятельность. Находки графита и чистого углерода в архейских породах указывают на существование живых организмов. Протерозой – много осадков, сформировалось ледниковое покрытие земли, обнаружены останки медуз, плеченогих, грибов, водорослей и рако-скорпионов. Палеозой – Возникают представители основных групп растений, типов и классов животных (кроме птиц и млекопитающих). Девонский период – рыбы. Каменоугльный (кармон) – земноводные. Пермский период – пресмыкающиеся. Мезозойская эра. Триасовая эра – динозавры и голосеменные растения. Юрский период – древнейшие птицы. Меловой период – сумчатые и насекомоядные млекопитающие. Кайнозойская эра. Четвертичный период – появился человек. Систематическое положение: тип – хордовые, подтип – позвоночные, класс - млекопитающие, подкласс – плацентарные, отряд – приматы, надсемейство – высшие узконосые обезьяны, семейство – гоминиды, род – человек, вид – человек разумный. Доказательства животного происхождения человека: 1. Наличие рудиментов (образования, утратившие функции). 2. Наличие атавизмов (признаки, свойственные отдаленным предкам). Гены, отвечающие за эти признаки, сохраняются в генофонде, но их действие в нормальном онтогенезе блокировано. Тип хордовые – появление в эмбриогенезе хорды, жаберных щелей, дорсальной полой нервной трубки, двусторонняя симметрия. Тип позвоночные – наличие позвоночного столба, расположение сердца на брюшной стороне, две пары конечностей, пять отделов мозга. Ключевая адаптация к возникновению человека: 1. Древесный образ жизни. 2. Передвижение по ветвям с помощью хватательных конечностей, противопоставленный большой палец и плоские ногти. 3. Локтевая кость свободно вращается вокруг лучевой, предпосылка – при освобождении руки использованию руки в трудовой деятельности. 4. Бинокулярное зрение. 5. Сильно развиты мозжечок и кора. 6. Выраженная социальность и общественное воспитание потомства. 7. Низкая плодовитость и детеныш, нуждающийся в уходе многие годы. 8. Выраженный инстинкт подражания. |