Первичный органогенез как процесс образования комплекса осевых органов. Дифференцировка зародышевых листков. Образование органов и тканей.

     

Первичный органогенез — процесс образования комплекса осевых органов.
В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие различные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы.
Зародышевые листки, зародышевые пласты, слои тела зародыша многоклеточных животных, образующиеся в процессе гаструляции и дающие начало разным органам и тканям. У большинства организмов образуется три зародышевых листка: наружный — эктодерма, внутренний — энтодерма и средний мезодерма.
Производные эктодермы выполняют в основном покровную и чувствительную функции, производные энтодермы — функции питания и дыхания, а производные мезодермы — связи между частями зародыша, двигательную, опорную и трофическую функции.
Из эктодермы развивается эпителий кожи, кожные железы, многие роговые производные, нервная система и органы чувств. Из энтодермы у всех животных формируется эпителий средней части кишечного тракта, печень и пищеварительные железы. Из мезодермы развиваются кровь и лимфа, мышечная, соединительная, хрящевая и костная ткани, эпителий почек, стенка вторичной полости тела, часть тканей половой системы.

Провизорные органы. Группы анамнии и амниоты. Особенности эмбрионального развития млекопитающих и человека.

        Провизорные органы — временные органы зародышей и личинок многоклеточных животных, функционирующие только в эмбриональный или личиночный период развития. Могут выполнять функции, специфические для зародыша или личинки, или основные функции организма до формирования аналогичных дефинитивных окончательных органов, свойственных для взрослого организма.
Анамнии или низшие позвоночные — парафилетическая группа, включающая позвоночных животных, не имеющих зародышевых оболочек. В отличие от амниот, у анамний в процессе эмбрионального развития не возникает зародышевой оболочки — амниона и особого зародышевого органа — аллантоиса. Анамнии связаны в своём существовании с водной средой, в которой они проводят либо всю жизнь, К анамниям относятся все позвоночные, за исключением амниот, то есть бесчелюстные и различные группы рыб, а также амфибии.
Амнио ты, или высшие позвоночные — монофилетическая группа позвоночных животных, включающая синапсид вымершие Тероморфные рептилии и млекопитающие и завропсид, в которую входят — анапсиды черепахи и ряд ископаемых групп и диапсиды клювоголовые, чешуйчатые, крокодилы, птицы и ряд ископаемых групп, характеризующихся наличием зародышевых оболочек амниона и серозы, формирующих амниотическую полость.
Особенностями развития млекопитающих является ранее развитие трофобласта, и его трансформация в дальнейшем в хорион. Также новым является образование плаценты аналогом у птиц является серозная оболочка.Процесс внутриутробного развития зародыша человека продолжается в среднем 280 суток 10 лунных месяцев. Эмбриональное развитие человека можно разделить на три периода: начальный 1-я неделя развития, зародышевый 2—8-я неделя развития, плодный с 9-й недели развития до рождения ребенка. К концу зародышевого периода заканчивается закладка основных эмбриональных зачатков тканей и органов и зародыш приобретает основные черты, характерные для человека. К 9-й неделе развития начало 3-го месяца длина зародыша составляет 40 мм, а масса около 5 г.

 

63. Постэмбриональный онтогенез и его периодизация у человека. Основные процессы: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение.

Постэмбриональное развитие бывает прямым и непрямым.
Прямое развитие — развитие, при котором появившийся организм идентичен по строению взрослому организму, но имеет меньшие размеры и не обладает половой зрелостью. Дальнейшее развитие связано с увеличением размеров и приобретением половой зрелости. Например: развитие рептилий, птиц, млекопитающих.
Непрямое развитие личиночное развитие, развитие с метаморфозом — появившийся организм отличается по строению от взрослого организма, обычно устроен проще, может иметь специфические органы, такой зародыш называется личинкой. Личинка питается, растет и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослому организму имаго. Например: развитие лягушки, некоторых насекомых, различных червей.
Постэмбриональное развитие сопровождается ростом.
Онтогенез можно разделить на три периода: дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный. В дорепродуктивном периоде особь не способна к размножению. В этом периоде происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной информации, организм обладает высокой чувствительностью ко всевозможным воздействиям.
В репродуктивном периоде особь осуществляет функцию полового размножения, отличается наиболее стабильным функционированием органов и систем, а также относительной устойчивостью к воздействиям.
Пострепродуктивный период связан со старением организма и характеризуется ослаблением или полным прекращением участия в размножении.
Дорепродуктивный период подразделяется на 4 периода: эмбриональный, личиночный, метаморфоз и ювенильный. Личиночный период в типичном варианте наблюдается в развитии тех позвоночных, зародыши которых выходят из яйцевых оболочек и начинают вести самостоятельный образ жизни, не достигнув дефинитивных зрелых черт организации. Метаморфоз состоит в превращении личинки в ювенильную форму. В процессе метаморфоза происходят такие важные морфо-генетические преобразования, как частичное разрушение, перестройка и новообразование органов. Ювенильный период начинается с момента завершения метаморфоза и заканчивается половым созреванием и началом размножения.
Рост — это увеличение общей массы в процессе развития, приводящее к постоянному увеличению размеров организма. Несмотря на возникающие факторы, особь стремится достичь типичного видового размера. Это явление называется эквифинальностью.

64. Старение и старость как закономерный этап онтогенеза. Проявление старения на молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.

Старость — закономерно наступающий период возрастного развития, заключительный этап онтогенеза. Старение — неизбежный биологический разрушительный процесс, приводящий к постепенному снижению адаптационных возможностей организма; характеризуется развитием так называемой возрастной патологии и увеличением вероятности смерти.На организменном уровне изменения при старении выражаются в том, что меняется осанка, появляется седина и облысение, кожа истончается, теряет эластичность и покрывается морщинами, выпадают зубы. Движения стариков теряют плавность, становятся медленными и неуверенными, снижается работоспособность, слабеет память. Уменьшаются размеры печени, почек, снижаются функциональные способности всех систем. Кровеносные сосуды теряют эластичность, становятся ломкими. В костях уменьшается содержание оссеина, накапливаются неорганические соли, хрящи обызвествляются. Снижается невосприимчивость к инфекционным болезням, падает способность к регенерации и теплообразованию.
На клеточном уровне можно отметить, что содержание воды в протоплазме уменьшается, изменяя её свойства. Отмечено снижение активности ферментов. Снижается митотическая активность клеток, интенсивность обновления ДНК, РНК, АТФ.

65. Смерть как биологическое явление. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация. Проблема долголетия.

Старение приводит к прогрессивному повышению вероятности смерти. Таким образом, биологический смысл старения заключается в том, что оно делает неизбежной смерть организма. Последняя же представляет собой универсальный способ ограничить участие многоклеточного организма в размножении.
При прекращении работы сердца и остановке дыхания наступает смерть. Организму не хватает кислорода; недостаток кислорода обусловливает отмирание мозговых клеток. В связи с этим при оживлении основное внимание следует сосредоточить на деятельности сердца и легких.
Смерть состоит из двух фаз — клинической и биологической смерти. Во время клинической смерти, человек уже не дышит, сердце перестает биться, однако необратимые изменения в клетках головного мозга не происходят. Клиническая смерть — это переходное состояние от жизни к смерти.
Различные органы человеческого тела сохраняют способность жить после смерти разное время. Предельный срок клинической смерти 5—6 минут, т.е. время, в течение которого сохраняет жизнедеятельность кора головного мозга. После этого срока наступает биологическая смерть. Если клиническая смерть является обратимым явлением, то биологическая смерть в настоящее время необратима. Реанимация — от лат. animatio — оживление восстановление резко нарушенных или утраченных жизненно важных функций организма. Проводится при терминальных состояниях, в том числе при клинической смерти. Реанимация включает: массаж сердца, искусственное дыхание, нагнетание крови в артерии и др. меры.
В исследованиях зависимости скорости старения от условий жизни, проводимых на лабораторных животных, используют следующие признаки: 1 состояние белков соединительной ткани коллагена и эластина; 2 показатели сердечной деятельности и кровообращения; 3 содержание пигмента липофусцина в клетках нервной системы и сердца; 4 показатели произвольной двигательной активности; 5 способность к обучению.

66. Регуляция развития человека и животных в эмбриональном периоде: дифференцировка на генетическом и клеточном уровнях. Межклеточные взаимодействия, эмбриональная индукция, её виды. (Опыты Г. Шлемана.)

Дифференцировка — процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям. Иными словами, фенотип клеток есть результат координированной экспрессии то есть согласованной функциональной активности определённого набора генов.
В процессе дифференцировки менее специализированная клетка становится более специализированной. Например, эмбриональная стволовая клетка «превращается» в клетку эктодермы. Деление и дифференцировка — основные процессы, путем которых одиночная клетка зигота развивается в многоклеточный организм, содержащий самые разнообразные виды клеток. Дифференцировка меняет функцию клетки, ее размер, форму и метаболическую активность. Достигается это изменениями в экспрессии генов, в то время как ДНК остается неизменной. Один из способов регулирования экспрессии генов —метилирование ДНК. Дифференцировка также случается и во взрослом организме, когда поврежденные клетки тканей замещаются новыми, полученными путем деления и дальнейшей дифференцировки взрослых стволовых клеток. Запускать дифференцировку могут как внутренние причины так и внешние сигналы.
Эмбриональная индукция — это влияние одного эмбрионального зачатка индуктора на развитие дифференциройку другого; лежит в основе органогенеза.
Проявляется на всех стадиях эмбрионального развития. Например, в бластуле клетки участка будущей дорсальной губы являются индукторами и влияют на развитие других частей зародыша, в частности хорды.Хорда вместе с прилежащей к ней мезодермой так называемая хордомезодерма в свою очередь индуцирует закладку нервной системы; часть головного мозга, из которой образуется сетчатка глаза, влияет на соседний участок эктодермы, вызывая его дифференциацию в роговицу, и пр.
Эмбриональная индукция осуществляется при непосредственном контакте и взаимодействии групп клеток между собой поверхностное взаимодействие или путём передачи индуцирующего действия через химические вещества, обладающие свойствами низкомолекулярных белков. Действие индукторов, как правило, лишено видовой специфичности.
Г. Шпеман и его сотрудница Х. Мангольд открыли у зародышей амфибий «организатор». Контрольный эксперимент был проведен Хильдой Мангольд в 1921 году. Она вырезала кусочек ткани из дорсальной губы бластопора гаструлы гребенчатого тритона Triturus cristatus со слабопигментированным зародышем, и пересадила ее в вентральную область другой гаструлы близкого вида, тритона обыкновенного T. vulgaris, зародыш которого характеризуется обильной пигментацией. Эта естественная разница в пигментации позволила различить в химерном зародыше ткани донора и реципиента. Клетки дорсальной губы при нормальном развитии образуют хорду и мезодермальные сомиты миотомы. После пересадки у гаструлы-реципиента из тканей трансплантата развивалась вторая хорда и миотомы. Над ними из эктодермы реципиента возникала новая дополнительная нервная трубка. В итоге это привело к образованию осевого комплекса органов второго головастика на том же зародыше.

67. Морфогенез как многоуровневый динамический процесс. Детерминация частей развивающегося зародыша, канализация развития.

Морфогенез — возникновение и развитие органов, систем и частей тела организмов как в индивидуальном онтогенез, так и в историческом, или эволюционном, развитии филогенез. Изучение особенностей морфогенеза на разных этапах онтогенеза в целях управления развитием организмов составляет основную задачу биологии развития, а также генетики, молекулярной биологии, биохимии, эволюционной физиологии, и связано с изучением закономерностей наследственности.
Процесс морфогенеза контролирует организованное пространственное распределение клеток во время эмбрионального развития организма. Морфогенез может проходить также и в зрелом организме, в клеточных культурах или опухолях. Морфогенез также описывает развитие неклеточных форм жизни, у которых нет эмбриональной стадии в их жизненном цикле. Морфогенез описывает эволюцию структур тела в пределах таксономической группы.
Морфогенетический ответ в организме может быть вызван гормонами, окружающими химическими сигналами широкого диапазона: от продуктов жизнедеятельности других клеток и организмов до токсических веществ и радионуклидов, или механическими воздействиями.
Детерминация — возникновение качественного своеобразия частей организма на ранних стадиях его развития и определяющее путь дальнейшего развития частей зародыша

68.Средовые факторы, регулирующие развитие на ранних этапах онтогенеза. Критические периоды в онтогенезе человека. Аномалии и пороки развития. Тератогенез.

Критические периоды – это периоды, когда зародыш наиболее чувствителен к повреждающему действию разнообразных факторов, которые могут нарушить нормальное развитие.
С критическим периодом в организме новорождённого связаны резкое изменение условий существования и перестройка в деятельности всех систем организма. Кроме того, отмечены критические периоды развития отдельных органов в различные сроки жизни человеческого эмбриона.
Пороки развития — аномалии развития, совокупность отклонений от нормального строения организма, возникающих в процессе внутриутробного или, реже, послеродового развития.
К аномалиям развития, встречающимся у человека, относятся атавизмы, т. е. проявление признаков далёких животных предков – остатков жаберных щелей на шее, чрезмерное оволосение, сохранение удлинённого копчика.
Пороки развития: соединённые близнецы; расщепление отдельных эмбриональных зачатков приводит к появлению дополнительных элементов в органе полидактилия; волчья пасть, заячья губа, близорукость, глухота и др.
Тератогенез — возникновение пороков развития под влиянием факторов внешней среды тератогенных факторов или в результате наследственных болезней.

69. Регенерация как процесс поддержания морфофизиологической целостности биологических систем на уровне организма. Физиологическая регенерация, её значение.

Регенерация – восстановление организмом утраченных частей. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность.
Физиологическая регенерация – восстановление утраченных клеток и их комплексов.
В каждом организме на протяжении всей его жизни постоянно идут процессы восстановления и обновления. У человека, например, постоянно обновляется наружный слой кожи. Птицы периодически сбрасывают перья и отращивают новые, а млекопитающие сменяют шерстный покров. У листопадных деревьев листья ежегодно опадают и заменяются свежими. Такие процессы носят название физиологической регенерации. Эта регенерация свойственна всем организмам. Погибшие клетки заменяются новыми, образующимися в результате деления.
Благодаря физиологической регенерации поддерживается структурный гомеостаз и обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций.

70.Репаративная регенерация, её значение. Способы репаративной регенерации. Особенности восстановительных процессов у млекопитающих и человека.

Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела. Выделяют типичную и атипичную репаративную регенерацию.
При типичной регенерации утраченная часть замещается путём развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие например, ампутация, или же животное намеренно отрывает часть своего тела автотомия, как ящерица, обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага.
При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. У регенерировавшей конечности головастика число пальцев может оказаться меньше исходного, а у креветки вместо ампутированного глаза может вырасти антенна.
Существует несколько способов разновидностей репаративной регенерации. К ним относят эпиморфоз, морфаллаксис и компенсаторную гипертрофию. Гипертрофию и гиперплазию клеток органов и тканей, а также возникновение и рост опухолей относят к гипербиотическим процессам — процессам избыточного роста и размножения клеток, тканей и органов.
Гипертрофия — увеличение размеров органа или ткани за счет увеличения размера каждой клетки. Выделяют рабочую компенсаторную, викарную заместительную и гормональную коррелятивную гипертрофии.
Самым частым видом гипертрофии является рабочая гипертрофия, которая встречается как в нормальных физиологических условиях, так и при некоторых патологических состояниях. Причиной ее является усиленная нагрузка, предъявляемая к органу или ткани.
Примером рабочей гипертрофии в физиологических условиях может служить гипертрофия скелетной мускулатуры и сердца у спортсменов, а также лиц, занятых тяжелым физическим трудом. Рабочая гипертрофия наблюдается в тканях, состоящих из стабильных, неделящихся клеток, в которых адаптация к повышенной нагрузке не может быть реализована путем увеличения количества клеток.
Викарная, или заместительная гипертрофия развивается в парных органах почки или при удалении части органа, например, в печени, в легких. Примером физиологической гормональной коррелятивной гипертрофии может служить гипертрофия матки при беременности.
Развивающаяся в органе гипертрофия, несомненно, имеет положительное значение, поскольку позволяет сохранить функцию органа в резко изменившихся условиях заболевание, утрата части органа и т.п.. Этот период называется стадией компенсации. В дальнейшем, когда в органе возникают дистрофические изменения, происходит ослабление функции, и в конечном счете, когда адаптационные механизмы исчерпаны, наступает декомпенсация органа.
Исходя из частей органа клеток, вовлечённых в процесс гипертрофии, её подразделяют на истинную и ложную. Истинная гипертрофия -увеличение объема ткани или органа и повышение их функциональной способности вследствие разрастания основных ответственных за функцию клеток, а также других элементов. Примером являются гипертрофия гладких мышц матки у беременных животных, а также гипертрофия сердца при физической работе. Ложная гипертрофия — увеличение объема органа при разрастании соединительной или жировой ткани. Количество основных клеток при этом остается без изменений или даже уменьшается, а функциональная способность органа снижается например, гипертрофия молочной железы за счет жировой ткан
Эпиморфоз заключается в отрастании нового органа от ампутационной поверхности. При эпиморфической регенерации утраченная часть тела восстанавливается за счет активности недифференцированных клеток, похожих на эмбриональные. Они накапливаются под пораненным эпидермисом у поверхности разреза, где образуют зачаток, или бластему. Клетки бластемы постепенно размножаются и превращаются в ткани нового органа или части тела. Регенерация путем образования бластемы широко распространена у беспозвоночных, а также играет важную роль в регенерации органов амфибий.
Морфаллаксис — это регенерация путем перестройки регенерирующего участка. При морфаллаксисе другие ткани тела или органа преобразуются в структуры недостающей части. У гидроидных полипов регенерация происходит главным образом путем морфаллаксиса, а у планарии в ней одновременно имеют место как эпиморфоз, так и морфаллаксис.
У млекопитающих хорошо срастаются переломы костей. За счёт надкостницы восстанавливаются даже вылущенные кости. И у человека удалось достигнуть восстановления значительных участков кости путём постепенного раздвигания её обломков. Периферические нервы могут регенерировать путём отрастания нервных волокон от центрального конца.
Ряд внутренних органов восстанавливается путём эпиморфоза, т. е. отрастанием от раневой поверхности; таковы стенки сосудов и мочевыводящих путей. При наличии специальных протезов хорошо регенерируются различные полые органы. В ряде случаев в качестве протезов используют части соответствующих органов, взятых от трупа. Они постепенно замещаются живой тканью, образующейся на месте протеза.

71. Регуляция регенерации на молекулярно-генетическом, клеточном и организменном уровнях. Значение регенерации для биологии и медицины.

Стимулирующее влияние на регенерационный процесс оказывает функциональное состояние органа. Процесс восстановления мышц протекает интенсивнее при их упражнении. На регенерационный процесс оказывает воздействие железы внутренней секреции. В частности, гормоны щитовидной железы и гипофиза ускоряют регенрацию мышечной ткани. Влияние гуморальных факторов на регенерацию сказывается также и в том, что её ускоряют различные метаболиты, продукты распада тканей и нуклеиновые кислоты. Полноценное витаминное питание способствует регенерации.
Значение регенерации для организма определяется тем, что на основе клеточного и внутриклеточного обновления органов обеспечивается широкий диапазон приспособительных колебаний их функциональной активности в меняющихся условиях окружающей среды, а также восстановление и компенсация нарушенных под воздействием различных патогенных факторов функций.

4. Гомеостаз

72. Понятие о гомеостазе. Проявление гомеостаза на разных уровнях организации биологических систем. Структурный гомеостаз, механизмы его поддержания.

Гомеостаз — саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.
Структурный гомеостаз определяет материальную основу разнообразия физиологических реакций организма, осуществляющихся на субклеточном, клеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях, поскольку особенности строения каждого из них не случайны, адаптированы к выполняемой функции. Структурные основы гомеостаза проявляются в структурных особенностях закономерной организации элементов каждого уровня, соответствующих их функции, а также поддержания закономерной структурной организации каждого уровня на основе непрерывного процесса восстановления структуры — физиологической и репаративной регенерации.
Механизмы гомеостаза: обратная связь
Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, на которые реагирует система:
Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз.

Например, когда концентрация углекислого газа в организме человека увеличивается, лёгким приходит сигнал к увеличению их активности и выдыханию большего количество углекислого газа.
Терморегуляция — другой пример отрицательной обратной связи. Когда температура тела повышается или понижается терморецепторы в коже и гипоталамусе регистрируют изменение, вызывая сигнал из мозга. Данный сигнал, в свою очередь, вызывает ответ — понижение температуры или повышение.
Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение.

Например, в нервах пороговый электрический потенциал вызывает генерацию намного большего потенциала действия. Свёртывание крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи.
Устойчивым системам необходимы комбинации из обоих типов обратной связи. Тогда как отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому и, вполне может быть, менее желанному состоянию гомеостаза, — такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации зарастание русла водорослями и замутнению.

5. Вопросы эволюции

74. Понятия о популяции. Основные характеристики популяции как эколого-генетической системы (ареал, численность особей и её динамика, возрастной и половой состав)

Популяция — совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида.
Ареал — часть земной поверхности или акватории, в пределах которой встречается тот или иной вид род, семейство и т. д. животных или растений.
Ареал вида представляет собой сочетание видовых требований с определённой суммой экологических условий на обширной территории или акватории. Однако эта эколого-географическая сопряжённость видов осложняется изменениями физико-географических условий в прошлом — климата, растительного покрова, формы земной поверхности и пр. Поэтому ареал вида является суммированным эффектом современных и предшествовавших условий. В результате, в географическом распределении видов и их комплексов — флор для растений и фаун для животных — наблюдается ряд неравномерностей и свои закономерности.
Численность особей — это общее количество особей, обитающих на данной территории или в данном объеме биотопа.
Возрастной состав – соотношение в популяции особей разных возрастных групп. Абсолютный возрастной состав выражает численность определенных возрастных групп в определенный момент времени. Относительный возрастной состав выражает долю или процент особей данной возрастной группы по отношению к общей численности популяции. Возрастной состав определяется рядом свойств и особенностей вида: время достижения половой зрелости, продолжительность жизни, длительность периода размножения, смертность и другое.
Соотношение возрастных групп в структуре популяции характеризуют ее способность к размножению и выживанию, и согласуется с показателями рождаемости и смертности. В растущих популяциях с высокой рождаемостью преобладают молодые, еще не репродуктивные особи, в стабильных – обычно это разновозрастные, у которых регулярно определенное число особей переходит из младших возрастных групп в старшие, рождаемость равна убыванию населения. В сокращающихся популяциях основу составляют старые особи, возобновление в них отсутствует или совсем незначительно.
Половой состав – соотношение особей мужского и женского пола в популяции. Половая структура свойственна только популяциям раздельнополых организмов. Популяции свойственно также определенное соотношение полов, причем соотношение самцов и самок не равно 1:1. В силу специфики физиологии и экологии, свойственной разным полам, в силу их разной жизнеспособности, влияния факторов внешней среды могут быть значительные различия в этом соотношении. И эти различия неодинаковы как в разных популяциях, так и в разных возрастных группах одной и той же популяции.

 

75. Элементарные эволюционные факторы: мутации, популяционные волны, изоляция и её формы, дрейф генов – генетико-автоматический процесс.

Элементарные эволюционные факторы – это стохастические вероятностные процессы, протекающие в популяциях, которые служат источниками первичной внутрипопуляционной изменчивости.
Мутация — стойкое то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды.
Популяционные волны — это вспышки численности, периодические или непериодические значительные изменения числа особей в популяции.
Эволюционное значение популяционных волн в том, что они:
изменяют частоты аллелей малочисленные на пике волны могут проявиться фенотипически, а на спаде — исчезнуть из генофонда;

на пике волны изолированные популяции сливаются, растет миграция и панмиксия, растет гетерогенность генофонда;

популяционные волны изменяют интенсивность природного отбора и его направление.
Изоляция — это биологические барьеры межпопуляционному скрещиванию. Известны два механизма репродуктивной изоляции: презиготические и постзиготические. Презиготические механизмы препятствуют скрещиванию индивидов различных популяций и тем самым исключают возможность появления гибридного потомства. В презиготической изоляции выделяют следующие формы:
Экологическая изоляция — изоляция вследствие экологического разобщения. Популяции живут на общей территории, но в различных местах обитания и поэтому друг с другом не встречаются. В горах обычны два вида традесканции: один на скалистых вершинах, другой — в тенистых лесах.
Временная изоляция — изоляция вследствие разновременности половой активности или цветения. Максимум кладок серебристой чайки приходится на последнюю треть апреля, а у восточной клуши — не раньше середины мая.
Этологическая изоляция — неспаривание вследствие различий в сексуальном поведении в ухаживании, пении, танцах, свечении, демонстрациях. Брачная окраска, поведение и сигналы самцов воспринимаются только самками того же вида. У млекопитающих важную роль играют химические сигналы.
Механическая изоляция — безрезультатность спаривания вследствие разного строения половых органов. Межвидовые спаривания у дрозофилы приводят к травмам и даже к смерти партнеров. Шалфеи различаются строением цветка и поэтому опыляются разными видами пчел.
Гаметическая изоляция — отсутствие таксиса между гаметами или же гибель микрогамет в половых путях самки или в рыльцах цветков. Постзиготическая репродуктивная изоляция возникает вследствие:

нежизнеспособность гибридов: зигота развивается в гибрид, обладающий пониженной жизнеспособностью гибнет зародыш на разных стадиях развития, гибнет молодой организм, гибрид не достигает половой зрелости

стерильность гибридов: гибриды жизнеспособны, но они не образуют полноценных гамет

вырождение гибридов — разрушение гибридов: гибриды дают потомков, жизнеспособность и плодовитость которых понижена.
Значение изоляции: нарушает панмиксию, усиливает в изолятах инбридинг, закрепляет генотипическую дифференцировку, усиливает генотипическую дифференцировку, ведет к формированию нескольких популяций из одной исходной.
Дрейф генов или генетико-автоматические процессы— явление ненаправленного изменения частот аллельных вариантов генов в популяции, обусловленное случайными статистическими причинами.
Один из механизмов дрейфа генов заключается в следующем. В процессе размножения в популяции образуется большое число половых клеток— гамет. Большая часть этих гамет не формирует зигот. Тогда новое поколение в популяции формируется из выборки гамет, которым удалось образовать зиготы. При этом возможно смещение частот аллелей относительно предыдущего поколения.

76. Естественный отбор – движущая и направляющая сила эволюции. Формы естественного отбора.

Естественный отбор – главный, ведущий, направляющий фактор эволюции, лежащий в основе теории Ч.Дарвина.

Определение: избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов.
Роль: выбирая полезные признаки, естественный отбор создает новые виды.
Причина: борьба за существование.
Формы:
-Стабилизирующий – действует в постоянных условиях, отбирает средние проявления признака, сохраняет признаки вида кистепёрая рыба латимерия
-Движущий – действует в изменяющихся условиях, отбирает крайние проявления признака отклонения, приводит к изменению признаков берёзовая пяденица
-Половой – конкуренция за полового партнера.
Следствия естественного отбора результаты эволюции:
Эволюция изменение, усложнение организмов
Возникновение новых видов

Приспособленность организмов к условиям окружающей среды.

---

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 1606; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!