Виды взаимодействия неаллельных генов (разных генов): комплементарность, эпистаз, полимерия. Краткая характеристика, формулы расщепления, примеры).
Элементарные факторы и движущие силы эволюции.
Отряды Вши и Блохи: классификация, строение, циклы развития и медицинское значение представителей. Распространенность в Республике Башкортостан. Меры борьбы со вшами и блохами.
1)
2) Можно выделить четыре основных элементарных фактора эволюции: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор.
Мутационный процесс
Постоянная мутационная изменчивость и комбинации при скрещиваниях дают новые сочетания генов в генофонде, что неизбежно приводит к наследственным изменениям в популяции. Мутации — элементарный эволюционный материал, а процесс возникновения мутаций, мутационный процесс, — постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, увеличивающий генетическую гетерогенность популяции вследствие сохранения рецессивных мутаций в гетерозиготах. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляютскрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования. Большинство мутаций являются вредными. Обезвреживание мутаций происходит путем перевода их в гетерозиготное состояние в результате полового процесса. Но многие мутации в гетерозиготном состоянии повышают относительную жизнеспособность особей. Механизмом, поддерживающим гетерозиготность особей, также является половой процесс.
|
|
Можно сказать, что мутационный процесс — это фактор-поставщик элементарного эволюционного материала.
Популяционные волны
Периодические или апериодические колебания численности особей популяции характерны для всех без исключения живых организмов. Причинами таких колебаний могут быть различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхваченным естественным отбором. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции.Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Классификация популяционных волн
1. Периодические колебания численности короткоживущих организмов характерны для большинства насекомых, однолетних растений, большинства грибов и микроорганизмов. В основном эти изменения вызваны сезонным колебанием численности.
2. Непериодические колебания численности, зависящие от сложного сочетания разных факторов. В первую очередь они зависят от благоприятных для данного вида (популяции) отношений в пищевых цепочках: уменьшение хищников, увеличение кормовых ресурсов. Обычно такие колебания затрагивают несколько видов и животных, и растений в биогеоценозах, что может привести к коренным перестройкам всего биогеоценоза.
|
|
3. Вспышки численности видов в новых районах, где отсутствуют их естественные враги.
4. Резкие непериодические колебания численности, связанные с природными катастрофами (в результате засухи или пожаров). Влияние популяционных волн особенное заметно в популяциях очень малой величины (обычно при численности размножающихся особей не более 500). Именно в этих условиях популяционные волны могут как бы подставлять под действие естественного отбора редкие мутации или устранять уже довольно обычные варианты.
Изоляция
Под изоляцией понимается возникновение любых барьеров, нарушающих панмиксию (свободное скрещивание). В зависимости от их природы выделяют два основных типа изоляции: пространственную и биологическую (репродуктивную).
Пространственная изоляция может существовать в двух проявлениях: изоляция за счет географических барьеров и изоляция расстоянием (без заметных географических барьеров, просто в силу большого расстояния между популяциями или отдельными особями). Возникновение пространственной изоляции связано с радиусом репродуктивной активности для особей вида.
|
|
Биологическая изоляция приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства, что обеспечивается двумя группами механизмов: устраняющие скрещивание (докопуляционная изоляция) и изоляция при скрещивании (послекопуляционная изоляция). Спариванию близких форм препятствуют различия во время половой активности и созревания половых продуктов. В природе обычнабиотипическая изоляция, при которой потенциальные партнеры по спариванию не встречаются, так как они часто обитают в разных местах. Большое значение в возникновении биологической изоляции у близких форм имеетэтологическая изоляция — осложнения спаривания, обусловленные особенностями поведения. Важным изолирующим механизмом, затрудняющим скрещивание близких видов, оказывается возникновениеморфофизиологических различий в органах размножения, так называемая морфологическая изоляция. Большая группа изолирующих механизмов в природе связана с возникновением изоляции после оплодотворения —собственно генетическая изоляция, включающая гибель зигот после оплодотворения, развитие полностью или частично стерильных гибридов, а также пониженную жизнеспособность гибридов.
|
|
Значение изоляции в процессе эволюции состоит в том, что она закрепляет и усиливает начальные стадии генотипической дифференцировки.
Естественный отбор
Ч. Дарвин определил естественный отбор как сохранение особей с полезными и гибель с вредными индивидуальными отклонениями. Особь является элементарным объектом отбора. Но особи отбираются в пределах популяции. Отсюда популяция — это поле действия отбора как элементарного фактора эволюции. Сфера действия естественного отбора затрагивает все жизненно важные признаки и свойства особи. Успех в размножении в первую очередь зависит от общей жизнеспособности особи. Чрезвычайно существенно, что отбор всегда идет по фенотипам. Это означает, что непосредственной точкой приложения отбора может быть лишь конкретный результат реализации генетической информации в виде определенного признака или свойства. В фенотипе особи отражаются особенности генотипа, поэтому в череде поколений отбор по фенотипам сводится к отбору определенных генотипов. При этом единицей отбора всегда оказывается не отдельный признак или свойство, а весь генотип, вся особь в целом. Признак оказывается лишь точкой приложения отбора. Следовательно, под естественным отбором нужно понимать избирательное (дифференцированное) воспроизведение генотипов (или генных комплексов).
Для сферы действия естественного отбора существует одно ограничение: естественный отбор не может изменить организацию какого-либо вида без пользы для него самого и лишь на пользу другому виду. Чаще всего отбор направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу. Однако отбор часто ведет к созданию признаков и свойств, невыгодных для отдельной особи и полезных для популяции и вида в целом. Генетической основой естественного отбора является наследственная изменчивость, а причиной — влияние условий окружающей среды. Мутанты, бывшие прежде менее приспособленными по сравнению с нормальным генотипом, при благоприятных для них изменениях условий среды получают преимущество и постепенно вытесняют прежнюю норму. Результатом длительного действия отбора является преобразование популяционного генофонда, замена одних количественно преобладающих генотипов другими.
Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость организмов, борьба за существование и естественный отбор. Эволюция органического мира — результат совместного действия всего комплекса движущих сил.
3. Изменчивость особей в популяции — причина ее неоднородности, эффективности действия естественного отбора. Наследственная изменчивость — способность организмов изменять свои признаки и передавать изменения потомству. Роль мутационной и комбинативной изменчивости особей в эволюции. Изменение генов, хромосом, генотипа — материальные основы мутационной изменчивости. Перекрест гомологичных хромосом, их случайное расхождение в мейозе и случайное сочетание гамет при оплодотворении — основа комбинативной изменчивости. 4. Популяция — элементарная единица эволюции, накопление в ней рецессивных мутаций в результате размножения особей. Генотипическое и фенотипическое разнообразие особей в популяции — исходный материал для эволюции. Относительная изоляция популяций — фактор ограничения свободного скрещивания, а значит, и усиления генотипического различия между популяциями вида.
5. Борьба за существование — взаимоотношения особей в популяциях, между популяциями, с факторами неживой природы. Способность особей к безграничному размножению, увеличению численности популяций и ограниченность ресурсов (пищи, территории и др.) — причина борьбы за существование. Виды борьбы за существование: внутривидовая, межвидовая, с неблагоприятными условиями.
6. Естественный отбор — процесс выживания особей с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями и оставления ими потомства. Отбор — следствие борьбы за существование, главный, направляющий фактор эволюции (из разнообразных изменений отбор сохраняет особей преимущественно с полезными мутациями для определенных условий среды).
7. Возникновение наследственных изменений, их распространение и накопление в рецессивном состоянии в популяции благодаря размножению особей. Сохранение полезных для определенных условий изменений естественным отбором, оставление этими особями потомства — основа изменения генного состава популяций, появления новых видов.
8. Взаимосвязь наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора — причина эволюции органического мира, образования новых видов.
Отряд Вши (Anoplura)
Вши — мелкие постоянные эктопаразиты, утратившие крылья. Распространены повсеместно. У человека встречаются два вида вшей, относящихся к родам Pediculus и Phthirus. Род Pediculus представлен одним видом Pediculus humanus, включающим два подвида — головная и платяная вши, которые свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, хотя сами несколько отличаются по морфологическим и биологическим признакам.
Головная вошь (Pediculus humanus capitis, рис. 50) обитает на волосистой части головы. Длина тела самца 2-3 мм, самки — 3-4 мм. Задний конец тела самца закруглен, у самки — раздвоен. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. Питается только кровью человека 2-3 раза в сутки, может голодать несколько дней. Яйца (гниды) приклеиваются к волосам липким секретом. Из яйца выходит личинка, похожая на взрослую особь. Через несколько дней она превращается в имаго. За свою жизнь (до 38-и дней) самка откладывает около 300 яиц. Продолжительность жизненного цикла — 2-3 недели.
Лобковая вошь, или площица (Phthirus pubis, рис. 50), паразитирует на участках тела, покрытых редкими, жесткими волосами: на лобке, в подмышечных впадинах, на бровях и ресницах, в бороде. Она имеет размеры до 1,5 мм. Тело короткое, широкое. Продолжительность жизни до 26-и дней. Самка за жизнь откладывает до 50 яиц. Заражение происходит чаще всего при половых контактах, реже через белье. Погрузив хоботок в кожу, паразит долго сидит на одном месте, поэтому человек постоянно ощущает зуд. В местах кровососания, как результат действия слюны паразита, образуются синие пятна. Возбудителей заболеваний лобковая вошь не переносит, но у людей с повышенной чувствительностью к ее укусам развивается фти-риоз (сильный зуд и огрубение кожи).
Отряд Блохи (Aphaniptera)
Наиболее важное медицинское значение имеют блоха человеческая (Pulex irritans, рис. 49) и крысиные блохи (Ceratophyllus fasciatus и Xenopsylla cheopis). Распространены повсеместно. Блохи — временные эктопаразиты. Имаго питаются кровью человека и животных, личинки — органическими остатками. Блохи родов Oropsylla и Xenopsylla — специфические переносчики чумы; они переносят также туляремию и крысиный сыпной тиф, являются промежуточными хозяевами крысиного и собачьего цепней.
Тело блохи имеет плотный хитиновый покров, сплющено с боков. Крылья отсутствуют. На поверхности тела имеются многочисленные волоски, щетинки, зубчики. Голова несет короткие усики и пару простых глаз. Последняя пара ног длиннее остальных и служит для прыгания. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа.
Яйца блохи откладывают в щелях и трещинах пола, в сухом мусоре. Развитие идет с полным метаморфозом. Личинки червеобразной формы, не имеют конечностей. Через некоторое время личинка окукливается. Минимальный срок развития блохи занимает 19 дней.
Каждый вид блох имеет хозяина определенного вида: крысиные блохи — крыс, собачьи — собак, сусличьи — сусликов. Но многие виды блох могут питаться на животных разных видов. Блохи питаются только теплой кровью. Они оставляют мертвого хозяина и ищут живого прокормителя. Эта их особенность имеет важное значение в быстром распространении чумы.
Секрет слюнных желез блох при укусах вызывает у человека зуд, дерматиты: при расчесах зудящих мест присоединяется вторичная инфекция. Однако главное эпидемиологическое значение блох заключается в переносе возбудителей трансмиссивных заболеваний — чумы и туляремии. Природным резервуаром чумы являются различные грызуны — крысы, суслики, тарбаганы, сурки и др. Возбудители чумы активно размножаются в желудке блохи и закрывают его просвет, образуя так называемый «чумный блок». При кровососании кровь не проходит в желудок и отрыгивается, вынося в ранку большое количество чумных бактерий. Заражение человека чумой возможно и через фекалии блох при попадании их вместе с чумной палочкой на поврежденную при расчесах кожу. Человек может заразиться чумой при контакте с больными животными (снятие шкурок) или с больным человеком. Восприимчивость человека к чуме абсолютная.
Тропическая песчаная, или земляная, блоха (Sarco-psylla penetrans) — характеризуется переходом к эндопа-разитизму. Распространена в Южной Америке и Африке.
Размеры блохи до 1 мм в длину. Окраска желтовато-серая. Самки блохи после оплодотворения нападают на человека и внедряются в подкожную соединительную ткань чаще между пальцами ног или под ногтями. Они питаются кровью и лимфой хозяина и увеличиваются до размеров горошины вследствие развития большого количества яиц (до нескольких сот). Вокруг блохи отмечается разрастание ткани. Созревшие яйца выбрасываются наружу, а самка погибает и отторгается вместе с поврежденными тканями. Болезнь, вызываемая песчаной блохой, называется саркопсиллезом. Ранки в местах внедрения паразита воспаляются и очень болезненны; часто присоединяется вторичная инфекция. Осложнениями саркопсиллеза могут быть гангрена и столбняк.
Для борьбы с блохами используют инсектициды. Мерами профилактики служат: поддержание чистоты в помещениях, влажная уборка, ликвидация трещин и щелей в полу и стенах, борьба с грызунами (дератизация). В тропических странах не рекомендуется ходить по земле без обуви
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 152; Мы поможем в написании вашей работы! |
![](/my/edugr4.jpg)
Мы поможем в написании ваших работ!