Посттранскрипционные процессы (процессинг). 8 страница



 

большого мозга. Некоторым больным после этого уда­ется восстановить сердечную деятель­ность, дыхание и другие функции, но сознание не восстанавливается. С це­лью удлинения периода клинической смерти используют обшее. охлаждение организма. Гипотермия, замедляя об­менные процессы, обеспечивает боль­шую устойчивость к кислородному го­лоданию.

Так, при снижении температуры те­ла до 24—26° срок клинической смерти у собак удлиняется до 1 ч, а у обезьян до 30 мин. В эксперименте возможно и более глубокое и длительное охла­ждение.

Реанимация.Изучение процес­са умирания организма привело к за­ключению, что между жизнью и смер­тью существует переходное состояние — клиническая смерть, когда признаки жизни уже не наблюдаются, но ткани еще живы. Следовательно, в это время еще есть возможность возвратить ор­ганизм к жизни.

Разумеется, вернуть к жизни из состояния клинической смерти можно лишь тогда, когда не повреждены жиз­ненно важные органы. Оживление воз­можно при наступлении смерти от кровопотери, поражения электрическим то­ком, утопления и других причин, не связанных с повреждением жизненно важных органов. В случае смерти от рака, далеко зашедшего туберкулеза, повреждений сердца и т. д. период клинической смерти также имеется, поэтому теоретически оживление воз­можно, но организм уже настолько раз­рушен заболеванием, что не будет жизнеспособным. Как показывают ра­боты по оживлению, оно возможно у человека лишь в тех случаях, когда с момента начала клинической смерти прошло не более 6—7 мин. После это­го начинаются уже необратимые про­цессы в коре большого мозга.

Успехи хирургии, особенно грудной и, в частности, операций на сердце, в большой мере связаны с широким внедрением принципов реанимации в клинику. Операции, на которые до середины XX в. хирург решался редко в силу частой смерти больных, нашли широкое распространение. Методы реа­нимации применяются не только в хи­рургической практике, но и при раз­личных угрожающих состояниях в любой области практической меди­цины.

 

(43) Раздражимость.Это способность живых клеток, систем и целого организма изменять свою активность под влиянием внешних воздействий. В нервах и мышцах раздражимость служит предпосылкой для возникновения возбуждения.

Анаболизм. Происходит биосинтез сложных в-в из более простых мол.-предшественников. При этом каждая клетка синтезирует характерные для нее белки, жиры, УВ и др.соед. синтез белков, протоплазмы и клеточных структур относят к пластическому обмену, связанному с построением клеток и внутриклеточных образований.

(44) История становления эволюционной идеи.Идея развития является одним из важнейших элементов современного научного диалектико-материалистиче-ского подхода к изучению окружающе­го нас мира.

В области биологических наук идея развития нашла наиболее полное вопло­щение в эволюционной теории Ч.Дар­вина. Однако теория Дарвина, пред­ставившая убедительные доказатель­ства исторического развития живых ор­ганизмов и впервые объяснившая движущие силы и пути эволюции, явилась завершением длительного процесса становления эволюционных воззрений, ис­токи которого восходят к древним культурам Запада и Востока.

На всех этапах своей истории биоло­гия, как и другие области человече­ских знаний, являлась ареной борьбы материализма и идеализма, диалектики и метафизики.

Идеям об изменяемости живых су­ществ, о развитии живого противостоя­ло господствовавшее много веков и всегда поддерживаемое церковью пред­ставление о возникновении живого в ре­зультате акта творения, о постоянстве и неизменности всего существующего. Эта концепция вошла в историю под. названием креационизма (лат. creatio— создаю, творю).

В борьбе с креационизмом идеи раз­вития прошли долгий и трудный путь от первоначального признания самой возможности изменений, превращений (трансформации) до полного отрицания теорий творения и неизменности живо­го, до понимания развития как истори­ческого процесса.

Наиболее ранние воззрения, допус­кающие изменяемость живого, получи­ли название трансформизма (лат. transformatio — изменяю, преобразовы­ваю). Трансформизм еще не связывал наблюдаемые в органическом мире из­менения с поступательным характером развития и происхождением высших, более сложно организованных форм от низших, более примитивных. В тео­риях трансформистов (Ж. Бюффона и др.) идея развития еще не воспринима­ется как исторический процесс. Для эволюционных теорий, эволюционизма (лат. evolutio — развертываю) харак­терно признание исторического разви­тия живого.

Первая эволюционная теория была создана Ж. Б. Ламарком в 1809 г. Од­нако Ламарк ошибочно полагал, что для эволюции достаточно одного прямо­го влияния среды, упражнения и неупражнения органов, приводящих к адекватной изменчивости. Он верил, что высшие животные могут изменять­ся также под влиянием внутренней тенденции к совершенствованию. Ла­марк допускал наследование приобре­тенных признаков и считал, что это приводит к эволюции.

Эволюционная теория Ламарка была ошибочной. В его время наука еще не располагала достаточным количеством фактов для обоснования эволюционной идеи. Для полного торжества учения об эволюции потребовалось еще 50 лет накопления научных фактов.

Сущность представления Ч.Дарвина о механизме органической эволюции.Дарвин нашел доказательства эво­люции, обратившись к сельскохозяй­ственной практике. Именно на приме­ре культурных растений и домашних животных он показал значительную пластичность организмов, обратил вни­мание на многочисленность сортов культурных растений и пород одомаш­ненных животных. Сторонники посто­янства видов вынуждены были утверж­дать, что каждый сорт и порода имеют особого дикого предка. Дарвин пока­зал, что все многообразие пород и сор­тов выведено человеком от одного или небольшого числа диких предков.

 

Веским доказательством этого яви­лось то, что все без исключения сорта и породы служат для удовлетворения каких-либо определенных потребно­стей человека — экономических или эс­тетических. Другое доказательство со­стоит в том, что породы и сорта отли­чаются друг от друга в первую очередь особенностями, которые интересуют че­ловека. У различных сортов свеклы листья, плоды и семена весьма сходны, корнеплоды же разнообразны по фор­ме, цвету, содержанию сахара и т.д. То же относится к моркови, редису и другим корнеплодам. У капусты боль­шое разнообразие представляют лис­тья, у сирени — цветы, у фасоли — семена и т. д.

Анализируя методы работы селекцио­неров, Дарвин пришел к заключению, что создание новых сортов и пород зиждется на использовании человеком трех факторов: изменчивости, наслед­ственности и отбора. Убедившись в этом, он показал далее, что в природе те же факторы, т. е. наследственная из­менчивость и отбор, обусловливают формирование видов, эволюцию орга­нического мира и объясняют целесооб­разность строения и функций животных и растений.

Отбор, применяемый человеком, Дар­вин назвал искусственным, понимая под ним процесс создания новых пород животных и сортов культурных расте­ний путем систематического сохранечия особей с определенными, ценными для человека, признаками и свойст­вами в ряде поколений и путем содейст­вия их размножению. Эта цель дости­гается не только выбором лучших, но и устранением (элиминацией) менее соответствующих поставленной зада­че. При этом задача ставится не обяза­тельно сознательно. С древнейших вре­мен человек, даже не преследуя цели улучшения разводимых животных и растений, все же стремился сохра­нить для размножения экономически более выгодных, а в пищу использовал в первую очередь менее ценных.

В природе Дарвин открыл естествен­ный отбор. В противоположность ис­кусственному, когда накапливаются признаки, полезные для человека, в процессе естественного отбора накап­ливаются признаки, полезные для дан­ного организма или для вида, к кото­рому он относится. В процессе эволю­ции естественный отбор делает орга­низмы все более приспособленными -к тем условиям, в которых обитают особи данного вида.

Материал для отбора наиболее при­способленных («лучших») всегда есть, так как организмам свойственно ин­тенсивное размножение в геометриче­ской прогрессии. В окружающей при­роде организмы вступают в многооб­разные, весьма сложные взаимоотно­шения, в которых могут выжить дале­ко не все. Совокупность этих взаимоот­ношений Дарвин назвал борьбой за су­ществование.

Дарвин различал три формы борьбы за существование: взаимоотношения ор­ганизмов с неживой природой; межви­довую борьбу, к которой относятся взаимоотношения между особями, при­надлежащими к разным видам; внут­ривидовую борьбу, включающую вза­имоотношения между особями одного вида.

Наконец, особи, относящиеся к од­ному виду, имеют совершенно одина­ковые потребности и подвергаются од­ним и тем же опасностям, поэтому борь­ба между ними становится наиболее напряженной. Эти внутривидовые от­ношения, по Дарвину, приводят к ди­вергенции, т. е. служат постоянным- ис­точником обособления групп особей внутри вида. Внутривидовую борьбу Дарвин считал основным фактором эволюции.

Итак, естественный отбор, откры­тый Дарвиным,— это исторический процесс, благодаря которому в резуль­тате борьбы за существование выжи­вают и успешно размножаются, остав­ляют потомство организмы с призна­ками, полезными для их жизни, т. е. обеспечивающими существование вида. В то же время организмы с менее полез­ными и тем более вредными в данных условиях обитания признаками и свой­ствами погибают, не оставляя потом­ства. Естественный отбор —движущий фактор эволюции, приводящий к фор­мированию новых видов.

Эволюция — процесс совершенство­вания прежних и вновь появляющихся адаптации (адаптациогенез). Адапта­ции (лат. adaptatio— приспособляю) выражаются в приспособлении строе­ния и функций в живых системах к ус­ловиям среды. Они проявляются на всех уровнях: молекулярном, клеточ­ном, тканевом, организменном, попу-ляционно-видовом. Адаптации сохра­няются и совершенствуются отбором. В этом выражается творческая роль отбора. При изменении условий оби­тания адаптации нередко теряют свое приспособительное значение. Это ука­зывает на относительный характер адаптации.

Открыв естественный отбор, Дар­вин смог материалистически объяс­нить биологическую целесообразность, характерную для живых организмов. Приспособления организмов к услови-ям существования поражают гармо­ничностью и целесообразностью. До Дарвина это объяснялось, с точки зре­ния креационизма, изначальной целе­сообразностью, якобы присущей жи­вому. Дарвин дал материалистическую трактовку целесообразности. Целесооб­разность имеет относительный харак­тер: строение и функции организмов не могут быть целесообразными вооб­ще, вне связи с теми условиями, где обитает организм.

Дарвин доказал, что целесообраз­ность в природе носит относительный характер и является следствием отбо­ра, т. е. выживания наиболее приспо­собленных.

Победа эволюционного учения Дар­вина положила предел господству мета­физических креационистстких учений в биологии. Исторический метод, ут­вердившийся в биологии благодаря Дарвину, во-первых, потребовал пере­смотра всех прежних представлений и замены их новыми, во-вторых, явился мощным толчком для успешного развития всех разделов биологической на­уки. Фактический материал, добытый в последарвиновский период, не толь­ко пополнил огромный арсенал дока­зательств в пользу эволюционного уче­ния Дарвина, но и значительно расши­рил и углубил его теоретические осно­вы в области палеонтологии, биогео­графии, сравнительной анатомии, эмбриологии и других биологических наук. Наконец, возник синтез эволю­ционного учения с генетикой.

Современный период синтеза дарвинизма и генетики.В XX в. в связи с раз­витием генетики были разработаны и уточнены многие положения эволю­ционного учения.

После выхода в свет «Происхождения видов...» Дарвина против его теории выступил инженер Ф. Дженкин, ут­верждавший, что возникший новый признак не может быть поддержан от­бором. Он рассуждал так: носителем нового признака является одна особь, при скрещивании с другими особями, не имеющими этого признака, потом­ство будет иметь его лишь наполовину, в следующем поколении на одну четверть и т.д. В конце концов новый при­знак совсем растворится.

Действитель­но, для Дарвина и его современников оставалось загадкой, каким образом новые признаки не утрачиваются в ре­зультате скрещивания. Этот «загадоч­ный факт» нашел объяснение в опытах Менделя. Открытие корпускулярного характера наследственного субстрата опровергло представление о растворе­нии и слиянии наследственных факто­ров при скрещивании.

Один из упреков в адрес Дарвина заключался в том, что его теория не может объяснить появление и сохране­ние признаков, кажущихся бесполез­ными . В настоящее время считают, что многие морфологические признаки, как будто бы не имеющие значения для выживания, развиваются, по-видимо­му, у организмов вследствие плейотроп-ного действия генов или обусловлены генами, тесно сцепленными в хромо­сомах с генами, кодирующими жизнен­но важные признаки. Эти же соображе­ния применимы для объяснений мно­гих корреляций в организме.

Важной заслугой генетики является установление того факта, что для эво­люции имеет значение только наслед­ственная (генеративная, по Дарвину — неопределенная) изменчивость.

 

(45) Биологический вид.Дарвинов­ское учение утвердило в науке представ­ление, что каждый вид—историческая категория, качественный этап эволю­ции. Каждый вид возник из другого и существует, пока не изменятся условия. При новых условиях вид либо вымрет, либо, изменяясь, даст начало качест­венно новым видам.

Чтобы доказать эволюцию, образо­вание качественно новых видов, следует дать определение понятию «вид». Это определение базируется на нескольких критериях: морфологическом, цитоло­гическом, генетическом, биохимиче­ском, экологическом, биогеографиче­ском.

Исходя из этих критериев особи, от­носящиеся к одному виду, имеют об­щие, только им свойственные морфоло­гические, цитологические, физиологи­ческие, биохимические особенности и отличаются по этим признакам от особей, относящихся к другим видам. Особи одного вида обитают в одинако­вых (или сходных) экологических ус­ловиях. Каждый вид имеет свою об­ласть распространения (ареал), отли­чающуюся от ареала других видов. Особи одного вида при скрещивании только между собой дают плодовитое потомство. В репродуктивном отноше­нии каждый вид изолирован от других видов. В разных местах ареала особи одного вида могут несколько отличать-.ся, образуя разновидности и подвиды, но они генетически (репродуктивно) открыты, свободно между собой скре­щиваются и дают плодовитое потом­ство. Особи одного вида отличаются между собой лишь аллелями своих генов. В этом принципиальное отличие подвидов от видов. Виды — генетиче­ски замкнутые системы; между особя­ми разных видов гибридизация невоз­можна, а если и происходит, то потом­ство, как правило, бесплодно.

Генофонд вида достаточно разнооб­разен, чтобы обеспечить изменчивость, необходимую для существования вида в различных условиях его обитания, но, с другой стороны, он один обеспечи­вает внутривидовой гомеостаз, един­ство особей, относящихся к одному виду по всем критериям, его характери­зующим.

Особи любого вида распространены в своем ареале не равномерно, а от­дельными устойчивыми скоплениями— популяциями. Это объясняется тем, что условия существования в пределах ареала не везде равноценны и представи­тели любого вида концентрируются на участках с наиболее благоприятными условиями. Оговоримся, что не любое скопление особей одного вида являет­ся популяцией.

Популяцией (франц. population — население) называется совокупность особей одного вида, длительно населяю­щих определенное пространство и сво­бодно скрещивающихся между собой. Таким образом, вид состоит из попу­ляций, совокупность которых и есть форма существования вида.

Каждая популяция имеет определен­ный ареал, возрастной и половой сос­тав; численность особей в популяции может колебаться от нескольких сот до нескольких тысяч. Чем меньше по­пуляция, тем больше угроза ее выми­рания или гибели от каких-либо слу­чайных причин. Местом обитания по­пуляции может быть лес, луг, водоем и т.п.

Важное свойство популяции — гене­тический полиморфизм. Благодаря ес­тественному отбору каждая локальная популяция приспособлена к тем усло­виям среды, в которых она обитает. Ка­залось бы, что длительный отбор мог бы привести к созданию какого-то од­ного генотипа, наиболее оптимального для данных условий, т. е. к единооб­разию. Однако в действительности это­го не происходит. Популяции не свой ствен единообразный генотип, она ха­рактеризуется генетической разнород­ностью. По образному выражению С. С. Четверикова, исследовавшего по­пуляции дрозофил: «Популяция насы­щена мутациями как губка водой».

В лабораторных условиях он исследо­вал дикие популяции дрозофил, про­водя близкородственное скрещивание. При этом в каждом поколении происхо­дило выщепление рецессивных гомози­готных особей (безглазых, с неразви­тыми крыльями, пониженной жизне­способностью), т. е. в популяции в гете­розиготном состоянии были скрыты летальные и полулетальные мутантные гены. Этот опыт наглядно показал ге­нетическую гетерогенность популяции при наличии внешнего фенотипического единообразия.

 

Причины сохранения генетического разнообразия следующие. Каждый вид, каждая популяция на протяжении мно­гих поколений непрерывно обогащают­ся мутантными генами, появляющими­ся в половых клетках отдельных особей. Приток нового генетического материа­ла происходит также путем миграции особей из одной популяции в другую. Сохранение резерва изменчивости осу­ществляется путем перевода в гетеро­зиготное состояние; поскольку естест­венный отбор направлен на фенотипи-чески проявляющиеся признаки, рецессивные гены у гетерозитот оказывают­ся «укрытыми» от действия естествен­ного отбора. Мутации, имеющиеся в генофонде конкретной популяции в стабильных условиях ее существова­ния, как правило, не являются полез­ными. Однако в изменившихся усло­виях сохранившаяся наследственная изменчивость может обеспечить выжи­вание части особей.

Правило Харди-Вайнберга.1908 – з-н Х-В: утвердил, что в идеал. Мендел. поп. число генов и генот. остаются неизмен. из поколения в поколение при отсут. эв. фак.

Эв. фак.: 1) действие мут. – генные, геномные, хромосомные. Они могут приводить к тяж. заболев. и состав. генетич. груз. Г.г. – мера приспособлен. поп.к усл. ок. ср., он оценив. по различию приспособлен. в реальн. поп. и воображ., т.е. max приспособ. поп. Различ. 2 вида: (Гг) 1) сегредационный – когда появлен. больных обус. сегред. или расщип. генов в соответ. с з-ном Мен. Он прояв. выщиплен.(выбраковки) < приспособ. особей при наличии поп. в пользу гетероз. (серповид.анемия, фенилкетонурия).       2) мутационный – появл. больных за счет доминант. мут., кот. возник. заново в каж. поп. и появл. сразу, освободиться не может.

2) волны жизни – измен. числен. особей в поп., возник. под влиян. ср. и ведущие к измен. интенсивности ЕО и генетич. струк. поп. Различ.: периодич. (сезонные ритмы), непер-кие (слож.фак.: пищ.рес., Р жищ.), резкая вспышка числен. при отсут. врагов (природ. катастрофы). Эв.роль В.ж.: 1) резко измен. С генотипов. 2) подстав. под дейст. ЕО (резкие мут.). 3) устран. обыч. варианты в поп.

3) изоляция2 формы: географ. (первич.), вторич. (репродуктив., биолог.) первичный механизм: презиготич. и постзиготич. (генетич.). Презиготич. – предотвращ. образ. зиготы. Причины: 1) эколог.изол. 2) сезон. (времен.) 3) поведенческая (этологическая) 4) мекан. (физиолог.) обуслов. различ. строен. ор. размнож. – физиолог. несовмест. Постзигонич. – зигота орраз., но они либо погибают, стерильны, ↓ жизнеспособ. Значение: закреп. и усилив. начал. стадии генотипич. дифференцировки.


Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 94; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ