Белки их роль. физ-хим св-ва.

Распространение микроорганизмов в природе. Участие микроорганизмов в круговороте веществ. Процессы трансформации веществ микроорганизмами. Взаимоотношения микроорганизмов: ассоциативные и конкурентные.

Микроорганизмы на Земле распространены повсеместно. Встречаются в почве, сточных водах, кишечном тракте животных и человека. Они встречаются во льдах Антарктики и в африканских пустынях, на дне океана, на пиках горных вершин и в воде горячих источников. Они могут жить в сильных ядах, например в солях синильной кислоты, в недрах атомного реактора, выдерживая радиацию, в 2000 раз превышающую смертельную дозу для человека, и на поверхности снега. Микроорганизмы широко распространены в природе: обитают в воздухе, в воде и в почве. В зависимости от среды обитания все микроорганизмы можно разделить на три группы: сапрофиты (находятся в основном в почве), эпифиты (находятся на поверхности живых растений), паразиты (живут в клетках хозяина).

Микрофлора почвы. Почва является главным источником распространения микроорганизмов, т. к в почве: •много питательных веществ (органические, минеральные), •достаточное количество влаги, которое защищает от воздействия прямых солнечных лучей и от резких перепадов температуры. Больше всего микробов содержится на глубине от 1 до 30 см. В песчаной почве их меньше, чем в черноземной. Микроорганизмы играют большую роль в процессах образования и обогащения почв, влияют на их плодородие. В почве встречаются и болезнетворные микроорганизмы, которые попадают с трупами животных, отбросами.

Микрофлора воды. Вода является благоприятной средой для жизнедеятельности микроорганизмов. Загрязнённость воды может составлять до миллиона микробов в 1 мл.Микроорганизмы попадают в водоемы с различными стоками с поверхности почвы, из воздуха и т. д. Количество микроорганизмов в воде зависит от ее происхождения. В открытых водоёмах (реках, озёрах, прудах) больше всего микроорганизмов; в артезианской воде – меньше, т.к. проходя через слои почвы она задерживается.

Микрофлора воздуха. Воздух является неблагоприятной средой для микроорганизмов, так как в нем нет питательных веществ и влажность его ниже необходимой для их развития. Микроорганизмы попадают в воздух с пылью. В воздухе они или погибают, или вновь оседают в виде спор на поверхности земли и различных предметов.

Микрофлора тела человека. На коже человека и во внутренних органах постоянно обитают микробы. В организм человека микробы поступают с пищей, водой, из воздуха. Очень многообразна микрофлора полости рта. Температура, влажность, щелочная реакция слюны, остатки пищи — все это благоприятствует развитию различных микроорганизмов.Органы дыхания постоянной микрофлоры не имеют и полностью зависят от содержания микробов во вдыхаемом воздухе. Микрофлора желудочно-кишечного тракта обильна и многообразна. В кишечнике постоянно обитают кишечная палочка, некоторые кокки.

Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе С помощью микроорганизмов органические соединения растительного и животного происхождения минерализуются до углерода, азота, серы, фосфора, железа и др. Круговорот углерода. В круговороте углерода активное участие принимают растения, водоросли и цианобактерии, фиксирующие СО2 в процессе фотосинтеза, а также микроорганизмы, разлагающие органические вещества отмерших растений и животных с выделением СО2. При аэробном разложении органических веществ образуются СО2 и вода, а при анаэробном брожении -- кислоты, спирты, СО2. Так, при спиртовом брожении микроорганизмы (дрожжи и др.) расщепляют углеводы до этилового спирта и диоксида углерода. Молочнокислое брожение, вызываемое молочнокислыми бактериями, характеризуется выделением молочной и уксусной кислот и диоксида углерода. Круговорот азота. Атмосферный азот связывают только клубеньковые бактерии и свободноживущие микроорганизмы почвы. Органические соединения растительных, животных и микробных остатков подвергаются в почве минерализации микроорганизмами, превращаясь в соединения аммония. наиболее усвояемыми для растений являются нитраты - азотнокислые соли. Эти соли появляются при распаде органических веществ в процессе окисления аммиака до азотистой, а затем азотной кислоты. Данный процесс называется нитрификацией, а микроорганизмы, его вызывающие, -- нитрифицирующими. Нитрификация проходит в две фазы: в первую фазу аммиак окисляется до азотистой кислоты, образуются нитриты; во второй фазе азотистая кислота окисляется до азотной и превращается в нитраты. Две фазы нитрификации являются примером метабиоза - взаимоотношений микроорганизмов, при которых один микроорганизм размножается, используя продукты жизнедеятельности другого микроорганизма. Нитраты повышают плодородие почвы, однако существует и обратный процесс: нитраты могут восстанавливаться в результате процесса денитрификации до выделения свободного азота, что обедняет его запас в виде солей в почве, приводя к снижению ее плодородия.

Класс пресмыкающиеся

Тело подразделяется на голову, шею, туловище, хвост и пятипалые конечности.

Кожа сухая, лишена желез и покрыта роговым покровом, защищающим тело от высыхания. Рост животного сопровождается периодической линькой.

Скелет прочный, окостеневший. Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Плечевой и тазовый пояса конечностей укреплены и связаны с осевым скелетом. Развиты ребра и грудная клетка.

Мускулатура более дифференцирована, чем у земноводных. Развиты шейные и межреберные мышцы, подкожная мускулатура. Движения отделов тела более разнообразные и быстрые.

Пищеварительный тракт более длинный, чем у земноводных, и четче дифференцирован на отделы. Пища захватывается челюстями, имеющими многочисленные острые зубы. Стенки ротовой полости и пищевода снабжены мощной мускулатурой, которая проталкивает крупные порции пищи в желудок. На границе тонкой и толстой кишок имеется слепая кишка, особенно хорошо развитая у растительноядных наземных черепах.

Органы дыхания — легкие — имеют большую дыхательную поверхность за счет ячеистого строения. Развиты воздухопроводящие пути — трахея, бронхи, в которых воздух увлажняется и не иссушает легкие. Вентиляция легких происходит путем изменения объема грудной клетки.

Сердце трехкамерное, однако, в желудочке имеется неполная продольная перегородка, препятствующая полному смешиванию артериальной и венозной крови. Большая часть тела пресмыкающихся снабжается смешанной кровью с преобладанием артериальной, поэтому интенсивность обмена выше, чем у земноводных. Однако пресмыкающиеся, так же как рыбы и земноводные, являются пойкилотермными (холоднокровными) животными, температура тела которых зависит от температуры среды обитания.

Органы выделения — тазовые почки. По мочеточникам моча оттекает в клоаку, а из нее — в мочевой пузырь. В нем вода дополнительно отсасывается в кровеносные капилляры и возвращается в организм, после чего моча выводится наружу. Конечный продукт азотистого обмена, выводимый с мочой, — мочевая кислота.

Головной мозг имеет больший относительный размер, чем у земноводных. Лучше развиты большие полушария переднего мозга с зачатками коры и мозжечок. Формы поведения пресмыкающихся более сложные. Органы чувств лучше приспособлены к наземному образу жизни.

Оплодотворение только внутреннее. Яйца, защищенные от высыхания кожистой или скорлуповой оболочкой, рептилии откладывают на суше. Зародыш в яйце развивается в водной оболочке. Развитие прямое.

Класс птицы

Птицы — высокоорганизованные теплокровные животные, приспособленные к полету. Благодаря большой численности и широкому распространению на Земле они играют исключительно важную и многообразную роль в природе и хозяйственной деятельности человека. Известно свыше 9 тыс. современных видов птиц. В фауне Беларуси насчитывается 305 видов.

Общими чертами организации птиц в связи с их приспособленностью к полету являются следующие:

Туловище обтекаемой формы. Передние конечности преобразованы в орган полета — крылья, задние конечности служат опорой туловищу и для передвижения.

Кожа тонкая, сухая, лишенная желез. Единственная копчиковая железа расположена в хвостовом отделе. Кожа имеет роговые образования в виде перьев, создающих летательные поверхности и защищающих тело от потерь тепла.

Кости скелета тонкие, прочные, в трубчатых костях имеются воздушные полости, облегчающие их массу. Череп образован полностью срощенными, без швов, костями. Все отделы позвоночника (кроме шейного) неподвижны. Грудина у летающих птиц с выступом впереди — килем, к которому прикрепляются мощные летательные мышцы. В скелете задних конечностей развита длинная цевка, увеличивающая длину шага птицы.

Мышечная система сильно дифференцирована. Самые крупные мышцы — грудные, опускающие крыло. Хорошо развиты подключичные, межреберные, шейные, подкожные и мышцы ног. Движения птиц быстрые и разнообразные: ходьба, бег, прыжки, лазание, плавание. Виды полета — машущий и парящий. Птицы многих видов способны совершать дальние перелеты.

Особенности строения пищеварительной системы связаны с необходимостью быстрого расщепления больших объемов пищи и облегчения массы пищеварительного тракта. Это достигается благодаря отсутствию зубов, участию клюва и языка в добывании пищи, размягчению ее в расширенной части пищевода — зобе, смешиванию пищи с пищеварительными соками железистого отдела желудка и перетиранию ее, как на жерновах, в мышечном отделе желудка, и укорочению задней кишки, заканчивающейся клоакой. Строение клюва и языка у птиц разнообразное и отражает их пищевую специализацию.

Органы дыхания — легкие. У летящей птицы дыхание двойное: газообмен в легких осуществляется как при вдохе, так и при выдохе, когда атмосферный воздух из воздушных мешков поступает в легкие. Благодаря двойному дыханию птица во время полета не задыхается.

Сердце четырехкамерное, все органы и ткани снабжаются чистой артериальной кровью. В результате интенсивного процесса жизнедеятельности вырабатывается много тепла, которое удерживается перьевым покровом. Поэтому все птицы — теплокровные животные с постоянной температурой тела.

Органы выделения и виды конечных продуктов азотистого обмена такие же, как и у пресмыкающихся. Отсутствует лишь мочевой пузырь в связи с необходимостью облегчения массы тела птицы.

Как и у всех позвоночных, головной мозг птиц имеет пять отделов. Наиболее развиты большие полушария переднего мозга, покрытые гладкой корой, и мозжечок, благодаря которым птицы обладают хорошей координацией движений и сложными формами поведения. Ориентировка птиц в пространстве осуществляется с помощью острого зрения и слуха.

Птицы раздельнополы, большинству видов свойственен половой диморфизм. У самок развит только левый яичник. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое. Птицы большинства видов откладывают яйца в гнезда, обогревают их теплом своего тела (насиживание), вылупившихся птенцов выкармливают. В зависимости от степени развитости вылупившихся из яиц птенцов выделяют гнездовых и выводковых птиц.

Класс млекопитающие

Млекопитающие – наиболее высокоразвитые из позвоночных животных. Последовательное накопление важнейших приспособлений – постоянная и довольно высокая температура тела (ок. 38 °C), внутриутробное развитие, в течение которого детёныш получает питательные вещества через особый орган – плаценту (лишь яйцекладущие откладывают крупные, богатые желтком яйца), рождение живых детёнышей и вскармливание их молоком, но особенно развитие органов чувств и коры больших полушарий головного мозга обеспечили быстрый прогресс этой группы.

Тело опирается на 4 конечности (за исключением человека).

Органы чувств развиты очень хорошо. У обитателей открытых пространств ведущую роль играет зрение, у ночных и сумеречных животных, жителей густых зарослей, обитателей водоёмов – обоняние и слух. У большинства млекопитающих (в отличие от других классов позвоночных) есть наружное ухо.

Сердце 4-камерное, дуга крупного, отходящего от левого желудочка сосуда (аорты) загибается налево.

Продукт обмена – мочевина по специальным выводящим каналам попадает в мочевой пузырь, только у яйце-кладущих мочеточники открываются в клоаку.

 

34. Основные положения учения Ч. Дарвина. Естественный отбор как ведущий фактор эволюции. Основные формы естественного отбора, их механизмы действия, примеры. Становление синтетической теории эволюции, ее оценка. Современное состояние СТЭ, проблемы и перспективы.

Эволюционное учение Ч. Дарвина основано на огромном фактическом материале. В то же время, дарвинизм отличается от всех остальных эволюционных теорий строгой логичностью и последовательностью.

Дарвин исходил из того, что в процессе размножения численность особей увеличивается в геометрической прогрессии, если условия благоприятствуют выживанию всех потомков. Однако из-за действия самых разнообразных лимитирующих и элиминирующих факторов потенциальная возможность быстрого увеличения численности реализуется очень редко. Противоречие между размножением организмов в геометрической прогрессии и действием самых разнообразных лимитирующих факторов приводит к борьбе за существование. В пределах вида (популяции) существует наследственная изменчивость в форме индивидуальных различий. Благодаря изменчивости борьба за существование приводит к естественному отбору. Таким образом, в ходе естественного отбора происходит дифференциальное выживание и дифференциальное воспроизведение особей, различающихся по самым разнообразным признакам.

Действию естественного отбора подвергается каждое поколение, то есть цикл «изменчивость – естественный отбор – наследственность» становится бесконечным. В результате последовательного действия трех основных эволюционных факторов (изменчивость – отбор – наследственность) даже самые незначительные изменения многократно усиливаются, что приводит к появлению и дальнейшему совершенствованию адаптивных изменений.

Накопление адаптаций неизбежно приводит к тому, что исходный вид становится новым видом, то есть завершается видообразованием.. Таким образом, предпосылками эволюции, по Дарвину, являются: размножение организмов в геометрической прогрессии и ограниченность природных ресурсов. К движущим силам эволюции относятся: борьба за существование и естественный отбор. Факторы эволюции: изменчивость, наследственность и изоляция. Следствия эволюции: повышение приспособленности видов, образование новых видов и общая прогрессивная эволюция органического мира. Центральным моментом в дарвиновской теории эволюции является учение о естественном отборе. По Дарвину Ео- выживание наиболее приспособленных особей. Современное определение- дифференцированное размножение наиболее адаптивных генотипов или генных комплексов. Скорость и другие характеристики естественного отбора зависят от численности популяции, плотности, смены поколений и др. Для количественной характеристики отбора используют показатели: интенсивность эллиминации, коэфициент отбора, эффективность отбора, скорость отбора.

Таким образом ПОПУЛЯЦИЯ-ЭЭЕ

Популяция обладает определенными экологическими характеристиками:

1.Численность (она не достаточна для выделения популяции, т.к. это наиболее изменчивый признак)

2.Плотность меняется меньше чем численость. Но это не достаточный критерий для выделения популяции, т.к она отличается у видов с крупными и мелкими особями)

3.Половозростной состав (у разных видов может быть преобладание разных полов и в разный период времени соотношение может меняться. Этого критерия не достаточно)

Генетические признаки.

По закону Харди –Ваенберга частота аллелей в идеальной популяции сохраняется постоянной при смене поколений. Она равна 1. Идеальных популяций не бывает, поэтому закон действует только в течение небольшого числа поколений и мы можем выделить популяцию по этому признаку. Реально частоты генов учитывать трудно, пэтому определяют частоты фенов. На основании этого выделяют граници популяции.

Элементарное эволюционное явление – длительный, направленный сдвиг генных частот популяции.

 В популяции существует генетический гомеостаз, т. е. колебание частот аллелей около среднего значения. Иногда происходит сдвиг генных частот в одном направлении. Например: Промышленный меланизм у березовой пяденецы. ЭЭЯ это обратимый процесс, т.к. популяция еще не разделилась, поэтому после перехода в 20 веке на другие виды топлива и очистки чеса % темноокрашенных бабочек снизился, хотя и не до прежднего уровня.

 

36. Вид и видообразование. Современная концепция политипического вида. Критерии вида. Струк­тура вида. Пути видообразования в природе.

Первоначально вид выделяли эмперически. Аристотель - основоположник типологической концепции вида. Вид отражает внутреннюю сущность заложенную создателем, которая проявляется через внешние признаки. Первое определение дал Рей вид - это группа особей сходных как дети с родителями, свободно размножающиеся и дающие потомство. Линей считал что виды реально существуют в природе, т.к. они созданы высшей силой. Ламарк считал, что существуют только особи, а в виды их объединяет человек – полиализм. Вид – это ничего, только имя. Вавилов развивал политипическую концепцию вида. Вид - сложная иерархическая структура состоящая из различных элементов отличающихся морфологически, физиологически, генетически, которые сформировались в ходе эволюции и существуют реально за счет внутривидовых адаптаций. В противовес ей была выдвинута монотипическая теория (вид может иметь только 1 подвид)

 Вид - сложная система с внутренней структурой. Единообразия внутривидовых группировок нет. Выделяют категории: Подвид часть особей занимающих сравнительно обособленную часть ареала и отличающаяся по комплексу признаков. Для выведения подвида используют правило 75%. Полувид  подвид на стадии незавершённого видообразования(чайка серебристая и клуша хохотунья при прямом контакте не скрещиваются, а скрещиваются через цепь промежуточных подвидов.) Экологическая раса внутривидовая группировка отличающаяся из-за разницы в условиях(подножье горы и склон). Географическая раса внутривидовая группировка отличающаяся из-за разницы ареала (песцы в южных и северных районах). Популяция группа особей свободно скрещивающихся между собой, обитающая на изолированной части ареала и отличающаясядругих таких групп. Внутрипопуляционные группировки биотип, дем, экотип и др. Особь минимальная единица. Внутри вида могут быть минимальные изменения по частотам аллелей. Их можно делить на внутривидовый группы по частотам аллелей. Выделяют разное количество критериев вида.

 Морфологические -разница по строению. Наиболее удобный для практики, но он не всегда достоверен(полиморфизм, половой деморфизм и др.)

Географические - обитают на разных ареалах, но ареалы разного вида могут пересекаться или накладываться друг на друга. Не применим к видам космополитам.

Физиологические - разница по спектрам питания. Срокам размножения. Например проходные рыбы могут образовывать 2 расы (сезонную и яровую).

Экологические - разница из-за обитания в разных экологических условиях Например виды моллюсков на песчаных отмелях имеют светлые раковины, а обитатели ила – темные.

Этллогические - разница в поведении, особенно в брачный период.

Биохимические – разница в химическом составе соединений организма.

Генетические – разница наследственного материала.

Все методы хороши для определенных целей, но для достоверных данный нужно применить несколько критериев.

Выделяют разные формы видообразия:

АЛЛОПАТРИЧЕСКОЕ (разная родина) 1. географическое видообразие происходит из-за географической изоляции(расширение ареала чайки и синицы) 2. Разрыв ареала различными преградами (з вида ландыша – майский, западно-кавказский и дальневосточный) 3. Возникновение 2 видов австралийских мухоловок(первоначально ареал был большой, исчезновение лесов привело к разделению ареала на 2 части и образованию 2 видов. Когда леса восстановились 1 вид опять широко распространился и его ареал наложился на ареал 2 вида.

СИМПАТРИЧЕСКОЕ (1 родина) видообразие на 1 территории. Может происходить за счет биологической изоляции. 1. Полиплоидизация характерна для растений. Полиплоиды с четным набором хромосом вытесняют менее жизнеспособные диплоиды. 2. Гибридизация межвидовая гибридизация характерна для растений, если исходные формы были полиплоиды, то гибрид будет плодовитым. Карпеченов получил гибрид редьки и капусты.

3. Сезонная изоляция. Образование 2 рас у погремка большого на лугах с ежегодным закосом в середине лета. Формы раннецветущие и позднецветущие с морфологическими отличиями и они находятся на уровне подвида. По скорости видообразование бывает: МИКРОАККУМУЛЯТИВНЫМ – медленное видообразие с постепенным накопление отличий (аллопатрическое и симпатрическое). НЕОФОРМОГЕННОЕ – быстрое видообразование, обычно оно симпатрическое).

 

37. Основные формы филогенеза. В процессе Э. происходит как разделение 1-го вида на 2 или несколько – дивергенция, так и его изменения и превращения в др.вид – филитическая (эволюция без дивергенции).

Дивергенция – это эволюция с расхождением в признаках (из 1-го вида получ-ся 2 или несколько). При попадании широко расселенного вида в разные условия наблюдаются разные направления ЕО. Происходит накопление мелких генетических различий (вьюрки на Галапагоских островах). Дивергенция происходит и на надвидовом уровнеи явл-ся – главным путем возникновения органич-го многообразия и увеличения «суммы жизни на планете». Примеры: внутри отряда Хищных – сем. Кошачьих и сем. Волчьих, у них разные экологические ниши – Кошачьи – индивидуалисты, Волчьи охотятся стаей. Отличия и в классе – разные приспособления к полету у птиц; у млекопитающих – теплокровность.

Конвергенция – это эволюция со схождением в признаках у неродственных видов (возникновение сходных форм тела у акуловых – ихтиандров – китообразных, но внешними контурами все ограничено; лягушка – крокодил – бегемот – ноздри и глаза на возвышении, обитают в одинаковых условиях). Выработка сходных признаков в одинаковых условиях могут происходить синхронно и асинхронно.

Параллелизм – Э. с расхождением в признаках у родственных видов (саблезубость у кошачьих – на разных континентах она не совпадала по времени возникновения, возникала несколько раз в подсемействах). Вавилов объясняет это – у близкородственных видов происходят сходные мутации. При параллелизме внешнее сходство дополняется внутренними (иногда трудно провести грань м/ду параллелизмом и конвергенцией). Параллелизм бывает синхронный и асинхронный.

Существует 2 точки зрения – применим ли термин филитическая эволюция к надвидовым таксонам:   

1. применим только к видам.; 2. применим к видам + надвиды.

Филетическая эволюция– преобразование популяций без дивергенции, когда наблюдается постепенность нарастания обособленности таксона.

Монофилия – это происхождение от одной предковой формы. У таксонов любого ранга должен быть 1 предковый вид (сказ Ч. Дарвин). Эта концепция жесткой монофилии, встречается чаще.

Полифилия – это происхождение от нескольких предков (параллельная эволюция множества видов). На уровне вида – когда 1 вид происходит от 2-х естественных видов (терн + алыча = слива), на уровне рода – 1 род от 2-х родов, м.б. на уровне отрядов, классов, на уровне типов – объединение грибов и водорослей (образ-ся лишайники). Полифилия встречается редко.

Концепция широкой монофилии: происхождение таксонов считается монофилическим, даже если он произошел от нескольких видов, но относящихся к одному таксону того же ранга или ниже. Пр. таксон зверозубые ящеры - от них произошли млекопитающие, рептилии – птицы, кистеперые рыбы – класс амфибии.Монофилия подтверждается учением о микроэволюции. Элементарная эволюционная единица не особь, а отдельная популяция. Монофилетическая – это группа, происходящая от одной группы того же таксономического ранга.

Монофилетическое происхождение в самом строгом смысле должно означать, что человек произошел от одной популяции высших приматов, члены которой скрещивались только между собой. Полифилетическое происхождение человека по разным конвергирующим эволюционным линиям от родственных, но различных популяций приматов теоретически вполне возможно.

 

Прогресс и регресс в эволюции. Критерии биологического про-гресса по А.С. Северцову. Соотношение биологического и морфофизиологического прогресса. Направления филогенеза по А.С. Северцову и И.И. Шмальгаузену.

Идея о направленном характере эволюции, идущей по пути прогресса, т.е. по пути совершенствования организмов от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, общепринята. Однако не следует думать, что прогресс - единственный путь эволюционных изменений, в действительности это лишь одно из возможных направлений эволюции. Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах отечественных биологов А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена. Северцев предложил оперировать терминами морфофизиологичес-кий прогресс (регресс) и биологический прогресс (регресс). МФ прогресс – это появление чего-то нового, усложнение строения и повышение уровня организации. МФ регресс – утрата структур, упрощение в строении, понижение уровня организации. Биологич-й прогресс – любой вид в природе стремится процветать.

Критерии биол-го прогресса:

- увеличение численности, или она уже достаточно велика,- расширение ареала,- увеличение числа дочерних таксонов (семейства-роды).

В эволюции прогресс – понятие растяжимое, но МФ и биол-ий прогресс – понятия точные.

Направления филогенеза по Северцову:

- ароморфоз – направление филогенеза, когда биол-й прогресс достиг-ся за счет повышения уровня организации (МФ прогресс), что позволяет выйти в новую, более широкую среду обитания (возникновение крупных таксонов рыбы-амфибии-рептилиии)

- идиоадаптация – биолог-й прогресс достигнут без повышения уровня организации, без выхода в новую среду обитания (видовое многообразие внутри видового таксона).

- дегенерация – биол-й прогресс достигнут благодаря МФ регрессу, что связано с выходом в более узкую среду обитания (паразитические черви).

- ценогенез – биол-й прогресс достигнут за счет зародышевых адаптаций (у амнионов плацентарные аномалии) – эмбриональный ароморфоз.

Опорно-двигательная система клетки и её роль в жизни клетки. Микротрубочки, микрофиламенты, промежуточные фила-менты и структуры формируемые при их участии. Типы движений в животном царстве и их механизмы.

Клетки способны не только передвигаться с места на место, но и изменять свою форму и взаимоположение органелл. Этими свойствами клетки обязаны развитой сети белковых нитей - филаментов, образующих в их цитоплазме опорно-двигательную систему, называемую цитоскелетом. Нельзя представлять себе цитоплазму как бесформенную гелеобразную массу, в которой взвешены ядро и другие мембранные органеллы. Цитоскелет заполняет все пространство между ядерной оболочкой и плазмалеммой, он определяет форму клетки и участвует в тех ее функциях, которые связаны с движением, в делении и перемещении самой клетки, во внутриклеточном транспорте органелл и отдельных соединений. Цитоскелет включает в себя микрофиламенты, реснички и жгутики с базальными тельцами, клеточный центр, продуцирующий центриоли. микротрубочки представляют собой трубчатые образования, состоящие из белка турбулина. По ним как по рельсам движутся органеллы из одного участка клетки к другому (другие белки прикрепляют органеллы к наружной стороне трубы и обеспечивают движение). Во время митоза они обеспечивают расхождение хромосом к полюсам клетки. Микрофиламенты встречаются практически во всех типах клеток. Они располагаются в кортикальном слое цитоплазмы, непосредственно под плазмолеммой, пучками или слоями. Микрофиламенты часто образуют пучки, направляющиеся в клеточные отростки. в состав микрофиламентов кортикального слоя и пучков входят сократительные белки: главным образом актин, миозин, тропомиозин, а-актинин. внутриклеточный сократительный аппарат, обеспечивающий не только подвижность клеток но и большинство внутриклеточных движений, таких как токи цитоплазмы, движение вакуолей, митохондрий, деление клетки. Кроме того, актиновые микрофиламенты выполняют и каркасную роль. Промежуточные филаменты, или микрофибриллы, тоже белковые структуры. Это тонкие неветвящиеся, часто располагающиеся пучками нити. их белковый состав различен в разных тканях. В эпителии в состав промежуточных филаментов входит кератин. В состав промежуточных филаментов клеток мезенхимальных тканей (например, фибробластов) входит— виментин, в нервных клетках в состав их нейрофиламентов также входит особый белок. Роль промежуточных микрофиламентов, скорее всего, опорно-каркасная; эти фибриллярные структуры не так лабильны, как микротрубочки и микрофиламенты. Микротрубочки. В клетках микротрубочки принимают участие в создании ряда временных (цитоскелет интерфаных клеток, веретено деления) или постоянных (центриоли, реснички, жгутики) структур. Микротрубочки представляют собой прямые, неветвящиеся длинные полые цилиндры имеют сходный состав и содержат белки — тубулины. По цитоплазматическим интерфазным микротрубочкам, как по рельсам, могут передвигаться различные мелкие вакуоли, например синаптические пузырьки, содержащие нейромедиаторы, в аксоне нервной клетки или митохондрии. Эти перемещения основываются на связи микротрубочек со специальными белками — транслокаторами, которые в свою очередь связываются с транспортируемыми структурами. Микротрубочки являются составной частью клеточного центра, ресничек и жгутиков Система микротрубочек развивается в связи с центриолью, которая является местом, где происходят начальная полимеризация тубулинов и рост микротрубочек цитоскелета.

Движение — одно из проявлений жизнедеятельности, обеспечивающее организму возможность активного взаимодействия со средой, в частности, перемещение с места на место, захват пищи и т. п.

1.Амебоидное движение. Амебоидное движение присуще корненожкам и некоторым отдельным клеткам многоклеточных животных (например - лейкоцитам крови). У клетки образуются выросты цитоплазмы, число и величина которых постоянно меняются, как меняется и форма самой клетки

Движение с помощью мышц.

Движение с помощью мышц осуществляется у многоклеточных животных. Характерно для беспозвоночных и позвоночных животных. Мышцы образованы мышечной тканью. Главная особенность мышечной ткани - способность сокращаться. За счет сокращения мышц и осуществляется движение.

 

Популяции в экологии, их основные характеристики (показате-ли). Колебания численности популяций в природе, механизм восстановления численности, пространственная структура и формы организации в популяциях животных. Эффект группы.

Популяция – это совок-ть особей одного вида, длительно обит-х на определенной территории, обладающих общим генофондом и способностью к обмену ген-кой информацией, пространственно отграниченных от др. групп.

Согласно классификации Наумова, основанной по ландшафтно-биотопическому принципу различают популяции: - локальные (элементарные) – заселяют однород-ые, элементарные участки рельефа (пр. популяция сосны по гребню параболической дюны).- экологические, занимают территорию с более ли менее однородными экол-ми условиями. Формир-ся как совок-ть элементарных П.П. (экотопы)- пр. П.П. белок, занимающие разные типы леса. Такие П. слабо изолированы др. от др. и обмен ген-кой информацией м/ду ними происходит довольно часто.- географич-кие – образуются совок-тью эколог-х и занимают в пределах ареала крупные ландшафтно-географич-е регионы. Особи географии-х П. различ-ся морфологически, физиол-ки и временем прохождения фенофаз.

По времени сущ-я различают П.: -постоянные – П., возникающие в оптимальных условиях и способны к самовоспроизведению.-временные – п., кот. сущ-ют и восстан-ся за счет притока из вне.

Показатели П: 1. плотность – величина П. по отношению к единице пространства. Важна средняя плотность на всю территорию и экологическая плотность (число особей на ед-цу занимаемого простанства).2. рождаемость – число новых особей, родившихся за определенное время и отнесенное к опред-му числу особей. 3. смертность – антипод рождаемости. Кол-во особей погибшее за определенное время, отнесенное к опред-му числу особей. 4. выжывание. Кривые выживаемости 3 типов:

- сильно выпуклая – хар-ет выживаемость тем, что большинство особей родившихся выживают и доживают до максим-го возраста и погибают. - сильно вогнутая – хар-ет П. тем, что большинство родившихся особей погибает на первых этапах жизни – черепаха, рыбы.- равномерная – особи в П. погибают равномерно, на протяжении всей жизни П. – человек.5. Прирост – разница м/ду рождаемостью и смертностью. – показатель жизненности П. 6. Рост – постоянное увеличение численности П. различают рост дискретный (неперекрывающийся) – хар-рен для 1-летних растений, когда следующее поколение не встречает своих родителей, или не существует одновременно с ними; непрерывный (перекрыв-ся) – дети и родители живут совместно или параллельно.

Структура П:-возрастная – соотношение различных возрастных групп в П, в зависимости от соотношения возрастных классов различают П. инвазионные (внедряющиеся), репродуктивные и регрессивные, т.е. молодых особей мало, а старых много. - половая – соотношение П.П. особей разного пола. Должна быть оптимальной. - генетич-я–определяет соотношение в П. особей-носителей определ. аллелей. - экол-ая–отражает соотношением в П. особей различных эколог-х групп.

Расселение – перемещ-е взрослых особей, семян, спор, личинок. м.б. 3-х типов: эмиграция (высел-е с занимаемой территории), иммиграция (всел-е на др. тер-ю), миграции (передвиж-е с 1-й тер-и на др.).

Распределение особей в П.м.б.:1.случайным–встреч-ся редко,наблюд-ся в том случае, когда среда однородна, а особи не стремятся к объединению в группы(белые медведи, китовые аккулы).2. равномерный–встреч-ся там, где м/ду особями сильная конкуренция или сущ-ет антогонизм(жук-олень).

3. групповой – встреч-ся наиболее часто, хотя сами группы могут иметь случ-й хар-р распределения.

Формы орг-ии П. в раст. и жив-х. 1.одиночный образ жизни.2.семейный – семьи могут создаваться как на короткий, так и на длит-й срок или на всю жизнь. Полигамные виды спарив-ся со многими видами и не образуют устойчивых семей. Семьи м.б. отцовского, материн-го и смешанного типов.3.колонии – групп-е населения оседлых жив-х. м.б. длительными (пингвины, термиты, муравьи), а могут формир-ся на период размножения (чайки, гагары).4. стаи – временные подвижные объединения жив-х, облегчающие особям выполнение многих функций: защита от врагов, охота, перелеты (птицы, рыбы, собаки).Выражено лидерство 1-й особи.5.стадо – длительное и постоянное объединение жив-х.В стаде осущ-ся все основные ф-ции жизни вида – добывание пищи, защита от хищника, эмиграц