Происхождение и эволющия жизни

Первичная атмосфера Земли:- азот, водород, углекислый газ, метан

Абиогенный синтез: синтез первичных простейших органических соединений в неживой природе

Коацерваты: возникновение в растворе капель, обогащенных растворенным веществом, предтечи первых одноклеточных организмов

Гетеротрофы: используют для своего питания готовые органические вещества. К гетеротрофам относятся человек, все животные, некоторые растения, большинство бактерий, грибы

Автотрофы: организмы, синтезирующие из неорганических веществ все нужные органические вещества,

Анаэробы: способны жить в отсутствии атмосферного кислорода; некоторые виды бактерий, дрожжей, простейших, червей.

Аэробы: энергию для жизнедеятельности получают в результате окислительных процессов с участием кислорода;.

Прокариоты: клетки без ядра

Эукариоты: клетки с ядром

Голобиоз: это о происхождении жизни, основано на идее первичности структур, способных к элементарному обмену веществ при участии ферментов

Генобиоз: о проихождении жизни из молекулярных систем со свойствами генетического кода

Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, биохимическая эволюция, постоянное самозарождение, стационарное состояние (жизнь вообще была всегда, вечно, т.е. даже не зарождалась)

 

Эволюция живых систем

Эволюция, ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность (от простого к сложному)

Дарвинизм: наследственность, изменчивость, естественный отбор

Генофонд: совокупность генов, которые имеются у особей, составляющих данную популяцию

Борьба за существование: естественный отбор особей с наилучшими показателями

Синтетическая (т.е. современная) теория эволюции, её основные положения:

– элементарная эволюционная структура – популяция

– элементарный наследств. материал – генофонд популяции

– элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции

– элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция,

– единственный направляющий фактор эволюции — естественный отбор

Микроэволюция: совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри отдельных или смежных популяций вида, приводящих к изменению генетической структуры этих популяций, возникновению различий между организмами и образованию новых видов (идет довольно быстро, поэтому доступна исследованию)

Макроэволюция: эволюция надвидовых таксонов. В широком смысле это вся эволюция жизни на Земле (идет миллионы лет, недоступна непосредственному наблюдению)

 

История жизни на Земле и методы исследования эволюции

Понятия о геологических эрах и периодах: крупный интервал геологического времени, в течение которого образовались горные породы, составляющие геологическую систему. Периоды разделяются на геологические эпохи, в течении которых природные условия на Земле оставались почти неизменными

Связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями: смена геологической эпохи есть смена условий на Земле, а значит и смена видов жиэни на Земле

Некоторые важнейшие ароморфозы (изменения, эволюция): фотосинтез > эукариоты > многоклеточные > скелет

Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:

- рыбы - земноводные (амфибии) - пресмыкающиеся (рептилии) – птицы - млекопитающие

- голосеменные – покрытосеменные – цветковые

Прокариоты: клетки без ядра (бактерии)

Филогенез: историческое развитие организмов, в отличие от онтогенеза— индивидуального развития организмов.

Онтогенез — индивидуального развития организма.

Адаптация: совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и др. особенностей биологического вида, обеспечивающая возможность жизни особей в условиях внешней среды. Так же называется и сам процесс приспособления

Ароморфоз: эволюция, при которой биологический прогресс данной группы организмов основан на увеличении структурной сложности организма: возникновении новых органов или их систем, а также специализация или увеличение разнообразия уже имевшихся.

Понятие о флоре (растения, населяющие какую-либо территорию), фауне (совокупность животных)

Методы исследования эволюции: палеонтология (ископаемые переходные формы, палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм); биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты); морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы);

эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции); генетические, экологические, методы биохимии и молекулярной биологии

 

Генетика и эволюция

Генетика: наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

Ген: участок молекулы геномной нуклеиновой кислоты, характеризуемый специфической последовательностью нуклеотидов, представляющий единицу функции

Аллель: различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных (парных) хромосом; определяют варианты развития одного и того же признака

Рецессивные и доминантные гены: рецессивные – проявляют себя только во втором поколении потомства; доминантный- преобладает в проявлениях у потомства

Гомозиготы (клетка или организм с одной и той же формой одного и того же гена), гетерозиготы (различные формы одного и того же гена)

Хромосомы: структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК (т.е. это ДНК облепленная белком)

Геном: cовокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом данного организма (клетки)

Генотип: cовокупность всех генов данного организма (всех клеток организма)

Фенотип: совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития. Складывается в результате взаимодействия наследственных свойств организма — генотипа и условий среды обитания (не наследуется потомством).

Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность

Изменчивость: наследуемая (генотипическая, мутационная)

И зменчивость: ненаследуемая (фенотипическая, модификационная)

Свойства мутаций: случайность, внезапность, ненаправленнность, неоднократность и наследуемость

 

6. Биосфера и человек

Экосистемы

Понятия об экосистеме (единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания) и биогеоценозе (однородный участок земной поверхности с определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов)
Элементы экосистем (биотоп - участок земной поверхности (суши или водоема) с однотипными условиями среды, занятый определенным биоценозом., биоценоз - совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема)
Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты

Продуцент:- организмы, способные к фото- или хемосинтезу и являющиеся в пищевой цепи первым звеном

Консумент:- организмы, являющиеся в пищевой цепи потребителями органического вещества

Редуцент:- организмы (сапротрофы), разлагающие мертвое органическое вещество (трупы, отбросы) и превращающие его в неорганические вещества, которые в состоянии усваивать другие организмы — продуценты.

Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра,.., океан, биосфера)
Пищевые (трофические) цепи, пирамиды

Энергетические потоки в экосистемах, правило 10% (Суммарная биомасса стабильной экосистемы относительно постоянна. При переходе от одного трофического уровня к другому часть доступной энергии не воспринимается, а часть расходуется на дыхание. В среднем при переходе с одного трофического уровня на другой общая энергия уменьшается приблизительно в 10 раз (“правило 10%”))
Экологические факторы: биотические и абиотические факторы, антропогенные факторы

Формы биотических отношений (хищник-жертва, паразитизм, нейтрализм)

Толерантность:- Способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

Среда обитания ( природная и созданная человеком ) и экологическая ниша ( совокупность всех факторов природной среды, в пределах которых возможно существование того или иного вида организмов )

 

Биосфера

Понятие о биосфере:- область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Вещество: живое, косное, биокосное, биогенное

Системные свойства биосферы: постоянство массы живого вещества в ходе геологических периодов

Системные свойства биосферы: постоянство числа видов на протяжении геологических периодов

Геохимические функции живого вещества:

- газовая, - концентрационная, - деструктивная, - средообразующая, - энергетическая

Биогенная миграция атомов химических элементов:- перенос атомов с помощью живых существ

Биогеохимические принципы миграции: стремление к максимуму проявления

Биогеохимические принципы миграции: эволюция видов, увеличивающих биогенную миграцию

 

Человек в биосфере

Антропогенез:- изучает происхождение человека в процессе историко-эволюционного развития.

Палеонтология:- наука о вымерших растениях и животных, о смене их во времени и пространстве

Основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников (стадиальная концепция): протоантропы (австралопитеки), архантропы, палеоантропы, неоантропы

Виды:

– Человек умелый (Homo habilis),

– Человек прямоходящий (Homo erectus)

– Человек разумный (Homo sapiens)

Характерные особенности человека: трудовая деятельность, использование огня, развитие речи, способность к абстрактному мышлению, наличие фонда социальной и культурной информации

Возрастание роли социальных эволюционных факторов (передача накопленных знаний, технологий, традиций) и ослабление биологических (движущего и дизруптивного отборов, изоляции, популяционных волн)

Неолитическая революция:- перехода от присваивающего хозяйства (собирательство, охота) к производящему (земледелие, скотоводство)

Экологические последствия неолитической революции:- начало исчезновения лесов, опустынивание

Коэволюция:- совместное развитие общества и природы