Ответы по биологии

Общая дегенерация — это изменения, которые заключаются в снижении уровня организации живых существ и в снижении активности отдельных или ряда органов. Примерами общей дегенерации А. Н. Северцов называл биологию саккулины из группы паразитических ракообразных (крабов), а также биологию оболочников. Выживаемость этих организмов обеспечивается чрезвычайным разнообразием их личиночных форм.

Следствием морфофизиологического регресса является биологический регресс. Биологический регресс — это снижение приспособленности организмов к среде, сокращение их численности и ареалов. Конечным итогом биологического регресса является вымирание организмов.

Учение А. Н. Северцова о главных направлениях эволюционного процесса было развито дальше в трудах И. И. Шмальгаузена, который рассматривал организм как целое в историческом и индивидуальной развитии. Среди главных направлений эволюционного процесса И. И. Шмальгаузен большое внимание уделял различным формам ароморфозов. 

33. Развитие биологии во второй половине 19-го и начале 20-го веков.

В середине 19 в. установлены особенности питания растений и его отличие от питания животных, сформулирован принцип круговорота веществ в природе (Ю. Либих, Ж. Б. Буссенго).

В физиологии жи-вотных крупные успехи достигнуты ра6отами Э. Дюбуа-Реймона, заложившего основы электрофизиологии, К. Бернара, выяснившего роль ряда секреторных органов в пищеварении (1845, 1847) и доказавшего синтез гликогена в печени (1848), Г. Гельмгольца и К. Людвига, разработавших методы изучения нервно-мышечной системы и органов чувств. И. М. Сеченов заложил основы материалистического понимания высшей нервной деятельности («Рефлексы головного мозга», 1863). Л. Пастер окончательно опроверг возможность самозарождения организмов (1860-- 1864). С. Н. Виноградский обнаружил (1887--91) бактерии, способные путём хемосинтеза образовывать органические вещества из неорганических. Д. И. Ивановский открыл (1892) вирусы.

Крупнейшим завоеванием 19 в. было эволюционное учение Ч. Дарвина, изложенное им в труде «Происхождение видов...» (1859), в котором он вскрыл механизм эволюционного процесса путём естественного отбора. Утверждение в биологии дарвинизма способствовало разработке ряда новых направлений: эволюционной сравнительной анатомии (К. Гегенбаур), эволюционной эмбриологии (А. О. Ковалевский, И. И. Мечников), эволюционной палеонтологии (В. О. Ковалев-ский).

Большие успехи, достигнутые в 70--80-х гг. 19 в. в изучении сложных процессов клеточного деления (Э. Страсбургер, 1875; В. Флемминг, 1882, и др.), созревания половых клеток и оплодотворения (О. Гертвиг, 1875 и позже; Г. Фоль, 1877; Э. ван Бенеден, 1884; Т. Бовери, 1887, 1888) и связанных с ними законо-мерностей распределения хромосом в митозе и мейозе, породили множество теорий, искавших в ядре половых клеток носителей наследственности (Ф. Гальтон, 1875; К. Негели, 1884; Э. Страсбургер, 1884; А. Вейсман, 1885--1892; X. Де Фриз, 1889).

Австрийский натуралист Грегор Мендель в 1868 г. открыл закономерности наследственных признаков. Однако они остались незамеченными вплоть до 1900, когда они были подтверждены и легли в основу генетики Биологический энциклопедический словарь. / гл. ред. М. С. Гиляров. - М, 1989. - с. 66. .

XIX век

Наиболее  значимыми событиями первой половины XIX века стали становление палеонтологии и биологических основ стратиграфии, возникновение клеточной теории, формирование сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии, развитие биогеографии и широкое распространение трансформистских представлений. Центральными событиями второй половины XIX века стали публикация «Происхождения видов» Чарлза Дарвина и распространение эволюционного подхода во многих биологических дисциплинах (палеонтологии, систематике, сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии), становление филогенетики, развитие цитологии и микроскопической анатомии, экспериментальной физиологии и экспериментальной эмбриологии, формирование концепции специфического возбудителя инфекционных заболеваний, доказательство невозможности самозарождения жизни в современных природных условиях.

XX век

В XX веке с  переоткрытием законов Менделя начинается бурное развитие генетики. К 1920-м гг. не только формируется хромосомная теория наследственности, но и появляются первые работы, ставящие своей задачей интеграцию нового учения о наследственности и теории эволюции. После Второй мировой войны начинается развитие молекулярной биологии. Во второй половине XX века был достигнут значительный прогресс в изучении жизненных явлений на клеточном и молекулярном уровне. 

34. Современное определение  вида, критерии и структура вида.

Вид (лат. species) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. Вид — реально существующая генетически неделимая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов, качественный этап эволюции жизни.

Долгое время  считалось, что любой вид — это закрытая генетическая система, то есть между генофондами двух видов нет обмена генами. Это утверждение верно для большинства видов, однако из него есть исключения. Так, к примеру, львы и тигры могут иметь общее потомство (лигры и тиграны), самки которого плодовиты — могут рожать как от тигров, так и львов. В неволе скрещиваются и многие другие виды, которые в природных условиях не скрещиваются из-за географической или репродуктивной изоляции. Скрещивание (гибридизация) между разными видами может происходить и в природных условиях, особенно при антропогенных нарушениях среды обитания, нарушающих экологические механизмы изоляции. Особенно часто гибридизуются в природе растения. Заметный процент видов высших растений имеет гибридогенное происхождение — они образовались при гибридизации в результате частичного или полного слияния родительских видов.

Один вид  можно отделить от другого по пяти основным признакам.

Морфологический критерий позволяет различать разные виды по внешним и внутренним признакам.

Физико-биохимический  критерий фиксирует неодинаковость химических свойств разных видов.

Географический критерий свидетельствует, что каждый вид обладает своим ареалом.

Экологический позволяет различать виды по комплексу  абиотических и биологических условий, в которых они сформировались, приспособились к жизни.

Репродуктивный  критерий обуславливает репродуктивную изоляцию вида от других, даже близкородственных.

Каждый вид  представляет собой генетически  замкнутую систему, репродуктивную изолированную от других видов.

В связи с  неодинаковыми условиями среды  особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы — популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.

Виды бывают монотипическими — со слабо дифференцированной внутренней структурой, они характерны для эндемиков. Политипические виды отличаются сложной внутривидовой структурой.

Внутри видов  могут быть выделены подвиды — географически или экологически обособленные части вида, особи которых под влиянием факторов среды в процессе эволюции приобрели устойчивые морфофизиологические особенности, отличающие их от других частей этого вида. В природе особи разных подвидов одного вида могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. 

35. Особенности цикла развития кровяных споровиков.

Кровяные споровики, как показывает и само название отряда, приспособились к паразитированию в крови позвоночных животных, главным образом млекопитающих и птиц. Они являются внутриклеточными паразитами. Место локализации паразитов — кровяные клетки. Число видов кровяных споровиков превосходит сотню.        

Жизненные циклы  кровяных споровиков. Они слагаются  из основных этапов: закономерной смены  шизогонии, развития гамет, оплодотворения и спорогонии. В отличие от кокцидий, здесь совершенно отсутствуют экзогенные стадии, половая и бесполая части  цикла распределяются между двумя хозяевами, из которых один является позвоночным (бесполая часть цикла), а другой— беспозвоночным, обычно насекомым (половая часть цикла и спорогония).        

Кровяные  споровики имеют очень большое  практическое значение для медицины, так как к этому отряду относится возбудитель тяжелого заболевания человека — малярии.        Человек является для Plasmodium хозяином, в котором протекают стадии бесполого размножения (шизогония). Половой процесс и спорогония осуществляются в переносчике, каким для возбудителей человеческой малярии служат виды комаров.   Обратимся к рассмотрению жизненного цикла Plasmodium и начнем его с стадии спорозоита. Спорозоит проникает в кровь человека при укусе зараженным комаром. Он представляет собой очень маленькую одноядерную веретеновидно вытянутую клетку. С током крови спорозоиты разносятся по телу человека и попадают в печень. Здесь они активно внедряются в клетки печени и превращаются в шизонтов, достигающих значительной величины. Каждый шизонт распадается в процессе шизогонии на большое количество мерозоитов, которые могут вновь внедряться в клетки печени. После одного или большего числа бесполых поколений в печени шизонты дают мерозоитов, судьба которых оказывается иной. Они внедряются не в печеночные клетки, а в эритроциты крови, где дают начало шизонтам гораздо меньших размеров, чем шизонты, развивающиеся в печени. Начинается период шизогонии в кровяном русле. Число мерозоитов, на которые распадаются шизонты крови, относительно невелико, обычно 8—16.     

Шизонты на ранних стадиях развития имеют характерную  форму колечка благодаря тому, что центр их тела занят большой  вакуолей . По мере роста шизонта  вакуоля исчезает и он приобретает  форму маленькой амебы. Мерозоиты, получающиеся в результате размножения  шизонта, представляют собой мелкие клетки овальной формы/ По завершении шизогонии оболочка эритроцита лопается и мерозоиты оказываются плавающими в плазме крови. По мере роста шизонт поглощает содержимое эритроцита. Красный пигмент крови (гемоглобин) при этом изменяется химически и превращается в темно-коричневый, почти черный меланин, откладывающийся в цитоплазме паразита в виде мелких зерен. В момент шизогонии пигмент выбрасывается из тела паразита и остается в крови в виде остаточного тела.        

Шизогония в крови осуществляется с большой правильностью в отношении времени роста и размножения шизонта.  Мерозоиты вновь внедряются в эритроциты, и весь цикл шизогонии начинается сначала. После каждой шизогонии число паразитов в крови все более и более возрастает.         

Шизогония, однако, идет не беспредельно. Через несколько  циклов бесполого размножения часть  внедрившихся в эритроциты мерозоитов превращается в стадии развития, подготовительные к образованию половых клеток, которые получают название гаметоцитов. Гаметоциты образуются двух категорий: микро- и макрогаметоциты. Первые в дальнейшем дают начало микрогаметам (мужским половым клеткам), вторые — макрогаметам (женским половым клеткам). Между этими двумя категориями гаметоцитов имеются некоторые небольшие различия в строении, которые в основном сводятся к тому, что макрогаметоциты богаче снабжены резервными запасными включениями.        

Для дальнейшего  развития гаметоциты должны попасть  в кишечник комара анофелес, что  происходит при сосании им крови  больного малярией. Судьба микро- и макрогаметоцитов различна. Каждый микрогаметоцит в желудке комара дает начало 4—8 нитевидным подвижным микрогаметам. Макрогаметоциты без деления преобразуются в макрогаметы. В просвете желудка комара происходит слияние мужских и женских гамет (оплодотворение), и образуется овальной формы зигота. Зигота (которая здесь благодаря своей подвижности получает название оокинеты) прободает желудок и закрепляется на его стенке, обращенной в сторону полости тела, превращаясь в ооцисту. Здесь она одевается оболочкой (эта оболочка несравнима с оболочкой ооцист кокцидий: у плазмодия она образуется за счет тканей комара), после чего начинается очень быстрый рост. По мере роста протоплазмы ооцисты происходит многократное деление ядра. Процесс развития ооцисты на кишечнике завершается образованием длинных спорозоитов, очень тонких одноядерных клеток (но спор, как у кокцидий, здесь не образуется). В каждой ооцисте формируется огромное количество спорозоитов. Зрелая ооциста лопается, и спорозоиты попадают в заполненную гемолимфой (кровью) полость тела комара. Интересна их дальнейшая судьба. Спорозоиты активно перемещаются, совершая червеобразные движения. Перемещение их не беспорядочно. Они направляются в слюнные железы комара, в которых собираются в огромных количествах