Направления эволюции: морфофизиологический прогресс (повышение эффективности защиты).

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 8Следующая ⇒

Способы эволюционных преобразований:

1. Усиление функций защиты (от однослойного эпидермиса к многорядному ороговевающему у позвоночных).

2. Активация функций (появление производных эпидермиса: слизистых, потовых, млечных желез, придатков кожи: чешуи, когтей, ногтей, волос и сальных желез)

3. Расширение функций (дыхание, выделение, трофическая, регуляторная: тепло- и терморегуляция, рецепторная и т.д.).

4. Интеграция функций покровов тела с дыхательной, кровеносной, выделительной, нервной системами организма

Клеточные механизмы:

1. Пролиферация – это размножение клеток

2. Дифференциация — это процесс, в результате которого клетка становится специализированной, то есть приобретает химические, морфологические и функциональные особенности.

Клеточная адгезия

4. перемещение клеток – отхождение клеток в место ее назначение.

Частичная клеточная гибель

Пороки развития и чем обусловлено: Аплазия-1,2; гипоплазия кожи-2; ихтиоз-5; аплазия ногтей-1, 2,; онихогрифоз-2,1; аплазия потовых, млечных, сальных желез-1,2,; добавочные млечные железы(полимастия)-4,5; многососковость (полителия)-2,4,1.

31. Основных направления и способы морфофункциональных преобразований осевого скелета хордовых в процессе эволюции.

У хордовых животных впервые появляется осевой скелет – хорда. У позвоночных животных он дифференцируется на три части: осевой скелет, скелет головы и скелет конечностей.

Эволюция осевого скелета.

Способы эволюционных преобразований:

- Субституция (хорда замещается позвоночником)

- Усиление функции опоры (соединительнотканно-хрящевой-костный).

- расширение функций (защита спинного мозга, опора для поясов конечностей, движение вокруг оси, кроветворение)

-Интеграция

a. с нервной системой(нервная трубка-индуктор развития и смыкания дуг позвонков)

b. с мышечной (обеспечение движения)

c. с кровеносной (кроветворение)

d. с дыхательной (обеспечивает акт вдоха и выдоха у наземных животных, а следовательно, один из механизмов нагнетающей способности грудной клетки).

- ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (осевой скелет-число позвонков увеличивается)

Клеточные механизмы

Пролиферация

Дифференциация

Клеточная адгезия

Перемещение клеток

Частичная клеточная гибель

Пороки и их причины: Аплазия позвоночника-5,4; аплазия отдельных позвонков-1,5,4; не смыкание дуг позвонков-1,4,; сохранение шейных, поясничных ребер-2,1,5; наличие хвоста-2,5.

32. Основные направления преобразований пищеварительной системы в процессе эволюции.

1. Смена функций: висцеральные дуги, выполнявшие функции опоры для жаберного аппарата, участвуют в образовании челюстей и слуховых косточек.

2. Усиление главной функции:

а) появление и развитие органов активного захвата пищи (челюсти, зубы, язык);

б) развитие единого зубочелюстного аппарата;

в) развитие слюнных желез по пути увеличения количества секретирующих клеток, их внеэпителиальной обособленности и дифференцировки; появление ферментативной активности слюны.

3. Разделение органов и функций:

а) разделение первичной ротовой полости на пищеварительный и дыхательный отделы;

б) разделение обшей гомодонтной зубной системы на зубы разного строения и функций.

4. Субституция: смена типа висцерального черепа в связи с изменениями условий обитания и питания (протостильный - гиостильный - аутостильный).

5. Расширение количества выполняемых функций: механическая и ферментативная обработка пищи, защитная, регуляторная, вкусовая рецепция, питание молоком матери, артикуляция, участие в образовании слуховых косточек среднего уха.

Пороки развития и причины (клеточные механизмы):

- Аплазия органов ЖКТ -нарушение дифференцировки, пролиферации; перемещение клеток, гибель клеток.

- Атрезии органов ЖКТ -клеточная индукция, пролиферация, клеточная адгезия, перемещение клеток.

- Стеноз органов ЖКТ - пролиферация, клеточная адгезия, перемещение клеток.

- Трахеопищеводные свищи - клеточная адгезия, перемещение клеток, гибель клеток.

- Расщелина твердого неба, губы - клеточная адгезия, перемещение клеток, гибель клеток.

- Наличие дополнительных зубов в ряду и дополнительных зубных рядов - пролиферация, перемещение клеток.

33. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований дыхательной системы в процессе эволюции. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития дыхательной системы у человека.

Направления эволюции: морфофизиологический прогресс (увеличение площади газообмена)

Способы эволюционных преобразований:

1. Усиление функции газообмена (за счет увеличения площади газообмена: у рыб появление лепестков в жабрах, у наземных-появление губчатой ткани в легких)

2. Активация функции (появление воздухоподводящих путей, альвеол, сурфактанта улучшает скорость и качество насыщения крови кислородом)

3. Интеграция функции а) с органами пищеварения: жаберные дуги и легочные мешки закладываются в области глотки, б) с органами кровообращения: появление и совершенствование капиллярной сети увеличивает поверхность газообмена. Появление второго круга кровообращения)

4. Расширение функции (на примере появления и совершенствования органов воздухо проведения: формирование носовой полости, носоглотки, гортани, трахеи, бронхиального дерева приводят к согреванию, увлажнению, механическому и химическому очищению, обеззараживанию воздуха. При этом в легких ускоряются процессы насыщения крови кислородом. В гортани формируется голосовой аппарат.)

Пороки развития и причины (клеточные механизмы):

Аплазия легкого (1-,2дсторонняя)- клеточная адгезия, перемещение клеток, частичная клеточная гибель

Гипоплазия (легкого, доли. сегмента)- клеточная адгезия, перемещение клеток, частичная клеточная гибель

Атрезия бронха -пролиферация, клеточная адгезия, перемещение клеток.

Аплазия бронхиального дерева с последующим ателектазом - клеточная адгезия, перемещение клеток, частичная клеточная гибель

Шейные свищи - клеточная адгезия, перемещение клеток, частичная клеточная гибель

Трахеопищеводные свищи - клеточная адгезия, перемещение клеток, частичная клеточная гибель.

34. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований в эволюции артериальных жаберных дуг.

Эволюцию артериальной системы у позвоночных можно проследить, наблюдая изменение сосудов в процессе развития зародышей. На ранних стадиях развития спереди от сердца закладывается крупный сосуд – ствол аорты (брюшная аорта), от него метамерно ответвляются парные сосуды – артериальные дуги, охватывающие глотку. Обычно у рыб их возникает 6-7 пар, а у наземных позвоночных – 6 пар. На спинной стороне они впадают в два корня спинной аорты, переходящих в спинную аорту.

35. Причины и клеточные механизмы онто-филогенетически обусловленных пороков развития кровеносной системы у человека.

Основные тенденции в эволюции кровеносной системы позвоночных:

- обособление мышечного сосуда - сердца;

- дифференцировка сердца на камеры;

- дифференцировка сосудов на кровеносные и лимфатические;

- появление 2-го, или легочного круга кровообращения;

- развитие приспособлений для разграничения артериального и венозного токов крови.

Способы эволюционных преобразований:

1. Субституция (брюшная аорта, выполняющая роль сердца у низших хордовых, замещается сердцем у высших).

2. Усиление функции (появление 2 круга кровообращения, увеличение отделов сердца 2х,3х и 4х-камерное-привело к дифференцировке крови в полостях сердца, а в последующем и в сосудистом русле; увеличение сократительной способности миокарда привело к увеличению минутного объема крови и скорости движения крови по сосудам)

3. Активация функции (с увеличением скорости кровотока, объема циркулирующей крови, появлением и развитием капиллярной сети увеличилась площадь активной поверхности для газообмена, всасывания продуктов питания и диссимиляции)

4. Интеграция функций (с другими системами органов: дыхательной - газообмен, пищеварительной-всасывание питательных веществ, выделительной-фильтрация органов диссимиляции, нейрогуморальной-инкреция гормонов, иммунной.

5. Расширение функций (транспортная, трофическая, защитная, регуляторная, гомеостатическая).

Пороки развития и причины (клеточные механизмы):

Аплазия сердца - клеточная индукция, перемещение клеток, гибель клеток.

Наличие 2-х,3х камерного сердца - дифференцировка, индукция.

Сохранение 2 дуг аорты - дифференцировка, индукция.

Дефекты межжелудочковой, межпредсердной перегородок - клеточная адгезия, перемещение клеток, гибель клеток.

Незаращение овального отверстия – индукция, клеточная адгезия, перемещение клеток, гибель клеток.

Транспозиция аорты - дифференцировка, клеточная адгезия, перемещение клеток.

Транспозиция легочной артерии - дифференцировка, клеточная адгезия, перемещение клеток.

36. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований выделительной системы в процессе эволюции.

Направления эволюции: морфофизиологический прогресс (от нефридиальной выделительной системы у бесчерепных к почкам (предпервичная, вторичная почки) у позвоночных).

Способы эволюционных преобразований:

Субституция (смена предпочки, первичной и вторичной почки в филогенезе типа, в онтогенезе позвоночных)

Усиление функции (увеличение числа нефронов в почках, совершенствование процессов реабсорбции)

Активация функции (дифференцировка нефрона: появление капсулы Шумлянского, дистального и проксимального отделов извитого канальца, а у высших позвоночных-петои Генле приводят к более качественному и полному выведению продуктов диссимиляции из организма)

Интеграция функции: а) с кровеносной системой-образование почечного тельца; б) с кожей-потовые железы; в) органы дыхания-эпителий легких; г) с половой системой

Расширение функции (у низших позвоночных-Вольфов канал выполняет 2 функции:мочевыведения и семяпровода. Регуляторная (водно-солевой обмен))

Специализация функции (у высших позвоночных Вольфов канал выполняет роль семяпровода, а мочеточник- новое образование)

Пороки развития и причины (клеточные механизмы):

Аплазия почек - клеточная индукция, адгезия, перемещение клеток, частичная гибель клеток.

Гипоплазия почек (1-и 2-сторонняя)- клеточная индукция, адгезия, перемещение клеток, частичная гибель клеток.

Эктопия почек (грудная, брюшная, тазовая)- клеточная индукция, дифференцировка, перемещение клеток.

Изменение формы - клеточная индукция, дифференцировка, перемещение клеток.

Эктопия устья мочеточника (прямая кишка, промежность, матка, влагалище) - клеточная индукция, дифференцировка, перемещение клеток.

Гипоспадия-эктопия устья мочеиспускательного канала (головчатая, стволовая, мошоночная, промежностная) - клеточная индукция, дифференцировка, перемещение клеток.

37. Основные направления и способы морфофункциональных преобразований головного мозга в процессе эволюции.

Основные направления и способы эволюционных преобразований головного мозга в филогенезе типа Хордовых

38. Причины и клеточные механизмы онто-физилогенетически обусловленных пороков развития эндокринной системы у человека.

Основные направления и способы эволюционных преобразований эндокринной системы в филогенезе типа Хордовых.

39. Определение экологии. Среда как экологическое понятие. Классификация сред обитания и их характеристика.

Термин «экология» (греч. oikos – дом и logos – учение) был предложен немецким биологом Э. Геккелем в 1866 г. В современном понимании экология – это наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания.

Экология изучает распространение живых организмов в пространстве, изменение численности организмов, потока энергии в сообществах, круговорот веществ, происходящий при участии живых организмов, адаптации организмов к абиотическим факторам.

Среда – это комплекс окружающих условий, в которых находится сообщество.

Среда – это совокупность факторов, действующих на организм или популяцию в процессе их жизнедеятельности. Среда обитания – это совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает особь, популяция или вид.

три основные среды обитания:

1) наземно-воздушная, 2) водная, 3) почвенная.

Наземно-воздушная среда хар-ся:

1.Низкая плотность среды

2.Большой размах температурных колебаний

3. Свет, высокая интенсивность и количество

4.Широкие адаптации обитателей

Водная среда хар-ся:

Для водной среды характерны: плотность, вязкость, течение и волнение.

1.Высокая плотность среды

2.Перепады давления от поверхности в глубь

3.Высокая степень поглощения солнечных и УФ лучей

4.Содержит О2, но малое количество

Почва хар-ся:

1.Различная плотность

2.Различное содержание Н2О и О2

3.Многообразие видового состава, рыхлая структура

Гумус-продукт жизнедеятельности организмов, обитающих в этой среде.

40. Биосфера как естественно историческая система. Эволюция биосферы.

Термин «биосфера» введен австрийским геологом Зюссом в 1875 году для обозначения особой оболочки Земли, образованной совокупностью живых организмов, что соответствует биологической концепции биосферы. Вернадский развил это направление и разработал учение о биосфере как глобальной системы нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом. Он распространил понятие биосферы не только на сами организмы, но и на среду их обитания, чем придал концепции биосферы биогеохимический смысл. Большинство явлений, меняющих в масштабе геологического времени облик Земли, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физико-химические. С именем Вернадского связано также формирование социально- экономической концепции биосферы, отражающей ее превращение на определенном этапе эволюции в ноосферу вследствие деятельности человека, которая приобретает роль самостоятельной геологической силы. Учитывая системный принцип организации биосферы, а также то, что в основе ее функционирования лежат круговороты веществ и энергии, современной наукой сформулированы биохимическая, термодинамическая, биогеоценотическая, кибернетическая концепции биосферы. Биосферой называют оболочку Земли, которая населена и активно преобразуется живыми существами. Биосфера — это такая оболочка, в которой существует, и существовала в прошлом жизнь, и которая подвергалась и подвергается воздействию живых организмов. Она включает: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов; косное вещество, которое образуется без участия живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов.

Эволюция биосферы:

Гипотезы происхождения жизни:

 Опарина – Холдейна

 Д. Бернала       

Этапы:

абиогенный

Синтез мономеров

Химический синтез полимеров

Образование биополимеров

Пробионты

Прокариоты

Эукариоты

Этапы:

I. Концентрация органических соединений, фотохимическое выделение кислорода. Возникновение прокариот.3,5 млр. лет

II. Возникновение симбиоза и паразитизма в среде гидробионтов.500млн.лет

III. Выход организмов на сушу. Формирование наземно-воздушной среды и почвы. Переход к преимущественному использованию полового размножения.400 млн. лет

IV. Процесс вторичного возвращения аэробионтов в водную среду. Появление живорождения. Возникновение дибионтных организмов: до рождения развивающихся в специальных органах матери. 350 млн. лет

V. Возникновение системы «мать - плод», усовершенствование плаценты – барьерного органа, предотвращающего иммунные конфликты между матерью и плодом (своего рода гомопаразитизм). 2-1,5 млн. лет

VI. Ноогенез. Формирование техносферы

Ноосфера

«Ноосферное мышление означает выбор человека в пользу ЭКОЖИЗНИ - позиции «я в природе», любви к природе, осознания своего места в природе, сотворчество человека и природы, в отличие от ЭГОЖИЗНИ – позиции «я – царь природы», позиции потребительского, хищнического отношения к природе»

Сфера разума

«Переход к целостному экологическому мышлению является поворотным этапом в истории человечества…» связан с эволюцией человека 

Homohabilis =H. Sapiens=H. Mentis

Есть основания полагать, что масса живого вещества оставалась приблизительно постоянной начиная Карбона. Жизнь на Земле сама стабилизирует условия своего существования, что дает ей возможность развиваться бесконечно долго. 

Ноосфера – высший этап эволюции биосферы.

ЧЕЛОВЕК В ЭВОЛЮЦИИ СТАЛ ДЕЙСТВОВАТЬ КАК АНТРОПОГЕННЫЙ ФАКТОР

1. ПАЛЕОЛИТ (каменный век) – 20-30 тыс. Экономическая основа: охота на крупных животных – истребление – ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЕ ОТНОШЕНИЕ К ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

2. НЕОЛИТ

- ОХОТА, РЫБНАЯ ЛОВЛЯ, СОБИРАТЕЛЬСТВО

- ПРОИЗВОДСТВО ПИЩИ, ОГОНЬ

- ПОПЫТКА ОДОМАШНИВАНИЯ, РАЗВЕДЕНИЯ РАСТЕНИЙ

- ПРОИЗВОДСТВО КЕРАМИКИ

- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОГНЯ ДЛЯ ВЫЖИГАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

-ОСВОЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

41. Специфика среды жизни людей. Экологическая дифференциация человечества. Понятие от экологической безопасности человека.

Человек – биосоциальное существо, экологический оптимум его существования на основе биологических механизмов ограничен. Широкое расселение человека достигается путем создания искус-ных сред. Среда обитания человека включает биоприродный и социально-культурные компоненты.

Окружающая среда человека состоит из 4-х неразрывных взаимосвязанных уровней, которые возникли в результате перестройки самой среды, для удовлетворения требований человека. 1) естественная природная среда; 2) квазиприродная среда (почти природная) – преобразованные человеком природные ландшафты и создание им агроценозов; 3) артеприродная (техногенная) – искусственная среда, состоящая из природных и чисто технических элементов; 4) социальная – культурно-психологический климат создается самим человеком, слагается из влияния людей друг на друга непосредственно и с помощью изобретенных средств материального, электронного и инф-го воздействия.

Люди являются космополитами и приспосабливаются к различным условиям среды. Адаптации могут быть неспецифическими и специфическими. Неспецифические адаптации проявляются в общем повышении иммунных свойств и усилении устойчивости к неблагоприятным условиям. Специфические направлены на адаптацию к определенным климатическим условиям среды. Поэтому на популяционно-видовом уровне формируются адаптивные типы людей.

Под адаптивным типом понимают комплекс морфофизиологических, биохимических и иммунологических признаков и реакций, конвергентно возникающих в различных популяциях, находящихся в сходных условиях обитания.

Эти признаки не зависят от расовой и этнической принадлежности. К примеру, на Севере живут представители европеоидной и монголоидной рас, которые имеют одинаковый арктический адаптивный тип. Расы сформировались на заре человечества, а адаптивные типы сопровождают всю историю развития человека.

Выделяют пять основных адаптивных типов.

1. Арктический.

2. Тропический.

3. Зоны умеренного климата.

4. Высокогорный.

5. Пустынный.

Арктический адаптивныйтип характеризуется комплексом приспособлений людей к низкой температуре, высокой влажности, кислородной недостаточности, питанию преимущественно животной пищей и малой микробной загрязненности воздуха.

Морфофизиологические признаки: увеличение массы тела (лучшее сбережение тепла), хорошее развитие подкожно-жировой клетчатки (теплоизоляция), низкий рост, уменьшение длины ног в сравнении с длиной тела, большой объем грудной клетки, усиленный газообмен. Хорошо развит красный костный мозг.

Биохимические признаки: повышенное содержание гемоглобина и эритроцитов в крови, усиление энергетического обмена, высокое содержание холестерина в сыворотке крови, усиленная минерализация костей скелета.

Иммунологические признаки: снижение содержания лейкоцитов крови.

Пустынный адаптивный тип обеспечивает приспособление людей к высокой температуре воздуха (до 50°С) в течение 4-5 месяцев, недостатку воды, интенсивной солнечной радиации.

Морфофизиологические признаки: астенический тип телосложения (высокий рост, узкая грудная клетка, длинные конечности, слабое развитие подкожно-жировой клетчатки), относительное увеличение количества потовых желез на 1 см² кожи, усиление потоотделения с кожи шеи, лица, рук. Понижен обмен веществ, уменьшается потребность в белках и жирах, основу рациона составляют углеводы, расход воды экономичный (коренные жители потребляют 1-2,5 л, а приезжие в первые дни до 4 л).

Биохимические признаки: в плазме крови понижается содержание аскорбиновой кислоты и других водорастворимых витаминов. В связи с этим суточное потребление витаминов должно быть увеличено.

Тропический адаптивный тип формировался под влиянием следующих экологических факторов: повышенная температура и высокая влажность воздуха, сглаженность сезонных изменений абиотических факторов. Растительный покров тропиков разнообразен – от фитоценозов влажных лесов до обширных равнин с редколесьем. Видовой состав животных также разнообразен. В окружающей человека среде содержится большое количество патогенных микроорганизмов, цист простейших и яиц гельминтов. В рационе коренного населения относительно низкое содержание животного белка.

Морфофизиологические признаки людей очень вариабельны. Здесь встречаются и самые высокорослые, и самые низкорослые люди. У всех удлиненная форма тела, сниженная мышечная масса, уменьшенная окружность грудной клетки, увеличенное количество потовых желез на 1 см² кожи.

Биохимические признаки: низкие показатели основного обмена и синтеза жиров, сниженная концентрация холестерина в крови.

Иммунологические признаки: повышение содержания лейкоцитов в крови.

Адаптивный тип умеренного пояса формировался в зоне умеренного климата, которая характеризуется наличием районов, различающихся по количеству тепла и влаги (от степных районов до таёжных). Температура и влажность не достигают экстремальных величин, сезонность биоклиматических условий хорошо выражена. Животный мир отличается богатством видов.

Морфологические характеристики и интенсивность обмена веществ у жителей умеренного пояса занимают промежуточное положение между тропическим и арктическим адаптивными типами.

Высокогорный адаптивный тип формировался в условиях пониженной температуры, низкого атмосферного давления, гипоксии (снижения парциального давления кислорода), характерных для высокогорья.

Морфофизиологические признаки: респираторный тип телосложения с широкими плечами и широкой грудной клеткой, небольшим втянутым животом, узким тазом, длинными конечностями и ромбовидным лицом. Жизненная емкость легких увеличена, легочная вентиляция усилена.

Биохимические признаки: повышение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови (до 8 млн. в кубическом мм), высокая активность окислительных ферментов, благодаря чему наблюдается быстрое связывание кислорода гемоглобином, повышение содержания миоглобина в мышцах. У некоторых жителей высокогорья наблюдается гипофункция щитовидной железы, что обеспечивает снижение основного обмена.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?