Чем объясняется относительное постоянство численности видов организмов в природе ответ поясните

Чем объясняется относительное постоянство численности видов организмов в природе ответ поясните

Подробное решение параграф § 5 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017

Вопрос. Вспомните каких взглядов придерживались К. Линней и Ж. Б. Ламарк на понимание сущности категории «вид» и «эволюция».

Ответ. К. Линней являлся креационистом, Ж.Б. Ламарк же предложил первую теорию эволюции. К. Линней считал вид элементарной единицей живой природы, вид неизменен. Для Ламарка вид – важнейшая систематическая категория.

У Ламарка главный фактор эволюции – среда, движущая сила эволюции – стремление к развитию. Линней не высказывал эволюционных идей.

Вопрос 1. Чем объясняется относительное постоянство численности видов организмов в природе? Ответ поясните.

Ответ. Ч. Дарвин в качестве примера привёл самое неплодовитое животное – слона. Он живёт до 100 лет и приносит за весь период не более шести детёнышей. Тем не менее, потомство от одной пары слонов за 750 лет составило бы 19 млн. особей. Однако этого не происходит. Численность каждого вида сохраняется на более или менее постоянном уровне, периодически повышаясь или понижаясь. Ч. Дарвин объяснил это ограниченностью природных ресурсов: пищи, воды, мест обитания, света и др., а также случайной гибелью организмов на разных этапах жизни. Лишь относительно небольшое число особей достигает половозрелого возраста и способно оставить потомство.

Вопрос 2. Каковы причины и следствия борьбы за существование? Какое значение для неё имеет интенсивность размножения организмов?

Ответ. Несоответствие между стремлением организмов к избыточному размножению и ограниченностью природных ресурсов привело Ч. Дарвина к выводу о существовании в природе фактора, уничтожающего часть особей. В метафорическом смысле он назвал его борьбой за существование. Борьба за существование признается причиной эволюции потому, что этим понятием обобщенно обозначаются все противоречия между самими организмами, а также организмами и абиотической средой, которые складываются в биогеоценозах. Согласно же диалектической концепции противоречия выступают причиной развития любой формы материи.

Именно в выживании, возможности оставить потомство Ч. Дарвин видел основную роль борьбы за существование. Только в этом случае возможна передача по наследству с последующим закреплением в потомстве признаков, которые обеспечили выживание особи.

Интенсивность размножения позволяет виду сохраняться, дает возможность вариаций различных форм внутри вида и дает материал для естественного отбора.

Вопрос 3. Охарактеризуйте формы борьбы за существование, выделенные Ч. Дарвином (см. рис. 12). В чём их различия и сходство? Какая из форм борьбы за существование является наиболее жёсткой? Ответ поясните.

Ответ. Чарльз Дарвин выделил 3 типа борьбы за существование:

1. Внутривидовая борьба— которая протекает наиболее остро, так как у всех особей вида совпадает экологическая ниша. В ходе внутривидовой борьбы организмы конкурируют за ограниченные ресурсы – пищевые, территориальные, самцы некоторых животных конкурируют между собой за оплодотворение самки, а также другие ресурсы. Для снижения остроты внутривидовой борьбы организмы вырабатывают различные приспособления – разграничение индивидуальных участков, сложные иерархические отношения. У многих видов организмы на разных этапах развития занимают разные экологические ниши, например, личинки жесткокрылых обитают в почве, а стрекоз – в воде, в то время как взрослые особи заселяют наземно-воздушную среду. Внутривидовая борьба приводит к гибели менее приспособленных особей, способствуя таким образом естественному отбору.

2. Межвидовая – борьба за существование между разными видами. Как правило, межвидовая борьба протекает особенно остро, если у видов сильно перекрываются экологические ниши (часто у представителей одного рода или семейства). В ходе межвидовой борьбы организмы также конкурируют за одни и те же ресурсы – пищевые, территориальные. Межвидовая борьба за существование включает в себя отношения типа хищник – жертва, паразит – хозяин, травоядное животное – растение. Межвидовая борьба за существование во многих случаях стимулирует эволюционные изменения у видов. Другим примером борьбы за существование являются взаимно полезное влияние одного вида на другой или другие (например, мутуалистические отношения, комменсализм), подобным образом животные опыляют растения и переносят семена, питаясь нектаром, пыльцой и плодами. Часто межвидовая борьба за существование приводит к появлению приспособлений, как, например, в случае коэволюции цветковых растений и насекомых-опылителей. Обычно межвидовая борьба за существование усиливает и обостряет внутривидовую борьбу.

3. Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды – также усиливает внутривидовую борьбу-состязание, так как, кроме борьбы между особями одного вида, появляется также конкуренция за факторы неживой природы – например, минеральные вещества, свет и другие. Наследственная изменчивость, повышающая приспособленность вида к факторам окружающей среды, приводит к биологическому прогрессу.

Вопрос 4. Что такое естественный отбор? В результате чего он происходит?

Ответ. Отсутствие в природе совершенно одинаковых особей, даже среди потомков одной родительской пары, Ч. Дарвин объяснил изменчивостью признаков. Отличительные признаки несущественны при благоприятных, стабильных условиях среды. Однако в неблагоприятных условиях любое различие может увеличить шансы той или иной особи на выживание или способствовать её гибели. Вредные изменения резко уменьшают шансы особи на выживание, а полезные – увеличивают их, а значит, обеспечивают передачу этих признаков по наследству.

Сопоставив факты изменчивости и борьбы за существование, Ч. Дарвин сделал второй вывод: в природе происходит избирательное уничтожение одних особей и преимущественное размножение других. Процесс сохранения одних особей за счёт гибели других он назвал естественным отбором. Этот термин Ч. Дарвин использовал по аналогии с искусственным отбором. Действием, естественного отбора он объяснял существование особых насекомых на острове Кергелен, открытом всем антарктическим ветрам. Мухи и бабочки на этом острове бескрылы или имеют недоразвитые крылья, поэтому не поднимаются в воздух, а забиваются в укрытия. Благодаря этому они оказались способными оставлять потомство. Особей же с нормальными крыльями ветер уносил в океан, и они погибали.

Материалом для естественного отбора служат признаки, возникающие в результате неопределённой изменчивости. В процессе борьбы за существование у отдельных особей благодаря наследственности закрепляются спонтанно появившиеся изменения. В результате естественного отбора выживают лишь те организмы, которые обладают’ преимуществом перед другими, т. е. отбор направлен на сохранение в поколениях благоприятных признаков.

Наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор Ч. Дарвин назвал движущими силами эволюции.

Вопрос 5. Объясните с позиции научных взглядов К. Линнея, Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина следующие факты: а) возникновение плавательной перепонки у водоплавающих птиц; б) отсутствие конечностей у змей и безногих ящериц.

Ответ. К. Линней являлся креационистом считал, что наличие плавательной перепонки у водоплавающих птиц, отсутствие конечностей у змей и безногих ящериц были созданы Творцом и неизменны.

Жан Батист Ламарк выяснил, плавательная перепонка у водоплавающих птиц и отсутствие конечностей у змей и безногих ящериц сформировались в результате упражнения и не упражнения органов, нужды приспособляемости животных к окружающему миру.

Чарльз Дарвин считал, что наличие плавательной перепонки у водоплавающих птиц, отсутствие конечностей у змей и безногих ящериц – признаки, сформировавшиеся в результате действия изменчивости, естественного отбора и являются приспособлениями к среде обитания.

Вопрос 6. Как Ч. Дарвин объяснял образование в природе новых видов?

Ответ. Ч. Дарвин считал образование новых видов следствием дивергенции признаков. Как бы ни были близки особи друг другу, в природе действуют закономерности неопределённой изменчивости. Внутри каждого вида всегда имеются различия. Чем шире спектр изменчивости вида, тем больше шансов у отдельного организма выжить. Особи со сходными признаками вступают в более жёсткую борьбу и в процессе естественного отбора чаще погибают. Преимущество получают особи с наиболее уклоняющимися признаками. В результате в их потомстве постепенно накапливаются и усиливаются различия. Подобное явление •Ч. Дарвин, наблюдал и в селекции. Например, под действием искусственного, отбора постепенно нарастали различия у пород голубей.

Расхождение признаков» возникающее под действием естественного отбора, в результате которого из одной исходной формы образуются две и более дочерних, Дарвин назвал дивергенцией (от лат. diverge – отклоняюсь, отхожу). Он считал, что именно дивергенция признаков лежит в основе видообразования.

Источник

Чем объясняется относительное постоянство численности видов организмов в природе ответ поясните

Подробное решение параграф 12 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2016

Стр. 68. Вспомните.

1. Приведите примеры вымирания видов растений и животных.

Дарвинизм объясняет вымирание в соответствии с фактами истории органического мира. Ч. Дарвин показал, что вымирание органических форм вызывается изменениями условий окружающей среды, причем громадное значение имеют изменения не только абиотических факторов внешней среды (относящихся к неорганическому миру), но и биотических факторов (межвидовые отношения). Быстрое изменение среды может быть непосредственной причиной вымирание видов, занимающих ограниченную территорию или акваторию. Формы же и группы форм, имеющие обширное распространение (например, живущие одновременно во всех океанах или на большинстве материков земного шара), не вымирают повсеместно. Окончательное вымирание некоторых видов часто затягивается, так как они могут сохраняться на ограниченных участках благодаря местным благоприятным условиям (обычно – биотическим). С этим связано существование реликтовых форм. В. О. Ковалевский развил и углубил дарвиновскую концепцию вымирание на основе фактов палеонтологии, показав, что одно из важнейших условий вымирание – инадаптивная эволюция. В связи со стремительным техническим прогрессом и неуклонным ростом народонаселения одним из важнейших биотических факторов, обусловливающих прямо или косвенно вымирание многих видов, становится деятельность человека.

Стр. 71. Вопросы для повторения и задания.

1. Что такое биологический прогресс?

Для биологического прогресса характерно: повышение общего уровня организации, увеличение численности особей, увеличение числа подвидов, расширение ареала.

2. Что является показателями биологического прогресса; регресса?

Показатели биологического прогресса:

1. увеличение количества представителей соответствующей группы;

2. расширение ареала распространения;

3. активизация видоообразования в роде, увеличение количества родов в семействе, семейств в отряде и т.д.

Показатели биологического регресса:

1. уменьшение численности особей таксона;

2. сужение ареала обитания;

3. уменьшение числа подчиненных системаических групп. В настоящее время основным фактором, вызывающим биологический регресс множества видов, является антропогенное воздействие, т. е. влияние человека на биосферу. В состоянии же биологического прогресса находятся преимущественно виды, чье существование неразрывно связано с человеком (домашние животные и культурные растения, паразиты и сорняки, виды-квартиранты вроде тараканов и др.).

Биологический регресс – свидетельствует об угасании филогенетической группы, ведущем к ее вымиранию. Так же как и биологический прогресс, состояние регресса может длиться очень долго.

3. Как можно объяснить существование на Земле живых организмов разной степени сложности?

Вершинами эволюции на нашей планете, кроме человека, являются высшие растения, членистоногие, теплокровные позвоночные. Однако существует множество других гораздо проще организованных таксонов. Причина этого связана с тем, что усложнение строения вовсе не является обязательной целью эволюции. Цель состоит в достижении максимальной приспособленности к условиям окружающей среды, которая может наступить и на относительно низком уровне организации. Этому способствуют стабильные, «монотонные» условия обитания, наличие постоянного, не очень интенсивного источника энергии (пищи). Примерами служат многие организмы-редуценты (бактерии, черви, грибы), кишечнополостные и губки, бактерии-хемосинтетики.

4. Какое направление биологической эволюции поднимает группу организмов на более высокую ступень организации?

Основные направления эволюции охарактеризованы в классических работах российских ученых А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена. Они выделили основные пути биологической эволюции – это ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.

Ароморфозом (морфофизиологическим прогрессом) называется эволюционное преобразование строения и функций организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее приспособительного значения к условиям окружающей среды. Наиболее крупными ароморфозами были возникновение фотосинтеза, появление многоклеточных организмов и полового размножения. В числе крупных ароморфозов можно назвать также развитие гомойотермии (поддержания постоянной температуры тела) у птиц и млекопитающих, возникновение живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих, переход к размножению семенами у семенных растений и т.п. Ароморфозы имеют широкое приспособительное значение и предоставляют широкие возможности для освоения новой среды обитания. Так, появление у пресмыкающихся яйца в яйцевых оболочках позволило им обитать далеко от воды и освоить даже засушливые места, тогда как их предки, земноводные, должны были по крайней мере на период размножения уходить в воду. За ароморфозами следуют идиоадаптации.

5. Каковы причины вымирания видов?

Вымирание видов может происходить по нескольким причинам. Во-первых, вид может не выдерживать конкуренции со сходными видами (бычок ротан вытесняет других рыб из водоемов средней полосы России). Во-вторых, в результате адаптации вид может стать высокоспециализированным (приспособиться к экстремальным условиям обитания или строго определенной пище). При быстром изменении условий он может не успеть измениться, что особенно справедливо по отношению к видам-эндемикам. Вымирание может быть также результатом эпидемии или глобальных природных катаклизмов. В настоящее время основной фактор вымирания – антропогенные воздействия, приводящие как к изменению условий обитания, так и к прямому истреблению вида (дронт, морская корова).

6. Объясните, что такое генетическая эрозия.

Генетическая эрозия – это сокращение и обеднение генофонда вида. Она приводит к тому, что вид теряет возможность быстро реагировать на изменение условий окружающей среды. Кроме того, растет вероятность близкородственного скрещивания, а значит, проявления неблагоприятных рецессивных мутаций. В результате малочисленные изолированные популяции и даже целые виды могут исчезать.

Подумайте и выполните.

1. Приведите примеры видов, находящихся на пути биологического прогресса; биологического регресса.

2. Поясните на конкретных примерах, как упрощение строения может способствовать биологическому прогрессу.

Змеи (потеря конечностей).

Киты (потеря задних конечностей, превращение передних в плавники).

Птицы (очень сильное упрощение строения передних конечностей).

Источник

Чем объясняется относительное постоянство численности видов организмов в природе ответ поясните

Подробное решение параграф Подведите итог 1 главы по биологии для учащихся 11 класса, авторов И.Н. Пономарева, О.К. Корнилова, Т.Е. Лощилина, П.В. Ижевский Базовый уровень 2012

Дайте определение биосистемы «организм».

Организм представляет собой отдельность живой материи как целостная живая система.

Поясните, различаются ли понятия «организм» и «особь».

Под организмом (понятие физиологическое) имеется в виду живая система как целое, состоящее из частей, как взаимодействие клеток, органов и других компонентов тела.

Особь (понятие экологическое (популяционное) – часть окружающей среды (стаи, прайда, общества), а не как целое. Особь взаимодействует с окружающим миром, а организм это мир, в котором взаимодействуют его части.

Назовите основные свойства биосистемы «организм».

Единство хим. состава.

Поясните, какую роль в эволюции живой природы выполняет организм.

Каждый организм (особь) несет в себе частичку генофонда (свой генотип) популяции. При каждом новом скрещивании, дочерняя особь получает совершенно новый генотип. Это уникальная по значимости роль организмов, осуществляющих процесс постоянного обновления наследственных свойств у новых поколений, благодаря половому размножению. Одна особь не может эволюционировать, она дает «толчок» целой популяции, нередко виду. Она может изменяться, приспосабливаясь к условиям внешней среды, но это ненаследуемые признаки. Организмы, как никакая другая форма живой материи, способны ощущать внешний мир, состояние своего тела и реагировать на эти ощущения, направленно изменяя свои действия в ответ на раздражение, идущее от внешних и внутренних факторов. Организмы могут обучаться и общаться с особями своего вида, строить жилища и создавать условия для выведения детенышей, проявлять родительскую заботу о потомстве.

5. Назовите основные механизмы управления процессами в биосистеме «организм».

Гуморальная регуляция, нервная регуляция, наследственная информация.

Охарактеризуйте основные закономерности передачи наследственности у организмов.

В настоящее время установлены многие закономерности наследования свойств (признаков) организмов. Все они находят отражение в хромосомной теории наследования признаков организма. Назовём основные положения этой теории.

• Гены, являясь носителями наследственных свойств организмов, выступают единицами наследственной информации.

• Цитологической основой генов являются группы рядом лежащих нуклеотидов в цепочках ДНК.

• Гены, находящиеся в хромосомах ядра и клетки, наследуются как отдельные независимые единицы.

• У всех организмов одного и того же вида каждый ген всегда расположен в одном и том же месте (локусе) определённой хромосомы.

• Любые изменения гена приводят к появлению его новых разновидностей — аллелей этого гена и, следовательно, к изменению признака.

• Все хромосомы и гены у особи присутствуют в её клетках всегда в виде пары, попавшей в зиготу от обоих родителей при оплодотворении.

• В каждой гамете может быть только по одной одинаковой (гомологичной) хромосоме и по одному гену из аллельной пары.

• Во время мейоза различные пары хромосом распределяются между гаметами независимо друг от друга и совершенно случайно так же наследуются и находящиеся в этих хромосомах гены.

• Важным источником появления новых комбинаций гена служит кроссинговер.

• Развитие организмов происходит под контролем генов в тесной взаимосвязи с факторами окружающей среды.

• Выявленные закономерности наследования свойств наблюдаются у всех без исключения живых организмов с половым размножением.

Сформулируйте первый и второй законы Менделя.

Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения). При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.

Второй закон Менделя (закон расщепления). При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Почему третий закон Менделя не всегда соблюдается при наследовании признаков?

Закон независимого наследования по каждой паре признаков ещё раз подчёркивает дискретный характер любого гена. Дискретность проявляется и в независимом комбинировании аллелей разных генов, и в их независимом действии — в фенотипическом выражении. Независимое распределение генов может быть объяснено поведением хромосом при мейозе: пары гомологичных хромосом, а вместе с ними и парные гены перераспределяются и расходятся в гаметы независимо друг от друга.

Как наследуются доминантные и рецессивные аллели гена?

функциональная активность доминантного аллеля гена не зависит от наличия в организме другого гена данного признака. Доминантный ген является, таким образом, господствующим, он проявляется уже в первом поколении.

Рецессивный аллель гена может проявиться во втором и последующих поколениях. Для проявления признака, формируемого рецессивным геном, необходимо, чтобы потомок получил один и тот же рецессивный вариант этого гена и от отца, и от матери (т.е. в случае гомозиготности). Тогда в соответствующей паре хромосом обе сестринские хромосомы будут иметь только один этот вариант, который не будет подавлен доминантным геном и сможет проявиться в фенотипе.

10. Назовите основные типы сцепления генов.

Различают неполное и полное сцепление генов. Неполное сцепление является результатом кроссинговера (перекреста) между сцепленными генами, тогда как полное сцепление возможно лишь в случаях, когда кроссинговер не происходит.

Как идёт формирование пола у животных и человека?

После оплодотворения, т. е. при слиянии мужских и женских хромосом, в зиготе может возникнуть их определённое сочетание либо XX, либо XY.

У млекопитающих, в том числе и у человека, из зиготы, гомогаметной по Х-хромосоме, развивается женский организм (XX), а из гетерогаметной зиготы развивается мужской организм (ХY). Позже, когда уже развившийся из зиготы организм будет способен формировать свои гаметы, то в женском организме (XX) появятся яйцеклетки только с Х-хромосомами, тогда как в мужском организме будут образовываться сперматозоиды двух типов: 50% с Х-хромосомой и столько же других — с Y-хромосомой.

Что такое онтогенез?

Онтогенез – индивидуальное развитие организма, развитие особи от зиготы до смерти.

Поясните, что такое зигота; раскройте её роль в эволюции.

Охарактеризуйте особенности этапов онтогенеза у многоклеточных организмов.

В онтогенезе обычно выделяют два периода — эмбриональный и постэмбриональный — и стадии взрослого организма.

Эмбриональный (зародышевый) период развития многоклеточного организма, или эмбриогенез, у животных охватывает процессы, происходящие от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения молодой особи, а у растений — от деления зиготы до прорастания семени и появления проростка.

Эмбриональный период у большинства многоклеточных животных включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и дифференциацию, или морфогенез.

В результате ряда последовательных митотических делений зиготы образуются многочисленные (128 и более) мелкие клетки — бластомеры. При делении образовавшиеся дочерние клетки не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым последующим шагом они становятся все мельче, так как в них не происходит увеличения объёма цитоплазмы. Поэтому процесс деления клеток без увеличения объёма цитоплазмы называют дроблением. Со временем зародыш принимает вид пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток. Такой однослойный зародыш называют бластулой, а образующуюся внутри полость — бластоцелью. В ходе дальнейшего развития бластоцель превращается в первичную полость тела у ряда беспозвоночных, а у позвоночных почти полностью вытесняется вторичной полостью тела. После образования многоклеточной бластулы начинается процесс гаструляции: перемещение части клеток с поверхности бластулы вовнутрь, на места будущих органов. В результате образуется гаструла. Она состоит из двух пластов клеток — зародышевых листков: наружного — эктодермы и внутреннего — энтодермы. У большинства многоклеточных животных в процессе гаструляции образуется третий зародышевый листок — мезодерма. Она расположена между эктодермой и энтодермой.

В процессе гаструляции клетки дифференцируются, т. е. становятся различными по структуре и биохимическому составу. Биохимическая специализация клеток обеспечивается различной (дифференцированной) активностью генов. Дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию различных тканей и органов, т. е. совершается морфогенез, или формообразование.

Сравнение эмбриогенеза различных позвоночных животных, например рыб, амфибий, птиц и млекопитающих, показывает, что их ранние стадии развития очень сходны между собой. Но на поздних стадиях эмбрионы этих животных различаются уже довольно сильно.

Постэмбриональный, или послезародышевый, период начинается с момента выхода организма из яйцевых оболочек или с момента рождения и продолжается до половозрелости. В этот период завершаются процессы формообразования и роста, что определяется прежде всего генотипом, а также взаимодействием генов между собой и с факторами внешней среды. У человека продолжительность этого периода составляет 13-16 лет.

У многих животных выделяют два типа постэмбрионального развития — прямое и непрямое.

В ходе онтогенеза происходят рост, дифференциация и интеграция частей развивающегося многоклеточного организма. Согласно современным представлениям, в зиготе имеется программа в виде кода наследственной информации определяющая ход развития данного организма (особи). Эта программа реализуется в процессах взаимодействия между ядром и цитоплазмой в каждой клетке зародыша, между разными его клетками и между комплексами клеток в зародышевых листках.

Стадии взрослого организма. Взрослым считается организм, достигший состояния половой зрелости и способный к размножению. У взрослого организма различают: генеративную стадию и стадию старения.

Генеративная стадия взрослого организма путём размножения обеспечивает появление потомства. Таким образом, реализуется непрерывность существования популяций и вида. У многих организмов этот период длится долго — много лет, даже у тех, кто лишь один раз в жизни даёт потомство (лососевые рыбы, угорь речной, подёнки, а у растений — многие виды бамбука, зонтичных и агавы). Однако существует много видов, у которых взрослые организмы на протяжении ряда лет неоднократно производят потомство.

На стадии старения наблюдаются различные изменения организма, ведущие к снижению его адаптивных возможностей, к увеличению вероятности смерти.

15. Охарактеризуйте основные типы питания организмов.

Существует два типа питания живых организмов: автотрофное и гетеротрофное.

Автотрофы (автотрофные организмы) — организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (растения и некоторые бактерии). Иначе говоря, это организмы, способные создавать органические вещества из неорганических — углекислого газа, воды, минеральных солей.

Некоторые живые существа в зависимости от условий обитания способны и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию (миксотрофы).

16. Охарактеризуйте важнейшие факторы, формирующие здоровье.

Генотип как фактор здоровья. Основой здоровья человека является способность его организма противостоять воздействиям окружающей среды и сохранять относительное постоянство гомеостаза. Нарушение гомеостаза по разным причинам вызывает болезнь, нарушение здоровья. Однако сам тип гомеостаза, механизмы его поддержания на всех этапах онтогенеза в тех или иных условиях обусловлены генами, точнее, генотипом особи.

Среда обитания как фактор здоровья. Давно замечено, что в формировании любого признака имеют значение и наследственность, и среда. Притом иногда трудно определить, от чего больше зависит тот или иной признак. Например, такой признак, как рост, наследуется с помощью многих генов (полигенно), т. е. достижение нормального роста, свойственного родителям, зависит от ряда генов, контролирующих уровень воздействия гормонов, обмен кальция, полноценность поступления пищеварительных ферментов и т. д. Вместе с тем даже «наилучший» в отношении роста генотип при плохих условиях жизни (недостаток питания, солнца, воздуха, движения) неизбежно приводит к отставанию в длине тела.

Социальные факторы здоровья. В отличие от растений и животных у человека особую область онтогенеза составляет формирование его интеллекта, нравственного облика, индивидуальности личности. Здесь наряду с общими для всего живого биологическими и небиологическими факторами действует новый мощный фактор среды обитания — социальный. Если первые в основном определяют потенциальный диапазон нормы реакции, то социальная среда, воспитание и образ жизни детерминируют конкретное воплощение наследственных задатков у данного индивида. Социальная среда выступает как своеобразный механизм передачи исторического опыта человечества, его культурных, научных и технических достижений.

17. Поясните, какова роль одноклеточных организмов в природе.

В природе свободноживущие одноклеточные выполняют многообразные роли. Есть одноклеточные, осуществляющие фотосинтез — автотрофы (зелёные водоросли), есть растительноядные — фитотрофы (питаются водорослями), есть хищники и паразиты — гетеротрофы (питаются другими одноклеточными или мелкими многоклеточными), есть и сапротрофы (питаются мёртвым растительным или животным материалом).

У одноклеточных относительно быстро протекают метаболические процессы, поэтому они вносят большой вклад в круговорот веществ в биогеоценозе, особенно в круговорот углерода. Кроме того, одноклеточные животные (простейшие), заглатывая и переваривая бактерии (т. е. первичных деструкторов), ускоряют процесс обновления состава бактериального населения. Растительноядные и хищные организмы тоже выполняют свою функцию в экосистеме, непосредственно участвуя в расщеплении растительного и животного материала.

18. Охарактеризуйте роль мутагенов в природе и в жизни человека.

Мутагены бывают физической и химической природы. К мутагенам относятся ядовитые вещества (например, колхицин), рентгеновские, радиоактивные, канцерогенные и другие неблагоприятные воздействия внешней среды. Под влиянием мутагенов возникают мутации. Мутагены вызывают нарушение нормальных процессов репликации, рекомбинации или расхождения генетических носителей информации.

При взаимодействии ионизирующих излучений (электромагнитные рентгеновские и гамма-лучи, а также элементарные частицы (альфа, бета, нейтроны и др.) с организмом компоненты клетки, в том числе молекулы ДНК, поглощают определённое количество (дозу) энергии.

Выявлено много химических соединений, которые обладают мутагенной активностью: волокнистый минерал асбест, этиленамин, колхицин, бензопирен, нитриты, альдегиды, пестициды и др. Нередко эти вещества одновременно являются и канцерогенами, т. е. способны вызывать развитие в организме злокачественных новообразований (опухолей). В качестве мутагенов были выявлены и некоторые живые организмы, например вирусы.

Известно, что среди растительных организмов в высокогорных или арктических условиях часто встречаются полиплоидные формы — следствие спонтанных мутаций генома. Это связано с резкими перепадами температур в период вегетации.

При контакте с мутагенами нужно помнить, что они оказывают сильное воздействие на развитие половых клеток, на заключённую в них наследственную информацию, на процессы развития эмбриона в матке матери.

19. Охарактеризуйте значение современных достижений генетики для здоровья человека.

Именно благодаря генетике сейчас разрабатываются такие методы терапии благодаря которым можно лечить заболевания ранее неизлечимые. Благодаря современных достижений генетики сейчас есть ДНК- и РНК-пробы, благодаря которым можно на ранних стадиях выявить онкозаболевания. Также научились получать ферменты, антибиотики, гормоны, аминокислоты. Например, для тех, кто болеет сахарным диабетом, был генетическими способами получен инсулин.

С одной стороны, современные достижения генетики дают новые возможности диагностики, лечения человека. С другой стороны, достижения генетики негативно сказываются на здоровье человека через употребление пищи, выраженное в повсеместном распространении генетически модифицированных продуктов питания. При употреблении в пищу таких продуктов может ослабнуть иммунитет, ухудшиться общее состояние, устойчивость к антибиотикам, могут появиться онкозаболевания, в первую очередь страдает желудочно-кишечный тракт (ЖКТ).

20. Поясните, можно ли называть вирус организмом, особью.

Когда вирус в клетке хозяина воспроизводит себе подобных — он организм, и очень активный. Вне клетки хозяина вирус не имеет признаков живого организма.

Исключительно примитивное строение вируса, простота его организации, отсутствие цитоплазмы и рибосом, а также собственного обмена веществ, маленькая молекулярная масса — всё это, отличая вирусы от клеточных организмов, даёт основание для обсуждения вопроса: что такое вирус — существо или вещество, живое или неживое? Научные споры на эту тему продолжались долго. Однако сейчас благодаря тщательному исследованию свойств огромного числа видов вирусов установлено, что вирус — особая форма жизни организма, хотя и очень примитивная. Структура вируса, представленная взаимодействующими между собой основными его частями (нуклеиновой кислотой и белками), определённость строения (сердцевина и белковая оболочка — капсида), его поддержание своей структуры позволяют рассматривать вирус как особую живую систему — биосистему организменного уровня, хотя и очень примитивную.

21. Выберите правильный ответ из предложенных (правильное подчеркнуто).

1. Гены, контролирующие развитие противоположных признаков, называются:

а) аллельными (правильно); б) гетерозиготными; в) гомозиготными; г) сцепленными.

2. «Расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков», — так формулируется:

а) первый закон Менделя; б) второй закон Менделя; в) третий закон Менделя (правильно); г) закон Моргана.

3. В условиях тропических районов Земли у белокочанной капусты не образуются кочаны. Какая форма изменчивости проявляется в данном случае?

а) мутационная; б) комбинативная; в) модификационная (правильно); г) онтогенетическая.

4. Случайно появившийся ягнёнок с укороченными ногами (выгодное человеку уродство — не перепрыгивает через изгородь) дал начало породе онконских овец. О каком типе изменчивости идёт здесь речь?

а) мутационной (правильно); б) комбинативной; в) модификационной; г) онтогенетической.

Выскажите свою точку зрения.

Как известно, основной единицей эволюции является популяция. А какова роль организмов в микроэволюционном процессе?

На организменном уровне впервые появляется процесс оплодотворения и индивидуального развития особи как процесс реализации наследственной информации, заключённой в хромосомах и их генах, а также оценка естественным отбором жизнеспособности этой особи.

Организмы являются выразителями наследственных свойств популяций и видов. Именно организмы определяют успех или неудачу популяции в борьбе за ресурсы внешней среды и в борьбе за существование между особями. Поэтому во всех микропопуляционных процессах исторического значения организмы являются непосредственными участниками. В организмах накапливаются новые свойства вида. На организмах проявляет своё действие отбор, оставляя более приспособленных и выбраковывая других.

На организменном уровне проявляется двунаправленность жизни каждого организма. С одной стороны, это возможность организма (особи), ориентированная на выживание и размножение. С другой стороны, это обеспечение как можно более длительного существования его популяции и вида, иногда в ущерб жизни самого организма. В этом проявляется важное, эволюционное значение организменного уровня в природе.

Симбиотические способы питания организмов возникли в ходе их эволюции. А как осваивают этот способ новорожденные особи?

Им не нужно осваивать симбиотический образ жизни или способ питания. В процессе эволюции у них также выработались все необходимые приспособления для распознания необходимой особи или субстрата. Например, особые рецепторы для восприятия другой симбиотической особи или морфологические структуры, облегчающие сам процесс питания. Тем более большинство симбиотических особей появляются на свет вблизи родительского организма и попадают сразу в благоприятные условия для развития.

Симбиотическое поведение передается от родителей. Например, у птиц или у млекопитающих по отношению к бактериям.

Почему считают, что образ жизни человека — это показатель его культуры?

От того как человек бережет себя, заботится о себе и т. д., можно судить об уровне его воспитания, это непосредственно связано с развитием человека, его духовными ценностями и собственно культурой, манерой поведения, образом жизни в целом.

В начале XX в. стал знаменитым афоризм, который писатель Максим Горький в пьесе «На дне» вложил в уста своего героя Сатина: «Человек — это звучит гордо!» Можете ли вы в настоящее время поддержать или опровергнуть это утверждение?

В настоящее время это философский вопрос… Наука создала огромное количество сложнейших технических средств, пытается проникнуть в космос и клетку, узнать секреты живого мира, причины болезней, возможность продления срока жизни человека. В то же время были разработаны «совершенные» средства уничтожения всего живого на Земле. Это гордость человечества?

Для человека существует масса нарицательных имён, отражающих его внутреннюю сущность: раб, дурак, разбойник, скотина, собака, зверь; одновременно с этим: гений, творец, создатель, разумный, умница! Так чем же отличается гений от дурака? Какими качествами, по каким критериям их оценивать и сравнивать?

У каждого человека есть свое предназначение на Земле. От того поймет ли он его, зависит его благополучие, вера в себя, гордость за себя.

Человек, как существо биологические, определенно гордость Земли. Мы умеем мыслить, выражать свои эмоции, говорить.

Но если человек внутри себя понимает, что нужно не причинять никому и ничему вред, жить в гармонии с самим собой, с окружающими и природой, ценить жизнь и не только свою, тогда такой человек – это действительно гордость.

Проблема для обсуждения

В 1992 г. на конференции ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро на уровне руководителей 179 государств, включая Россию, были приняты важнейшие документы, призванные предотвратить деградационное развитие биосферы. Одна из программ действий человечества в XXI в. — «Сохранение биологического разнообразия» имеет девиз: «Биологические ресурсы кормят и одевают нас, обеспечивают жильём, лекарствами и духовной пищей».

Выскажите своё отношение к этому девизу. Можете ли вы его уточнить, расширить? Почему биологическое разнообразие является главной общечеловеческой ценностью?

Этот девиз в который раз напоминает нам, что мы (люди) на Земле должны жить в гармонии с природой (что-то брать, а что-то и давать взамен), а не беспощадно ее использовать в своих целях.

Нравственность, природа, человек – понятия тождественные. И к великому сожалению, в нашем обществе именно взаимосвязь этих понятий разрушена. Родители учат детей порядочности, доброте, любви к окружающему миру, духовности и бережности, но реально этого им не даем. Мы растеряли и растратили богатства, хранившиеся и копившиеся веками. Низвергли, предали забвенью заветы, традиции, опыт прошлых поколений в отношении к окружающему миру. Практически уничтожили своими руками, своим бездушием, бездумьем, своей бесхозяйственностью.

Радиационные и кислотные дожди, урожаи, покрытые ядохимикатами, обмелевшие реки, заиленные озера и пруды, превратившиеся в болота, вырубленные леса, уничтоженные животные, модифицированные организмы и продукты – вот наше современное наследие. А сейчас, вдруг, всем миром осознаем, что мы на краю гибели и каждый, именно каждый, на своем месте, должен по крупицам, упорно и добросовестно восстанавливать, залечивать, выращивать добро. Без биологического разнообразия МЫ НИЧТО. Биологическое разнообразие – это главная общечеловеческая ценность.

Основные понятия

Организм представляет собой отдельность живой материи как индивид (особь) и как целостная живая система (биосистема).

Наследственность – свойство организма передавать особенности строения, функционирования и развития от родителей к потомкам. Наследственность обусловлена генами.

Изменчивость – свойство живых организмов существовать в различных формах, обеспечивающих им способность выживать в изменяющихся условиях.

Хромосомы – структуры клеточного ядра, являющиеся носителями генов и определяющие наследственные свойства клеток и организмов. Хромосомы состоят из ДНК и белков.

Ген – элементарная единица наследственности, представленная биополимером – отрезком молекулы ДНК, где содержится информация о первичной структуре одного белка или молекулы рРНК и тРНК.

Геном – совокупность генов вида, в состав которого входит организм (особь). Геномом также именуют совокупность генов, характерных для гаплоидного (1n) набора хромосом данного вида организмов, или основной гаплоидный набор хромосом. В то же время геном рассматривается и как функциональная единица, и как характеристика вида, необходимая для нормального развития организмов данного вида.

Размножение – воспроизведение себе подобных. Это свойство характерно только для живых организмов.

Оплодотворение – это объединение ядер мужских и женских половых клеток — гамет, приводящее к формированию зиготы и последующему развитию из неё нового (дочернего) организма.

Зигота – одна клетка, которая образуется при слиянии женской и мужской половых клеток (гамет).

Онтогенез – индивидуальное развитие организма, включающее весь комплекс последовательных и необратимых изменений, начиная от образования зиготы и до естественной смерти организма.

Гомеостаз – состояние относительного динамического равновесия системы (в т. ч. биологической), поддерживаемого за счет механизмов саморегуляции.

Здоровье – состояние любого живого организма, при котором он в целом и все его органы способны полностью выполнять свои функции. Нет какого-либо недуга или болезни.

Вирус – уникальная доклеточная форма жизни с гетеротрофным типом питания. Реплицируется молекула ДНК или РНК внутри пораженной клетки.

Организменный уровень организации живой материи – отражает признаки отдельных особей, их поведение. Структурно-функциональной единицей организменного уровня является организм. На организменном уровне происходят следующие явления: размножение, функционирование организма как единого целого, онтогенез и др.

Источник