Головна
Реферати » Реферати по біології » Відповіді до державних іспитів для еколого-біологічного факультету ПетрГУ

Відповіді до державних іспитів для еколого-біологічного факультету ПетрГУ

прокариот пов'язані з глибокими б / х перетвореннями і відбуваються при вибракуванню відбором величезного числа особин в кожному поколінні, то в еукаріот - з морфологічними перетвореннями при відносно незначних б / х змінах, і тільки для вищих тварин характерні пристосувальні зміни поведінки, що дозволяють певною мірою знизити необхідність морфологічних перебудов. Морфофизиологический еволюційний прогрес є закономірністю еволюції, зумовленої найважливішими загальними властивостями живих систем і насамперед цілісних організмів: необхідністю підтримувати системний гомеостаз при обміні речовин і енергії з зовнішнім середовищем. Поняття идиоадаптаций (або алломорфозов) в концепції А. Н. Северцова об'єднує дуже широке коло еволюційних змін організмів - від самих незначних приватних пристосувань до специфічних умов існування і способу життя окремих видів до адаптацій загального значення, що створюють передумови для значного розширення середовища проживання або освоєння якісно нової адаптивної зони. Прикладом таких «приватних адаптацій загального значення» є шкірне дихання у амфібій, раковина молюсків, особливості осьового скелета і мускулатури тіла змій, пов'язані з особливим способом переміщення цих рептилій. Посилений розвиток кутикули в покривах нематод стало відмінною рисою цього класу і зробило істотний вплив на самі різні особливості їх організації: воно зумовило редукцію миготливого епітелію, втрату кільцевих м'язів в кожно-мускульном мішку; змінився характер пересування нематод, нефридії замінилися на шийні залози. Такі еволюційні перетворення, які значно збільшують адаптивні можливості даної групи, справляють істотний вплив на організм в цілому, але не змінюють загальний рівень організації, були названі епектоморфозамі. Вони зберігаються тривалий час в ході подальшої адаптивної радіації, стаючи ознаками великих таксонів. Катагенез зустрічається в цілому незрівнянно рідше і завжди пов'язаний зі специфічними змінами способу життя - перехід від активної рухливості до прикріпленою або ендопаразітіческому життя.

Питання №14.

Адаптації (екологічні та еволюційні аспекти).

У широкому сенсі адаптаціями є будь-які особливості будови, фізіології, поведінки і онтогенезу даного виду, які забезпечують
(разом з іншими особливостями) можливість специфічного способу життя в певних умовах зовнішнього середовища або певний спосіб використання конкретних ресурсів зовнішнього середовища. Так, для хижих птахів пристосуваннями до хижацтва є характерна форма дзьоба і кігтів, певний набір травних ферментів, необхідних для ефективного переварювання тваринної їжі, і відповідні форми поведінки, використовувані при полюванні на різних тварин (птахів, ссавців, рептилій). Єдиний чинник, що надає еволюційним змінам організмів пристосувальний характер, -
ЄВ - безпосередньо діє в видових популяціях, т. Е. На рівні мікроеволюції. Однак його кумулятивна дія повною мірою проявляється лише в процесі зміни багатьох поколінь на великих відрізках филетических ліній, т. Е. В масштабі макроеволюції. Саме на цьому рівні з приватних адаптацій (незначних змін фенотипу, що пристосовують організми даного виду до особливостей умов її проживання) формуються адаптації загального значення - складні морфофункціональні комплекси, що забезпечують життєдіяльність організмів у широкому диапозоне умов. Приватні адаптації специфічні для окремих видів, тоді як адаптації загального значення характеризують великі таксони (загони, класи і т. П.) І властиво всім видам, що входять до їх складу. Наприклад, літальний апарат птахів, що включає скелет і мускулатуру передніх кінцівок, а також пір'я, що утворюють несучу поверхню крила, представляють адаптацію загального значення, тоді як особливості будови цих структур в окремих видів є приватними адаптаціями. Наявність пристосувань надає будові і життєдіяльності організмів риси доцільності. Наприклад, взаємні пристосування квіткових рослин і запилюють їх комах. Сюди відносяться характерні особливості будови та забарвлення віночка квітів і відповідні особливості будови щелепного апарату і кінцівок комах-запилювачів, а також риси їхньої поведінки; явища мімікрії, коли один з видів імітує особливості зовнішньої будови та забарвлення іншого, «маскуючись» під неїстівний або отруйний для хижака об'єкт: «наслідування» аркушу у формі і забарвленні крил або імітація стебла рослин у комах-палочников,
«наслідування» неотруйних видів отруйним або добре захищеним. На зорі Мутационізм багато вчених схилялися до думки, що нові пристосування виникають відразу готовими - як випадковий результат мутацій крупного масштабу. Найбільш важливим запереченням проти істотної ролі великих мутацій у виникненні нових типів організації є неможливість пояснити цим шляхом формування складних комплексних адаптацій, утворених різноманітними компонентами, розвиток яких кодується різними генетичними системами і забезпечується незалежними ланцюгами морфогенетических процесів в онтогенезі. Саме такі багато адаптації загального значення, що становлять основний план організації вищих таксонів.
Наприклад, слуховий аналізатор в амніот включає структури, що мають різний еволюційне походження і формуються в онтогенезі різним шляхом з різних зачатків. ТЧД вперше дала наукове вирішення проблеми походження адаптацій як неминучого результату ЄВ, який грає вирішальну роль в накопиченні мутацій і інтеграції їх фенотипічних проявів, обумовлюючи розвиток пристосувань організмів.

Адаптація - здатність живих організмів пристосовуватися до мінливих умов навколишнього середовища з одночасним підвищенням ймовірності виживання і самовідтворення. Найважливішими особливостями адаптацій є відносний (при зміні умов середовища адаптивні ознаки перестають бути такими) і системний характер, а також фазность і ціна (витрата ресурсів організму або популяції в цілому). Існує кілька рівнів прояву адаптацій:
- поведінковий. Організм діє таким чином, щоб затратити як модно менше енергії;
- Анатомічний. Відповідність структур організму способу життя;
- Фізіологічний. Здійснення життєвих функцій залежно від умов;
- Біохімічний. Відбувається зміна б / х функцій і візуально не виявляються (тунці в Льодовитому Океані і в південних широтах відрізняються тільки на цьому рівні). Б / х адаптації є останнім способом пристосування до навколишнього середовища, т. До. Потребують найбільших витрат енергії.

Швидкість б / х адаптації буде залежати від обраної стратегії адаптації, що, в свою чергу, залежить від місця дії сигналу.
Розрізняють три стратегії:

1. генетична (найдовша). Поява нової генетичної інформації, що веде до появи нових фенотипових ознак (поява глікопротеїнових і пептидних антифризів у полярних риб; поява ізозімов і нових ферментів в ПФЦ).

2. аклімації і акліматизація (кілька годин - кілька місяців).
Використання тієї інформації, яка вже є в геномі (при пристосуванні до змін одного або нексолькіх умов навколишнього середовища).

3. миттєва адаптація (кілька секунд - кілька хвилин).
Модуляція активності макромолекул (первинна захисна реакція).

Пристосування до аноксії. Більшість живих істот зберегло спообность до анаеробіоз, незважаючи на появу кисню в атмосфері.
Організація метаболізму у анаеробів повинна задовольняти ряду умов: a. підходящі резервні субстрати виснажувались і їх вистачає в умовах аноксії; b. депонування, повторне використання та мінімальне утворення шкідливих продуктів метаболізму; c. здатність до швидкого відновлення вихідного метаболічного гомеостазу.

У таких організмів функції кисню передаються заміннику (нітрату) і формуються нові типи бродіння. Денітрифікуючі бактерії з однаковою ефективністю використовують кисень і нітрат. Особливостями нітратного дихання є: а) термодинамическая вигідність; б) розпад глюкози не супроводжується накопиченням великих кількостей интермедиатов; в) енергетична ефективність (422 ккал при 686 ккал при окисленні).
Існують два головних шляхи бродіння: гликолитический і спиртовий. Принципи організації бактеріального бродіння: 1) субстрат повністю не окислюється;
2) будь-яка окислювальна реакція компенсується подальшою відновної; 3) невисокий вихід АТФ (1-2 молекули); 4) частину утворюється енергії йде на синтез метаболітів; 5) регуляція процесу здійснюється зміною концентрацій кисню і субстрату.

Питання №30.

Еволюційний процес: дивергенція, конвергенція і паралелізм. Поняття про монофілії і поліфілії.

Другим (після виникнення адаптацій) найважливішим наслідком боротьби за існування ЄВ, по ЧД, закономірне підвищення різноманітності форм організмів, що носить характер дивергентной еволюції. Оскільки найбільш гостра конкуренція очікується між найбільш подібно влаштованими особинами даного виду в силу подібності їх життєвих потреб, в більш сприятливих умовах виявляться найбільш хто ухилився від середнього стану індивіди. Ці останні отримують переважні шанси у виживанні та застереження потомства, якому передаються особливості батьків і тенденція змінюватися далі в тому ж напрямку (що триває мінливість). При переважному збереженні в кожному поколінні самих крайніх варіантів мінливості, очевидно, що еволюція піде в напрямку розподілу виду на різновиди, які з часом перетворяться на нові (дочірні види).
За ЧД, предковая і проміжна форми мають гірші шанси для виживання в порівнянні з найбільш уклонившимися дочірніми формами, оскільки перші більш подібні один з одним, і конкуренція між ними повинна бути найбільш запеклою. У підсумку від загального предка в ході еволюції повинні відбуватися все більш різноманітні і відрізняються один від одного нащадки. Ідея дивергентной еволюції пояснює не тільки підвищення різноманітності форм організмів, а й існування в природі східних таксонів більш високих категорій. Всі ці угруповання є сукупності споріднених видів, що виникли від спільного предка; пологи, сімейства, загони, класи - різні етапи дивергентной еволюції. Подібність видів, що належать до одного таксону, є результатом споріднення, загальні ознаки успадковані від загального предка. Розвиток вторинного, тобто НЕ успадкованого від спільних предків, подібності будови у різних видів організмів у результаті формування пристосувань до подібному способу життя (т. е. сходному способом використання одних і тих же ресурсів зовнішнього середовища) отримало назву конвергенції. Одним з класичних прикладів конвергенції є розвиток подібних ознак у іхтіозаврів, дельфінів і риб. Еволюційні параллелизми почасти пояснюються конвергенцією - придбанням східних адаптацій при проживання в подібних умовах зовнішнього середовища. Однак далеко не всі паралельні зміни в близьких филетических лініях

Сторінки: 1 2 3 4 5 6