Общая биология

1. Эволюционное учение. Додарвинский период: Анатомы пытались познать и функцию организма. Ранние исследования по физиологии касаются кровообращения. В середине XVI в. испанский ученый и мыслитель М. Сёрвет (1509-1553) высказывал мысль о малом круге кровообращении, а в 1628 г. английский ученый В. Гарвей (1578-1657) установил закономерности кровообращения, привел обоснование наличия малого (легочного) и большого (телесного) круга, определил направление движения и количество крови, проходящей через сердце, выяснил значение клапанов сосудов. Дальнейшее развитие физиологии осуществлялось под влиянием принципов механики и химии. Основные положения эволюции Дарвина:Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др. Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях: 1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы. 2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями. 3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование. 4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе. Значение теории эволюции для естествознания: Дарвин раскрыл движущие силы эволюции. Он все свои открытия обосновывал теоретически. Движение силы эволюции пород и сортов - наследственная изменчивость и производимый человеком отбор (искусственный отбор). Борьба за существование - сложные и разнообразные отношения организмов между собой и условиями окружающей среды между особями одного и разных видов. Следствием борьбы за существование является - Естественный отбор. Под этим Дарвин понимал “сохранение индивидуальных различий и изменений, и уничтожение вредных”. Естественный отбор и борьба за существование на основе наследственной изменчивости являются, по Дарвину, основными движущими силами эволюции органического мира. Понятие сорта растений и породы животных:породой животных или сортом растений называют такую совокупность особей (популяцию), искусственно созданную человеком, которая характеризуется определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками. Для каждой породы или сорта характерна определенная реакция на окружающую среду. Положительные качества породы и сорта наиболее полно проявляются лишь при известных условиях содержания, кормления, агротехники, при наличии комплекса определенных климатических факторов. Поэтому породы и сорта, выведенные в одной стране, далеко не всегда пригодны для другой почвенно-климатической зоны. Чем разнообразнее исходный материал, используемый для селекции, тем большие возможности дает он для успешного создания сортов и тем эффективнее будут результаты селекции. Движущие силы эволюции: наследственность, борьба за существование, изменчивость, естественный отбор:наследственность - передача генетической информации (генетических признаков) от одного поколения организмов к другому. В основе наследования лежат процессы удвоения, объединения и распределения генетического материала, поэтому закономерности наследования у разных организмов зависят от особенностей этих процессов.

Борьба за существование - дин из движущих факторов эволюций, наряду с естественным отбором и наследственной изменчивостью, совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Чарльз Дарвин выделил 3 типа борьбы за существование: внутривидовая борьба — которая протекает наиболее остро, так как у всех особей вида совпадает экологическая ниша. Межвидовая борьба — борьба за существование между разными видами. Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды.

Естественный отбор — природный процесс, при котором из всех живых организмов сохраняются во времени только те, которые обладают качествами, способствующими успешному воспроизведению себе подобных. Искусственный отбор:Искусственный отбор — выбор человеком наи­более ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей живот­ных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами. Предшественник и основной метод современной селекции. Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород животных. В понятие искусственный отбор входит избирательный отбор животных или растений селекционером, у которых под влиянием внешней среды и изменением привычек возникли приспособления полезные не для самого животного или растения, а для человека. Одним из важнейших факторов искусственного отбора является изменчивость. Растения: основные методы селекции вообще и селекции растений в частности — отбор и гибридизация. Для перекрестноопыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Таким образом получают, например, новые сорта ржи. Эти сорта не являются генетически однородными. Если же желательно получение чистой линии — то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками. Таким методом были получены многие сорта пшеницы, капусты, и т. п. Животные: основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селекции растений. Однако селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных через несколько лет); количество особей в потомстве невелико. Поэтому в селекционной работе с животными важное значение приобретает анализ совокупности внешних признаков, или экстерьера, характерного для той или иной породы. Возникновение приспособлений. Характер приспособлений:приспособлением или адаптацией, является любая особенность особи, популяции, вида или сообщества организмов, которая способствует успеху в конкуренции и обеспечивает устойчивость к абиотическим факторам. Впервые научное объяснение приспособленности дал Ч. Дарвин. Приспособленность организмов к среде выработана в процессе длительного исторического развития под действием естественных причин и не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания часто изменяются быстрее, чем формируются приспособления. Соответствуя конкретной среде обитания, приспособления теряют свое значение при ее изменении. Доказательством относительного характераприспособленности могут быть следующие факты: защитные приспособления от одних врагов оказываются неэффективными от других; проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным (ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но также летят и на огонь, хотя и гибнут при этом); полезный в одних условиях орган становится бесполезным и даже относительно вредным в другой среде; возможны и более совершенные приспособления к данной среде обитания. Некоторые виды животных и растений быстро размножались и широко распространялись в совершенно новых для них районах земного шара, куда были случайно или намеренно завезены человеком. Таким образом, относительный характер приспособленности противоречит утверждению об абсолютной целесообразности в живой природе. Микроэволюция -совокупность эволюционных процессов на популяционном уровне, протекающих внутри вида. Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию. Видообразование -процесс возникновения новых видов в результате эволюции популяций исходного вида. При видообразовании действуют естественный отбор, приспосабливающий популяции к условиям среды их обитания, и репродуктивная изоляция, обосабливающая генофонды популяций и обеспечивающая благодаря этому обособлению расхождение видов, или дивергенцию. Использование эволюции в с/х и охране природы: роль эволюции в с/х довольно велика. Потому что познание в закономерностях эволюции дают знания, позволяющие предсказывать как возможные пути повышения с/х культур и животных, так и возможные сценарии развития события при воздействии на биоценозы. С охраной природы примерно так же: изменения в одних популяциях вызовут ответ во всем биоценозе, причем, в сторону возникновения новых форм организмов устойчивых к нашим воздействиям, либо исчезновение видов с узкой нормой реакции.

2. Развитие органического мира. Док-во эволюции органического мира. Об эволюционном развитии органического мира свидетельствуют многие факты, накопленные разными науками о природе, в первую очередь палеонтологией, морфологией и анатомией, цитологией, эмбриологией, биогеографией и др. Доказательства из области генетики и молекулярной биологии: эти науки позволяют уточнить филогенетическую близость или отдаленность разных групп растений и животных и таким образом дополнить данные, получаемые другими науками. Сведения, подтверждающие современные представления об эволюции живого мира, имеются и во многих других биологических науках — селекции растений, животных, микроорганизмов, сравнительной физиологии и биохимии разных групп организмов, систематике и др. Главные направления эволюции: эволюционный процесс носит приспособительный характер и сопровождается усложнением среды для каждой из эволюционирующих групп организмов. Арогенез — эволюционное направление, сопровождающееся приобретением крупных изменений строения, существенно повышающих уровень организации — ароморфозов. Аллогенез — эволюционное направление, сопровождающееся приобретением идиоадаптаций. Катагенез, или морфофизиологический регресс,— эволюционное направление, сопровождающееся упрощением организации. Упрощение организации ведет к исчезновению органов активной жизни и носит название дегенерации. Таким образом, достижения биологического прогресса на различных направлениях эволюции приводят к возникновению многочисленных форм жизни. Ароморфоз -прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности. Идиоадаптация -одно из главных направлений эволюции, при котором возникают частные изменения строения и функций органов при сохранении в целом уровня организации предковых форм. Соотношение различных направлений эволюции: Эволюционный процесс происходит непрерывно, и основные его направления могут меняться со временем. Ароморфозы или общая дегенерация, как редкие процессы в эволюции, приводят к повышению или понижению морфолого-физиологической организации организмов и занятию ими более высокой или низкой адаптивной зоны. Ароморфозы или общая дегенерация, как редкие процессы в эволюции, приводят к повышению или понижению морфолого-физиологической организации организмов и занятию ими более высокой или низкой адаптивной зоны. В процессе эволюции биологический прогресс может сменяться регрессом, ароморфозы — общей дегенерацией, и все это сопровождается новыми идиоадаптациями. Каждый ароморфоз и каждая дегенерация вызывают расселение организмов по новым средам обитания, реализуемое через идиоадаптации. Таково соотношение этих направлений эволюционного процесса.

3. Биологический процесс и регресс. Краткая история развития органического мира.Основные ароморфозы в эволюции органического мира:ароморфоз у растений – образование органов и тканей, что имело решающее значение в эволюции растительного мира. Развитие растительного мира в дальнейшем было связано с другим ароморфозом – переходом от размножения спорами к размножению семенами. В эволюции животных также существовали ароморфозы, связанные с переходом к наземному существованию. Успешному развитию обеих групп способствовали ароморфозы и идиоадаптации, которые позволили млекопитающим освоить наземную, а птицам – воздушную среду. Важный ароморфоз в эволюции позвоночных – преобладание гол-го мозга, прогрессивное развитие коры больших полушарий. От животных предков ароморфозная эволюция привела к возникновению человека. Основные направления эволюции покрытосеменных, насекомых, птиц и

Млекопитающих в кайнозойскую эру:Кайнозой — это эпоха, отличающаяся большим разнообразием наземных, морских и летающих видов. Она включает три периода: палеоген, неоген и антропоген, который продолжается до настоящего времени. Все крупные таксоны организмов возникли в предыдущие эры. Поэтому в кайнозойскую эру эволюция происходит по пути идиоадаптаций. Господствующее положение в кайнозое занимают покрытосеменные растения, насекомые, костистые рыбы, птицы, млекопитающие. Изменение климатических условий на протяжении кайнозойской эры вызывало изменение характера растительности. В кайнозое особенно интенсивно протекает эволюция насекомых, аро-морфные изменения у которых позволили им еще в палеозое заселить сушу. Еще в меловой период появились яйцекладущие, сумчатые и плацентарные млекопитающие. Из яйцекладущих до наших дней дожили лишь утконос и ехидна, обитающие в Австралии. Примитивное строение имеют и сумчатые млекопитающие: сумчатые кошки, сумчатые кроты, сумчатые волки, сумчатые медведи коала, кенгуру. На протяжении кайнозойской эры одни виды сменялись другими. В период наступления ледника (более 1 млн лет назад) появились гигантские животные, которые к настоящему времени вымерли. К ним относятся мамонт, шерстистый носорог. Среди наиболее крупных животных можно назвать безрогого носорога, достигавшего в высоту 5 м, мастодонта - из отряда хоботных, большерогого оленя. Влияние деятельности человека на

многообразие видов, природные сообщества, их охрана:деятельность человека часто сопровождается сокращением численности популяций многих видов. Это происходит в результате чрезмерного истребления оробей, ухудшения условий жизни, вследствие загрязнения окружающей среды, беспокойства животных, особенно в период размножения, а также сокращения ареала и др. Деятельность человека создает условия, способствующие появлению и развитию новых форм организмов, часто вредных. Достаточно вспомнить сорные растения, сельскохозяйственных вредителей, возбудителей различных болезней. Загрязнение водоемов сточными водами, содержащими отходы промышленности, ядохимикаты. Необходимость сохранения видов растений и животных побудила к составлению сводок редких и исчезающих видов сначала в отдельных государствах, потом в мировом масштабе. Комиссия по редким и исчезающим видам издает "Красную книгу" фактов. Виды, внесенные в "Красную книгу", взяты под особую охрану. Охране видов служат заповедники — территории, где не допускается влияние человека на течение природных процессов. Для охраны видов организуют также национальные парки, в которых для научных исследований выделяют зоны полного покоя животных и огораживают участки редких растений. Охране видов способствует переход промышленности к новой технологии — без загрязнения атмосферы, воды и почвы отходами производства.

4. Происхождение человека. Ч. Дарвин о происхождении человека от животных:Биологическую теорию происхождения человека разработал Ч. Дарвин. Он приходит к выводу, что человек - неотъемлемая часть живой природы и что его возникновение не исключение из общих закономерностей развития органического мира. Распространив на человека основные положения эволюционной теории, Ч. Дарвин проблему происхождения человека ввел в русло естественнонаучных исследований. Прежде всего он доказал происхождение человека "от нижестоящей животной формы". Тем самым человек был включен в общую цепь эволюционных изменений живой природы, протекавших на Земле в течение сотен миллионов лет. На основании сравнительно-анатомических, эмбриологических данных, указывающих на огромное сходство человека и человекообразных обезьян, он обосновал идею их родства, а следовательно, и общности их происхождения от древнего исходного предка. Так родилась обезьянья теория антропогенеза. Согласно этой теории, человек и современные антропоиды произошли от общего предка - безьяноподобного существа. Ф. Энгельс о роли труда в превращении древних обезьян в человека:Энгельс впервые указал на роль труда как решающего фактора в становлении человека. Труд, по его словам, создал самого человека. Под влиянием труда и речи мозг обезьяны постепенно превратился в человеческий мозг. Развитие мозга и органов чувств, совершенствование сознания оказывало обратное воздействие на труд и на язык, давая обоим все новые и новые толчки к дальнейшему развитию. Движущие силы антропогенеза: социальные и биологические факторы:антропогенез - происхождение человека и становление его как вида в процессе формирования общества. В эволюции человека важнейшая роль принадлежит не только биологическим факторам (изменчивость, наследственность, отбор), но и социальным (речь, накопленный опыт трудовой деятельности и общественного поведения). Особенности человека, обусловленные социальными факторами, не фиксируются генетически и передаются не по наследству, а в процессе воспитания и обучения. Социальные закономерности приобрели важное значение в эволюции человека. Победителями в борьбе за существование оказывались не обязательно самые сильные, а те, кто сохранял слабых: детей - будущее популяции, стариков - хранителей информации о способах выжить. Победа популяций в борьбе за существование обеспечивалась не только силой и разумом, но и способностью жертвовать собой во имя семьи, племени. Для людей современных ведущими и определяющими стали общественно-трудовые отношения. В этом качественное своеобразие эволюции человека. Древнейшие, древние и ископаемые люди современного типа:В мезозойскую эру выделилась группа насекомоядных млекопитающих, которые не обладали средствами защиты. Они считаются предками человекообразных обезьян. Предки современного человека: Гейдельбергский человек (Германия). Средняя Европа. 1) Начали использоавать огонь. 2) Рост - 170 см. 3) Объём мозга - 800-1000 см3. 4) Лобные доли уплощены. 5) Надбровный валик. 6) Челюсти выдавались вперёд. ДРЕВНИЕ ЛЮДИ. Неандертальцы. 1) Рост 155-160 см. 2) Объём гол-го мозга 1400 см3 (извилин мало). 3) Внешний облик. Слабовыраженный подбородочный выступ, лицо широкое, глаза расставлены. Кисти рук не приспособлены к выполнению к выполнению мелкой работы. Кроманьонцы – первые современные люди (человек разумный). В их развитии особую роль стали играть воспитание, обучение, передача опыта. Одерживали верх над другими популяциями. Оберегали своё потомство и стариков. Человеческие расы, их происхождение и единство:прародиной человечества, местом, где протекали самые ранние стадии антропогенеза, Ч.Дарвин назвал Африку. Различают три большие расы: евразийскую - европеоидную, экваториальную — австрало-негроидную, и азиатско-американскую — монголоидную. Все расы равноценны в биологическом и психологическом отношениях. В наше время происходит размывание границ между нациями или народами вследствие постоянного увеличения числа межнациональных браков. Дальнейшая эволюция общества будет направлена на создание равных возможностей для максимального раскрытия способностей каждой человеческой личности. Антинаучная,

реакционная сущность социального дарвинизма и расизма:социал-дарвинисты считают, что идет отбор более ценных людей, а социальное неравенство в обществе – следствие биологического неравенства людей, которое контролируется естественным отбором. Герберт Спенсер – инициатор социал-дарвинизма. Социал-дарвинизм применяет законы эволюции природы к общественным явлениям человеческого общества и по своей сущности является антинаучным учением, поскольку неправомерно перенесение закономерностей, действующих на одном уровне организации материи, на другой. Расизм – совокупность воззрений, в основе которых лежат положения о физической и умственной неравноценности человеческих рас и о решающем влиянии расовых различий на историю и культуру. Единство человечества вытекает из общности происхождения, сходства строения и плодовитости потомства, браков между представителями разных рас.

12