- •Лекция №2. Основные этапы развития биосферы на Земле
- •Лекция №3. Наследование групп крови, резус-фактор. Молекулярные машины.
- •Результаты опроса.
- •Наследование групп крови резус
- •Аминокислотная последовательность резус-белка человека
- •Последовательность нуклеотидов кодирующей части гена резус-белка человека
- •Молекулярные машины.
- •Более подробно
- •Двигатель бактерий
- •Литература по теме лекции:
- •Лекция №5. Синтез днк, рнк и белков
- •Репликация днк
- •Транскрипция
- •Трансляция
- •Лекция №6. Структура биологии как науки. Ранние этапы эволюции жизни.
- •Ранние этапы эволюции жизни
- •Биогеохимические циклы
- •Лекция №7. Строение и функции прокариотической клетки
- •Строение клетки прокариот
- •Фотосинтез и азотфиксация
- •Где живут бактерии
- •Симбионты и паразиты человека
- •Вирус иммунодефицита человека
- •Вероятность заражения вич при однократном воздействии
- •Защитные средства.
- •Небактериальные инфекции урогенитального тракта
- •Литература
- •Лекция №8. Поведение бактерий
- •Дополнительный материал. Ориентация в пространстве одноклеточных и многоклеточных эукариот
- •Структура генома прокариот
- •Что удается узнать о бактериях по их геному. Состав генома (какие гены присутствуют)
- •Ориентация генов (направление транскрипции)
- •Минимальный набор генов живой клетки
- •Гомологичные гены и копийность генов
- •Изменение функции гена в процессе эволюции
- •Литература:
- •Лекция №9. Обзорная лекция по эволюции животных
- •Логика зоологии
- •1. Кто такие животные (чем животные отличаются от растений).
- •2. Биологическая систематика.
- •3. Простейшие.
- •4. Тип кишечнополостные.
- •5. Радиально-симметричные животные.
- •6. Тип Плоские черви.
- •7. Тип Круглые черви или Нематоды.
- •8. Тип Кольчатые черви.
- •9. Тип Моллюски.
- •10. Тип Членистоногие.
- •11. Пищевые ресурсы палеозоя.
- •12. Завоевание суши.
- •13. Насекомые.
- •14. Механизм преадаптации.
- •15. Вторичноротые.
- •16. Тип Хордовые.
- •17. Позвоночные, этапы большого пути.
- •Лекция №10. Обзорная лекция по эволюции растений
- •Лекция №11. Кооперативные процессы в эволюции
- •Лекция №12. Процессы кооперации в социальной эволюции
- •Возвращение блудного сына Рембрандт Харменс ван Рейн (1606-1669), 1668/69, Голландия
- •Возвращение блудного сына и.П. Чернов 1795 г.
- •Эволюция социальной организации у человека
- •Лекция №13. Строение эукариотической клетки
- •Лекция №14. Популяционная динамика
- •Лекция №15. Митоз, мейоз, гаметогенез, оплодотворение и эмбриональное развитие
- •Краткий обзор этапов гаметогенеза
- •Гомеозисные гены
- •Лекция №16. Основные принципы наследования и наследственности
- •Лекция №17. Связь генотипа и фенотипа: варианты проявления менделевских закономерностей
- •Лекция №19. Геномика
- •Лекция №20. Геномика (часть 2)
- •Альтернативный сплайсинг, биологическая роль и механизмы
- •Механизм сплайсинга
- •Классификация генов по их функциям
- •Лекция №21. Изменение популяционных частот аллелей у человека в различной природной и культурной среде
- •Генетическое разнообразие современного человечества
- •Адаптация к геоклиматическим факторам
- •Адаптация к особенностям питания и типу хозяйства
- •Инфекции как фактор отбора
- •Генетическая детерминация химических зависимостей
- •Лекция №22. Экология
- •Лекция №23. Нейробиология и генетика поведения
- •Лекция №25. Биоинформатика
- •(Доказать!)
- •Множественное выравнивание
- •Предсказания вторичной структуры рнк
- •Исследование консервативности альтернативного сплайсинга, или Почему мышь не стала человеком?
- •Альтернативный сплайсинг
- •Частота альтернативного сплайсинга
16. Тип Хордовые.
Для типа хордовых характерны четыре уникальные особенности.
Во-первых, у них имеется плотная трубка – хорда, которая закладывается как выпячивание кишечника со спинной стороны.
Во-вторых, нервная система у них тоже организована в виде трубки, которая образуется как впячивание покровов, тоже со спинной стороны.
В-третьих, кишечная трубка хордовых имеет на переднем конце щели (жаберные щели), через которые она соединена с внешней средой.
В-четвертых, та сторона, которую мы называли спинной, на самом деле первично брюшная, - хордовые, перевернутые кверху брюхом животные.
Пятой особенностью хордовых можно назвать то, что все эти особенности у 99,9% хордовых мало, в чем проявляются у взрослых животных. Только горстка представителей богом забытого подтипа Бесчерепных (ланцетники), устроены именно так, как положено хордовым. Представители другого подтипа – Оболочников дегенерировали до прикрепленных к дну мешков, окруженных студенистой оболочкой и фильтрующих морскую воду. Лишь тогда, когда были изучены личинки оболочников, которые день-другой активно плавают, расселяясь перед тем, как навсегда уткнуться головой в дно, то обнаружились и хорда, и нервная трубка, и жаберные щели.
Третий подтип – Позвоночные с лихвой компенсирует убогость своих родственников. Позвоночные, кажется, до конца использовали все преимущества того плана строения, который им достался как хордовым животным.
1. Хорда. На первый взгляд наличие хрящевого тяжа, который структурирует тело, вещь полезная, но не более. Вопрос в том, как использовать хорду, если так, как малоподвижный ланцетник, то можно было бы обойтись и полостью тела. Но, если делать ставку на активный образ жизни, то хорда - основа осевого скелета, на который можно «подвесить» остальные необходимые конструкции. Тому способствуют свойства хряща. Во-первых, если клетки соединительной ткани в принципе способны выделять хрящ, то хрящ может образоваться не только в составе хорды, но и на других участках тела. Во-вторых, если выделяющие хрящ клетки добавят в него побольше солей, то хрящ станет сначала тверже, а затем и вовсе окостенеет.
Эластичная хорда ланцетника заменяется позвонками, сначала из прочного хряща (хрящевые рыбы = акулы), а затем просто костными (костные рыбы). Подвижное сочленение прочных позвонков дает конструкции необходимую гибкость. Выросты позвонков со спинной стороны дают защиту нервной трубке, а с брюшной – нежным внутренним органам.
Еще одной характерной особенностью вторичноротых является то, что кожные покровы их многослойны, под эпидермисом лежит еще слой соединительнотканных клеток, тех самых, что умеют выделять хрящ. Появляется соблазнительная возможность создать панцирь из кожных костей. Вымершая группа панцирных рыб так и сделала, но как видно из результата, сделала напрасно. Успех ждал не тех неповоротливых позвоночных, что спрятались в панцирь, а тех, кто избрал тактику – «мы будем быстры и вездесущи, а вы попробуйте нас догнать или укрыться от нас». Тем не менее, кожные окостенения были в той или иной степени характерны для всех позвоночных, а кожные кости, опустившись вглубь тела, образовали, в частности черепную коробку – вместилище головного мозга = передней части нервной трубки.
Наличие хорды подразумевает и использование ее как орган движения. Ланцетник плавает, изгибая хорду в горизонтальной плоскости, рыбы тоже, но плавают много быстрее за счет хорошо развитого хвостового плавника. Плавники образуются как кожные складки, заполненные хрящами. В дополнение к основному хвостовому появляется спинной (киль) и две пары боковых (рули глубины). Плавники надежно крепятся на осевом скелете, две пары боковых плавников, соединенные с позвоночником станут в будущем конечностями четвероногих.
2. Жаберные щели. Возникли как нехитрое приспособление для дыхания и, возможно, фильтрации воды. В конструкцию напрашивается структурирование их хрящом. У ланцетников имеются в большом количестве (десятки) с тенденцией к уменьшению числа. Налицо прекрасная преадаптация к созданию вожделенного ротового аппарата: задние щели редуцируются бесследно, средние используются по исходному назначению, передние превращаются в подвешенные к черепу челюсти. Считая моллюсков и, само собой, членистоногих, это третий известный случай изобретения ротового аппарата.
3. Нервная трубка. Центральная нервная система позвоночных, как и у первичноротых, располагается на переднем конце тела, поближе ко рту и органам чувств. У позвоночных она организована как расширения нервной трубки. Мы слишком мало знаем о механизмах функционирования нервной системы, чтобы судить о том, эти ли конструктивные отличия, или какие-либо иные, привели к существенным различиям в функционировании нервных систем, но различия существенны.
Поведение первичноротых может быть и весьма хитроумным, но всегда жестко генетически запрограммировано, вне какой-либо зависимости от возможного изменения обстоятельств. Изменения поведения могут происходить лишь как любые другие генетические изменения, не направлено и случайно.
Поведение позвоночных тоже генетически запрограммировано, но программа допускает изменения самой себя. Например, увидев мелкий движущийся объект, съешь его! Но. Если объект больно ужалил, запомни это. Запомнил, был вторично ужален! ОК, программа изменена, теперь так: увидев движущийся объект, съешь его, если он не полосат, если полосат – проигнорируй.
Очевидно, что чем короче жизненный цикл животного, тем выгоднее жесткое «первичноротое» программирование. И напротив, обучаемая программа рассчитана на долгую жизнь. Заметим, что такую же стратегию диктует и возникший у позвоночных внутренний скелет. В самом деле, у членистоногих наружный скелет при увеличении размеров быстро становится недопустимо тяжелым. У позвоночных внтуренний скелет размеров не ограничивает. Глупо не воспользоваться возможностью стать больше других, но затраты на достижение крупных размеров будут оправданы уж никак не в том случае, когда животное, этого размера достигнув, немедленно врежет дуба.
