- •2. Определение сущности жизни. Фундаментальные свойства живого.
- •5. Строение, классификация и функции белков. Строение
- •6. Строение, классификация и функции липидов.
- •7. Строение, классификация и функции углеводов
- •8. Строение и функции нуклеотидов.
- •11. Основные этапы развития и современное состояние клеточной теории.
- •12. Структурная организация прокариотической клетки. 13. Общий план строения эукариотической клетки.
- •16. Органоиды общего значения (рибосомы, клеточный центр, цитоскелет): строение, функции и локализация в клетке.
- •18. Органеллы специального значения (жгутики, реснички, микроворсинки): строение, функции и локализация в клетке.
- •20. Структурно-функциональная организация ядра клетки.
- •21. Отличительные особенности клеток растительных и животных организмов.
- •22. Использование энергии в клетке.
- •23. Автотрофное питание. Фотосинтез и хемосинтез.
- •24. Биосинтез белка в клетке.
- •25. Временная организация клетки: понятие о жизненном (клеточном) цикле. Характеристика интерфазы.
- •26. Репликация днк.
- •30. Гибель клеток: некроз и апоптоз.
- •32. Гаметогенез.
- •33. Оплодотворение. Партеногенез. Биологические аспекты полового диморфизма.
- •37. Первичный и окончательный органогенез.
- •38. Образование, строение и функции внезародышевых органов млекопитающих.
- •39. Характеристика постэмбрионального периода развития.
- •42. Методы генетики.
- •43. Ген как функциональная единица наследственности. Классификация, свойства и локализация генов. Понятие о геноме, генотипе, кариотипе.
- •44. Генетический код. Свойства генетического кода.
- •45. Структура днк. Свойства днк как вещества наследственности и изменчивости.
- •46. Доказательства роли днк как носителя наследственной информации.
- •48. Экспрессия генов в процессе биосинтеза белка. Гипотеза оперона Жакоба и Моно.
- •50. Типы и варианты наследования признаков.
- •52. Цитоплазматическая наследственность. Цитоплазматическая наследственность (Цитоплазматическая мужская стерильность (цмс)
- •53. Понятие о взаимодействии аллельных генов. Понятие о плейотропии, пенетрантности, экспрессивности.
- •1. Комплементарность
- •2. Эпистаз
- •3. Полимерия
- •56. Пути межвидового обмена наследственной информацией.
- •61. Закон гомологических рядов н.И. Вавилова. Его фундаментальное и прикладное значение.
- •62. Спонтанные и индуцированные мутации.
- •63. Характеристика генных и хромосомных мутаций.
- •72. Искусственный отбор.
- •74. Популяция - элементарная единица эволюции. Биологический вид. Критерии вида.
- •76. Понятие об идиоадаптациях и ароморфозе. Их отличия и взаимосвязь. Ключевые ароморфозы органического мира.
- •Генобиоз и голобиоз
- •Мир рнк как предшественник современной жизни
- •Мир полиароматических углеводородов как предшественник мира рнк
- •Возникновение и исчезновение биологических структур в филогенезе
- •84. Положение вида Homo sapiens в системе животного мира. Качественное своеобразие человека.
- •Этапы антропогенеза
- •89. Популяционная структура человечества. Люди как объект действия элементарных эволюционных факторов.
- •91. Предмет, задачи, разделы и методы экологии. Связь с другими науками.
- •93. Организм и среда. Закономерности действия экологических факторов.
- •94. Основные абиотические факторы и адаптации к ним живых организмов.
- •95. Среды жизни и адаптации к ним животных и растений.
- •99. Глобальные проблемы деградации среды обитания.
Этапы антропогенеза
86. Соотношение биологических и социальных факторов антропогенеза. "Трудовая" теория Ф. Энгельса. Все современное человечество принадлежит к одному биологическому виду – человек разумный (Homo sapiens), представляющему собой уникальную жизненную форму, соединяющую биологическую и социальную сущности. Жизнедеятельность человеческого организма основывается на фундаментальных биологических механизмах, закономерностях обмена веществ и энергии, обусловленных морфофункциональными особенностями организма, которые обеспечивают адаптацию к окружающей среде. В то же время биологическая сущность проявляется в условиях действия законов высшей, социальной формы движения материи. В процессе антропогенеза формировалась социальная сущность человека как система материальных и духовных факторов, межчеловеческих и психоэмоциональных отношений, возникающих в совместной трудовой деятельности. Социальный фактор оказывает существенное влияние на жизнедеятельность человека, на его здоровье.
Вопрос соотношения биологического и социального в человеке всегда интересовал ученых. Существуют два противоположных представления о закономерностях становления личности. Сторонники пан-биологизма объясняют все особенности человека его биологической сущностью, наследственными генетическими программами. Пансоциологизм считает, что наследственные факторы у всех людей одинаковы, а индивидуальные особенности личности развиваются под влиянием общественных отношений, обучения и воспитания.
В настоящее время в науке распространены представления о том, что человек является своеобразным и неотъемлемым компонентом биосферы. Особенность биологической сущности человека заключается в том, что она проявляется в условиях действия законов высшей, социальной формы движения материи. Из социальной сущности людей вытекают закономерности и направления исторического развития человечества. Биологическим процессам, происходящим в организме человека, принадлежит фундаментальная роль в обеспечении важнейших сторон жизнеспособности и развития. Тем не менее в популяциях людей эти процессы не приводят к результатам, обычным для остального мира живых существ. Так, естественный отбор – движущий фактор эволюции живых организмов – утратил свое значение (например, в видообразовании) в развитии человека, уступив ведущую роль социальным факторам. Процесс индивидуального развития человека базируется на информации двух видов. Первый вид представляет собой биологически целесообразную информацию, которая отбиралась и сохранялась в процессе эволюции предковых форм и зафиксирована в виде генетической информации в ДНК (универсальный для всех живых организмов механизм кодирования, хранения, реализации и передачи информации из поколения в поколение). Благодаря этому в индивидуальном развитии человека складывается уникальный комплекс структурных и функциональных признаков, отличающих его от других живых организмов. Второй вид информации представлен суммой знаний, умений, которые приобретаются, сохраняются и используются поколениями людей в ходе развития человеческого общества. Освоение этой информации индивидуумом происходит в процессе его воспитания, обучения и жизни в социуме. Данная особенность человека определяется понятием социальной наследственности, присущей исключительно человеческому обществу.
Происхождение человека как существа биосоциального явилось естественным и закономерным результатом развития одной из ветвей эволюции животного царства. Современное человечество представляет собой один вид – Homo sapiens, в пределах которого традиционно выделяют три основные расы: европеоидную (евразийскую), австрало-негроидную (экваториальную) и монголоидную (азиатско-американскую). Расы – это исторически сложившиеся группы людей, характеризующиеся общностью наследственных физических особенностей (цвет кожи, глаз и волос, разрез глаз, очертания головы и т. п.), являющихся второстепенными. По основным же признакам, характерным для человека (объем и строение головного мозга, строение кисти и стопы, форма позвоночного ствола, строение голосовых связок, способности к творческой и трудовой деятельности), расы не различаются. Образование рас – сложный процесс, многие расовые признаки возникали путем мутаций, но они могли возникать и в результате таких эволюционных факторов, как дрейф генов и изоляция. С развитием цивилизации роль естественного отбора и изоляции начинает снижаться. В результате усиления взаимодействия между народами начинает проявляться метисация (смешение рас), особенно ускоряющаяся в наши дни благодаря возрастающим масштабам миграции людей, разрушению социально-расовых барьеров и т. п. По-видимому, эти процессы приведут к исчезновению расовых различий, хотя на это и уйдут тысячи и тысячи лет.
"Трудовая" теория Ф. Энгельса
Известный теоретик марксизма, сподвижник создателя этого учения Фридрих Энгельс (1820–1995) в 1876 г. опубликовал работу под названием «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека», в которой он значительно расширил представления о роли труда в жизни человека. Труд, по его мнению, – это не только источник богатства. Его роль значительно шире: труд явился главной и основной причиной возникновения человека (т.е. превращения обезьяны в человека), источником всякого богатства, основным условием всей человеческой жизни.
Революционным моментом в этом процессе явилось внезапное обретение прямохождения: в жизни обезьяны это приобретение стало судьбоносным. Освобождение передних лап изменило их прежние функции (хватания при лазании по деревьям, хождения по земле) и подготовило их к выполнению иных функций. Так появилась рука! Став свободной от своих прежних функций, – пишет Энгельс, – рука «могла теперь усваивать себе все новые и новые сноровки, а приобретенная этим большая гибкость передавалась по наследству и возрастала от поколения к поколению». Одним из наиболее значимых последствий этого явилось приобретение навыков изготовления орудий труда и их применения.
Человеческая рука оказывается не просто органом осязания, но и органом труда, орудием всех орудий. Труд доводит этот человеческий орган до такого совершенства, что ему становятся доступны такие совершенства, как музыка Паганини и картины Рафаэля. Но рука – лишь один их членов целого, в высшей степени сложного человеческого организма, поэтому все, что шло на пользу руке, шло на пользу всему телу. Однако было еще одно обстоятельство, которое существенным образом способствовало «шествию» человека к ожидаемым трансформациям. У него был высокоразвитый стадный, т.е. общественный, инстинкт. А с этим, как пишет Энгельс, связано пробуждение и развитие потребности что-то сказать друг другу. Но сказать человек мог лишь при постепенном совершенствовании своей гортани, что так необходимо для произнесения членораздельных звуков.
Таким образом, три великих приобретения: прямая походка, открывшая человеку больший простор для обозрения; передние конечности, которые можно было использовать совершенно по другому назначению; эволюция гортани, столь важного органа для произнесения звуков и сообщения сигналов сородичам, привели к качественным преобразованиям органа мышления – мозга, органов чувств. Энгельс пишет и о наличии фактора обратного влияния этих приобретений, которые дополнили биологическую эволюцию человекоподобных обезьян.
Социальные последствия этой биологической эволюции, превращения обезьяны в человека, автор находит в трансформации охотничества в земледелие, обретении оседлости, навыков в преобразовании природы, среды обитания, металлообработке и т.п. Далее возникают наука, культура, цивилизация. Человек, таким образом, не ограничивается пассивным непреднамеренным влиянием на природу, он изменяет природу активно, сознательно приспосабливая ее к своим нуждам. И этим он обязан труду. Человек уподобляется, следовательно, техническому животному.
87. Происхождение и единство человеческих рас. Человечество в настоящее время представлено одним видом Homo sapiens (Человек разумный). Однако этот вид неоднороден. Он полиморфный и состоит из трех больших и множества мелких переходных рас — биологических групп, отличающихся мелкими морфологическими признаками. К таким признакам относятся: тип и цвет волос, цвет кожи, глаз, форма носа, губ, лица и головы, пропорции тела и конечностей.
Расы появились в результате расселения и географической изоляции предков современных людей в разных природно-климатических условиях. Расовые признаки наследственны, Они возникли в далеком прошлом под непосредственным влиянием среды и носили адаптивный характер. Выделяют следующие большие расы.
Негроидная (австрало-негроидная, или экваториальная) раса характеризуется темным цветом кожи, курчавыми или волнистыми волосами, широким и мало выступающим носом, толстыми губами и темными глазами. До эпохи колонизации эта раса была распространена в Африке, Австралии и на островах Тихого океана.
Европеоидная (евро-азиатская) раса отличается светлой или смуглой кожей, прямыми или волнистыми волосами, хорошим развитием волосяного покрова на лице у мужчин (борода и усы), узким выступающим носом, тонкими губами. Представители этой расы расселены в Европе, Северной Африке, Передней Азии и Северной Индии.
Для монголоидной (азиатско-американской) расы характерны смуглая или светлая кожа, прямые, часто жесткие волосы, уплощенное широкое лицо с сильно выступающими скулами, средняя ширина губ и носа, заметное развитие эпикантуса. Первоначально эта раса заселяла Юго-Восточную, Восточную, Северную и Центральную Азию, Северную и Южную Америку.
Хотя большие расы заметно отличаются друг от друга по комплексу внешних признаков, они связаны между собой рядом промежуточных типов, незаметно переходящих один в другой.
Как уже отмечалось, расовые особенности наследственны, и, по-видимому, часть из них в прошлом носила адаптивный характер. Так, темная кожа негроидов предохраняет организм от ярких солнечных лучей; в курчавых волосах создаются воздушные прослойки, защищающие от жары. Широкий нос и толстые вздутые губы с большой поверхностью слизистых оболочек способствуют быстрому испарению влаги с высокой теплоотдачей. Светлая кожа европеоидов пропускает ультрафиолетовые лучи и этим способствует синтезу витамина D, предохраняя человека от рахита. Узкий выступающий нос обеспечивает согревание вдыхаемого воздуха. Некоторые признаки монголоидов являются результатом адаптации к суровому, часто с пылевыми бурями климату Центральной Азии.
О биологическим единстве человеческих рас свидетельствуют:
отсутствие генетической изоляции и неограниченные возможности скрещиваний с образованием плодовитого потомства;
равноценность рас в биологическом и психологическом отношении;
наличие переходных рас между большими расами, совмещающими признаки двух соседних.
локализация на втором пальце кожных узоров типа дуг (у человекообразных обезьян — на пятом); у всех представителей рас одинаковый характер расположения волос на голове и другие морфофизиологические признаки.
88. Адаптивные экологические типы человека. Человечество, заселившее уже около 15 тыс. лет назад все более или менее благоприятные для жизни природно-географические зоны, встретилось с необходимостью адаптироваться к самым разнообразным условиям существования. Адаптации человека к среде, как уже указывалось, проявляются в основном на социальном уровне, однако человечество на ранних этапах эволюции подвергалось непосредственному действию биотических и абиотических экологических факторов в значительно большей степени по сравнению с современной эрой научно-технического прогресса. Комплексы таких факторов имели разнонаправленное действие на человеческие популяции. В результате в разных климатогеографических зонах сформировались разнообразные адаптивные типы людей.
Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.
В комплексы признаков адаптивных типов из разных географических зон входят общие и специфические элементы. К первым относят, например, показатели костно-мускульной массы тела, количество иммунных белков сыворотки крови человека. Такие элементы повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям среды. Специфические элементы отличаются разнообразием и тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания — гипоксией, жарким или холодным климатом. Именно их сочетание служит основанием к выделению адаптивных типов: арктического, тропического, зоны умеренного климата, высокогорного, пустынь и др.
Разберем особенности условий жизни человеческих популяций в различных климатогеографических зонах и адаптивные типы людей, сформировавшиеся в них.
Условия обитания в Арктике характеризуются постоянно низкими температурами воздуха, скудной растительностью, богатством животного мира и сезонной периодичностью поступления продуктов питания: растительная пища доступна только в короткие летние месяцы, а животная — в периоды нереста рыбы, гнездования птиц, размножения оленей и морского зверя. Продукты питания богаты витаминами, белками, жирами и микроэлементами, но бедны углеводами растительного происхождения. Воздух и почва в Заполярье содержат очень мало микроорганизмов, низкие температуры препятствуют сохранению цист патогенных простейших, яиц и личинок гельминтов.
Из перечисленных факторов наибольшее влияние на формирование комплекса признаков арктического адаптивного типа оказали, по-видимому, холодный климат и преимущественно животная пища. Арктическому комплексу признаков свойственны относительно сильное развитие костно-мускульного компонента тела, большие размеры грудной клетки, высокий уровень гемоглобина, относительно большое пространство, занимаемое костным мозгом, повышенное содержание минеральных веществ в костях, высокое содержание в крови белков, холестерина, повышенная способность окислять жиры. Среди аборигенов Арктики почти не встречаются лица с астеническим телосложением.
В целом арктический тип характеризуется усиленным энергетическим обменом, который отличается стабильностью показателей в условиях переохлаждения. Имеют свои особенности и механизмы терморегуляции. Так, при одинаковой степени охлаждения у канадских индейцев резко падает температура кожи, но уровень обмена веществ меняется незначительно, а у пришлого белого населения наблюдается меньшая степень снижения кожной температуры, но появляется сильная дрожь, т.е. интенсифицируется обмен.
В тропиках и субтропиках располагается чуть ли не большая часть Ойкумены. Этот регион отличается в целом большим количеством тепла и влаги и сглаженностью сезонных колебаний условий обитания. Вместе с тем благодаря особенностям рельефа наблюдается значительная контрастность распределения тепла и влаги — массивы влажных лесов нередко соседствуют с засушливыми плато, обширными равнинами и редколесьем. В экваториальной и субэкваториальной областях сосредоточены огромные количества растительной биомассы. Влажные тропические леса относительно бедны животными, тогда как в саваннах животный мир разнообразен и включает крупных стадных животных, издавна используемых человеком как объект охоты. Почва, воздух и вода содержат большое количество микроорганизмов, яиц гельминтов и цист патогенных простейших. Богатство и разнообразие животного мира обеспечивает существование огромного количества промежуточных и окончательных хозяев биогельминтов и переносчиков возбудителей трансмиссивных заболеваний. К преобладающим экологическим факторам, под влиянием которых формировался комплекс признаков тропического адаптивного типа, относят жаркий влажный климат и рацион с относительно низким содержанием животного белка.
В тропической области наблюдается исключительно широкая вариабельность групп населения в расовом, этническом и экономическом отношениях. Это проявляется в поразительном размахе изменчивости, например по соматическим признакам. Тем не менее преобладающие экологические факторы, особенно климатический, способствовали образованию определенного комплекса морфофизиологических признаков обитателей тропиков и субтропиков. К характерным признакам тропического типа относят удлиненную форму тела, сниженную мышечную массу, относительное уменьшение массы тела при увеличении длины конечностей, уменьшение окружности грудной клетки, более интенсивное потоотделение за счет повышенного количества потовых желез на 1 см2 кожи, низкие показатели основного обмена и синтеза жиров, сниженную концентрацию холестерина в крови.
Антропологическое изучение современных обитателей зоны умеренного климата под углом зрения формирования биологических механизмов адаптации к природным условиям затруднено, так как значительная часть людей проживает в промышленно развитых странах с большой долей городского населения. Результаты наблюдения позволяют, однако, судить о том, что и в этом случае в процессе исторического развития человеческих популяций сформировался комплекс признаков, соответствующий особому адаптивному типу умеренного пояса.
По соматическим показателям, уровню основного обмена население умеренного пояса занимает промежуточное положение между коренными жителями арктического и тропического регионов. Это соответствует условиям биогеографической среды в зоне умеренного климата. Для нее характерны неравномерное распределение районов, отличающихся по количеству тепла и влаги, типу растительности (от сухих степей и полупустынь до тайги), богатству животного мира. Вместе с тем температура и влажность воздуха здесь не достигают экстремальных величин, хорошо выражен сезонный ритм биоклиматических условий.
Условия высокогорья для человека во многих отношениях экстремальны. Их характеризуют низкое атмосферное давление, сниженное парциальное давление кислорода, холод, относительное однообразие пищи. Основным экологическим фактором формирования горного адаптивного типа явилась, по-видимому, гипоксия. У жителей высокогорья независимо от климатической зоны, расовой и этнической принадлежности наблюдаются повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение длинных трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислородной емкости крови за счет увеличения количества эритроцитов, содержания гемоглобина и относительной легкости его перехода в оксигемоглобин.
