1. Раскройте основные положения эволюционного учения ч. Дарвина.

Эволюция - это процесс необратимых изменений в строении и функ­циях живых организмов при сменах поколений на протяжении их исто­рического существования. Ее последствием является приспособленность организмов к окружающей среде.

Дарвинизм - материалистическое учение об историческом развитии живой природы Земли, основоположником которого является Ч. Дар­вин. Основные положения своего учения Дарвин разработал еще в молодости и только в 1854 г. опубликовал в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствующих по­род в борьбе за жизнь».

Эволюция по Дарвину - это процесс беспрерывных изменений видов вследствие их приспособления к условиям окружающей среды на основе наследственной изменчивости и под действием борьбы за существова­ние, следствием которой является естественный отбор.

Наследственная (по Дарвину - неопределенная) изменчивость - это изменения, индивидуально возникающие у каждого организма незави­симо от влияния внешней среды и передающиеся потомкам. Наследствен­ные признаки могут быть различными не только у представителей одно­го вида или одной популяции, но и у потомков одной родительской пары. Отличие наследственных признаков имеет большое значение в процессе борьбы за существование. Борьба за существование, по Дарвину, зак­лючается в сложных, разнообразных взаимодействиях живых организ­мов между особями и различными факторами окружающей среды.

Наиболее острой является внутривидовая борьба, происходящая между особями одного вида за пищу, места размножения, простран­ство для произрастания и т.д. Межвидовая борьба проявляется меж­ду особями различных видов: хищники ограничивают численность жертв; растения конкурируют за места произрастания и т.п. Наибо­лее остро конкурентные взаимоотношения проявляются у видов с близкими экологическими потребностями.

Взаимодействие с силами неживой природы приводит к массовой гибели, снижению плодовитости. Следствием борьбы за существование является естественный отбор.

Естественный отбор - это следствие борьбы за существование. Он проявляется в выживании и размножении наиболее приспособленных к окружающим условиям особей и гибели менее приспособленных.

Особой формой естественного отбора является половой отбор, про­являющийся у многих животных в соперничестве особей одного пола за спаривание с особями противоположного пола (поединки самцов оле­ней, петухов и бойцовых рыбок, «конкурсы пения» певчих птиц и ци­кад, брачные танцы журавлей и т.д.).

Для объяснения происхождения нескольких видов от общего пред­ка Дарвин обосновал термин дивергенция - явление расхождения признаков у потомков вследствие приспособлений к различным усло­виям существования.

Эволюционное учение Ч. Дарвина на протяжении более ста лет было теоретической основой биологии и значительно повлияло на другие ес­тественные науки, а также философское осмысление мироздания.

2. Охарактеризуйте вирусы как неклеточные формы жизни. Приведите известные вам вирусные болезни и меры их профилактики.

Вирусы определяются в особое царство Вира. Слово «вирус» происходит от лат. Virus - яд животного происхождения. Это царство, включающее мельчайшие микроорганизмы, паразиты клеток растений и животных.

Вирусы были открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским при изучении возбудителей мозаичной болезни табака. Бактериофаги - паразиты бактерий - открыты в 1917 г.

Д' Эреллем как агенты, разрушающие культуру дифтерийной палочки. Вирусы и бактериофаги относят к неклеточным формам жизни.

Их особенности:

1) незначительные размеры (десятые и сотые доли микрона);

2) отсутствие клеточного строения;

3) простой химический состав;

4) невозможность существования вне организма хозяина.

Форма вирусов может быть различна: палочковидная, нитевидная, сферическая, кубовидная, булавовидная.

От представителей дру­гих царств вирусы отличаются тем, что не имеют клеточного строения. Известно, что вирусы в природе могут существовать в виде кристаллов и в таком состоянии они не размножаются, не вступают в обмен с окружа­ющей средой и не изменяются в течение многих лет. Только при проник­новении в клетку-хозяина и взаимодействуя с ее аппаратом синтеза бел­ка, вирусные частицы проявляют некоторые свойства живой материи - способность размножаться. Таким образом, жизненный цикл вирусов состоит из двух фаз: внеклеточной и внутриклеточной.

Зрелые частицы вирусов - вирионы - состоят из двух основных компонентов: ДНК или РНК (уложенной в виде спирали) и белка.

Их соответственно называют: ДНК- или РНК-содержащие вирусы. Эти вирусные нуклеиновые кисло­ты имеют вид одно- или двухцепочных спиралей, которые в свою оче­редь бывают линейными, кольцевыми или вторично скрученными.

Спираль упакована в белковую оболочку - капсид, построенный из множества одинаковых частиц - капсомеров. Белковый капсид и нуклеиновая кислота образуют так называемый нуклеокапсид.

Нуклеиновая кислота, защищенная капсидом, не проявляет активности. После же проникновения в клетку начинается процесс синтеза ферментов, белков, нуклеиновых кислот вируса, затем разрешение клетки - хозяина и высвобождения вирионов.

В зависимости от структуры и химического состава оболочки вирусы подразделяют на:

— простые - имеют оболочку, состоящую из однотипных белковых образований в виде спиральных или многогранных структур, имеющих различную форму - палочковидную, нитчатую, шаровидную и др.;

— сложные - дополнительно покрыты мембраной, которая располо­жена над белковой оболочкой и представляет собой часть плазматичес­кой мембраны клетки-хозяина. В ней содержатся соединения, служа­щие для распознавания специфических рецепторов на мембране клет­ки-хозяина и прикрепления к ней вирусной частицы.

Большинство вирусов специфичны: они поражают только опреде­ленные типы клеток-хозяев многоклеточных организмов или отдель­ные виды многоклеточных организмов. Проникновение в клетку-хозяина происходит разными путями:

1) оболочка вируса сливается с мембраной клетки-хозяина;

2) вирусная частица попадает путем пиноцитоза;

3) вирусы паразитов бактерий - бактериофаги, состоящие из го­ловки, в которой находится ДНК, отростка, внутри которого нахо­дится полый стержень, и нескольких хвостовых нитей, с помощью которых вирус соединяется с рецепторными участками клетки-хозяина, прикрепляется к поверхности бактерии и растворяет в этом мес­те ее оболочку. Затем ДНК бактериофага впрыскивается в клетку бак­терии, а его оболочка остается вне клетки-хозяина.

Проникнув в клетку-хозяина, вирус размножается: молекулы нуклеиновой кислоты удваиваются, образуя новые вирусные частич­ки, которые покрываются оболочкой из синтезированного клеткой вирусного белка (вирусная нуклеиновая кислота блокирует синтез клеточных белков, а в белково-синтезирующий аппарат передается информация о синтезе вирусных белков).

Проникая в клетку, вирус вызывает в ней инфекционные процессы.

Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. В прошлые века вирусные инфекции носили характер пандемий и эпидемий, захватывая огромные территории.

Например, в Европе оспой заболевало 10-12 млн. и умирало 1,5 млн. человек. Особо следует отметить корь. На сегодняшний день от кори ежегодно погибает более 2 млн. детей.

В 1918-1919 гг. грипп-испанка унес более 20 млн. людей.

Вирусные заболевания наносят огромный ущерб сельскому хозяйству. Для животных очень опасен вирус ящура, а вирусные заболевания картофеля, огурцов, томатов и др. существенно снижают урожаи сельскохозяйственных культур.

Различают вирусные инфекции:

1) острые: как правило, после образования нового поколения виру­сов клетка погибает;

2) хронические: новые поколения вирусных частиц образуются в клетке на протяжении продолжительного времени.

Вирусы вызывают множество болезней: грипп, оспа, корь, бешен­ство, гепатит, СПИД, энцефалит и др.

Основная роль в защите от инфекционных заболеваний принадле­жит иммунной системе. Определенные виды лейкоцитов - фагоциты и Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет; в ответ на проник­новение вирусных частиц в организм животных и человека вырабатыва­ются особые защитные белки - иммуноглобулины, если вирусная час­тица попадает внутрь клетки-хозяина, в ней образуются защитные бел­ки - интерфероны, угнетающие размножение вирусов - гуморальный иммунитет.

Меры профилактики:

- карантин: изоляция здоровых людей от больных людей и живот­ных до их полного выздоровления;

- лечение антивирусными препаратами;

- соблюдение правил личной гигиены;

- вакцинация (прививки);

- уничтожение и применение средств защиты против кровососущих насекомых и клещей;

- соблюдение правил кулинарной обработки пищи;

- не употреблять в пищу немытые овощи и фрукты, не пить не кипя­ченую воду;

- соблюдать правила нравственной гигиены.

Вопрос о происхождении вирусов остается до нашего времени не решенным.

Наиболее вероятной представляется гипотеза, трактующая вирусы как результат деградации клеточных организмов. Можно предположить, что длительная эволюция вирусов шла по пути облигатного паразитизма, а именно утраты автономной АТФ, белоксинтезирующего аппарата и собственной цитоплазматической мембраны.

Существует и другое мнение, что вирусы можно рассматривать как группы генов, вышедших из-под контроля генома клетки. В пользу этой гипотезы говорит родство ДНК некоторых вирусов с ДНК клетки и возможность включения ДНК вирусов в геном клетки.