Narządy szczątkowe i atawizmy u ludzi. Ślady ewolucji na ludzkim ciele Wyrostek ogonowy u ludzi

Atawizm i rudyment. Dlaczego się bać?

Mówiąc o zagrożeniu życia ludzkiego, bardziej właściwe jest oczywiście użycie terminu atawizm. W przeciwieństwie do szczątków są to anomalie rozwoju człowieka, z których niektóre (ale nie wszystkie) w pewnych warunkach mogą stać się formą nozologiczną, czyli chorobą.

Należą do nich ciągłe owłosienie ciała, dodatkowe pary gruczołów sutkowych, niezamknięcie przegrody międzyprzedsionkowej serca, woreczki skrzelowe, szczeliny (na tle słabo rozwiniętego aparatu słuchowego).

Kręgi ogonowe (kość ogonowa), mięśnie uszne, mrugające komory krtani, zęby mądrości, mięsień piramidalny, wyrostek robaczkowy (wyrostek robaczkowy), epicanthus (trzecia powieka) można nazwać pozostałością.

błędy ewolucyjne. Jaki jest powód?

Pomimo dość oczywistych różnic między tymi dwiema grupami cech, mają one wspólną esencję genetyczną, wspólną podstawę ewolucyjną: organy (cechy), które stały się bezużyteczne dla organizmu, nie giną z dnia na dzień, ale mogą przetrwać miliony lat. powoli niszczony pod ciężarem narastających mutacji.

Nawet jeśli zewnętrzna manifestacja cechy zostanie całkowicie utracona, fragmenty „programów” genetycznych, które zapewniały rozwój tej cechy u przodków, mogą pozostać w genomie przez długi czas. Jedną z głównych i być może najdelikatniejszych zasad regulacji genów jest tak zwana kontrola potranskrypcyjna.

Mówiąc potocznym językiem, wszystko, co gen odpowiedzialny za rozwój atawizmu „nabył” w rozwijającej się komórce embrionu, zostaje „oczyszczone”. Nie jest generowany niepotrzebny element. W szczególnych okolicznościach (mutacje, ekstremalne skutki dla rozwijającego się zarodka) te programy genowe mogą „zadziałać”. Wtedy u dziecka dochodzi do pewnych anomalii, które mogą przekształcić się w śmiertelną chorobę (jak w przypadku niezamkniętego ujścia przedsionka, owalnego okna).

Podstawy w swej istocie genetycznej są praktycznie „niezwyciężone”. Dzięki temu można je znaleźć w większości dorosłej populacji (na przykład trzonowce, kręgi ogonowe, wyrostek kątnicy itp.). Ponadto należy zauważyć, że cechy te na ogół nie powodują znaczącej szkody dla jednostki (lub być może stanowią potencjalną podstawę do rozwoju przydatnej cechy w przyszłości). Można przypuszczać, że ewolucja w najbliższym czasie nie usunie ich z kodu genetycznego. Albo w ogóle nie zostaną usunięte.

Kim oni są, podstawy?

Jednym z najbardziej znanych śladów jest być może wyrostek robaczkowy i pojęcie zapalenia wyrostka robaczkowego, które jest z nim nierozerwalnie związane, czyli zapalenie tego samego wyrostka robaczkowego. Warto zauważyć, że w ogólnej praktyce chirurgicznej operacje zapalenia wyrostka robaczkowego należą do najczęstszych. Często choroba obarczona jest groźnymi powikłaniami w postaci zapalenia otrzewnej (zapalenie tkanki obejmującej całą jamę brzuszną), ropnia (powstawanie ropnia w jamie brzusznej).

Mimowolnie myślisz o eugeniki, o której dziś trochę zapomniano. Do 2003 roku międzynarodowy projekt „Human Genome” został pomyślnie zakończony: 99% genomu zostało zsekwencjonowane z dokładnością 99,99%. Znane są podstawowe zasady tworzenia kodu genetycznego. Czy nie warto stawiać sobie celu – ukształtować osobę doskonalszą, pozbawioną tego szczątku?

Pomimo całej dostępnej wiedzy odpowiedź prawdopodobnie będzie negatywna. Wyrostek robaczkowy nadal pełni pewne funkcje - utrzymanie równowagi mikrobiologicznej jelita, odpowiednie trawienie, odporność miejscowa dzięki ogromnej ilości tkanki limfatycznej w nim zawartej. Pewnego dnia, być może w niedalekiej „ewolucyjnej” przyszłości, ludzkie ciało będzie w stanie obejść się bez wyrostka robaczkowego, ale nie dzisiaj.

epikant

Epicanthus jest równie interesującym szczątkowym zjawiskiem ludzkim. Jest to tak zwana „fałda mongolska” – specjalna fałda w wewnętrznym kąciku oka, w mniejszym lub większym stopniu zakrywająca guzek łzowy.

Jest to szczególnie interesujące w związku z przywiązaniem geograficznym i rasowym. Tak więc ponad 60% Azjatów ma epicanthus, podczas gdy przedstawiciele rasy Negroidów, Europejczycy w ogóle go nie mają (prawie 100%).

Istnieje wiele hipotez na ten temat. Najważniejszą dziś jest tak zwana „hipoteza kombinowanej adaptacji”. Główną funkcją fałdy jest ochrona przed wiatrem i promieniowaniem słonecznym odbitym od śniegu. Bardzo często jej obecności towarzyszy spłaszczony grzbiet nosa, wzmożone odkładanie tkanki tłuszczowej na twarzy oraz w okolicy górnej powieki.

Tak więc, będąc użyteczną cechą w niektórych grupach ludzi, epicanthus jest w pełni szczątkowy w innych. W praktyce klinicznej zaobserwowano, że ten zaczątek jest wykrywany u ponad 80% pacjentów cierpiących na zespół Downa.

Choroba czy anomalna cecha?

Oddzielnie należy zauważyć, że wiele znaków, które można błędnie uznać za zaczątki lub atawizmy, to ogólnie anomalie w rozwoju człowieka. Są to „błędy genetyczne”, które nie mają nic wspólnego z pracą genów odpowiedzialnych za prawidłowy rozwój narządów lub cech (w tym naszych „przodków ewolucyjnych”).

Do tej grupy należą - „zajęcza warga” (niezamykanie górnej wargi), „rozszczep podniebienia” (niezamykanie środkowej części podniebienia), „podniebienie gotyckie” (wysoki łuk podniebienia) oraz ogromna liczba innych anomalii, z których wiele tworzy formy nozologiczne, czyli choroby.
Do tej pory świat naukowy odniósł poważny sukces w genetyce. Jesteśmy w stanie stworzyć "in vitro" choć prymitywne, ale żywe organizmy. Twórz całkowicie. Od zera.

Tak więc w 2010 r. Craig Venter Institute po raz pierwszy stworzył sztuczną formę życia, Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0. Czy to oznacza, że ​​jesteśmy dziś gotowi na poprawę własnej „rasy”? Nie da się udzielić precyzyjnej i rozsądnej odpowiedzi. W każdym razie należy być niezwykle ostrożnym i zawsze pamiętać o już istniejących doświadczeniach eugeniki XX wieku.

Zasady zwane narządami, które nie mają funkcji lub mają funkcję odbiegającą od ich struktury. Uważa się, że w takich ciałach można ustalić rozbieżność między budową a funkcją, to znaczy w tych ciałach koszty strukturalne wydają się zbyt duże w stosunku do pełnionej przez nie funkcji. Utrata funkcji lub ograniczenie zdolności funkcjonalnej zinterpretowany w ramach teorii ewolucyjnej utrata funkcji w trakcie ewolucji.

Na pierwszy rzut oka widać, że podstawy nie mogą służyć dowód rozwój od form niższych do wyższych. W każdym razie podstawy pokazują proces umierania te organy. Podstawy są wykluczone jako dowód postępującej ewolucji.

Ale w końcu jest jeszcze jeden argument: narządy szczątkowe świadczyć i przeciw akt stworzenia albowiem w świadomym i zaplanowanym stworzeniu takie organy nie mogły mieć miejsca. Dlatego bardziej szczegółowo rozważamy kwestię szczątków i proponujemy naszą interpretację zjawiska szczątków w ramach modelu kreacji (bardziej szczegółowe omówienie tego tematu zob. Junker, 1989).

Większość podstaw nie straciła swoich funkcji

Przez długi czas uważany był za klasyczny organ, który utracił swoje funkcje. wyrostek kątniczy osoba. Obecnie jednak wiadomo, że wyrostek robaczkowy pełni funkcję ochronną w chorobach ogólnych i bierze udział w kontroli flory bakteryjnej w kątnicy.

Ptaki, gady i niektóre ssaki mają trzecią powiekę, przezroczystą migająca membrana. Chroniąc oko, rozciąga się od wewnętrznego kącika przez całą gałkę oczną. . Kiedy ptaki latają, membrana działa jak wycieraczka do przedniej szyby. . „Podstawowa” błona naciekowa u ludzi (ryc. . 6.15 ) wykonuje zadanie zbierania ciał obcych, które spadają na gałkę oczną, wiąże je w kąciku oka w lepką masę. Stamtąd można je łatwo usunąć.

Kość ogonowa człowiek jest niezbędny do wzmocnienia mięśni miednicy, która utrzymuje narządy wewnętrzne miednicy małej, a tym samym umożliwia wyprostowany chód. Ruchomość, której kość ogonowa zawdzięcza swoje pochodzenie w ontogenezie z kręgosłupa, ma decydujące znaczenie dla procesu porodu.

Przyczep przełyku do tchawicy również nie bez sensu: śluz w drogach oddechowych można usunąć przez przełyk . Dodatkowo taka konstrukcja oszczędza miejsce i umożliwia oddychanie przez usta, co jest niezwykle wygodnym sposobem w przypadku silnego przeziębienia. Dlatego nie można go uznać za zbędną strukturę ze względu na rozwój filogenetyczny. Wszystkie te struktury są jednak całkiem zrozumiałe z punktu widzenia konstruktywnego rozwoju ( patrz 6.5.2).

Przykłady ze świata zwierząt

Embrionalny podstawy zębów w wąsach Wieloryby, które nigdy nie stają się prawdziwymi zębami, odgrywają ważną rolę w tworzeniu kości szczęk. To samo dotyczy zawiązków siekaczy górnych przeżuwaczy, które nigdy nie przebijają górnej szczęki.

Pozostałości skrzydełek kiwi(Ryż. 6.16) służą do regulacji równowagi. Jednak w tym przypadku podstawy są tylko koncepcją ewolucyjno-teoretyczną, opiera się na przekonaniu (które powinno zostać najpierw udowodnione), że przodkowie kiwi kiedyś potrafili latać.

Podstawowe kości miednicy i kości udowej wieloryba(Ryż. 6.17) służą jako punkt zaczepienia dla mięśni narządów płciowych i mięśni odbytu, a jeśli zostaną zniszczone, zawartość żołądka zwierząt ulegnie spłaszczeniu pod wpływem wysokiego ciśnienia hydrostatycznego na dużych głębokościach wody. Więc w tym przypadku nie może być mowy o utracie funkcjonalności, ponieważ bez tych kości wieloryby nie byłyby w stanie tak dobrze nurkować na głębokość.

Pozostaje tylne kończyny w postaci zrogowaciałych tarcz u boa i pytona("nadrudimentary") są bardzo pomocne w przenoszeniu węży przez gałęzie, gałęzie i służą jako narządy pomocnicze podczas godów.

I na koniec należy wymienić jeszcze jednego, tzw "szczątek zachowanie „: kiedy jeleń zagraża swojemu gatunkowi, podnosi górną wargę, jak robi to wiele zwierząt ze sztyletowatymi kłami. Jednak takie zęby u jelenia są za małe. Ale ponieważ groźne gesty są zrozumiałe nawet bez wyraźnie widocznego kły, to w W tym przypadku nie ma pilnej potrzeby mówienia o zjawisku szczątkowym.

Można argumentować, że zjawiska utraty funkcji nie można udowodnić z absolutną pewnością. Podane argumenty opierają się z reguły na chwilowej niewiedzy.

Niektóre podstawy powstają dzięki degeneracja w obrębie jednego gatunku oraz w krótkim czasie(mikroewolucja zwyrodnieniowa). Typowym tego przykładem są „zęby mądrości”. Można (zarówno w modelu stwórczym, jak i ewolucyjnym) wyjść z tego, że w przeszłości wszystkie 32 ludzkie zęby były regularnie używane i były w pełni obciążone funkcjonalnie. To, że współczesny człowiek niekoniecznie potrzebuje zębów mądrości, może wynikać ze zmienionych nawyków żywieniowych. Dlatego zwiększony rozwój zwyrodnieniowy nie zaszkodził. A ponieważ wraz z rozwojem degeneracyjnym nie nastąpiła żadna warta wzmianki zmiana strukturalna, nie może być mowy o ewolucji w sensie doktryny ewolucyjnej. Taki rozwój zwyrodnieniowy jest możliwy tylko przez krótki czas, nie wymaga ani milionów, ani setek tysięcy lat. Jest to równoznaczne z uznaniem „ewolucji” za większą predyspozycję do chorób lub pogorszenia widzenia.

Zanik zębów mądrości różni się w zależności od rasy. Rasa mongoloidalna jest w tym procesie szczególnie zaawansowana. Odkryte skamieniałości ludzkie mają funkcjonalnie użyteczne zęby mądrości.

Pod tym nagłówkiem można również wymienić tak zwane dobrze znane „choroby cywilizacyjne”, takie jak często wymieniane przykłady osłabienia chrząstki międzykręgowej, przepukliny pachwinowej, hemoroidów, żylaków i płaskostopia. . Nie ma to nic wspólnego z „planowaniem katastroficznym”, jak to niedawno ujął zoolog R. Riedl (1984, s. 192), a jedynie z „niewłaściwym użyciem”. Jeśli urządzenie techniczne jest używane niewłaściwie, to powstałych awarii nie można wytłumaczyć wadami konstrukcyjnymi. Człowiek to coś więcej niż urządzenie, ale jego samopoczucie zależy również od stylu życia.

Prosta degeneracja mikroewolucyjna mogłaby wyjaśnić rozwój szczątkowych skrzydeł u biegaczy lub owadów żyjących na wyspach narażonych na silne wiatry (patrz ryc. sekcja 3.3.3). Można tu również zaliczyć szczątkowe pręciki, znalezione na przykład w Norichnikovej. (Scrophulariaceae).

Wiele podstaw zachowania można wyjaśnić mikroewolucją. Na przykład fakt, że psy kręcą się przed zaśnięciem, jest postrzegany jako pozostałość po poprzednim znaczącym zachowaniu w celu osobistego ustalenia, czy istnieje zagrożenie.

Argument podobieństwa jako prawdziwy argument

Poprzednia sekcja nie mogła obejmować na przykład szczątkowych kości miednicy i kości udowej wielorybów ( Ryż. 6.17]. Oni są. w porównaniu z ostatecznie opracowanymi homologicznymi częściami szkieletu zwierząt lądowych pełnią one tylko niektóre funkcje. Częściową utratę funkcji (zgodnie z lokomocją) kompensuje specjalna adaptacja do nietypowego trybu lokomocji ssaków, której nie można nabyć w toku mikroewolucji.

Ten przykład jest dobrą okazją do porównania podejść do argumentacji przy próbie wyjaśnienia narządów szczątkowych w ramach modelu ewolucyjnego i modelu kreacji. .

Argument wewnątrz model ewolucyjny: szczątkowe kości miednicy i kości udowej wielorybów pełnią funkcję, ale ta funkcja nie jest wymagana podobieństwo tych struktur z odpowiednimi (homologicznymi) kośćmi ssaków lądowych . Opisaną powyżej funkcję mogą również pełnić struktury niehomologiczne. Podobieństwo to wskazuje zatem na relacje rodzajowe. Tak więc prawdziwym argumentem przemawiającym za związkami rodzajowymi w tym przypadku jest obecność podobieństwa .

W ramach modelu kreacja argumenty można wyprowadzić z Sekcja 6. 1 (wariant jednego ogólnego planu stworzenia dla wielu różnych organizmów). Programista, któremu powierzono zadanie tworzenia wielu podobnych programów, nie będzie zaczynał za każdym razem od początku, lecz za każdym razem będzie korzystał z „niespecjalistycznego” programu wykonanego na początku, dokonując niepotrzebnych modyfikacji.

Wielofunkcyjność narządów szczątkowych

Stwierdzenie utraty funkcjonalności lub rozbieżności między strukturą a funkcją jest krokiem pochopnym i możliwym tylko wtedy, gdy zależności nie są znane i brane pod uwagę podczas całej ontogenezy. Szczególnie pouczające są wyniki badania indywidualnego rozwoju człowieka ( rozdział 6.5.2). To, że nie jest to przypadek wyjątkowy, pokazuje poniższy przykład.

Wiele ryby jaskiniowe mają atrofię oczu. O mieszkańcu jaskini Astianax mexicanus wiadomo również, że jego aparat wzrokowy początkowo kształtuje się normalnie. Następnie, w toku dalszego rozwoju osobniczego, następuje odwrotny rozwój (zanik) już istniejących struktur osobniczych. . Ten niezwykły fakt jest jednak zrozumiały, ponieważ aparat oczny ma fizjologiczne znaczenie w kształtowaniu głowy. Oko zatem u tych zwierząt jaskiniowych jest wyraźnie bardzo ograniczone w swojej funkcji aparatu percepcji, ale z drugiej strony pełni również funkcję formotwórczą we wczesnych stadiach rozwoju. Dlatego redukcja jest możliwa dopiero od momentu, gdy funkcja formatywna nie zostanie naruszona.

Ten przykład, do którego można by dodać znacznie więcej podobnych, pokazuje, że stosunek części podczas ontogenezy należy brać pod uwagę przy próbie interpretacji zjawiska zaczątków, ponieważ w procesie ontogenezy niektóre struktury ciała pełnią określone funkcje ( na przykład podczas formowania się zarodka), których nie można zaobserwować w ostatecznie uformowanym narządzie.

Dzięki temu ta sama struktura może jednocześnie wykonywać różne zadania. Można to uznać za dowód ogólnej zasady organizującej (prawdopodobnie „zasady stworzenia”): narządy zwykle pełnią wiele funkcji jednocześnie lub sekwencyjnie w toku indywidualnego rozwoju. Dopiero w opisanym przypadku odkryto zasadę, że pewien narząd (oko) może w określonych warunkach środowiskowych stać się pozostałością po jednej z jego funkcji.

W model ewolucyjny takie zjawiska są interpretowane jako „rozwój okrężny” lub „rozwój podsumowujący”. Jeśli, jak wielokrotnie wykazano, w takich „objazdach” istnieje pilna potrzeba fizjologiczna, to taka interpretacja jest co najmniej nieprzekonująca. Na podstawie tych danych niektórzy biolodzy doszli do wniosku, że zjawisko „rozwoju okrężnego” należy traktować jako dowód, że to właśnie na tej ścieżce koncentruje się fizjologiczna presja selekcyjna w rozwoju organizmów. Niektórzy badacze uważają więc za całkiem możliwe, że dla pewnych fizjologicznych problemów rozwoju istnieje tylko jeden sposób formalnego rozwiązania, a mianowicie, że pozornie boczne drogi rozwoju są w rzeczywistości „skrótami do sukcesu”

atawizmy

Struktury, które przez przypadek okoliczności utworzony w oddzielne osobniki tego samego gatunku i które mają na celu przypomnienie domniemanych wcześniejszych filogenetycznych stadiów rozwoju, są nazywane atawizmy(łac. atawus- pra-przodek). W tych przypadkach mówi się o kryzysie w przeszłych etapach historycznych i przodków. Jako przykłady atawizmów u ludzi podaje się przetoki w gardle, zbyt wyraźną linię włosów, kucyki i wielosutki. .

Podobnie jak „podstawy”, atawizmy nie są dowodem na progresywną ewolucję. Co więcej, jasne jest, że redukowalne argumentacja wygląd atawizmów jest inny niezgodność. Deformacje (wady rozwojowe) są uważane za dowód domniemanej filogenezy (tj. interpretowane jako atawizm), jeśli wykazują podobieństwo do domniemanych przodków zaatakowanych organizmów . Aby zachować spójność, należałoby historycznie zinterpretować wszystkie zjawiska deformacji, na przykład rozgałęzione żebra i rozszczep wargi oraz zjawisko sześciopalcowości i formowania się dwóch głów: i pojawienie się piątej nogi .

Oznacza to, że nawet takie deformacje należy traktować jako świadectwo wcześniejszych stadiów rozwoju filogenetycznego, których nie można mieć pewności. Niedopuszczalne jest jednak również odwrotność: interpretować tę lub inną wadę rozwojową tylko wtedy, gdy mieści się ona w ramach gotowej koncepcji. Dlatego atawizmów nie można uważać za dowód filogenezy organizmów. To, że niektóre (ale tylko niektóre) deformacje przypominają inne organizmy (przypuszczalnie przodków omawianych organizmów), ze względu na liczne przejawy podobieństwa zewnętrznego, nie jest czymś nieoczekiwanym i nie zasługuje na szczególną uwagę. (Atawizmy są często „granicznymi przypadkami manifestacji normy”, zob. rozdział 6.5.2.)

Przykładem atawizmu u zwierząt są dodatkowe palce u koni ( Ryż. 6.18). W tym przypadku, prawdopodobnie w wyniku błędnego sygnału sterującego, jedyna struktura nogi w normalnych warunkach uformowała się dwukrotnie (bez widocznej korzyści). Nawiasem mówiąc, u koni znane są tylko formy trzy- i czteropalcowe, wśród nich nie ma dwupalcowych (jak w naszym przypadku).

Jak błędna może być atawistyczna interpretacja, jeśli jest stosowana konsekwentnie, pokazuje następujący przykład: czteroskrzydłe muszki owocowe są uważane za dowód, że owady dwuskrzydłe (Deptera) wywodził się z czteroskrzydłego. Pojawienie się czterech skrzydeł uważane jest za atawizm. Ale są też zmutowane muszki owocowe z czterema kołyszącymi się pętlami i bez skrzydeł – absurdalny „konstrukt”, który absolutnie nie nadaje się jako filogenetyczny przodek.

Przy próbie wyjaśnienia zjawiska deformacji jako atawizmu obowiązuje to samo, co zostało powiedziane o podstawach: wszelkie próby interpretacji są pochopne, dopóki nie ujawni się genetyczna i fizjologiczna sytuacja rozwoju oraz funkcjonalne znaczenie w procesie wzrostu. Dlatego porzuciliśmy spekulatywne interpretacje anomalnych formacji strukturalnych.

Powrót do tekstu

Ryż. 6.15. Nazywająca membrana jest „podstawą” człowieka.

Powrót do tekstu

Ryż. 6.16. Kiwi, ptak niezdolny do latania, żyjący w regionie Australii. Styl życia kiwi odpowiada stylowi życia małego ssaka. Niezdolne do lotu gatunki ptaków są powszechne, zwłaszcza na wyspach, ponieważ żyje tam bardzo niewielu wrogów naturalnych. (Muzeum Zamkowe Rosenstein w Stuttgarcie.)

Powrót do tekstu

Ryż. 6.17. Zdjęcie powyżej: szczątkowe kości miednicy kaszalotów, sejwalów, finwalów (od góry do dołu). Wieloryby mają również podstawy kości udowej. Dolne zdjęcie pokazuje lokalizację zaczątków miednicy w brzuchu sejwalów. Badacz wielorybów Arvey uważa, że ​​podstaw miednicy wielorybów nie można nazwać homologicznymi do odpowiednich kości miednicy ssaków lądowych. Nazywa te kości kośćmi żołądka. (Muzeum Zamkowe Rosenstein w Stuttgarcie.)

Genotyp i fenotyp, ich zmienność

Genotyp to całość wszystkich genów organizmu, które są jego dziedziczną podstawą.

Fenotyp - całość wszystkich oznak i właściwości organizmu, które ujawniają się w procesie indywidualnego rozwoju w danych warunkach i są wynikiem interakcji genotypu z zespołem czynników środowiska wewnętrznego i zewnętrznego.

Każdy gatunek ma swój unikalny fenotyp. Powstaje zgodnie z informacją dziedziczną osadzoną w genach. Jednak w zależności od zmian zachodzących w środowisku zewnętrznym stan oznak zmienia się w zależności od organizmu, co skutkuje indywidualnymi różnicami – zmiennością.

W oparciu o zmienność organizmów pojawia się genetyczna różnorodność form. Istnieje zmienność modyfikacji, fenotypowa, genetyczna lub mutacyjna.

Zmienność modyfikacji nie powoduje zmian w genotypie, jest związana z reakcją danego, tego samego genotypu na zmianę środowiska zewnętrznego: w optymalnych warunkach ujawniają się maksymalne możliwości tkwiące w danym genotypie. Zmienność modyfikacji objawia się ilościowymi i jakościowymi odchyleniami od pierwotnej normy, które nie są dziedziczone, a jedynie mają charakter adaptacyjny, np. zwiększona pigmentacja skóry ludzkiej pod wpływem promieni ultrafioletowych lub rozwój układu mięśniowego pod wpływem ćwiczenia fizyczne itp.

Stopień zmienności cechy w organizmie, czyli granice zmienności modyfikacji, nazywamy normą reakcji. W ten sposób fenotyp powstaje w wyniku interakcji genotypu i czynników środowiskowych.Cechy fenotypowe nie są przekazywane z rodziców na potomstwo, dziedziczona jest tylko norma reakcji, czyli charakter reakcji na zmiany warunków środowiskowych .

Zmienność genetyczna ma charakter kombinacyjny i mutacyjny.

Zmienność kombinacji powstaje w wyniku wymiany homologicznych regionów homologicznych chromosomów podczas mejozy, co prowadzi do powstania nowych asocjacji genów w genotypie. Powstaje w wyniku trzech procesów: 1) niezależnej dywergencji chromosomów w procesie mejozy; 2) ich przypadkowe połączenie podczas zapłodnienia; 3) wymiana fragmentów chromosomów homologicznych lub koniugacja. .

Zmienność mutacyjna (mutacje). Mutacje nazywane są spazmatycznymi i stabilnymi zmianami w jednostkach dziedziczności - genach, pociągających za sobą zmiany cech dziedzicznych. Nieuchronnie powodują zmiany w genotypie, które są dziedziczone przez potomstwo i nie są związane z krzyżowaniem i rekombinacją genów.

Istnieją mutacje chromosomowe i genowe. Mutacje chromosomowe są związane ze zmianami w strukturze chromosomów. Może to być zmiana liczby chromosomów, która jest wielokrotnością lub nie wielokrotnością zestawu haploidów (u roślin – poliploidia, u ludzi – heteroploidalność). Przykładem heteroploidalności u ludzi może być zespół Downa (jeden dodatkowy chromosom i 47 chromosomów w kariotypie), zespół Shereshevsky'ego-Turnera (brak jednego chromosomu X, 45). Takim odchyleniom w ludzkim kariotypie towarzyszy zaburzenie zdrowia, naruszenie psychiki i ciała, spadek witalności itp.

Mutacje genów - wpływają na strukturę samego genu i pociągają za sobą zmianę właściwości organizmu (hemofilia, ślepota barw, bielactwo itp.). Mutacje genów występują zarówno w komórkach somatycznych, jak i zarodkowych.

Mutacje zachodzące w komórkach zarodkowych są dziedziczone. Nazywane są mutacjami generatywnymi. Zmiany w komórkach somatycznych powodują mutacje somatyczne, które rozprzestrzeniają się na tę część ciała, która rozwija się ze zmienionej komórki. Dla gatunków rozmnażających się płciowo nie są one niezbędne, dla wegetatywnego rozmnażania roślin są ważne.

Heterogeniczność genetyczna populacji. SS. Chetverikov (1926), oparty na wzorze Hardy'ego (patrz sekcje 3.3 i 8.4), rozważał rzeczywistą sytuację w przyrodzie. Mutacje zwykle powstają i pozostają w stanie recesywnym i nie zakłócają ogólnego wyglądu populacji; populacja jest nasycona mutacjami, „jak gąbka z wodą”.

Ich główną cechą jest genetyczna heterogeniczność naturalnych populacji, wykazana w licznych eksperymentach. Jest utrzymywany przez mutacje, proces rekombinacji (tylko w formach z rozmnażaniem bezpłciowym, cała zmienność dziedziczna zależy od mutacji). Kombinatoryka cech dziedzicznych występująca podczas rozmnażania płciowego daje nieograniczone możliwości tworzenia różnorodności genetycznej w populacji. Obliczenia pokazują, że u potomstwa ze skrzyżowania dwóch osobników różniących się tylko 10 loci, z których każdy jest reprezentowany przez 4 możliwe allele, będzie około 10 miliardów osobników o różnych genotypach. Przy krzyżowaniu osobników różniących się łącznie o 1000 loci, z których każdy jest reprezentowany przez 10 alleli, liczba możliwych wariantów dziedzicznych (genotypów) u potomstwa wyniesie 10 1000, tj. wielokrotnie większa niż liczba elektronów we wszechświecie nam znanym.

Te możliwości nigdy nie są realizowane, nawet w najmniejszym stopniu, choćby ze względu na ograniczoną liczebność jakiejkolwiek populacji.

Niejednorodność genetyczna, utrzymywana przez proces mutacji i krzyżowania, pozwala populacji (i całemu gatunkowi) na wykorzystanie do adaptacji nie tylko nowo pojawiających się zmian dziedzicznych, ale także tych, które powstały bardzo dawno temu i istnieją w populacji w utajona forma. W tym sensie heterogeniczność populacji zapewnia istnienie rezerwy mobilizacyjnej zmienności dziedzicznej (S.M. Gershenzon, I.I. Shmalgauzen).

Genetyczna jedność populacji. Jednym z najważniejszych wniosków genetyki populacyjnej jest pozycja genetycznej jedności populacji: pomimo heterogeniczności tworzących ją osobników (a być może właśnie z powodu tej heterogeniczności) każda populacja jest złożonym układem genetycznym w dynamicznej równowadze. Populacja to najmniejszy system genetyczny, który może istnieć przez nieograniczoną liczbę pokoleń. Podczas krzyżowania osobników w populacji, u potomstwa pojawia się wiele mutacji, w tym te, które zwykle zmniejszają żywotność z powodu homozygotyzacji osobników. Tylko w rzeczywistej populacji naturalnej, przy wystarczającej liczbie genetycznie zróżnicowanych partnerów godowych, możliwe jest utrzymanie różnorodności genetycznej całego systemu na wymaganym poziomie. Ani jednostka, ani odrębna rodzina lub grupa rodzin (dem) nie posiadają tej własności.

Tak więc głównymi cechami genetycznymi populacji są stała dziedziczna heterogeniczność, wewnętrzna jedność genetyczna i dynamiczna równowaga poszczególnych genotypów (alleli). Cechy te determinują organizację populacji jako elementarnej jednostki ewolucyjnej.

Jedność ekologiczna ludności. Cechą populacji jest tworzenie własnej niszy ekologicznej. Zwykle koncepcja niszy ekologicznej jako wielowymiarowej przestrzeni tworzonej przez każdy gatunek w biologicznym i fizycznym kontinuum czasoprzestrzennym (J. Hutchinson) była używana tylko dla gatunku. Ponieważ jednak w obrębie gatunku nie mogą istnieć dwie populacje, które są identyczne pod względem wszystkich cech, uznanie faktu, że każda populacja musi mieć swoją własną charakterystykę ekologiczną tylko dla siebie, tj. zajmować określone miejsce w hiperprzestrzeni ekologicznej

Mechanizmy izolacji międzygatunkowej

Pojęcie gatunku biologicznego zakłada istnienie międzygatunkowej izolacji reprodukcyjnej – czyli takiej izolacji, która uniemożliwia krzyżowanie się osobników należących do różnych gatunków. Izolacja reprodukcyjna zapewnia nie tylko współistnienie wielu blisko spokrewnionych gatunków, ale także ich niezależność ewolucyjną.

Rozróżnij izolację pierwotną i wtórną. Izolacja pierwotna zachodzi bez udziału doboru naturalnego; ta forma izolacji jest przypadkowa i nieprzewidywalna. Izolacja wtórna powstaje pod wpływem zespołu elementarnych czynników ewolucyjnych; ta forma izolacji występuje naturalnie i jest przewidywalna.

Najprostszą formą izolacji międzygatunkowej jest przestrzenny , lub geograficzny izolacja. Gatunki nie mogą się krzyżować, ponieważ populacje różnych gatunków są od siebie przestrzennie odizolowane. W zależności od stopnia izolacji przestrzennej wyróżnia się populacje allopatryczne, sąsiednie sympatryczne i biotyczno-sympatryczne.

Obszary geograficzne populacje allopatryczne w ogóle się nie pokrywają (przykłady: żubr i żubr, szakal i kojot). Obszary geograficzne sąsiednie populacje sympatryczne dotykać; taki stopień izolacji przestrzennej jest charakterystyczny dla gatunków zastępczych (zastępczych) (przykłady: zając siwy i zając szarak). Obszary geograficzne populacje biotyczno-sympatryczne pokrywają się w mniejszym lub większym stopniu (przykłady dla regionu briańska: współistnienie czterech gatunków żab, pięciu gatunków skowronków, trzech gatunków jaskółek, dziewięciu gatunków sikorek, sześciu gatunków trznadel, sześciu gatunków pokrzewek, pięciu gatunków drozdy, cztery gatunki pokrzewek, pięć gatunków myszy, sześć gatunków norników).

Populacje biotyczno-sympatryczne mogą krzyżować się ze sobą, tworząc hybrydy międzygatunkowe. Ale potem, ze względu na ciągłe formowanie się mieszańców i ich krzyżówki wsteczne z formami rodzicielskimi, czyste gatunki prędzej czy później muszą całkowicie zniknąć. Jednak w rzeczywistości tak się nie dzieje, co wskazuje na istnienie różnych mechanizmów skutecznie zapobiegających krzyżowaniu międzygatunkowemu w warunkach naturalnych, które powstały przy udziale określonych form doboru naturalnego, zwanych „procesami Wallace”. (Dlatego najbardziej udane są krzyżowania ekologiczno-geograficzne między gatunkami, które nie kontaktują się w warunkach naturalnych.)

Zwykle wyróżnia się trzy grupy mechanizmów izolujących: przedkopulacyjny, prezygotyczny i postzygotyczny. Jednocześnie mechanizmy izolacji prezygotycznej i postzygotycznej są często łączone pod ogólną nazwą „mechanizmy postkopulacyjne”.

Rozważmy główne mechanizmy międzygatunkowej izolacji reprodukcyjnej, które zapewniają ewolucyjną niezależność różnych gatunków: ALE oraz W.

I. Mechanizmy przedkopulacyjne - zapobiegać kopulacji (kojarzeniu zwierząt lub zapylaniu roślin). W tym przypadku ani gamety ojcowskie, ani matczyne (i odpowiadające im geny) nie są eliminowane.

Izolacja przedkopulacyjna może być podstawowy(losowo) lub wtórny(powstały pod wpływem doboru naturalnego na rzecz najwyższej płodności i przeżywalności). Mechanizmy przedkopulacyjne obejmują następujące formy izolacji międzygatunkowej:

1. Izolacja geograficzna przestrzenna. Rodzaje ALE oraz W są całkowicie allopatryczne, co oznacza, że ​​ich zasięgi geograficzne się nie pokrywają. (Ta forma izolacji dla terytorium obwodu Briańska jest nieistotna ze względu na brak nieprzekraczalnych barier przestrzennych (pasma górskie, pustynie itp.).)

2. Izolacja przestrzenno-biotopowa. Rodzaje ALE oraz W są sąsiadująco-sympatyczne, to znaczy żyją na tym samym terytorium, ale są częścią różnych biocenoz. W tym przypadku odległość między biocenozami przekracza promień czynności reprodukcyjnej (np. promień przenoszenia pyłku i nasion w roślinach). Taka forma izolacji jest możliwa na przykład między obligatoryjnymi gatunkami łęgowymi aluwialnymi a obowiązkowymi leśnymi gatunkami bagiennymi. Jednak bariera ta nie jest nie do pokonania ze względu na transgresję gatunków łęgowo-aluwialnych w leśne cenozy bagienne.

3. sezonowa izolacja. Rodzaje ALE oraz W są biotyczno-sympatyczne, to znaczy znajdują się w tej samej cenozie, ale mnożą się (kwitną) w różnym czasie. Jednak izolacja sezonowa jest możliwa tylko w przypadku gatunków o bardzo wczesnym lub bardzo późnym rozmnażaniu (kwitnieniu). W przypadku większości gatunków izolacja sezonowa nie ma znaczenia; niektóre gatunki biotyczno-sympatryczne rozmnażają się jednocześnie, ale w naturze nie tworzą mieszańców, ale z powodzeniem krzyżują się w warunkach laboratoryjnych.

4. Izolacja etologiczna. Odgrywa ważną rolę u zwierząt; często z powodu różnic w rytuałach godowych między gatunkami ALE oraz W. W roślinach zapylanych biotycznie występuje izolacja ze względu na różnice w zachowaniu zapylających zwierząt, które preferują ten lub inny rodzaj kwiatów; ta forma izolacji jest istotna dla specjalizacji zapylaczy.

5. Izolacja mechaniczna. Ze względu na różnice w budowie narządów rozrodczych gatunków ALE oraz W, na przykład organy kopulacyjne u zwierząt lub jednostki zapylające w roślinach (kwiaty, kwiatostany). Ta bariera izolacyjna nie jest nie do pokonania: na przykład kwiaty różnych gatunków roślin są często odwiedzane przez te same zapylacze (na przykład pszczoły), co zapewnia (przynajmniej na pierwszy rzut oka) równe prawdopodobieństwo zarówno wewnątrzgatunkowej, jak i międzygatunkowej ksenogamii.

II. Mechanizmy prezygotyczne - zapobiegać zapłodnieniu. W tym samym czasie to się dzieje eliminacja gamet ojcowskich(geny), ale gamety matczyne (geny) są zachowane. Izolacja prezygotyczna może być albo podstawowy, oraz wtórny.

U zwierząt mechanizmy izolacji prezygotycznej są zwykle związane ze śmiercią gamet ojcowskich. Na przykład u owadów obserwuje się śmierć męskich gamet w przewodach płciowych zapłodnionych samic z powodu reakcji immunologicznych.

Mechanizmy prezygotyczne w roślinach obejmują:

1. Śmierć gametofitów męskich obcego gatunku: brak kiełkowania ziaren pyłku na znamię słupka, śmierć łagiewki pyłkowej w stylu lub w zalążku, śmierć plemników w łagiewce pyłkowej lub w woreczku zarodkowym.

2. Niekonkurencyjność pyłku obcego gatunku w stosunku do pyłku własnego gatunku, gdy wspólnie padają na piętno słupka.

III. Mechanizmy postzygotyczne - zapobiegać przenoszeniu genów gatunków rodzicielskich do kolejnych pokoleń przez hybrydy. Ta forma izolacji międzygatunkowej może wystąpić wśród hybryd pierwszej generacji, hybryd drugiej generacji oraz wśród krzyżówek wstecznych (krzyżówek wstecznych). Izolacja pokopulacyjna prowadzi do śmierci gamet; uformowany losowo. Do najczęstszych mechanizmów postzygotycznych należą następujące formy:

1. Niezdolność lub obniżona sprawność mieszańców w porównaniu z gatunkami rodzicielskimi (lub po prostu niezdolność).

1.1. Pełna dokonstytucyjny, lub niepełnosprawność morfofizjologiczna. Oznacza absolutną niemożność rozwoju hybryd nawet w kontrolowanych warunkach. Związany z niemożliwością prawidłowej morfogenezy z powodu niezgodności genomów rodzicielskich. Obejmuje śmierć zygot, embrionów, siewek, osobników młodocianych i dziewiczych.

1.2. Zmniejszona sprawność konstytucyjna. Wyraża się w pojawieniu się morfoz i terat (deformacji), zmniejszeniu przeżycia. Obniżona sprawność konstytucyjna w dużej mierze determinuje wszystkie inne formy niepełnosprawności.

1.3. Niezdolność do przystosowania się do abiotycznych (fizyko-chemicznych) czynników siedliskowych. Od nieprzydatności konstytucyjnej różni się tym, że możliwe jest stworzenie warunków, w których mieszańce nieprzystosowane w środowisku naturalnym będą się normalnie rozwijać. Na przykład u roślin naturalnymi czynnikami ograniczającymi mieszańce są: niewystarczająca wilgotność, brak światła, brak niektórych składników odżywczych mineralnych, ruch środowiskowy (wiatr, opady), zmiany temperatury i wilgotności, niewystarczająca długość sezonu wegetacyjnego. W praktyce eliminacja niekorzystnego wpływu czynników fizykochemicznych oznacza kiełkowanie nasion mieszańców na bibule filtracyjnej w wilgotnej komorze, uprawę sadzonek w doniczkach torfowo-próchniczych w terenie zamkniętym, wczesną produkcję mieszańców w warunkach kontrolowanych ( gdy mają czas na przygotowanie się do zimowania), pierwsze zimowanie w zamkniętym terenie.

1.4. Niezdolność przystosowania się do czynników biotycznych siedliska szczególnie odporność na szkodniki i choroby.

1.5. Niekonkurencyjność(przede wszystkim brak konkurencji w stosunku do gatunków rodzicielskich lub bliskich). W siedliskach zaburzonych, w krajobrazach antropogenicznych oraz na peryferiach nisz ekologicznych (dla roślin, na peryferiach obszarów edafofitocenotycznych) ta forma nieprzydatności odgrywa mniejszą rolę.

2. Całkowity lub częściowy spadek płodności mieszańców (niepłodność).

2.1. Niepłodność całkowita (konstytucyjna)- polega na niemożności rozmnażania płciowego w każdych warunkach. U roślin występuje przy całkowitym braku kwiatów lub tworzeniu brzydkich kwiatów (na przykład przy hybrydyzacji międzygatunkowej u wierzby).

2.2. Zmniejszona płodność- na przykład spadek liczby kwiatów w roślinach.

2.3. Sterylność segregacji- naruszenie normalnej segregacji chromosomów podczas mejozy. W rezultacie normalna gametogeneza (sporogeneza) jest niemożliwa. Wśród zwierząt taką bezpłodność obserwuje się u mułów (mieszańce konia i osła), nars (mieszańce wielbłąda jednogarbnego i dwugarbnego), kidus (mieszańce sobola i kuny), kajdanek (mieszańce zająca brunatnego i zająca białego).

2.4. Niepełnosprawność etologiczno-reprodukcyjna hybrydy u zwierząt. Polega na naruszeniu zachowań reprodukcyjnych, na przykład dewiacyjnych zachowań podczas zalotów, budowania gniazd, wychowywania potomstwa.

Na przykład w różnych gatunkach papug gołąbków (rodzaj Agapornis) podczas budowy gniazd obserwuje się różne zachowania: osobniki tego samego gatunku ( A. persona) noszą w dziobach kawałki materiału budowlanego, podczas gdy przedstawiciele innego gatunku ( A. roseicollis) włóż je pod pióra. Hybrydy międzygatunkowe ( F 1 ) wykazywały mieszany typ zachowania: najpierw ptaki próbowały wkładać materiał budowlany do piór, potem wyjmowały go, chwytały w dziób, a potem wszystko zaczynało się od nowa.

Podobne pośrednie formy zachowań stwierdzono w zachowaniach demonstracyjnych zięb oraz w naturze sygnałów dźwiękowych świerszczy.

Tak więc, w odniesieniu do gatunków sympatrycznych, możliwe jest istnienie szerokiej gamy barier izolujących, które uniemożliwiają ich całkowite wymieszanie (integracja wtórna). Jednocześnie żadna z tych barier (oczywiście z wyjątkiem całkowitej niemożności konstytucyjnej hybryd) nie jest nie do pokonania. Dlatego podobieństwo między różnymi gatunkami może być konsekwencją nie tylko konwergencji w podobnych siedliskach, ale także wynikiem poziomy , lub boczny transfer genów (przepływ genów).

Bioróżnorodność

Różnorodność biologiczna to całość różnych organizmów żywych, zmienność między nimi oraz kompleksy ekologiczne, których są częścią, co obejmuje różnorodność w obrębie gatunku, między gatunkami i ekosystemami.

Różnorodność biologiczna jest jednym z najważniejszych zasobów biologicznych.

Zasób biologiczny to materiał genetyczny, organizmy lub ich części lub ekosystemy wykorzystywane lub potencjalnie użyteczne dla ludzkości, w tym naturalna równowaga w ekosystemach i między ekosystemami.

Wyróżnia się następujące poziomy różnorodności biologicznej:

różnorodność alfa to liczba gatunków w społeczności;

różnorodność beta - liczba społeczności na danym obszarze;

różnorodność gamma - całkowita liczba gatunków i zbiorowisk na określonym obszarze;

omega-diversity – globalna różnorodność (liczba gatunków i zbiorowisk na rozległych obszarach).

Jednak wszystkie formy różnorodności opierają się na genetycznej różnorodności wewnątrzgatunkowej (wewnątrzpopulacyjnej i międzypopulacyjnej).

Preambuła

Ludzkość zawsze miała negatywny wpływ na swoje środowisko naturalne. Irracjonalne niszczenie przyrody wielokrotnie prowadziło do śmierci starożytnych cywilizacji, do zmiany biegu historii. Jednak dopiero pod koniec drugiego tysiąclecia stało się jasne, że interakcja między ludzkością a otaczającą ją przyrodą przybiera charakter przedłużającego się globalnego konfliktu, którego nazwa to: globalny kryzys środowiskowy .

Wyczerpywanie się zasobów energetycznych i surowcowych planety, globalna zmiana klimatu, wylesianie, degradacja gleby, brak dobrej jakości świeżej wody i wysokiej jakości żywności, a w konsekwencji wzrost sprzeczności społecznych, gospodarczych, politycznych i militarnych - to krótka lista przejawów globalnego kryzysu ekologicznego. Od połowy XX wieku ludzkość zdała sobie sprawę, że wymienione problemy są ze sobą ściśle powiązane, że nie mogą być rozwiązywane osobno przez poszczególne kraje: zapobieganie globalnej katastrofie ekologicznej, wszechstronna współpraca organizacji zawodowych, państwowych i publicznych na poziomie międzynarodowym.

Prawie czterdzieści lat temu (1972) w Sztokholmie odbyła się pierwsza konferencja ONZ na temat środowiska ludzkiego. Na tym forum nakreślono ogólne zasady współpracy międzynarodowej w dziedzinie ochrony przyrody.

Na podstawie decyzji konferencji sztokholmskiej sformułowano nowoczesne zasady ochrony środowiska życia.

Pierwsza zasada to zasada uniwersalnego połączenia w dzikiej przyrodzie: utrata jednego ogniwa w złożonym łańcuchu troficznym i innych połączeń w przyrodzie może prowadzić do nieprzewidzianych rezultatów. Zasada ta opiera się na klasycznych wyobrażeniach o istnieniu związków przyczynowo-skutkowych między elementami superorganizmów systemów biologicznych, a wiele z tych relacji prowadzi do powstania różnych łańcuchów, sieci i piramid.

Stąd wynika zasada potencjalnej użyteczności każdego składnika żywej przyrody : nie można przewidzieć, jakie znaczenie ten lub inny gatunek będzie miał dla ludzkości w przyszłości . W opinii publicznej rozróżnienie gatunków na „użyteczne” i „szkodliwe” traci swoje znaczenie, a pogląd, że „szkodliwy lub zachwaszczony gatunek to po prostu organizm nie na miejscu”.

W oparciu o zasady uniwersalnego połączenia i potencjalnej użyteczności każdego składnika żywej natury powstaje koncepcja nieingerencji w procesy zachodzące w naturalnych ekosystemach: „Nie wiemy dlaczego” Ten będzie, więc najlepiej zostawić to tak, jak jest”. Idealny sposób na oszczędzanie status tak rozważano utworzenie obszarów chronionych z bezwzględnym reżimem rezerwowym. Jednak praktyka konserwatorska pokazała, że ​​współczesne ekosystemy utraciły już zdolność do naturalnego odnawiania się, a do ich zachowania wymagana jest aktywna interwencja człowieka.

W rezultacie przejście od koncepcji nieinterwencji i zachowania status quo do koncepcja zrównoważonego rozwoju społeczeństwa i biosfery. Pojęcie zrównoważonego rozwoju zakłada zwiększenie potencjału ekologicznego i zasobowego naturalnych ekosystemów, tworzenie zrównoważonych kontrolowanych ekosystemów, zaspokojenie potrzeb społeczeństwa na zasoby naturalne w oparciu o naukowo uzasadnione racjonalne, zrównoważone i wielozadaniowe zarządzanie przyrodą, ochronę, ochronę i reprodukcja wszystkich składników ekosystemów.

Dalszy rozwój koncepcji zrównoważonego rozwoju nieuchronnie prowadził do: zasada konieczności zachowania różnorodności biologicznej : tylko zróżnicowana i różnorodna przyroda jest zrównoważona i wysoce produktywna . Zasada konieczności zachowania różnorodności biologicznej jest w pełni zgodna z podstawowymi zasadami bioetyki: „każda forma życia jest niepowtarzalna i niepowtarzalna”, „każda forma życia ma prawo do istnienia”, „co nie jest przez nas stworzone, nie powinny być przez nas zniszczone”. Jednocześnie o wartości genotypu decyduje nie jego przydatność dla człowieka, ale jego wyjątkowość. W ten sposób uznano, że zachowanie puli genów jest obowiązkiem dalszej ewolucji.

Prawie 20 lat temu (1992) w Rio de Janeiro, na Konferencji Narodów Zjednoczonych w sprawie Środowiska i Rozwoju (UNCED), przyjęto dokument historyczny: Konwencja o różnorodności biologicznej .

Na konferencji UNCED uznano, że spadek różnorodności biologicznej jest jedną z głównych przyczyn postępującej degradacji naturalnych ekosystemów. Nie ulega wątpliwości, że tylko przy zachowaniu optymalnego poziomu różnorodności możliwe jest tworzenie ekosystemów odpornych na ekstremalne działanie czynników fizycznych i chemicznych, szkodniki i choroby.

Zatrzymanie produktywności sztucznych ekosystemów jest również związane z niskim poziomem bioróżnorodności, przy czym obecnie uprawia się tylko 150 gatunków roślin uprawnych i 20 gatunków zwierząt domowych. Jednocześnie niski poziom zróżnicowania globalnego łączy się z niskim poziomem zróżnicowania lokalnego, z przewagą monokultury lub rotacji kulturowych o krótkim okresie rotacji.

W związku z tym istnieje potrzeba szerszego wykorzystania gatunkowego i wewnątrzgatunkowego (genetycznego) potencjału jak największej liczby gatunków nadających się do uprawy w kontrolowanych warunkach.

Naturalnie, aby rozwiązać zestaw zadań związanych z problematyką różnorodności biologicznej, należy najpierw opracować kryteria oceny różnorodności biologicznej, zidentyfikować i ocenić poziom różnorodności w poszczególnych ekosystemach (zespoły przyrodniczo-terytorialne), opracować rekomendacje w celu ochrony i wzmocnienia zidentyfikowanej różnorodności, testowanie i wdrażanie tych zaleceń dla produkcji rolno-przemysłowej.

Za granicą takie prace są aktywnie prowadzone na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci, a front tych prac rozwija się, obejmując coraz więcej krajów, coraz to nowe obszary ludzkiej aktywności. Jednocześnie technologie tradycyjne (TT - technologie tradycyjne) i ekstensywne technologie niskiego poziomu (ELT - ekstensywne niskie technologie) ustępują miejsca intensywnym technologiom wysokiego poziomu (IHT - intensywne wysokie technologie) z najszerszym wykorzystaniem technologii komputerowych (CT - technologie komputerowe). Do wykrywania polimorfizmu wewnątrzgatunkowego coraz częściej stosuje się analizę izoenzymatyczną białek, analizę restryktazową DNA poprzez hybrydyzację jego fragmentów z sondami radioaktywnymi (analiza RELP), a także analizę fragmentów DNA uzyskanych na podstawie łańcuchowej reakcji polimeryzacji DNA (analiza RAPD). używany. Rozszyfrowywanie genomów szerokiej gamy organizmów, tworzenie hybryd somatycznych i organizmów modyfikowanych genetycznie o z góry określonych właściwościach, ich przechowywanie i przyspieszone rozmnażanie za pomocą mikroklonowania – to krótka lista narzędzi z arsenału przełomowych technologii (HDT – posiadające technologie wykopane) oraz bardzo wysokie technologie (VHT - bardzo wysokie technologie), oparte na najnowszych osiągnięciach współczesnej nauki.

Pierwszy paragraf Konwencji o różnorodności biologicznej stanowi, że „… kraje przystępujące do Konwencji muszą określić składniki różnorodności biologicznej”. W 1995 roku Rosja ratyfikowała Konwencję o Bioróżnorodności i tym samym zobowiązała się do udziału w realizacji postanowień Konferencji UNCED. Zgodnie z Konwencją o Bioróżnorodności zostały opracowane i przyjęte do realizacji w naszym kraju programy badań bioróżnorodności.

Jednak prace nad badaniem i ochroną bioróżnorodności są w naszym kraju niedopuszczalnie powolne. Nie trzeba liczyć na fundamentalne zmiany w społeczeństwie, w wyniku których z wielu powodów sytuacja zmieni się dramatycznie na lepsze. Przede wszystkim problem identyfikacji i ochrony bioróżnorodności implikuje wykorzystanie opisanych powyżej intensywnych wysokich technologii (IHT), które naturalnie charakteryzują się wysokimi kosztami sprzętu i materiałów eksploatacyjnych, wykorzystaniem wykwalifikowanych pracowników oraz atrakcyjnością zasoby z pokrewnych obszarów rolnictwa i leśnictwa. Po drugie (a może po pierwsze) taka praca powinna być wspierana na wszystkich poziomach społecznych: państwowym, zawodowym i publicznym.

Jednak część prac można wykonać już dziś, nawet przy skrajnie niewystarczającym wsparciu finansowym i materialnym – przy zaangażowaniu technologii tradycyjnych (TT) i rozległych technologii niskiego poziomu (ELT). Ponadto nie można pominąć możliwości współpracy międzynarodowej z wykorzystaniem technologii komputerowej (CT) i wysokich technologii (HT), opartej na potencjale intelektualnym studentów i nauczycieli akademickich.

różnorodność genetyczna

Genetyczna różnorodność wewnątrzgatunkowa jest zdeterminowana przez strukturę puli alleli i pulę genową populacji.

Pula alleli to zbiór alleli w populacji.. Do ilościowego opisu struktury puli alleli stosuje się pojęcie „częstości alleli”.

Pula genów to zestaw genotypów w populacji.. Do ilościowego opisu struktury puli genów stosuje się pojęcie „częstości genotypów”.

Do opisu różnorodności genetycznej stosuje się następujące wskaźniki:

– proporcja genów polimorficznych;

– częstości alleli dla genów polimorficznych;

– średnia heterozygotyczność dla genów polimorficznych;

– częstotliwość genotypów.

Na podstawie tych wskaźników obliczane są różne wskaźniki różnorodności (np. Shannon-Over, Simpson).

W przypadku elementarnych cech biochemicznych (na przykład podczas badania polimorfizmu białek lub polimorfizmu DNA) stosunkowo łatwo jest określić poziom bioróżnorodności za pomocą tych wskaźników.

Jednak w przypadku złożonych cech, które są dziedziczone w złożony sposób (na przykład produktywność, odporność na niekorzystne czynniki stresowe, rytmy rozwojowe), podejście to nie ma zastosowania. Dlatego poziom różnorodności oceniany jest mniej rygorystycznie.

Bezpośrednie badanie genomów ogromnej liczby gatunków interesujących człowieka to kwestia odległej przyszłości (przynajmniej na obecnym poziomie rozwoju genomiki molekularnej).

Jednak identyfikacja, ochrona, wzmacnianie i racjonalne wykorzystanie różnorodności genetycznej takich gatunków to zadanie wymagające natychmiastowego rozwiązania.

Szybki rozwój hodowli nie wynika z powszechnego stosowania nowoczesnych metod (odmiany i rasy transgeniczne są nadal egzotyczne), ale z ekstensywnego poszerzania zakresu prac hodowlanych.

Jest to możliwe, jeśli taka praca jest ekonomicznie opłacalna: wyniki można uzyskać w stosunkowo krótkim czasie, a efekt wdrożenia tych wyników jest dość wysoki.

Jak wiecie, selekcja opiera się na fenotypach. Oznacza to, że za pewnym fenotypem kryje się odpowiedni genotyp.

Selekcja przez allele praktycznie nie jest przeprowadzana (z wyjątkiem selekcji na poziomie haploidów, selekcji samozapylaczy i selekcji organizmów transgenicznych).

I wtedy zaczyna się zabawa: z wielu alleli występujących w naturalnych, półnaturalnych i sztucznych populacjach tylko te, które są korzystne dla człowieka, ale nie dla samych organizmów, są chronione i wykorzystywane.

Następnie, przy dużym zróżnicowaniu genotypowym, można zaobserwować niski poziom zróżnicowania allelicznego.

Jednym z pierwszych hodowców, który pomyślał o potrzebie zachowania i zwiększenia różnorodności alleli, był Nikołaj Iwanowicz Wawiłow.

Przeciwnicy N.I. Wawiłowowi zarzucano (i zarzucano!) brak praktycznego wyjścia. Tak, N.I. Wawiłow nie był praktycznym hodowcą tworzącym nowe genotypy. Szukał nie kombinacji alleli, ale samych alleli.

A w naszych czasach powinniśmy myśleć nie o różnorodności odmian i ras, ale o różnorodności puli alleli, która pozwala nam tworzyć nowe odmiany i rasy.

Dlatego tworząc kolekcje o najwyższym możliwym poziomie bioróżnorodności należy zbierać materiał z różnych populacji, nawet jeśli na obecnym poziomie rozwoju genetyki i selekcji materiał ten nie może być od razu wykorzystany.

Innymi słowy, zbiór zawierający genotypy a1a1, a2a2 i a3a3 jest bardziej wartościowy niż zbiór genotypów a1a1, a1a2, a2a2, chociaż na zewnątrz (pod względem liczby fenotypów i genotypów) są równoważne.

Rozważając systemy dialle ( Ach lub ALE-a 1 ,a 2 ,a 3 …a n) raczej warunkowo można wyróżnić cztery poziomy różnorodności genetycznej na podstawie częstości alleli:

- Częstotliwość rzadkiego allelu wynosi 10 -6 ... 10 -3. To jest poziom częstości mutacji, najniższy poziom różnorodności allelicznej. Występuje tylko w bardzo dużych populacjach (miliony osobników).

– Rzadka częstotliwość alleli 0,001…0,1. To jest niski poziom. Częstość homozygot dla tego allelu jest mniejsza niż 1%.

– Rzadka częstotliwość alleli 0,1…0,3. To jest akceptowalny poziom. Częstość homozygot dla tego allelu jest mniejsza niż 10%.

– Rzadka częstotliwość alleli 0,3…0,5. Jest to najwyższy poziom w systemie dialle: częstość homozygot dla tego allelu jest porównywalna z częstością homozygot i heterozygot złożonych dla alternatywnych alleli.

Rozważając systemy polialleliczne ( a 1 , a 2 , a 3 … a n) poziom różnorodności genetycznej zależy bardziej od liczby alleli w locus niż od częstotliwości tych alleli.

Podstawowe mechanizmy powstawania różnorodności genetycznej

Źródłami nowych genotypów są rekombinacja powstające podczas mejozy i rozmnażania płciowego, a także w wyniku różnych procesów paraseksualnych.

Głównymi źródłami nowych alleli w populacji są proces mutacji oraz imigracja nosiciele nowych alleli.

Dodatkowe źródła są związane z bocznym (poziomym) transferem genów z jednego gatunku biologicznego do drugiego: albo podczas międzygatunkowej hybrydyzacji płciowej, albo podczas symbiogenezy, albo z udziałem organizmów pośredniczących.

Pojedyncza mutacja to rzadkie zdarzenie. W populacji stacjonarnej zmutowany allel może: przez przypadek nie przechodź do następnego pokolenia.

Wynika to z faktu, że prawdopodobieństwo utraty zmutowanego allelu L zależy od liczby potomstwa N w rodzinie: L=1 w N=0; L= 1/2 at N=1; L=1/4 w N=2; L=1/8 w N=3; L=(1/2) X w N=X. Średnia płodność pary osobników równa 2 potomstwu, które osiągnęło wiek rozrodczy, ale rzeczywista płodność rozłożone zgodnie z prawem Poissona w zakresie od 0 do X. Jeśli rzeczywista płodność pary jest wysoka, to prawdopodobieństwo przekazania mutacji przynajmniej jednemu potomstwu jest również wysokie. Jeśli płodność jest zmniejszona (lub równa 0), to prawdopodobieństwo utrzymania mutacji również jest zmniejszone (lub równe 0).

Z obliczeń wynika, że ​​na 100 nowych mutacji w każdym kolejnym pokoleniu zachowana zostanie tylko część z nich:

Pokolenia

przeżyć

W ten sposób pod wpływem całkowicie losowych czynników zmutowany allel stopniowo znika (jest eliminowany) z populacji.

Jednak pod wpływem wielu czynników częstość zmutowanego allelu może wzrosnąć (aż do jego utrwalenia).

W obecności migracji wydajność dryfu genów jest zmniejszona. Innymi słowy, w systemach populacyjnych można pominąć efekt dryfu genetycznego. Jednak wraz z imigracją w populacjach stale pojawiają się nowe allele (nawet jeśli te allele są niekorzystne dla ich nosicieli).

Mechanizmy zwiększania poziomu różnorodności genetycznej

1. Proces mutacji (presja mutacji) w dużych populacjach

Ta sama mutacja z tą samą częstotliwością q występuje w każdym pokoleniu (jeśli przyjmiemy, że liczebność populacji jest duża: miliony osobników).

Jednocześnie zmutowany allel może zostać utracony pod wpływem czynników losowych (m.in. z powodu mutacji wstecznych). Jeśli mutacje wsteczne nie są brane pod uwagę, to rzeczywista częstość zmutowanego allelu wzrasta nieliniowo. Zależność częstości zmutowanego allelu od numeru seryjnego generacji można w przybliżeniu przybliżyć funkcją logarytmiczną. Obliczenia pokazują, że częstość recesywnego, selektywnie neutralnego zmutowanego allelu (i prawdopodobieństwo jego manifestacji fenotypowej) wzrasta w przybliżeniu w następujący sposób:

Pokolenia

q (a), ×10 – 6

q 2 (aaa), ×10 – 12

Tak więc w populacji długoterminowej (o dużej liczebności) prawdopodobieństwo manifestacji fenotypowej recesywnego allelu zmutowanego wzrasta dziesiątki i setki razy z powodu presja mutacji. Jednocześnie należy uznać, że realne populacje istnieją przez ograniczoną liczbę pokoleń, więc presja mutacji nie może zasadniczo zmienić struktury genetycznej populacji.

2. Dryf genów (procesy genetyczno-automatyczne)

Dryf genetyczny to losowa zmiana częstości alleli selektywnie neutralnych (lub pseudoneutralnych) w małych, izolowanych populacjach. W małych populacjach rola pojedynczych osobników jest wielka, a przypadkowa śmierć jednego osobnika może prowadzić do znaczącej zmiany puli alleli.

Im mniejsza populacja, tym większe prawdopodobieństwo losowej zmiany częstości alleli. Im niższa częstotliwość alleli, tym większe prawdopodobieństwo jego eliminacji.

W ultramałych populacjach (lub populacjach, które wielokrotnie zmniejszają swoją liczebność do poziomu krytycznego), z całkowicie losowych powodów zmutowany allel może zająć miejsce normalnego allelu, tj. dziać się losowe zatwierdzenie zmutowany allel. W efekcie zmniejsza się poziom różnorodności genetycznej.

Dryf genetyczny można również zaobserwować w wyniku efektu lejka genetycznego (efekt wąskiego gardła): jeśli populacja na jakiś czas zmniejsza się, a następnie zwiększa swój rozmiar (efekt założycieli nowej populacji byłysitu, odrodzenie populacji po katastrofalnym spadku populacji wsitu).

3. Dobór naturalny (naturalnywybór)

Naturalna selekcja - to zestaw procesów biologicznych, które zapewniają zróżnicowanie reprodukcja genotypów w populacjach.

Dobór naturalny jest czynnikiem kierunkowym w procesie ewolucyjnym, siłą napędową ewolucji. Nazywa się kierunek doboru naturalnego wektor wyboru.

Forma początkowa (wiodąca) to wybór jazdy, który prowadzi do zmiana struktura genetyczna i fenotypowa populacji.

Istota selekcji kierującej polega na gromadzeniu i wzmacnianiu genetycznie zdeterminowanych odchylenia z oryginalnego (normalnego) wariantu cechy. (W przyszłości początkowa wersja cechy może stać się odchyleniem od normy.)

W trakcie prowadzenia selekcji wzrasta częstość alleli i genotypów o maksymalnej sprawności.

Selekcja kierująca przejawia się zatem w postaci stabilnej i do pewnego stopnia ukierunkowanej zmiany częstości alleli (genotypów, fenotypów) w populacji.

Początkowo, podczas selekcji, poziom bioróżnorodności wzrasta, następnie osiąga maksimum, a na końcowych etapach selekcji spada.

4. Dziedziczenie powiązane

Kierująca forma selekcji działa na kilka (ograniczających) cech, na kilka genotypów i alleli kilku genów. Jeśli jednak gen, który ma zostać wybrany (na przykład korzystny allel ALE) jest powiązany z selektywnie neutralnym lub pseudoneutralnym genem (na przykład allel N), następnie neutralna częstotliwość alleli N również się zmieni.

Istnieją dwa rodzaje sprzęgieł: prawdziwe i quasi-sprzęgłowe.

W prawdziwym sprzężeniu allele selekcyjne i neutralne ( A oraz N) są (zlokalizowane) na tym samym chromosomie. Następnie selekcja na korzyść haplotypu JAKIŚ zwiększy częstotliwość alleli N.

Kiedy allel jest quasi-związany ALE oraz N są zlokalizowane w różnych chromosomach, ale są połączone wspólnymi procesami morfogenetycznymi (korelacje ontogenetyczne). Następnie, podobnie jak w poprzednim przypadku, częstość allelu selektywnie neutralnego N ulegnie zmianie.

Mechanizmy utrzymania wysokiego poziomu różnorodności genetycznej w populacjach naturalnych

1. Równowaga obojętna w dużych populacjach

W populacjach o dużej liczebności losowo utworzona (np. w wyniku efektu wąskiego gardła) struktura puli alleli może być zachowana przez długi czas, nawet jeśli rozważana cecha jest selektywnie neutralna.

2. Migracje

Migracje to ruchy nosicieli informacji genetycznej (osobniki, nasiona, zarodniki) z jednej populacji do drugiej. W obecności migracji wpływ dryfu genetycznego i doboru naturalnego jest znacznie zmniejszony. W rezultacie:

a) zapobiega się degeneracji struktury genetycznej populacji (nie ma eliminacji alleli, genotypów, cech);

b) w populacji można znaleźć cechy (allele, genotypy), które obniżają jego dopasowanie.

3. Naturalna selekcja dla odmiany

Poza doborem kierującym, który zmienia strukturę genetyczną populacji, istnieje wiele form doboru, które tę strukturę zachowują.

1. Selekcja na korzyść heterozygot. W wielu przypadkach heterozygoty są lepiej przystosowane niż którakolwiek z homozygot (zjawisko heterozy lub naddominacji). Następnie w populacji stabilizująca selekcję pod kątem różnorodności zachowanie istniejącego poziomu różnorodności biologicznej.

2. Wybór zależny od częstotliwości działa w przypadku, gdy dopasowanie fenotypu (genotypu, allelu) zależy od jego częstotliwości. W najprostszym przypadku o zjawisku doboru zależnego od częstotliwości decyduje wewnątrzgatunkowy(wewnątrzpopulacja) konkurencja. W tym przypadku dopasowanie geno/fenotypu jest odwrotnie proporcjonalne do jego częstotliwości: im rzadszy występuje dany geno/fenotyp, tym wyższa jest jego przydatność. Wraz ze wzrostem częstotliwości geno/fenotypu spada jego sprawność.

Te formy selekcji można zaobserwować w czystej postaci, ale można je również łączyć z innymi formami selekcji, na przykład selekcją na korzyść heterozygot połączoną z selekcją krewniaczą (selekcja grupowa) lub selekcją zależną od częstotliwości połączoną z selekcją płciową.

Powiązany wybór (grupa) działa w przypadku, gdy cecha neutralna lub wręcz szkodliwa dla danego osobnika (o danym fenotypie, genotypie, allelu) okaże się użyteczna dla grupy (rodziny). Ta forma selekcji prowadzi do powstania cech altruistycznych.

dobór płciowy- Jest to forma doboru naturalnego oparta na rywalizacji osobników jednej płci (zazwyczaj męskiej) o kojarzenie się z osobnikami drugiej płci. Jednocześnie dopasowanie genotypu (fenotypu) ocenia się nie na podstawie jego przeżywalności, ale udziału w reprodukcji. Ta forma selekcji może prowadzić do pojawienia się i zachowania cech, które zmniejszają przeżywalność (dostosowanie konstytucyjne) ich nosicieli.

4. Dziedziczenie powiązane

Jeśli selekcja stabilizująca (lub inna forma selekcji, która sprzyja zachowaniu struktury genetycznej populacji) działa na wybrany gen ALE, wtedy zachowana zostanie nie tylko pewna częstotliwość tego allelu, ale także pewne częstotliwości alleli neutralnych z nim związanych.

Budowanie odpornych ekosystemów

Stabilność systemu w najprostszym przypadku jest determinowana przez addytywną stabilność jego elementów konstrukcyjnych. Do głównych wskaźników odporności poszczególnych roślin należą: mrozoodporność, odporność na straty transpiracyjne w okresie zimowo-wiosennym, odporność pąków, kwiatów i jajników na mróz, odporność na brak lub nadmiar ciepła, promieniowanie słoneczne oraz skrócony okres wegetacyjny ; odporność na ciepło i suszę; korespondencja między rytmami przechodzenia fenofaz a sezonowymi zmianami warunków środowiskowych; odporność na określone wartości pH, stężenia soli; odporność na szkodniki i choroby; równowaga procesów fotosyntezy i reprodukcji. Jednocześnie środowisko otaczające organizmy stopniowo się zmienia – problem zmian klimatycznych staje się już problemem globalnym, politycznym. Na przykład w ciągu ostatnich 50 lat (w porównaniu z latami 1940–1960) w centralnej Rosji średnia roczna temperatura powietrza wzrosła o 1,2 °C, podczas gdy wilgotność względna spadła o 3%. Zmiany te są jeszcze bardziej wyraźne w okresie zimowo-wiosennym: temperatura powietrza w styczniu, lutym i marcu wzrosła o 4,4°C, a wilgotność w marcu i kwietniu spadła o 10%. Takie zmiany temperatury i wilgotności znacznie zwiększają straty transpiracyjne roślin drzewiastych w okresie zimowo-wiosennym.

Niestety obecny poziom rozwoju nauki nie pozwala nam w pełni przewidzieć zmian w środowisku, które zajdą nawet w najbliższej przyszłości i przewidzieć nie tylko zmiany klimatyczne, ale także pojawienie się nowych szkodników, patogenów, konkurentów, itd. Dlatego jedynym niezawodnym sposobem na zwiększenie stabilności i produktywności naturalnych ekosystemów jest zwiększenie poziomu heterogeniczności, heterogeniczności genetycznej elementów ekosystemu. Takie heterogeniczne ekosystemy dają możliwość ciągłego i niewyczerpanego zarządzania przyrodą, gdyż w genetycznie heterogenicznych układach występują kompensacyjne interakcje osobników o różnych cechach wzrostu i rozwoju, wrażliwości na dynamikę czynników środowiskowych. W odniesieniu do szkodników i chorób taki heterogeniczny ekosystem charakteryzuje się zbiorową odpornością grupową, która jest determinowana interakcją wielu cech strukturalnych i funkcjonalnych poszczególnych biotypów (ekotypów, izoreagentów).

Do tworzenia niejednorodnych sztucznych plantacji (plantacji) wykorzystuje się rośliny rozmnażane wegetatywnie mieszanki klonów , lub kompozycje poliklonalne - w pewien sposób wybrane kombinacje siewek należących do różnych odmian klonów. Ponadto każdy klon musi mieć cechy, których nie mają inne klony. Najważniejszą taką cechą jest: rytm rozwoju pędów . Z kolei rytm rozwoju pędów zdeterminowany jest gatunkową i osobniczą specyfiką genetycznie zdeterminowanych programów ontogenezy.

Tak więc, aby stworzyć kompozycje poliklonalne, konieczne jest zidentyfikowanie wśród roślin dziko rosnących (lub na plantacjach kolekcji) wewnątrzgatunkowych grup, które stabilnie różnią się zestawem cech. Jednocześnie najważniejsza jest nie siła różnic, ale ich stałość, tj. zdolność do przetrwania w serii pokoleń (przynajmniej przy rozmnażaniu wegetatywnym) w określonych warunkach wzrostu.

Jako takie ugrupowanie wewnątrzgatunkowe zwykle pojawia się forma(przemiana). Niestety bardzo często termin ten traktowany jest dość swobodnie, nazywając formy i ekotypy oraz odmiany (odmiany) i izoreagenty (formy w wąskim znaczeniu tego słowa) i biotypy; w mikrosystematyce forma jest uważana za wewnątrzgatunkową kategorię taksonomiczną (forma).

Podczas izolowania form przede wszystkim zwraca się uwagę na cechy morfologiczne. Jednocześnie w różnych gatunkach roślin, ze względu na równoległą zmienność, wyróżnia się formy o tej samej nazwie, różniące się konfiguracją liści (typowe wulgarny, liściaste latifolia, angustifolia angustifolia, drobnolistny parvifolia, lancetowaty lancifolia, eliptyczny eliptyka, zaokrąglony jajowaty crassifolia, zaokrąglony rotunda; niektóre rodzaje blaszek liściowych otrzymują specjalne nazwy, np. orbiculata- szeroko owalny, sercowaty u nasady i zaostrzony u góry), zależnie od koloru liści (monochromatyczny kolor, wielokolorowy odbarwiać, Zielony viridis gołąb glaukofila, błyszczący wspaniałości, srebrzysty Argentea), według konfiguracji korony (kulista sphaerica płacz wahadło, piramidalny piramidalis); różnym odmianom (odmianom) przypisuje się zwykle rangę f. kult ze szczegółowym opisem morfologii.

W bardziej szczegółowym opisie form stosuje się różne wskaźniki morfometryczne, które w roślinach drzewiastych obejmują: siłę wzrostu (w szczególności roczny przyrost średnicy pnia), rodzaj rozgałęzienia, kąt rozgałęzienia, długość międzywęźli, intensywność rozgałęzień i pęd długość, rozmiar liścia. Wskaźniki te ujawniane są przez bezpośrednią obserwację, są łatwo digitalizowane i mogą być przetwarzane matematycznie przy użyciu metod statystyki zmienności, które umożliwiają ocenę uwarunkowań genetycznych cech.

Wiadomo, że poliploidalność jest szeroko rozpowszechniona wśród roślin. W związku z tym identyfikacja grup wewnątrzgatunkowych (wewnątrzpopulacyjnych), które różnią się według liczby chromosomów, mógłby pozwolić na jednoznaczne opisanie poziomu różnorodności. Do określenia liczby chromosomów stosuje się różne metody cytogenetyczne, w szczególności bezpośrednia liczba chromosomów w dzielących się komórkach. Jednak nie zawsze jest to możliwe, dlatego liczbę chromosomów często określa się metodami pośrednimi, np. metoda palinometryczna(według wielkości ziaren pyłku).

Jednak wszystkie te wskaźniki są statyczne, nie odzwierciedlają procesu realizacji informacji genetycznej. Jednocześnie wiadomo, że w trakcie morfogenezy kształtuje się jakakolwiek cecha. Na podstawie analizy morfogenezy dokonuje się selekcji ontobiomorf oraz zgodnie z sezonowymi zmianami pokroju roślin, fenobiomorfy. Stosując dynamiczne wskaźniki różnorodności, zbiór genów organizmu można traktować jako program jego ontogenezy (rozwoju indywidualnego), aw szczególnych przypadkach jako program morfogenezy (kształtowania).

Obietnica takiego podejścia została pokazana w pracach C. Waddington, N.P. Krenke i inne klasyki nauk przyrodniczych.

Polimorfizm dziedziczny populacji naturalnych. obciążenie genetyczne. Proces specjacji z udziałem takiego czynnika, jak dobór naturalny, tworzy różnorodne formy życia dostosowane do warunków życia. Spośród różnych genotypów, które pojawiają się w każdym pokoleniu ze względu na rezerwę dziedzicznej zmienności i rekombinacji alleli, tylko ograniczona liczba determinuje maksymalną zdolność przystosowania się do konkretnego środowiska. Można założyć, że zróżnicowana reprodukcja tych genotypów doprowadzi w końcu do tego, że pule genów populacji będą reprezentowane tylko przez „udane” allele i ich kombinacje. W rezultacie nastąpi zanik zmienności dziedzicznej i wzrost poziomu homozygotyczności genotypów. Jednak tak się nie dzieje, ponieważ proces mutacji trwa, a dobór naturalny wspiera heterozygoty, ponieważ. tłumią szkodliwy wpływ alleli recesywnych. Większość organizmów jest wysoce heterozygotyczna. Ponadto osobniki są heterozygotyczne dla różnych loci, co zwiększa całkowitą heterozygotyczność populacji.

Obecność w populacji kilku równowagowo współistniejących genotypów w stężeniu przekraczającym 1% w najrzadszej postaci (poziom dziedzicznej różnorodności, dla której wystarczy proces mutacji) nazywa się wielopostaciowość. Dziedziczny polimorfizm tworzą mutacje i kombinacyjna zmienność. Jest wspierany przez dobór naturalny i jest adaptacyjny (przejściowy) i stabilny (zrównoważony).

Polimorfizm adaptacyjny powstaje, gdy w różnych, ale regularnie zmieniających się warunkach życia dobór faworyzuje różne genotypy.

Zrównoważony polimorfizm występuje, gdy dobór faworyzuje heterozygoty nad homozygotami recesywnymi i dominującymi. W niektórych przypadkach zrównoważony polimorfizm ma charakter okrężny (patrz Rysunek 1.4, s. 14).

Zjawisko selektywnej przewagi heterozygot nazywa się przewaga. Mechanizm pozytywnej selekcji heterozygot jest inny.

Ze względu na różnorodność czynników środowiskowych dobór naturalny działa jednocześnie w wielu kierunkach. W tym przypadku ostateczny wynik zależy od stosunku intensywności różnych wektory wyboru. Tak więc w niektórych rejonach kuli ziemskiej wysoka częstość występowania semi-letalnego allelu anemii sierpowatej jest wspierana przez preferencyjne przeżycie organizmów heterozygotycznych w warunkach wysokiej zachorowalności na malarię tropikalną. Końcowy wynik doboru naturalnego w populacji zależy od nakładania się wielu wektorów selekcji i przeciwselekcji. Dzięki temu jednocześnie osiągana jest zarówno stabilizacja puli genów, jak i zachowanie dziedzicznej różnorodności.

Zrównoważony polimorfizm nadaje populacji szereg cennych właściwości, które determinują jej znaczenie biologiczne. Populacja niejednorodna genetycznie rozwija szerszy zakres warunków życia, pełniej wykorzystując siedlisko. W jego puli genowej gromadzi się większa ilość rezerwowej zmienności dziedzicznej. W rezultacie nabiera ewolucyjnej elastyczności i może, zmieniając się w tym czy innym kierunku, kompensować wahania środowiskowe w toku rozwoju historycznego.

W populacji genetycznie polimorficznej organizmy o genotypach rodzą się z pokolenia na pokolenie, których przystosowanie nie jest takie samo. W każdym momencie żywotność takiej populacji jest poniżej poziomu, który zostałby osiągnięty, gdyby zawierała tylko najbardziej „udane” genotypy. Wielkość, o jaką dopasowanie rzeczywistej populacji różni się od dopasowania idealnej populacji „najlepszych” genotypów możliwych przy danej puli genów, nazywa się ładunek genetyczny. Jest to rodzaj zapłaty za ekologiczną i ewolucyjną elastyczność. Obciążenie genetyczne jest nieuniknioną konsekwencją polimorfizmu genetycznego.

Zrównoważony polimorfizm genetyczny, różnorodność wewnątrzgatunkowa, rasy ekologiczne i prawdopodobnie podgatunki są jednymi z powodów ewolucyjnej niezmienności gatunków (Severtsov A.S., 2003). Istnienie dwóch lub więcej morf o zrównoważonym polimorfizmie, z których każda jest zaadaptowana we własnej podniszy niszy ekologicznej gatunku, wskazuje, że jakościowo różne strategie adaptacyjne morfów zapewniają ich równe dopasowanie. Kiedy zmienia się sytuacja ekologiczna, jedna z tych podgatunków zyskuje przewagę kosztem innych (innych) podgatunków. Ich liczebność jest utrzymywana lub zwiększana nie tylko dzięki zachowaniu sprawności, ale także dzięki zasobom uwalnianym podczas zmniejszania liczebności lub wymierania tych postaci, dla których ta zmiana w środowisku jest szkodliwa.

Przykładem jest historia polimorfizmu moskiewskiej populacji innantropijnych gołębi skalnych. Kolumbia liwia(Obuchowa, 1987). Polimorfizm populacji tego gatunku jest reprezentowany przez ciągłą serię morfów różniących się kolorem upierzenia: od szarego (slate-szare), uważanego za oryginalne, do czarnego (melanistycznego). Istnieją dwa rodzaje melanizacji piór. W jednym przypadku melanina jest skoncentrowana na końcach ukrytych piór, tworząc czarne plamki. Gdy te plamki rosną, łączą się w jednolity czarny kolor. Ta bardziej powszechna forma melanizacji jest spowodowana silnym genem Black i 5-6 geny z niewielkim efektem fenotypowym. W innym przypadku melanina jest rozprowadzana w wachlarzu z piórami. Dlatego odmiany pośrednie wyglądają na mniej lub bardziej pokryte sadzą lub brudne, przy bardziej nasilonej melanizacji stają się czarne. Ten typ melanizacji jest determinowany silnym genem Dack, a także 5-6 słabym geny (Obuchowa, Kresławski, 1984).

Przed Wielką Wojną Ojczyźnianą w Moskwie dominowała odmiana szara. Melaniści byli nieliczni. W czasie wojny moskiewska populacja gołębi prawie całkowicie wymarła lub została zniszczona. Po wojnie liczba gołębi powoli odbudowywała się aż do 1957 roku, kiedy w związku ze Światowym Festiwalem Młodzieży i Studentów „ptak świata” zaczął patronować i karmić. Wraz ze wzrostem populacji rosła proporcja przeobrażeń melanistycznych. Pod koniec lat 60. XX wieku. odsetek melanistów i odmian pośrednich wynosił około 80%.

Zmiany w proporcji morfów były spowodowane różnicami w ich zachowaniu. Odmiana szara jest bardziej aktywna, leci dalej w poszukiwaniu pożywienia i aktywnie strzeże swoich terytoriów lęgowych. Melaniści są bierni. Ich gniazda na strychach mogą znajdować się blisko siebie. Odmiany pośrednie mają również pośrednią aktywność. W warunkach nieograniczonych zasobów pożywienia zapewnianych przez wysypiska śmieci i opatrunek wierzchni oraz ograniczone miejsca gniazdowania w domach z paneli, odmiana szara nie mogła konkurować z masą melanistów i odmian pośrednich i została wypędzona na strychy, niewygodne dla gniazdowania, gdzie zagęszczenie było niskie. umożliwiła ochronę miejsc lęgowych. Tak więc zmiany w sytuacji ekologicznej prowadzą do zmian w częstości przeobrażeń. Jeden z nich (szary o niskiej populacji), drugi (melaniści o wysokiej populacji) zyskuje przewagę, ale generalnie gatunek zachowuje swoją stabilność i nie zmienia się. Będzie istnieć, nawet jeśli którakolwiek z przemian wyginie.

Do podobnych wyników prowadzi analiza polimorfizmu barwnego samców muchołówki żałobnej. Ficedula hypoleuca(Grinkov, 2000), Ślimaki z Morza Białego (Sergievsky, 1987).

Rasy ekologiczne są tak samo ważne dla utrzymania zastoju ewolucyjnego, jak odmiany o zrównoważonym polimorfizmie. Przykładem są ekologiczne rasy chrząszcza wierzbowca, Lochmea caprea(Coleoptera, Chrysomelidae), na Zvenigorodskaya stacje biologiczne Moskiewski Uniwersytet Państwowy, studiował Micheev (1985). Jeden z dwóch kanałów ras pozostawia Dodatkową rośliną pastewną są wierzby szerokolistne, głównie wierzby kozie i uszate, osika. Inna rasa karmi głównie pozostawia brzoza omszona, dodatkowa roślina pastewna - brzoza brodawkowata. Wymiana w obrębie każdej z ras między chrząszczami żerującymi na roślinach głównych i dodatkowych wynosi około 40%. Wymiana między rasami wierzby i brzozy wynosi 0,3-5%, chociaż drzewa te w wielu zaburzonych fitocenozach mają kontakt z gałęziami. Faktem jest, że larwy i dorośli rasy wierzbowej, z wymuszonym karmienie Liście brzozy obumierają w 100% przypadków. Wręcz przeciwnie, chrząszcze i ich larwy rasy brzozowej żywią się liśćmi wierzby bez szkody dla siebie. W ten sposób rasy są izolowane zarówno ekologicznie, jak i genetycznie. Sztywne powiązanie z roślinami pastewnymi powoduje, że brzozowe chrząszcze na tym terenie są ograniczone do pewnego etapu sukcesji - lasu drobnolistnego. Chrząszcze wierzbowe są ograniczone do siedlisk wilgotnych, w których normalny przebieg sukcesji jest zaburzony - obrzeża lasów, sąsiedztwo osiedli itp. Kiedy zmienia się etap sukcesji, populacje rasy brzozy albo przesuną się, albo wyginą. Rozrzut chrząszczy z zimowania wynosi około 4 km. To samo stanie się z populacjami rasy wierzbowej ze spadkiem wilgotności lub wzrostem presji antropogenicznej. Jednak wyginięcie którejkolwiek z ras nie będzie oznaczało wyginięcia gatunku, ale mozaika biotopy zapewniają zrównoważoną egzystencję każdej z ras. Prawdopodobnie podobne rozumowanie można zastosować do ras geograficznych - podgatunków (A.S. Severtsov, 2003).

Polimorfizm populacji zapewnia więc stabilność całej populacji w przypadku zmiany sytuacji ekologicznej, a także jest jednym z mechanizmów stabilności gatunku w czasie ewolucyjnym.

. Bioróżnorodność . Polimorfizm genetyczny populacji jako podstawa różnorodności biologicznej. Problem ochrony bioróżnorodności

Różnorodność biologiczna odnosi się do wszystkich „wielu różnych żywych organizmów, zmienności między nimi i kompleksów ekologicznych, których są częścią, co obejmuje różnorodność w obrębie gatunku, między gatunkami i ekosystemami”; jednocześnie należy odróżnić różnorodność globalną i lokalną. Różnorodność biologiczna jest jednym z najważniejszych zasobów biologicznych (zasób biologiczny jest uważany za „materiał genetyczny, organizmy lub ich części lub ekosystemy wykorzystywane lub potencjalnie użyteczne dla ludzkości, w tym naturalną równowagę wewnątrz ekosystemów i między ekosystemami”).

Wyróżnia się następujące rodzaje różnorodności biologicznej: alfa, beta, gamma i różnorodność genetyczna. α-różnorodność rozumiana jest jako różnorodność gatunkowa, β-różnorodność to różnorodność zbiorowisk na określonym terytorium; Różnorodność γ jest integralnym wskaźnikiem, który obejmuje różnorodność α i β. Jednak te rodzaje bioróżnorodności opierają się na różnorodności genetycznej (wewnątrzgatunkowej, wewnątrzpopulacyjnej).

Obecność dwóch lub więcej alleli (i odpowiednio genotypów) w populacji nazywa się polimorfizm genetyczny. Warunkowo przyjmuje się, że częstość najrzadszego allelu w polimorfizmie powinna wynosić co najmniej 1% (0,01). Istnienie polimorfizmu genetycznego jest warunkiem koniecznym zachowania bioróżnorodności.

Idee dotyczące potrzeby zachowania polimorfizmu genetycznego w naturalnych populacjach sformułowano już w latach dwudziestych XX wieku. nasi wybitni rodacy. Nikołaj Iwanowicz Wawiłow stworzył doktrynę materiału źródłowego, uzasadniając potrzebę stworzenia repozytoriów światowej puli genowej roślin uprawnych. Alexander Sergeevich Serebrovsky stworzył samą doktrynę puli genów. Pojęcie „funduszu genowego” obejmowało różnorodność genetyczną gatunku, który rozwinął się w trakcie jego ewolucji lub selekcji i zapewnił mu zdolności adaptacyjne i produkcyjne. Sergei Sergeevich Chetverikov położył podwaliny pod badania i metody oceny niejednorodności genetycznej populacji dzikich gatunków roślin i zwierząt.

Globalne problemy środowiskowe nasiliły się po II wojnie światowej. Aby je rozwiązać w 1948 roku powstała Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych(IUCN). Podstawowym zadaniem IUCN było opracowanie: Czerwone Księgi– wykazy gatunków rzadkich i zagrożonych. W latach 1963-1966 pierwszy Międzynarodowa Czerwona Księga. W 1980 roku ukazała się jego czwarta edycja. W latach 1978-1984. opublikowana zostaje Czerwona Księga ZSRR, aw 1985 roku Czerwona Księga Federacji Rosyjskiej.

Jednak ludzkość uświadomiła sobie powagę tego problemu dopiero w ostatniej ćwierci XX wieku. Nieco ponad trzydzieści lat temu (1972) w Sztokholmie odbyła się pierwsza konferencja ONZ na temat środowiska człowieka. Na tym forum nakreślono ogólne zasady współpracy międzynarodowej w dziedzinie ochrony przyrody. Na podstawie decyzji konferencji sztokholmskiej sformułowano nowoczesne zasady ochrony środowiska życia.

Pierwsza zasada to zasada uniwersalnego połączenia w dzikiej przyrodzie: utrata jednego ogniwa w złożonym łańcuchu troficznym i innych połączeń w przyrodzie może prowadzić do nieprzewidzianych rezultatów. Zasada ta opiera się na klasycznych wyobrażeniach o istnieniu związków przyczynowo-skutkowych między elementami superorganizmów systemów biologicznych, a wiele z tych relacji prowadzi do powstania różnych łańcuchów, sieci i piramid.

Stąd wynika zasada potencjalnej użyteczności każdego składnika żywej przyrody : nie można przewidzieć, jakie znaczenie ten lub inny gatunek będzie miał dla ludzkości w przyszłości . W opinii publicznej rozróżnienie gatunków na „użyteczne” i „szkodliwe” traci swoje znaczenie, a pogląd, że „szkodliwy lub zachwaszczony gatunek to po prostu organizm nie na miejscu”.

W oparciu o zasady uniwersalnego połączenia i potencjalnej użyteczności każdego składnika żywej natury powstaje koncepcja nieingerencji w procesy zachodzące w naturalnych ekosystemach: „Nie wiemy dlaczego” Ten będzie, więc najlepiej zostawić to tak, jak jest”. Idealny sposób na oszczędzanie status tak rozważył utworzenie obszarów chronionych z bezwzględnym reżimem rezerwowym. Jednak praktyka konserwatorska pokazała, że ​​współczesne ekosystemy utraciły już zdolność do naturalnego odnawiania się, a do ich zachowania wymagana jest aktywna interwencja człowieka.

W rezultacie przejście od koncepcji nieinterwencji i zachowania status quo do koncepcja zrównoważonego rozwoju społeczeństwa i biosfery. Pojęcie zrównoważonego rozwoju zakłada zwiększenie potencjału ekologicznego i zasobowego naturalnych ekosystemów, tworzenie zrównoważonych kontrolowanych ekosystemów, zaspokojenie potrzeb społeczeństwa na zasoby naturalne w oparciu o naukowo uzasadnione racjonalne, zrównoważone i wielozadaniowe zarządzanie przyrodą, ochronę, ochronę i reprodukcja wszystkich składników ekosystemów.

Dalszy rozwój koncepcji zrównoważonego rozwoju nieuchronnie prowadził do: zasada konieczności zachowania różnorodności biologicznej : tylko różnorodna i różnorodna przyroda jest stabilna i wysoce produktywna . Zasada konieczności zachowania różnorodności biologicznej jest w pełni zgodna z podstawowymi zasadami bioetyki: „każda forma życia jest niepowtarzalna i niepowtarzalna”, „każda forma życia ma prawo do istnienia”, „co nie jest przez nas stworzone, nie powinny być przez nas zniszczone”. Jednocześnie o wartości genotypu decyduje nie jego przydatność dla człowieka, ale jego wyjątkowość. W ten sposób uznano, że „zachowanie puli genów jest obowiązkiem dalszej ewolucji” (Frankel, XIII International Genetic Progress w Berkeley, 1974). Swaminathan (Indie) zidentyfikował trzy poziomy odpowiedzialności za zachowanie puli genów: zawodowy, polityczny i publiczny.

W 1980 roku Światowa Strategia Ochrony została opracowana przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych. Materiały Strategii Światowej zwracają uwagę, że jednym z globalnych problemów środowiskowych jest problem żywienia: 500 milionów ludzi jest systematycznie niedożywionych. Trudniej jest brać pod uwagę liczbę osób, które nie otrzymują odpowiedniego odżywiania, zbilansowanego w białka, witaminy i mikroelementy.

Strategia Światowa sformułowała priorytetowe zadania ochrony przyrody:

– utrzymanie głównych procesów ekologicznych w ekosystemach.

– Ochrona różnorodności genetycznej.

– Długoterminowe zrównoważone użytkowanie gatunków i ekosystemów.

W 1992 roku w Rio de Janeiro na Konferencji Narodów Zjednoczonych ds. Środowiska i Rozwoju (UNCED) przyjęto szereg dokumentów podpisanych przez przedstawicieli 179 państw:

– Program działania: Agenda 21.

– Zestawienie zasad dotyczących lasów.

– Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu.

– Konwencja o różnorodności biologicznej.

Materiały Konwencji o różnorodności biologicznej zauważają, że „...różnorodność jest ważna dla ewolucji i ochrony systemów podtrzymywania życia w biosferze”. Aby zachować systemy podtrzymywania życia biosfery, konieczne jest zachowanie wszelkich form różnorodności biologicznej: „Kraje przystępujące do Konwencji muszą określić składniki różnorodności biologicznej, ... kontrolować działania, które mogą mieć szkodliwy wpływ na różnorodność biologiczną ”.

Na konferencji UNCED uznano, że spadek różnorodności biologicznej jest jedną z głównych przyczyn postępującej degradacji naturalnych ekosystemów. Nie ulega wątpliwości, że tylko przy zachowaniu optymalnego poziomu różnorodności możliwe jest tworzenie ekosystemów odpornych na ekstremalne działanie czynników fizycznych i chemicznych, szkodniki i choroby.

W 1995 roku w Sofii na konferencji europejskich ministrów środowiska przyjęto Paneuropejską Strategię Ochrony Różnorodności Biologicznej i Krajobrazowej. Wymieniamy założenia Paneuropejskiej Strategii Ochrony Biologicznej i Krajobrazowej Różnorodności Przyrody:

– Ochrona najbardziej wrażliwych ekosystemów.

– Ochrona i odbudowa zaburzonych ekosystemów.

– Ochrona terytoriów o największej różnorodności gatunkowej.

– Zachowanie referencyjnych kompleksów przyrodniczych.

Zatrzymanie produktywności sztucznych ekosystemów jest również związane z niskim poziomem bioróżnorodności, przy czym obecnie uprawia się tylko 150 gatunków roślin uprawnych i 20 gatunków zwierząt domowych. Jednocześnie niski poziom zróżnicowania globalnego łączy się z niskim poziomem zróżnicowania lokalnego, z przewagą monokultury lub rotacji kulturowych o krótkim okresie rotacji. Dążenie do jednolitości odmian roślin i ras zwierząt doprowadziło do gwałtownego zawężenia różnorodności genetycznej. Konsekwencją spadku różnorodności jest spadek odporności na ekstremalne fizyczne i chemiczne czynniki środowiskowe, a w jeszcze większym stopniu na szkodniki i choroby.

Liczne badania wykazały, że jedynym niezawodnym sposobem na zwiększenie stabilności i produktywności naturalnych ekosystemów jest zwiększenie poziomu ich heterogeniczności, gdyż w genetycznie heterogenicznych układach występują kompensacyjne oddziaływania osobników o różnych cechach wzrostu i rozwoju, wrażliwości na dynamikę czynników środowiskowych, chorób i szkodników. To właśnie niejednorodne plantacje dają możliwość ciągłego i niewyczerpanego gospodarowania przyrodą.

W związku z tym istnieje potrzeba szerszego wykorzystania gatunkowego i wewnątrzgatunkowego (genetycznego) potencjału jak największej liczby gatunków nadających się do uprawy w kontrolowanych warunkach. Cała różnorodność konserwowanego materiału obejmuje następujące kategorie organizmów: odmiany i rasy aktualnie uprawiane i hodowane; odmiany i rasy, które wyszły z produkcji, ale mają dużą wartość genetyczną i hodowlaną pod względem parametrów osobniczych; odmiany lokalne i rasy rodzime; dzicy krewni roślin uprawnych i zwierząt domowych; dzikie gatunki roślin zwierzęcych, które są obiecujące do wprowadzenia do kultury i udomowienia; eksperymentalnie stworzone linie genetyczne.

Naturalnie, aby rozwiązać zestaw zadań związanych z problematyką różnorodności biologicznej, należy najpierw opracować kryteria oceny różnorodności biologicznej, zidentyfikować i ocenić poziom różnorodności w poszczególnych ekosystemach (zespoły przyrodniczo-terytorialne), opracować rekomendacje w celu ochrony i wzmocnienia zidentyfikowanej różnorodności, testowanie i wdrażanie tych zaleceń dla produkcji rolno-przemysłowej.

Uszy do słuchania. Oczy do zobaczenia. Nos do oddychania i wąchania. Itp. Jednak przeznaczenie niektórych części ludzkiego ciała nie jest łatwe do wyjaśnienia. Po co na przykład kość ogonowa, włosy na nogach?


Uważa się, że odziedziczyła je osoba po odległych przodkach. Dawno, dawno temu przyniosły one korzyści osobie, ale z biegiem czasu ich zapotrzebowanie zmalało lub całkowicie zniknęło - a same „opcjonalne” struktury pozostały. Nazywano je rudimentami (z łac. rudimentum - zarodek, podstawowa zasada).

Przed Karolem Darwinem naukowcy poważnie wierzyli, że podstawy były „stworzone dla symetrii” lub „aby uzupełnić schemat natury”. Z drugiej strony Darwin podał bardziej logiczne wyjaśnienie: organy, które nie pomagają, ale nie przeszkadzają szczególnie w procesie doboru naturalnego, stopniowo się degenerują. Nawiasem mówiąc, podstawy służyły jako jeden z dowodów teorii ewolucji.

Jeśli wszyscy ludzie bez wyjątku mają podstawy, to atawizmy są udziałem elity. Mówimy o cechach, które zostały całkowicie utracone w procesie ewolucji (na przykład ogon lub gruba linia włosów na całym ciele, jak zwierzęce futro). Naukowcy tłumaczą pojawienie się atawizmów tym, że ich geny nie zanikają całkowicie w toku ewolucji, a jedynie tracą aktywność i mogą się ujawnić w określonych warunkach. W dawnych czasach ludzie z atawizmami uciekali lub pokazywali im za pieniądze na jarmarkach: „Pospiesz się, aby zobaczyć niesamowitego człowieka-bestię i ogoniaste dziecko!” Dziś wszyscy rozumieją, że atawizm nie czyni człowieka gorszym. Jednocześnie tacy ludzie często korzystają z usług chirurgów plastycznych.

Podstawy i atawizmy są interesujące i przydatne dla biologów. Badając je, można prześledzić ścieżkę ewolucji. Teoretycznie podstawy i atawizmy mogą przynieść korzyści ludzkości jako gatunkowi: obecność „dodatkowych” zapisów w genotypie czyni gatunek bardziej elastycznym w dostosowywaniu się do zmieniających się warunków. Ale po co nam mało funkcjonalne, a nawet zupełnie bezużyteczne narządy dla zwykłego człowieka? Czy są pożyteczne, czy tylko kłopotliwe?

Zasady


Narządy szczątkowe, szczątki (z łac. rudimentum - zarodek, zasada podstawowa) - narządy, które utraciły swoje główne znaczenie w procesie ewolucyjnego rozwoju organizmu.

Termin „rudiment” w tym sensie jest szeroko stosowany w rosyjskiej literaturze naukowej, mimo że jest przeciwieństwem jego pierwotnego znaczenia w języku łacińskim. W literaturze angielskiej wraz z nim używany jest bardziej adekwatny termin vestige, wywodzący się z łac. vestigium - ślad (w dosłownym i przenośnym znaczeniu tego słowa). Wskazane jest również, aby w języku rosyjskim używać terminu szczątkowego na określenie organu, który w trakcie ewolucji uległ wtórnie zmniejszeniu i/lub uproszczeniu, aby nie mylić go z zaczątkiem – organem, który nie osiągnął jeszcze swoich ostatecznych rozmiarów i Struktura.

Analiza szczątkowych (tj. szczątkowych) organów i części ciała dokonana przez Karola Darwina w dużej mierze przyczyniła się do stworzenia bazy dowodowej na pochodzenie człowieka od innych przedstawicieli świata zwierzęcego.

W XIX wieku naukowcy naliczyli około 180 szczątków. Obejmowały one narządy, które są obecnie uznawane za niezbędne: łąkotki kolana, tarczycę, grasicę i szyszynkę. Dziś lista podstaw została znacznie skrócona. Przeciwnicy teorii ewolucji twierdzą, że człowiek nie ma ani jednego niepotrzebnego organu. Jednak większość naukowców zgadza się, że niektóre narządy w dużej mierze straciły funkcję, co pozwala na przypisanie ich podstawom.


Człowiek, w przeciwieństwie do małp, nie potrzebuje ogona. On nie jest. Pozostaje jednak część kręgosłupa podtrzymująca ogon - to jest kość ogonowa. Kość ogonowa składa się z czterech do pięciu małych kręgów poniżej kości krzyżowej. U osoby dorosłej te kręgi łączą się w jedną, nieaktywną strukturę.

Większość ludzi nie myśli o swojej kości ogonowej. Ten zaczątek nie pomaga, ale nie przeszkadza w życiu. U kobiet podczas porodu kość ogonowa składa się do tyłu, omijając płód. Czasami jednak kość ogonowa, będąc bogato unerwiona, staje się źródłem bardzo nieprzyjemnego bólu. Występują, gdy jest nadmiernie pochylony do przodu z powodu indywidualnych cech strukturalnych lub urazu. Co charakterystyczne: ból pojawia się po dłuższym siedzeniu, zwłaszcza na miękkim krześle. Zwykle, aby wyeliminować ból, wystarczy doradzić pacjentom usiąść na twardej powierzchni (w tym przypadku wsparcie trafia do guzów kulszowych, a nie do kości ogonowej) i poddać się fizjoterapii. W rzadkich przypadkach, gdy leczenie zachowawcze nie pomaga, konieczne jest chirurgiczne usunięcie kości ogonowej.


Dodatek jest odgałęzieniem kątnicy. Jego średnia długość wynosi 10 cm (jednak w Księdze Rekordów Guinnessa wpisany jest dodatek o długości 23,5 cm). Wszyscy wiedzą, jakie problemy wynikają z dodatku: co roku 1 na 200-250 osób zachoruje na ostre zapalenie wyrostka robaczkowego i wykonuje się ponad 1 000 000 operacji (wycięcie wyrostka robaczkowego). Mniej wiadomo o zaletach wyrostka robaczkowego. Uważa się, że może brać udział w trawieniu – żyją w nim pożyteczne bakterie, a także pełnić funkcje odpornościowe i hormonalne.

Co zrobić z wyrostkiem, żeby nie budził zmartwień? Obecnie profilaktyczne usunięcie wyrostka robaczkowego jest uważane za nieuzasadnione: prowadzi do obniżenia odporności, ponadto, jak każda operacja na jamie brzusznej, może powodować powstawanie zrostów. Pozostaje żyć z wyrostkiem i mieć nadzieję, że nie zostanie zaogniony. Nawiasem mówiąc, włoscy naukowcy wykazali, że karmienie piersią zmniejsza ryzyko zapalenia wyrostka robaczkowego: przy okresie karmienia od 4 do 7 miesięcy ryzyko zmniejsza się o 10%, a przy okresie karmienia powyżej 7 miesięcy - prawie 2 razy!

Gruczoły sutkowe u mężczyzn


Wspomnianej metody zapobiegania zapaleniu wyrostka robaczkowego nie można polecić mężczyznom: ich gruczoły sutkowe są narządami czysto szczątkowymi. Nie ma z nich korzyści, ale szkoda nie jest wykluczona.

W przypadku zaburzeń hormonalnych (na przykład jako efekt uboczny przyjmowania niektórych leków lub z powodu alkoholizmu) piersi u mężczyzn mogą się powiększać, a nawet wytwarzać mleko. Leczenie polega na usunięciu przyczyny, która spowodowała naruszenie.

Rak piersi jest również możliwy u mężczyzn, chociaż występuje 100 razy rzadziej niż u kobiet i ma znacznie mniejsze znaczenie społeczne. Mężczyźni z reguły zauważają zmiany w rozmiarze piersi wcześniej niż kobiety, więc leczenie jest na czas. Tak, a efekt kosmetyczny usunięcia piersi u mężczyzn ma mniejsze znaczenie psychologiczne.

Włosy na ciele



Owłosienie ciała jest nieszkodliwym zaczątkiem, który jednak przysparza kobietom niezliczonych kłopotów. Po pierwsze, jest nieestetyczny. Po drugie, mieszki włosowe mogą ulec zapaleniu, ale ta choroba nie jest trudna do wyleczenia. Ale włosy - jakaś nie, ale wciąż wełna, która trochę grzeje. Nie bez powodu, gdy jest zimno, na skórze pojawiają się gęsia skórka - to włosy rosną.

Zęby mądrości



Z jednej strony współczesny człowiek nie potrzebuje zębów mądrości - wystarczy główny zestaw zębów. Tak, nie chcę iść do dentysty. Z drugiej strony, do mielenia grubej żywności czasami przydaje się więcej zębów.

mięśnie ucha


Ludzie mają mięśnie ucha przedniego, górnego i tylnego. Nasi przodkowie potrzebowali ich, aby wprawić w ruch uszy. Niektórzy ludzie mogą również poruszać uszami, ale ta umiejętność jest postrzegana jako zabawny dodatek do mimiki.

Jedynym plusem tego zaczątku jest to, że mięśnie ucha można wykorzystać do naturalnego liftingu twarzy za pomocą akupresury.


Gruźlica Darwina (również guzek małżowiny usznej, łac. tuberculum auriculae) jest formacją szczątkową, małym guzkiem na krzywiźnie małżowiny usznej u ludzi i niektórych małp, który jest homologiem spiczastego wierzchołka ucha u prymitywnych naczelnych i innych. ssaki. Ta struktura nie występuje u wszystkich ludzi; według niektórych doniesień częstotliwość jego występowania wynosi tylko około 10%.

Ta anatomiczna struktura zawdzięcza swoją nazwę temu, że Karol Darwin wymienił ją w swojej pracy „Pochodzenie człowieka i dobór płciowy” jako przykład szczątku. Jednocześnie sam Darwin nazwał ją wskazówką Woolnera na cześć angielskiego rzeźbiarza Thomasa Woolnera, który zwrócił uwagę na obecność tej formacji podczas pracy nad rzeźbą Pucka.

Gen gruźlicy Darwina jest autosomalnie dominujący, ale ma niepełną penetrację (to znaczy, że nie każdy z genem będzie miał gruźlicę).

atawizmy



Atawizm (z łac. atavus - odległy przodek) - pojawienie się u danego osobnika cech charakterystycznych dla odległych przodków, ale nieobecnych u najbliższych: są to długie kły i pazury (podobne do pazurów zwierzęcych), dodatkowa para gruczołów sutkowych , włosy na całym ciele, odpowiednik ogona .


Mówimy o atawizmach i podstawach – pojęcia te często ze sobą współistnieją, czasem powodują zamieszanie i mają inny charakter. Najprostszy i chyba najbardziej znany przykład, w którym współistnieją oba pojęcia, dotyczy niejako dolnej części ludzkiego ciała. Kość ogonowa, koniec kręgosłupa, w którym zrosło się kilka kręgów, jest uznawany za elementarny. To jest podstawa ogona. Jak wiecie, wiele kręgowców ma ogon, ale dla nas, Homo sapiens, wydaje się on bezużyteczny. Jednak z jakiegoś powodu natura zachowała resztki tego niegdyś funkcjonalnego organu dla człowieka. Niemowlęta z prawdziwym ogonem są niezwykle rzadkie, ale wciąż się rodzą. Czasem jest to po prostu wypust wypełniony tkanką tłuszczową, czasem ogon zawiera przekształcone kręgi, a jego właściciel jest nawet w stanie poruszyć swoim niespodziewanym nabytkiem. W tym przypadku możemy mówić o atawizmie, o przejawieniu się w fenotypie narządu, który był u odległych przodków, a był nieobecny u najbliższych.

Tak więc podstawa jest normą, atawizm jest odchyleniem. Żywe istoty z atawistycznymi odchyleniami czasami wyglądają przerażająco iz tego powodu, a także ze względu na rzadkość zjawiska, cieszą się dużym zainteresowaniem ogółu społeczeństwa. Ale ewolucjoniści są jeszcze bardziej zainteresowani atawizmami, właśnie dlatego, że ta „brzydota” dostarcza interesujących wskazówek na temat historii życia na Ziemi.

Oczy kretów żyjących pod ziemią, a także proteus - płazów żyjących w wodzie w ciemnych jaskiniach, to podstawa. Korzyści z nich jest niewiele, czego nie można powiedzieć o skrzydłach strusia. Podczas biegu pełnią rolę sterów aerodynamicznych i służą do obrony. Samice skrzydłami chronią pisklęta przed palącymi promieniami słońca.

Sekret ukryty w jajku

Żaden ze współczesnych ptaków nie ma zębów. Dokładniej tak: są ptaki, na przykład niektóre gatunki gęsi, które mają wiele małych ostrych wyrostków w dziobach. Ale, jak mówią biolodzy, te „zęby” nie są homologiczne do prawdziwych zębów, ale są właśnie wyrostkami, które pomagają utrzymać w dziobie np. śliską rybę. Jednocześnie przodkowie ptaków musieli mieć zęby, ponieważ są potomkami teropodów, drapieżnych dinozaurów. Znane są również szczątki ptaków kopalnych, w których znajdowały się zęby. Nie jest do końca jasne, dlaczego (być może ze względu na zmianę rodzaju pożywienia lub w celu uczynienia ciała lżejszym do lotu) dobór naturalny pozbawił ptaki zębów i można by przypuszczać, że w genomie współczesnych upierzonych genów odpowiedzialnych za tworzenie zębów, już ich nie opuściły. Ale to okazało się nieprawdą. Co więcej, na długo zanim ludzkość dowiedziała się cokolwiek o genach, na początku XIX wieku francuski zoolog Etienne Geoffroy Saint-Hilaire wyraził przypuszczenie, że współczesne ptaki mogą rosnąć jak zęby. Zaobserwował kilka wyrostków na dziobie embrionów papug. Odkrycie to wywołało wątpliwości i pogłoski i ostatecznie zostało zapomniane.


A prawie dziesięć lat temu, w 2006 roku, amerykański biolog Matthew Harris z University of Wisconsin zauważył na końcu dzioba zarodka kurzego wyrostki przypominające zęby. Zarodek był dotknięty śmiertelną mutacją genetyczną Talpid 2 i nie miał szans na przeżycie i wyklucie się z jaja. Jednak podczas tego krótkiego życia w dziobie nieudanego kurczaka rozwinęły się dwa rodzaje tkanek, z których powstają zęby. Materiał budulcowy takich tkanek nie jest kodowany przez geny współczesnych ptaków – tę zdolność zatracili przodkowie ptaków dziesiątki milionów lat temu. Zęby embrionalne zarodka kurzego nie przypominały tępo zakończonych zębów trzonowych ssaków – miały spiczasty, stożkowaty kształt, tak jak u krokodyli, które podobnie jak dinozaury i ptaki zaliczane są do grupy archozaurów. Nawiasem mówiąc, próbowali wyhodować zęby trzonowe u kur i z powodzeniem, kiedy geny odpowiedzialne za rozwój zębów u myszy zostały wprowadzone do genomu kurczaków za pomocą inżynierii genetycznej. Ale zęby embrionu, który zbadał Harris, pojawiły się bez żadnej interwencji z zewnątrz. Tkanki „zęba” powstały dzięki genom czysto kurczaka. Oznacza to, że te geny, które nie pojawiły się w fenotypie, były uśpione gdzieś w głębi genomu i obudziła je tylko śmiertelna mutacja. Aby potwierdzić swoje przypuszczenie, Harris przeprowadził eksperyment z już wyklutymi kurczakami. Zainfekował je genetycznie zmodyfikowanym wirusem, który imitował sygnały molekularne pojawiające się podczas mutacji talpid 2. Eksperyment przyniósł rezultaty: na dziobie kurcząt na krótki czas pojawiły się zęby, które następnie zniknęły bez śladu w tkance. dziób. Pracę Harrisa można uznać za dowód na to, że atawistyczne cechy są wynikiem zaburzeń w rozwoju zarodka, które budzą geny długo nieme, a co najważniejsze, geny cech dawno utraconych mogą nadal znajdować się w genomie prawie 100 milionów lata po tym, jak ewolucja zniszczyła te cechy. Dlaczego tak się dzieje, nie jest dokładnie znane. Według jednej z hipotez „milczące” geny mogą nie być całkowicie wyciszone. Geny mają właściwość plejotropowości - jest to zdolność jednoczesnego wpływania nie na jedną, ale na kilka cech fenotypowych. W takim przypadku jedna z funkcji może zostać zablokowana przez inny gen, podczas gdy pozostałe pozostają całkowicie „działające”.


Boa i pytony mają tak zwane ostrogi odbytowe - pojedyncze pazury, które są pozostałością po tylnych łapach. Znane są przypadki pojawienia się atawistycznych kończyn u węży.

Dziwna witalność

Niemal przypadkiem dowiedzieliśmy się o ząbkowanych kurczakach i dokonaliśmy odkrycia – wszystko dzięki temu, że, jak już wspomniano, mutacja zabiła embrion jeszcze przed jego narodzinami. Ale jasne jest, że mutacje lub inne zmiany, które ożywiają starożytne geny, mogą nie być tak śmiertelne. W przeciwnym razie, jak wytłumaczyć znacznie bardziej znane przypadki atawizmów występujących u całkiem żywotnych stworzeń? Całkiem zgodne z życiem są takie atawizmy obserwowane u ludzi, jak wielopalcowość (polidaktylia) na dłoniach i stopach oraz wielosutki, która występuje również u wyższych naczelnych. Polidaktylia jest charakterystyczna dla koni, które podczas normalnego rozwoju chodzą na jednym palcu, którego paznokieć zamienił się w kopyto. Ale dla starożytnych przodków konia wielopalcowość była normą.

Istnieją pojedyncze przypadki, w których atawizm doprowadził do poważnego zwrotu ewolucyjnego w życiu organizmów. Kleszcze z rodziny Crotonidae powróciły atawistycznie do rozmnażania płciowego, podczas gdy ich przodkowie rozmnażali się w drodze partenogenezy. Coś podobnego wydarzyło się w włochatym jastrzębiu (Hieracium pilosella), roślinie zielnej z rodziny Asteraceae. Nie wszyscy nazywani w zoologii czworonogami (tetrapodami) są w rzeczywistości czworonogami. Na przykład węże i walenie są potomkami ziemskich przodków i są również zaliczane do czworonogów superklasy. Węże całkowicie straciły kończyny, u waleni kończyny przednie stały się płetwami, a kończyny tylne praktycznie zniknęły. Ale pojawienie się atawistycznych kończyn obserwuje się zarówno u węży, jak i u waleni. Zdarzają się przypadki, gdy u delfinów znaleziono parę tylnych płetw, a czworonogi zostały przywrócone.


Szczątkowe kości miednicy niektórych waleni już dawno straciły swoją pierwotną funkcję, ale ich bezużyteczność została zakwestionowana. Ten zaczątek nie tylko przypomina, że ​​wieloryby wyewoluowały z czworonogów, ale także odgrywa ważną rolę w procesie rozmnażania.

Więcej kości - więcej potomstwa

Jednak coś innego przypomina nam czworonogi u wielorybów i tutaj przenosimy się w obszar podstaw. Faktem jest, że u niektórych gatunków waleni zachowały się podstawy kości miednicy. Kości te nie są już połączone z kręgosłupem, a zatem ze szkieletem jako całością. Ale co sprawiło, że natura zapisała informacje o nich w kodzie genów i przekazała je dziedziczności? To jest główna tajemnica całego zjawiska zwanego rudymentacją. Zgodnie ze współczesnymi ideami naukowymi nie zawsze można mówić o podstawach jako o zbędnych lub bezużytecznych organach i strukturach. Najprawdopodobniej jednym z powodów ich zachowania jest właśnie to, że ewolucja znalazła dla nich nowe, wcześniej nietypowe zastosowanie. W 2014 roku amerykańscy naukowcy z University of South Carolina opublikowali w czasopiśmie Evolution interesujący artykuł. Naukowcy badali wielkość kości miednicy wielorybów i doszli do wniosku, że wymiary te korelują z rozmiarem penisów, a mięśnie prącia są przyczepione właśnie do szczątkowych kości miednicy. Tak więc rozmiar penisa wieloryba zależał od wielkości kości, a duży penis determinował sukces w reprodukcji.


To samo z ludzką kość ogonową, o której wspomniano na początku artykułu. Mimo szczątkowego pochodzenia ta część kręgosłupa pełni wiele funkcji. W szczególności przyczepione są do niego mięśnie zaangażowane w zarządzanie układem moczowo-płciowym, a także część wiązek mięśnia pośladkowego wielkiego.

Wyrostek robaczkowy, wyrostek jelita ślepego, czasami powoduje wiele problemów dla osoby, powodując stan zapalny i powodując potrzebę interwencji chirurgicznej. U roślinożerców ma on znaczne rozmiary i został „zaprojektowany” jako rodzaj bioreaktora do fermentacji celulozy, która jest materiałem strukturalnym komórek roślinnych, ale jest słabo trawiona. W ludzkim ciele wyrostek robaczkowy nie pełni takiej funkcji, ale jest jeszcze inna. Proces jelitowy jest rodzajem szkółki dla E. coli, gdzie pierwotna flora jelita ślepego jest zachowana nienaruszona i rozmnaża się. Usunięcie wyrostka robaczkowego pociąga za sobą pogorszenie stanu mikroflory, do przywrócenia której konieczne jest stosowanie leków. Odgrywa również rolę w układzie odpornościowym organizmu.

Dużo trudniej dostrzec korzyści płynące z takich podstaw, jak np. mięśnie ucha czy zęby mądrości. Lub oczy moli - te narządy wzroku są szczątkowe i nic nie widzą, ale mogą stać się „bramami” infekcji. Niemniej jednak wyraźnie nie warto spieszyć się z deklaracją, że coś w naturze jest zbędne.

Zgodnie z teorią ewolucji ludzie wyewoluowali z małp. Przez miliony lat w wyniku tego procesu zmieniał się wygląd, charakter, zdolności umysłowe Homo Sapiens, oddalając go od swoich przodków. Era postępu technologicznego doprowadziła gatunek ludzki do najwyższego etapu rozwoju ewolucyjnego. Obecność wspólnych przodków ze światem zwierząt jest teraz przedstawione w formie podstaw, których przykłady zostaną omówione w tym materiale.

W kontakcie z

Charakterystyka

Narządy szczątkowe- niektóre części ciała, które utraciły swoje pierwotne znaczenie w toku ewolucyjnego rozwoju. Wcześniej pełniły wiodące funkcje ciała, teraz pełnią drugorzędne. Są układane na początkowym etapie formowania się embrionów, nie w pełni rozwijające się. Podstawy są zachowane przez całe życie jednostki. Funkcja, jaką pełnili podczas standardowego rozwoju, jest znacznie osłabiona u ich przodków, utracona. Współczesny świat nie potrafi w pełni wyjaśnić istoty obecności takich niedorozwiniętych narządów w strukturze fizjologicznej.

Narządy szczątkowe są głównym przykładem dowodów ewolucji Karola Darwina, który spędził wiele lat na obserwowaniu świata zwierząt, zanim doszedł do rewolucyjnego wniosku.

Takie części ciała są bezpośrednio potwierdzić więzy rodzinne między wymarłymi a współczesnymi przedstawicielami planety, pomagając ustalić ścieżkę historycznego rozwoju organizmów. Dobór naturalny, który stanowi podstawę, usuwa zbędne cechy, ulepszając inne.

Przykłady podstaw wśród świata zwierząt:

  • strzałka ptaka;
  • obecność oczu u ssaków podziemnych;
  • resztkowe kości biodrowe, częściowa linia włosów u waleni.

Podstawy człowieka

W celu podstawy człowieka obejmują następujące elementy:

  • kość ogonowa;
  • zęby mądrości;
  • mięsień piramidalny brzucha;
  • dodatek;
  • mięśnie ucha;
  • epikantus;
  • mrugający żołądek.

Ważny! Przykłady podstaw u różnych ludzi są powszechne. Kilka plemion i ras posiada podobne organy, charakterystyczne tylko dla ich gatunku. Każdy przykład podstaw u ludzi można zidentyfikować i szczegółowo opisać, aby wyjaśnić rozważany temat.

Rodzaje podstawowych podstaw


Kość ogonowa
reprezentuje dolny kręgosłup, w tym kilka zrośniętych kręgów. Funkcja przedniej części narządu służy do przyczepiania więzadeł i mięśni.

Dzięki niemu na miednicy jest prawidłowe, równomierne obciążenie. Kość ogonowa jest przykładem szczątkowego ogona współczesnego człowieka, który służył jako środek równowagi.

Zęby mądrości - są to najbardziej spóźnione i uparte formacje kostne jamy ustnej. Pierwotną funkcją był pomocniczy proces żucia twardego, twardego jedzenia.

Współczesny posiłek ludzi zawiera więcej produktów przetworzonych termicznie, dlatego w toku ewolucji narząd ulega atrofii. Zęby mądrości, położone jako ostatnie, często wychodzą u ludzi w świadomym wieku. Powszechnym zjawiskiem jest brak „ósemek”, częściowa erupcja.

komora Morgana- sparowane zagłębienia torebkowe zlokalizowane w prawej i lewej części krtani. Organy pomagają stworzyć donośny głos. Podobno pomogli swoim przodkom w odtwarzaniu pewnych dźwięków, aby chronić krtań.

Załącznik- robakowaty wyrostek kątnicy. Pomógł odległym przodkom w trawieniu gruboziarnistego jedzenia. Obecnie jego funkcje uległy zmniejszeniu, ale zachowana została ważna rola, polegająca na skupieniu ogniska powstawania pożytecznych mikroorganizmów. Obecność tego narządu u ludzi ma znaczną negatywną cechę – możliwość wystąpienia stanów zapalnych. W takim przypadku należy go usunąć chirurgicznie. Mikroflora po operacji prawie nie zostaje przywrócona, choroby zakaźne stają się częstsze.

mięśnie ucha należą również do podstawowych cech otaczających ucho ludzkie. Pradawni przodkowie mieli zdolność poruszania uszami, wzmacniając słuch potrzebny do unikania spotkań z drapieżnikami.

Uwaga! Zdecydowanie nie zaleca się celowego pozbywania się niektórych z wymienionych narządów, ponieważ nadal pełnią one funkcje drugorzędne.

Narządy szczątkowe niektórych ras

Epicanthus - elementarny rozszerzenie w pionie górna fałda oka. Dokładne przyczyny i cechy funkcjonalne tego narządu nie są do końca poznane. Istnieją sugestie, że fałd skórny chronił oczy przed warunkami atmosferycznymi. Charakterystyka Buszmenów.

Mięsień piramidalny brzucha kontynuuje listę narządów szczątkowych, reprezentujących trójkątny kształt tkanki mięśniowej. Główną funkcją jest rozciągnięcie białej linii brzucha.

Steatopygia - nagromadzenie tłuszczu w górnych partiach pośladków. Pełni rolę rezerwową, jak garb wielbłąda. Jest to charakterystyczne dla niektórych plemion afrykańskich, chociaż jest to podstawa lub patologia, która nie została do końca wyjaśniona.

Atawizmy ludzkie i różnice od podstaw

Istnieją osobliwe zewnętrzne oznaki związku gatunku ludzkiego ze światem zwierząt. Atawizm to znak, który był obecny wśród przodków, ale nie występuje w obecnej formie.

Ci, którzy ją kodują, trwają nadal, przekazując jej właściwości następnemu pokoleniu. Można je nazwać „śpiącymi”, budzą się dopiero przy narodzinach osobnika o atawistycznej cesze. Dzieje się tak z utratą kontroli genetycznej lub z zewnętrzną stymulacją.

Główna różnica między atawizmem jest manifestacją znaków u pojedynczych osób. Jednostka ludzka podczas rozwoju embrionalnego częściowo przechodzi ścieżkę odległych przodków. Zarodki w niektórych tygodniach mają skrzela i wyrostki w postaci ogona. Jeśli te objawy utrzymują się podczas porodu u dziecka, reprezentują atawizm.

Atawizmy i podstawy zarówno służyć jako dowód teorii ewolucji, ale jeśli nie ma pierwszych oznak funkcji, to drugie niosą pewną użyteczną wartość. Niektóre rodzaje tego zjawiska mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia lub zakłócić niektóre procesy życiowe. Niektórzy wciąż zastanawiają się nad tematem: czy wyrostek robaczkowy jest normą w postaci szczątkowego narządu czy atawizmu.

Uwaga! Wiele atawistycznych znaków można łatwo usunąć chirurgicznie, co ułatwia życie noszącemu.

Przykłady atawizmów

Wiele osób wciąż myli atawizmy i podstawy, odnosząc się do siebie. Ci pierwsi dwa rodzaje znaków:

  • fizjologiczny;
  • odruch.

Należy dokładnie przestudiować przykłady ludzkiego atawizmu, aby wyraźniej rozróżnić.

Jeśli ludzie nie mają zewnętrznych znaków jednego lub drugiego, nie oznacza to, że geny dla znaków są nieobecne, co ma zdolność zamanifestowania się w przyszłości.

Atawizmy są niezwykle rzadkie w populacji i pojawiają się tylko w tych przypadkach, gdy starożytne geny przodków niespodziewanie pojawiają się u ludzi.

Oto najczęstsze i najbardziej oczywiste typy ludzkiego atawizmu, które składają się na następującą listę:

  • nadmierne owłosienie;
  • wystający ogon;
  • rozszczep wargi;
  • polinipilarność u ludzi;
  • drugi rząd zębów;
  • czkawka
  • uchwyć odruch u noworodków.

Cechy te wyjaśniają spór wielu o to, czy zęby mądrości, ukryte lub wyrwane, są pozostałością czy atawizmem. Są charakterystyczne dla wielu gatunków, ale nie wszystkie wychodzą. Gdyby zęby mądrości lub inne szczątkowe części ciała zostały znalezione tylko w pojedynczych okazach, byłoby to możliwe skierować ich do atawizmu.

Badamy czym są podstawy, przykłady

12 podstaw u ludzi

Wniosek

Homo Sapiens to złożony organizm o zróżnicowanym systemie czynności życiowych, zmieniający się milion lat ewolucji. Każdy ma przykłady swoich typów. Główna różnica między atawizmem a podstawowymi częściami ciała polega na tym, że tylko nieliczni je posiadają, a człowiek może bez nich żyć.