ЛЕКЦИЯ 1. ПОНЯТИЕ ОНТОГЕНЕЗА И ФИЛОГЕНЕЗА, ИХ ВЗАИМОСВЯЗИ

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Н. Г. Блинова

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ

АСПЕКТЫ АДАПТАЦИИ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Кемерово 2013

ББК Е903,2я73-2 + Е03я-2 + Е022я73-2

УДК [575.826 + 57.017.3 + 57.017.6] (075.8)

Б 69

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Кемеровского государственного университета

Рецензенты:

кандидат биологических наук, доцент С. Н. Витязь,

кандидат биологических наук, доцент Г. Я. Степанюк

Блинова, Н. Г.

Б 69 Филогенетические и онтогенетические аспекты адаптации:

курс лекций / Н. Г. Блинова; Кемеровский

государственный университет, Кемерово, 2013.

Курс лекций по дисциплине «Филогенетические и онтогенетические аспекты адаптации» адресован магистрантам, обучающимся по направлению 020400.68 «Биология», магистерской программе «Физиология человека и животных».

Курс изложен в 8 лекциях, раскрывающих представления о механизмах, видах и особенностях адаптации с точки зрения эволюции и онтогенеза. Рассматриваются современные взгляды на теорию эволюции в отношении адаптации; возрастные и гендерные особенности адаптивных реакций у человека.

ISBN 978-5 8353-1517-8 ББК Е903,2я73-2 + Е03я-2 + Е022я73-2

УДК [575.826 + 57.017.3 + 57.017.6] (075.8)

университет, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение
	Лекция 1. Понятие онтогенеза и филогенеза, их взаимосвязи
	Лекция 2. Эволюционное учение
	Лекция 3. История представлений об адаптации в теориях эволюции
	Лекция 4. Современные взгляды на проблему адаптации в эволюции
	Лекция 5. Филогенетические аспекты адаптации
	Лекция 6. Онтогенетические аспекты адаптации
	Лекция 7. Филогенез человека как биологического вида
	Лекция 8. Эволюция современного человека с позиций адаптации
	Литература

ВВЕДЕНИЕ

Проблема адаптации является одной из ключевых в биологических науках. Каждая адаптация отражает процесс, посредством которого организм (популяция, вид) приспособился к условиям среды в ходе филогенеза или онтогенеза.

Адаптация, связанная с филогенезом, носит всеобщий характер, и бесчисленные проявления ее можно усмотреть в строении и жизнедеятельности любого вида животного или растения. Сам факт существования данного биологического вида есть следствие его филогенетической адаптации. Несмотря на различные концепции современных эволюционных научных течений, адаптация рассматривается в них в качестве основной проблемы так же, как в законе Ч. Дарвина – законе адаптивной направленности филогенеза.

То обстоятельство, что биологическое разнообразие есть результат длительного процесса исторического развития, означает невозможность полного понимания причин строения и функционирования живых существ без знания их длительной истории. Сложность и взаимообусловленность физиологических процессов в живых организмах делают изучение механизмов физиологических адаптаций во всем их многообразии чрезвычайно трудной задачей. Развитие теории адаптивных механизмов, которыми пронизаны все биологические процессы, должно быть связано с описания этих механизмов, с определением ассортимента участвующих в них переменных и конкретного вида функциональных связей между переменными.

Эволюция индивидуального развития организма представляет собой одну из ключевых проблем эволюционной теории. Изучение механизмов детерминации онтогенеза, соотношения между индивидуальным и историческим развитием организма, причинно-следственных связей в эволюции онтогенеза и филогенеза позволяет лучше понять сущность эволюции органического мира как единого, целостного процесса и ставит перед исследователями задачу познания общих законов развития живой материи и решения целого ряда научно-философских проблем естествознания.

Особенность онтогенетической адаптации заключается в том, что необходимые для каждой стадии приспособления закладываются в недрах предшествующих стадий, когда непосредственной необходимости в этих приспособлениях еще нет. Эта предусмотрительность обусловлена врожденным механизмом онтогенеза, выработанным в результате естественного отбора в процессе филогенеза.

Разработка курса лекций по дисциплине «Филогенетические и онтогенетические аспекты адаптации» продиктована необходимостью углубления знаний у магистров в области понятия адаптации с точки зрения эволюции вида и онтогенеза индивидуума.

Дисциплина «Филогенетические и онтогенетические аспекты адаптации» разработана для магистрантов биологического факультета, специализирующихся по физиологии человека и животных. Особую актуальность представляет получение знаний о самом человеке как об одном из тысяч видов биосферы, закономерностях его индивидуального и популяционного развития в процессе адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды.

Разработанный курс изложен в 8 лекциях, каждая из которых посвящена определённой теме, раскрывающих представления о механизмах, видах и особенностях адаптации с точки зрения эволюции и онтогенеза. Рассматриваются современные взгляды на теорию эволюции в отношении адаптации и филогенез человека; возрастные и гендерные особенности адаптивных реакций у человека; формирование адаптивных способностей в процессе индивидуального развития.

ЛЕКЦИЯ 1. ПОНЯТИЕ ОНТОГЕНЕЗА И ФИЛОГЕНЕЗА, ИХ ВЗАИМОСВЯЗИ

Для выяснения роли адаптации в филогенезе и онтогенезе необходимо вспомнить эти понятия.

Термин филогенез ввел Э. Геккель в 1866 году. Филогенез изучает историю возникновения и развития вида (Phyle – племя, genesis – развитие). В более широком плане филогенез отражает историческое развитие живых организмов на Земле. Раздел биологии, изучающий филогенез, называется филогенетикой. Термин «филогенетический» часто используют как синоним термина «эволюционный». Но следует иметь в виду, что филогенетика не изучает механизмы эволюции, а лишь констатирует родственные связи между таксонами (от царств до видов).

Выражение «филогенетические преобразования» следует понимать как преобразования в ходе исторического развития группы организмов. В современной филогенетике используют данные не только палеонтологии (по Геккелю), но и генетики, биохимии, молекулярной биологии, этологии, биогеографии и физиологии. Последнее в большей степени интересует нас.

Графическое изображение филогенеза – родословное (филогенетическое) древо. Основной движущей силой, определяющей адаптивный характер филогенетических преобразований организмов, является естественный отбор. Конкретные направления филогенеза ограничиваются исторически сложившимися особенностями генетической системы, морфогенеза и фенотипа каждой конкретной группы.

Индивидуальное развитие организма называется онтогенез. К. Э. Бэр в 1828 г. сформулировал закон индивидуального развития, в котором наряду с планами строения организма выделил отвечающие им схемы развития. Его интересовал вопрос, как строится организм? Онтогенез он рассматривал как процесс построения организма. В основные положения закона индивидуального развития К. Э. Бэра вошли:

1. Общее каждой более крупной животной группы образуется в зародыше раньше, чем специальное.

2. Из более общего в области отношения форм образуется менее общее и так далее, пока, наконец, не возникает самое специальное.

3. Зародыш каждой животной формы отнюдь не повторяет при развитии другие животные формы, а, напротив, скорее обосабливается от них.

4. В основе своей, значит, что зародыш высшей животной формы никогда не бывает подобен другой форме, а лишь ее зародышу.

В итоге К. Э. Бэр делает заключение о том, что история развития особи есть история растущей во всех отношениях индивидуальности. В ходе онтогенеза происходит преобразование её морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков.

Таким образом, онтогенез – это индивидуальное развитие opганизма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию). В результате морфогенеза формируется репродуктивно зрелая особь. Онтогенез характеризуется устойчивостью – гомеорезом. Гомеорез – это стабилизированный поток событий, который представляет собой процесс реализации генетической программы строения, развития и функционирования организма.

Основные атрибуты онтогенеза:

– исходная запрограммированность процессов. Наличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворения;

– необратимость онтогенеза. При реализации генетической программы невозможен возврат к предыдущим стадиям;

– углубление специализации: по мере развития уменьшается вероятность смены траектории онтогенеза;

– адаптивный характер: поливариантность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиям;

– неравномерность темпов: скорость процессов роста и развития изменяется;

– целостность и преемственность отдельных этапов. Признаки, появляющиеся на более поздних стадиях, базируются на признаках, проявляющихся на ранних стадиях;

– наличие цикличности: существует цикличность старения и омоложения;

– наличие критических периодов, связанных с выбором пути в узловых точках (точках бифуркации) или с преодолением энергетических порогов.

Основные типы онтогенеза:

1. Онтогенез организмов с бесполым размножением и/или при зиготном мейозе (прокариоты и некоторые эукариоты).

2. Онтогенез организмов с чередованием ядерных фаз при споровом мейозе (большинство растений и грибов).

3. Онтогенез организмов с чередованием полового и бесполого размножения без смены ядерных фаз. Метагенез - чередование поколений у кишечнополостных. Гетерогония – чередование партеногенетического и амфимиктического поколений у червей, некоторых членистоногих и низших хордовых.

4. Онтогенез с наличием личиночных и промежуточных стадий: от первично-личиночного анаморфоза до полного метаморфоза. При недостатке питательных веществ в яйце личиночные стадии позволяют завершить морфогенез, а также в ряде случаев обеспечивают расселение особей.

5. Онтогенез с выпадением отдельных стадий. Утрата личиночных стадий и/или стадий бесполого размножения. Утрата конечных стадий и размножение на ранних этапах онтогенеза: неотения.

Таблица

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных