Конспект итогового занятия перед ЦТ 2020 по биологии ___________________________________________________________________ Преподаватель: Мария Казакова Тема 1. Органические вещества. Белки Пептиды (белки) — полимерные молекулы, состоящие из аминокислот. Каждая аминокислота содержит одновременно аминогруппу (NH2) и карбоксильную группу (COOH). Аминокислоты могут соединяться путем образования пептидной связи. При этом выделяется молекула воды (H2O). Тема 2. Органические вещества. Нуклеиновые кислоты Наследственный материал в клетке представлен в виде молекул нуклеиновых кислот. Их делят на два типа — это ДНК и РНК. Каждая состоит из чередующихся “кирпичиков” (мономеров), которые называются нуклеотиды. Каждый нуклеотид содержит три компонента: 1) остаток фосфорной кислоты 2) пятиуглеродный сахар (рибоза в РНК, дезоксирибоза в ДНК) 3) азотистое основание Рисунок 1. Строение нуклеотидов РНК и ДНК Первые две составляющие одинаковые для всех нуклеотидов, отличаются они последним, третьим компонентом. В ДНК встречаются четыре вида азотистых оснований, это: 1 ● ● ● ● аденин (А) гуанин (Г) цитозин (Ц) тимин (Т) В построении молекулы РНК не участвует Т, вместо него входит другое основание — урацил (У). ДНК — двухцепочечная молекула, цепи связаны комплементарно. А связывается только с Т двумя водородными связями, Г только с Ц — тремя. Рисунок 2. Строение молекул ДНК и РНК 2 следствия 1. Количество А = количество Т, а количество Г = количество Ц 2. Связь между А и Т более слабая, а между Г и Ц более прочная. Водородные связи между нитями ДНК можно разрушить нагреванием. Этот процесс называется денатурация. ДНК хранится в ядре клетки и является местом хранения, передачи и реализации наследственной информации. Простыми словами, ДНК - это инструкция о том, как собирать белки. В ДНК хранится информация об аминокислотной последовательности всех белков организма. Такой участок ДНК, в котором записана информация о последовательности аминокислот одного конкретного белка, называется геном этого белка. С ДНК в клетке связаны три важных процесса - это: ● ● ● репликация: ДНК → ДНК транскрипция: ДНК → мРНК, в ядре клетки трансляция: мРНК → белок, в цитоплазме клетки Транскрипция и трансляция совместно составляют процесс биосинтеза белка. Большую часть жизни клетки ДНК проводит в состоянии хроматина — спутанных нитей, представляющих собой комплекс ДНК, РНК и белков-гистонов. Только на 2 время деления каждая молекула скручивается в плотно упакованную структуру — хромосому. Существует понятие кариотипа — набора хромосом в клетке. Клетки организма делят по функции на две группы: соматические (“обычные”) и половые (гаметы, т.е. сперматозоиды и яйцеклетки). В соматических клетках двойной (диплоидный, 2n) набор. Для человеческих клеток это 46 хромосом. Поскольку цель полового размножения — слияние двух гамет, в них содержится набор одинарный (гаплоидный, n). У человека — 23. Таким образом, n (маминых) +n (папиных) = 2n-клетка (зигота), которая дает начало остальным клеткам данного организма. Из части соматических клеток (предшественницы половых) снова получатся гаметы (n). ● ● ● ● Тема 3. Транспорт веществ в клетку диффузия: по градиенту концентрации (из области, где концентрация больше в область, где концентрация меньше), без затрат энергии. Через мембрану или при участии транспортных белков мембраны. облегченная диффузия: при помощи белков-переносчиков, по градиенту активный транспорт: против градиента, при помощи насосов. (Например, K/Na насос). Необходима энергия. транспорт в мембранной упаковке: ○ эндоцитоз — внутрь ■ фагоцитоз: твердые частицы ■ пиноцитоз: жидкости ○ экзоцитоз — наружу Тема 3. Осмотическое давление Осмос - односторонняя диффузия через полупроницаемую мембрану (цитоплазматическую мембрану) растворителя (воды) по градиенту концентрации. ● гипотонический — низкое давление, много воды ● изотонический — равное количество воды ● гипертонический — высокое давление, мало воды ! Вода переходит из места, где ее много, в место, где ее меньше. Тема 4. Определение пола У здорового человека в соматических клетках по 46 хромосом. Среди них можно выделить два типа: ● аутосомы (неполовые), их у человека 44 ● половые хромосомы, у человека по две, бывают — X и Y Таким образом, кариотип человека ♀ 44A +XX или ♂ 44A + XY Такой способ определения пола существует и у дрозофил. У птиц, бабочек и змей все наоборот — самки ZW, самцы — ZZ 3 Гомогаметным называется тот пол, который образует все гаметы одинаковые - это женщины, все гаметы 22A+X. Мужчины образуют гаметы двух типов: 22A + X и 22A + Y. Поскольку это два разных типа гамет, мужчины у человека - гетерогаметный пол. Тема 5. Превращение энергии и обмен веществ. (Энергетический и пластический) Одно из важнейших свойств живых организмов — способность к обмену веществом и энергией с окружающей средой. Такой обмен веществ называется метаболизм и включает в себя два разнонаправленных процесса — катаболизм (разрушение полимерных молекул до “кирпичиков” — мономеров, = энергетический обмен, диссимиляция) и анаболизм (создание полимеров из мономеров, = пластический обмен, ассимиляция). В зависимости от того, что служит источником органических веществ, живые организмы делят на гетеротрофов и автотрофов. Первые извлекают энергию, потребляя готовые органические вещества, вторые “поглощают” энергию солнечного света и “превращают" ее в энергию химических связей в органических соединениях (фотосинтез). Хотя также они могут использовать энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ (хемосинтез). В качестве универсальной “валюты” энергии в живых организмах выступают молекулы АТФ, которые состоят: ● пятиуглеродного сахара рибозы ● нуклеотида аденина ● трех остатков фосфорной кислоты Рисунок 6. Строение молекулы АТФ Катаболизм (или Энергетический обмен) Этот процесс проводится организмами с использованием кислорода (аэробы) или без (анаэробы). В любом случае, его конечная цель — получение энергии (молекул АТФ) при окислении органических веществ. Аэробный энергетический обмен включает в себя три этапа и в упрощенном виде протекает следующим образом: I - Подготовительный (происходит в ЖКТ) В ходе этого процесса полимерные молекулы разрушаются до мономеров. Например, молекулы полисахаридов разрушаются до моносахаридов, один из которых - глюкоза. 4 II - Бескислородный этап (неполный) происходит в цитоплазме клеток. Процесс, который начинается с глюкозы, называется гликолиз. В ходе него 1 молекула С6 Н12 О6 превращается в 2 молекулы С3 Н4 О3 (ПВК) и выделяется 2 АТФ. III - Кислородный этап (полный) происходит внутри митохондрий и включает в себя 3 этапа: ● окислительное декарбоксилирование: ПВК+коэА=акоА ● Цикл Кребса: акоА+ЩУК=лимонная кислота = СО2 , НАДН, ФАДН2 ● окислительное фосфорилирование: ФАДН2 и НАДН отдают свой атом водорода белкам, которые переносят его в межмембранное пространство, при этом атом водорода распадается на протоны и электорны. Электроны возвращаются в цитоплазму по ЭТЦ и присоединяются к атому кислорода. Протоны водорода накапливаются в межмембранном пространстве, после чего поступают обратно в матрикс митохондрий через канал, содержащий белок АТФ-синтетазу. При этом они “заряжают” АТФсинтетазу энергией для выполнения ее главной функции - синтеза 36 молекул АТФ. После этого протоны соединяются с кислородом, который присоединил к себе электрон, с образованием молекулы воды. Таким образом, из 1 молекулы глюкозы можно получить в сумме 38 АТФ (2 в бескислородном этапе и 36 в кислородном). Анаэробные организмы не используют кислород в ходе энергетического обмена и такой способ получения энергии называется брожение. Брожение бывает 3 видов: Молочнокислое. Осуществляется молочно-кислыми бактериями, а также может протекать внутри организма человека в мышцах при недостатке кислорода. С6 Н12 О6 (глюкоза) → С3 Н4 О3 (ПВК) → С3 Н6 О3 (молочная кислота) + 2АТФ Спиртовое С2 Н5 ОН (этиловый спирт) С6 Н12 О6 → С3 Н4 О3 → СН3 СОН (уксусный альдегид) +2АТФ + СО2 Уксуснокислое СН3 СООН (уксусная кислота) 5 Фотосинтез (Пластический обмен) Фотосинтез — способ получения энергии и образования органических веществ у автотрофных организмов. Для осуществления этого процесса у них есть специальные структуры (хроматофоры — у бактерий, хлоропласты — у протистов и растений). Хлоропласты — двумембранные органоиды, имеющие впячивания внутренней мембраны — тилакоиды, которые образуют пузырьки, формирующие “стопки” — граны. В мембраны тилакоидов встроены молекулы хлорофилла, которые собираются в два комплекса - Фотосистема II и Фотосистема I. Фотосинтез включает в себя две фазы: световую и темновую (светонезависимая). Световая фаза происходит на мембранах тилакоидов; в результате этой стадии световая энергия запасается в виде энергии химических связей в молекулах АТФ и НАДФН2 . Свет, попадая на лист растения, проходит сквозь эпидермис, проникает в хлоропласты и там достигает фотосистемы ll, где повышает энергию электрона в молекуле-ловушке хлорофилла, вследствие чего он попадает в ЭТЦ и транспортируется наружу от мембраны тилакоида,в строму хлоропласта. Там его “принимает” молекула НАДФ. Вследствии потери электронов, молекулы хлорофила начинают “отбирать” электрон у молекул Н2 О, из-за чего они распадаются на атомы О и Н, что называется фотолизом воды. Атомы кислорода объединяются в молекулы и выделяются как побочные продукты. Протоны Н накапливаются, создавая с электронами мембранный потенциал. Когда он достигает определенного уровня, протоны проходят через специальный канал, содержащий белок - АТФсинтетазу, заряжая ее энергией, в результате чего она синтезирует АТФ. Сами протоны в этом процессе не участвуют, поэтому они попадают в строму − хлоропласта, где присоединяются к молекуле НАДФ с образованием НАДФН2 , в которой тоже аккумулируется энергия. Темновая фаза протекает как на свету, так и в темноте. Она происходит в строме хлоропластов и в результате синтезируется глюкоза, из которой потом собираются необходимые растению полисахариды, например крахмал и целлюлоза. В ходе этой фазы молекулы СО2 реагируют с молекулой С5 (рибулозодифосфатом) с образованием неустойчивого соединения С6, которое 6 распадается на 2 молекулы по С3 (ФГК). Далее ФГК должна превратиться в ФГА. Для этого требуются затраты энергии, которую растение вложило в образование АТФ и НАДФН2 в световой фазе. Часть полученных молекул ФГА снова превращаются в РБФ, и это называется цикл Кальвина, вторая часть соединяется, образуя молекулы глюкозы С6 Н12 О. Для образования одной молекулы глюкозы используется 18 АТФ, 12 НАДФН, 6СО2 . Тема 6. Жизненные циклы растений и протистов У зеленой водоросли улотрикса и далее у всех растений есть явление смена жизненных циклов (или смена поколений). Это значит, что у каждого организма есть 2 жизненные стадии, каждая из которых размножается своим путем - одна бесполым, вторая половым. Эти стадии чередуются, сменяя друг друга. Общий принцип смены поколений можно изобразить в виде схемы: У каждой группы протистов и растений есть свои особенности этого явления. ЖЦ протистов на примере улотрикса: Нитевидный гаметофит преобладает над одноклеточным шаровидным спорофитом. ЖЦ споровых растений, кукушкин лен: ● Гаметофит > спорофит; ● Спорофит физически зависит от гаметофита; ● Из споры - протонема (заросток); ● Для оплодотворения нужна вода. ЖЦ споровых растений, щитовник мужской: ● Спорофит > гаметофит; ● Гаметофит в виде зеленой сердцевидной пластинки, на нижней поверхности которой образуются архегонии и антеридии; ● Для оплодотворения нужна вода. Тема 9. Анатомия. Гаметогенез 7 Гаметогенез - процесс образования половых клеток. К нему относятся сперматогенез и оогенез. Сперматогенез включает в себя 4 этапа. Начинает происходит в период полового созревания и может протекать далее в течение всей жизни.: 1. 2. 3. 4. размножение: сперматогонии (2n) - М → увеличение количества рост: увеличение размера и репликация → сперматоциты 1 порядка созревание: сп1п - М!1 → два сп2п (n) - М!2 → сперматиды формирование: сперматиды → сперматозоиды Сперматозоид включает в себя: 1) головку, которая содержит акросому (пузырек с ферментами, которые необходимы для внедрения в яйцеклетку), ядро и центриоль; 2) шейку - содержит гигантскую спиральную митохондрию - митохондрион; 3) хвост (жгутик) Оогенез - процесс образования яйцеклеток. Начинает протекать в период эмбрионального развития девочки. Включает три этапа: 1. Размножение: Оогонии (2n) - М → увеличение количества (30 тыс ППК) 2. Рост: увеличение размера и репликация → ооциты 1 порядка 3. Созревание: оо1п - М!1 → оо2п и полярное тельце 1 (направительное) + Овуляция (выход в маточную трубу) - оплодотворение - М!2 → яйцеклетка и полярное тельце 2 Тема 10. Анатомия. Кровеносная система Один круг работы сердца называется сердечный цикл. В среднем занимает 0,8 секунды. ● ● V ударный (65-70 мл) - объем крови, который выталкивается из сердца за один удар V минутный (5л) - объем крови, который выталкивается из сердца за одну минуту Тема 11. Строение нервной системы человека. 8 Клетки нервной системы называются нейроны и у каждого есть четыре части: ● дендрит ● тело ● аксон (покрыт миелиновой оболочкой, белого цвета) ● аксонное окончание (терминаль) Нервный импульс проходит по ним именно в этом порядке! По функциям нейроны бывают: ➔ чувствительные (афферентные, центростремительные): проводят сигнал от рецептора в ЦНС ➔ вставочные: полностью лежат в ЦНС, соединяют чувствительные и двигательные ➔ двигательные (эфферентные, центробежные): проводят сигнал от ЦНС в органмишень Нервный импульс проходит по нейронам именно в этом порядке! Нервную систему человека можно классифицировать двумя способами. По строению в ней можно выделить: ● центральную (включает оба мозга — спинной и головной) ● периферическую (нервные окончания, нервные волокна, нервные узлы) Строение спинного мозга и рефлекторной дуги Рисунок 9. Строение спинного мозга Спинной мозг — белый тяж, лежащий в спинномозговом канале. Обеспечивает проводниковую функцию (передает информацию головному) и рефлекторную. В частности, там находятся центры непроизвольного мочеиспускания и дефекации. Включает в себя: ● ● ● борозды (делят на левую и правую части) центральный канал белое вещество (снаружи, включает в себя аксоны): формирует проводящие восходящие/нисходящие пути 9 ● серое вещество (внутри): ○ задние рога ○ передние рога ○ гр/поясн - боковые рога В СНС аксон двигательного нейрона всегда идет к органу-мишени, в ВНС он передает сигнал на 2-й нейрон, тела которого образуют еще один нервный узел симпатический или парасимпатический ганглий (в зависимости от вида ВНС). Путь нервного импульса по рефлекторной дуге: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. рецептор Рисунок 10. Строение рефлекторной дуги дендрит чувствительного нейрона тело ч. н. (=спинномозговой ганглий) аксон ч.н. → задний корешок дендрит вставочного н. тело в.н. аксон в. н. дендрит двигательного н. тело дв.н. передний корешок → аксон дв. н = преганглионарное волокно симпатический/парасимпатический = вегетативный ганглий постганглионарное волокно орган-мишень Строение головного мозга: Головной мозг Хордовых включает в себя 5 отделов (Продолговатый, задний, средний, промежуточный, большие полушария головного мозга): ● Продолговатый: ○ Сосудодвигательный центр ○ Дыхательный центр ○ Пищеварительный центр ○ Защитные реакции (кашель, чихание, рвота, моргание и 10 ● ● ● ● слезоотделение) Задний: ○ мост: движения глаз и сокращения мимических мышц ○ мозжечок. Состоит из 2 полушарий, соединенных червем. Покрыт корой. Функции: координация, равновесие, поза тела, стимуляция мышц Средний: ○ ножки: проводниковая функция ○ четверохолмие - реакция в виде движения глаз и поворотов головы ■ верхние бугры: свет ■ нижние бугры: звук Промежуточный: ○ таламус (зрительные бугры): принимает информацию от органов чувств, сон и бодрствование, эмоциональные реакции, боль ○ гипоталамус (подбугровая область): центры гомеостаза, терморегуляция, насыщения, жажды, голода, выделяет нейрогормоны Большие полушария (конечный мозг),состоит из двух полушарий, соединенных мозолистым телом. Отвечает за произвольные движения, ассоциативное мышление, в нем находятся высшие центры органов чувств. Содержит: ○ доли: лобная, затылочная, теменная, височные ○ зоны: сенсорные, двигательные и ассоциативные По функции в нервной системе принято выделять: ● Соматическую (СНС): иннервирует кожу и скелетные мышцы ● Вегетативную (ВНС), ее еще называют автономной: иннервирует гладкие мышцы и железы. Бывает: ○ симпатическая: работает в момент повышенных физических или психоэмоциональных нагрузок; учащает сердцебиение, дыхание, расширяет бронхи, разложение гликогена до глюкозы, но снижает: слюноотделение, слезоотделение, перистальтику и образование мочи ○ парасимпатическая: работает в момент расслабления организма; снижает сердцебиение, дыхание, разложение гликогена до глюкозы, но повышает: слюноотделение, слезоотделение, перистальтику и образование мочи Тема 12. Онтогенез Онтогенезом называют индивидуальное развитие организма. Для выполнения заданий ЦТ важно понимать, как протекают начальные этапы эмбрионального 11 развития, а это: 1) дробление 2) гаструляция 3) органогенез Рисунок 7. Дробление и гаструляция После внедрения сперматозоида в яйцеклетку формируется первая диплоидная клетка организма — зигота. Затем зигота начинает делиться без последующего увеличения полученных клеток. Такое деление называется дробление. В результате образуется зародыш, по форме напоминающий плод малины морула. После этого внутри образуется полость - бластоцель, полученный зародыш называется бластоцистой (бластула). Клетки, образующие бластулу называются бластомеры, сам слой из клеток — бластодерма. Полость внутри бластулы называется бластоцель и это будущая первичная полость тела. После образования бластулы, один из ее полюсов начинается впячиваться внутрь и этот процесс называется гаструляция, а полученный двухслойный зародыш — гаструла. Поскольку теперь шарик имеет два слоя, их называют эктодермой (наружный слой, экто — наружный) и энтодермой (энто — внутренний). В результате впячивания в гаструле образуется отверстие — бластопор (гастропор, первичный рот). У ряда организмов в этой области затем образуется голова, рот и органы чувств. Такие животные называются первичноротые. К ним относят всех Беспозвоночных. У всех Хордовых на этом конце тела в конечном счете образуется анальное отверстие, а рот открывается на другом конце тела. Такие животные называются вторичноротые. В ходе дальнейшего развития энтодерма образует выпячивания - они залегают между экто и энтодермой, это третий зародышевый листок (слой тела) мезодерма. Также на этой стадии у Хордовых из энтодермы образуется хорда. Эктодерма впячивается внутрь и этот валик становится нервной трубкой, из которой затем будет сформирована вся нервная система организма. 12 Рисунок 8. Стадия нейрулы Полученная стадия называется стадия нейрулы. В этот период происходит дифференциация клеток зародыша и органогенез. В дальнейшем образование органов будет происходить так: ● экто: ○ ○ ● энто: ○ ○ ○ ● нервная ткань + органы чувств покровный эпителий (кожа) + производные (железы, волосы, ногти) пищеварительная (+печень, поджелудочная, плавательный пузырь) дыхательная (жабры, легкие) щитовидная железа мезо: ○ ○ ○ ○ ○ мышечная ткань соединительная ткань кровеносная система выделительная система половая система Тема 13. Экология Для понимания экологии важнейшими понятиями являются: популяция и вид. Вид — группа особей, сходных морфологически, биохимически, физиологически и свободно скрещивающихся между собой. Популяция — группа особей одного вида, в течение длительного времени проживающих на определенной территории, свободно скрещивающихся между собой и относительно изолированных от других групп. Популяцию можно охарактеризовать по следующим параметрам: ● численность популяции: количество особей ● плотность популяции: количество особей, на площадь (суша) или объем (водная среда) ● распределение особей на занимаемой территории ● половая структура: соотношение самок и самцов ● возрастная структура — количество особей: ○ предрепродуктивного возраста (детеныши) ○ репродуктивного возраста (взрослые) 13 ○ пострепродуктивного возраста (пожилые) ● рождаемость и смертность — могут быть: ○ абсолютной (количество на единицу времени) ○ удельной (особей на единицу времени в пересчете на количество уже имеющихся особей) Если необходимо назвать все организмы, обитающие на определенной территории, применяют термин биоценоз. Совокупность абиотических факторов, окружающих данный биоценоз называют биотоп. В совокупности биоценоз с биотопом составляют экосистему или биогеоценоз (второе применяется только для суши и биоценозов, включающих в себя растения). В экосистеме по функции все организмы можно поделить на основные группы: ● продуценты: автотрофы, создающие органические вещества ● консументы: гетеротрофы, потреблющие готовые вещества ○ консументы I порядка — травоядные ○ консументы II порядка — хищники ○ консументы III порядка — сверххищники + детритофаги - едят детрит, выделяя с экскрементами органические вещества (мокрицы, многоножки, черви) ● редуценты: разлагающие мертвую органику до минеральных веществ. Например, гнилостные бактерии или плесневые грибы. Организмы, выполняющие схожие функции в экосистеме объединяют в трофические уровни. Графически изобразив трофические уровни получают экологические пирамиды. В ЦТ при решении задач используют пирамиды энергии (с уровня на уровень переводят ккал или кДж). Если выстроить последовательность поедания организмов друг другом в экосистемах, получается экологическая цепь питания. Цепи питания бывают двух типов: ● пастбищные (выедания): начинаются с автотрофов ● детритные (разложения): начинаются с мертвого вещества Если соединить между собой все цепи данной экосистемы, получается сеть питания. Связи между организмами экосистемы, в зависимости от того, на чем они основаны могут быть: ● трофические: основаны на еде ● топические: одни используют других как место для жизни ● фабрические: построение жилищ с использованием остатков жизнедеятельности других организмов ● форические: перенос одними организмами других (или их плодов и семян) Взаимоотношения между организмами в экосистеме могут быть следующих типов: 14 Рисунок 12. Отношения между организмами в экосистеме. -/- обоим организмам невыгодно взаимодействие, как правило так обозначают конкуренцию - каждый из конкурирующих тратит силы и энергию на борьбу; Пример - молодые сосны и березы в густом подросте смешанного леса; +/0 один организм получает выгоду, второму “все равно”. Примером является: ● комменсализм (подъедание) — рак-отшельник и нереис, который живет в раковине рака и питается остатками его пищи ● синойкия (совместно проживание) — медведь и жук, живущий у него в берлоге +/+ оба организма заинтересованы во взаимодействии — мутуализм; зачастую по отдельности они не существуют — клубеньковые бактерии и бобовые растения +/- один из организмов имеет выгоду, а второй от этого “страдает”. Здесь варианты: ● паразитизм — мучнисторосяные грибы и смородина ● хищничество — заяц и волк Тема 6. Эволюция органического мира На настоящий момент в эволюции наибольшее распространение получила синтетическая теория эволюции, которая представляет собой совокупность идей дарвинизма, закрепленная данными, полученными из генетики, молекулярной биологии, палеонтологии и систематики. Эволюция — процесс развития живой природы путем накопления генетически наследуемых изменений. Единицей, на которую действует эволюция по СТЭ — популяция, т.к. это: 1) группа особей одного вида 2) длительное время 3) проживающая на одной территории 4) относительно изолированная от других Элементарным эволюционным событием, из множества которых складывается эволюционный процесс, является изменение генофонда популяции. Причины, по которым это происходит, называются факторами эволюции и к ним относятся: ● мутации (которые делят на генные, хромосомные и геномные) ● комбинации генов (образуются в результате кроссинговера, который происходит в профазе мейоза I) 15 ● дрейф генов (изменение соотношения генотипов в популяции), причиной которого могут быть популяционные волны (периодические колебания численности особей в популяции) ● изоляция (географическая или экологическая. При первой популяция разделяется территориально, при второй — организмы переходят на разные “режимы жизни”) Особи в популяции подвергаются борьбе за существование (выделяют внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями), которая действует через естественный отбор. Борьба возникает по причине стремления организмов самовоспроизводиться в геометрической прогрессии при ограниченности ресурсов. Помимо вышеперечисленной классификации, применяется также термин прямая борьба, при которой организмы физически взаимодействуют друг с другом. Это характерно для хищничества или паразитизма. Помимо нее, между организмами может быть также конкуренция, при которой организмы борются за ресурс, но путем приобретения приспособлений. Естественный отбор — явление, при котором преимущество в размножении получают наиболее приспособленные особи. Принято выделять: ● стабилизирующий отбор — преимущество получают особи, имеющие средние показатели признака. Описывается словами сохранение, поддержание и т.д. ● движущий отбор — преимущество получают крайние показатели признака. Как правило, начинает действовать после изменения условий окружающей среды. Описывается словами — возникновение, формирование, исчезновение и т.д. Рисунок 13. Схематичные изображения естественного отбора. 1 - стабилизирующий, 2 - движущий. Есть два способа осуществления эволюционного процесса: ● дивергенция — расхождение группы на две разные, доказательством служат гомологичные органы (схематично изображены стрелками 1) имеют общее происхождение, но могут выглядеть по-разному или выполнять разные функции. Рисунок 14. Схематичное изображение направлений эволюции ● конвергенция — схождение двух неродственных групп во внешнем строении тела или отдельных его частей, доказательством служат аналогичные органы (схематично изображены стрелками 2) — имеют 16 разное происхождение, но могут быть похожи и выполнять одинаковую функцию. У эволюции нет конечного варианта, какой должна быть та или иная популяция. Но в эволюции группы можно заметить два направления: прогресс и регресс. О прогрессе группы свидетельствуют: - увеличение численности особей - увеличение территории их расселения - появление разных таксономических групп Рисунок 15. Схематичное изображение способов осуществления эволюционного процесса Существует три основных пути достижения биологического прогресса: ● арогенез (цифра 3) — возникновение новых структур и функций, ведущих к значительному усложнению уровня структурной организации. Зачастую такие адаптации ведут к покорению новой среды и благодаря им возникают новые филогенетические группы. В данном случае такими адаптациями являются: возникновение легких у взрослых земноводных и появление второй сигнальной системы (способности к речи) у человека. ● аллогенез (цифра 1) — возникновение различных форм внутри уже существующих категорий. Приводит к разнообразию, среди уже имеющихся филогенетических групп. Среди предложенных адаптаций это существование различных соцветий у покрытосеменных растений и расположение конечностей млекопитающих под туловищем. ● катагенез (цифра 2) — тоже способ достижения прогресса, но путем редукции “ненужных” органов и систем. Часто происходит у паразитических организмов. Или, например редукция конечностей у змей. 17
