Вопрос 1-2. История эволюционного учения. Борьба трансформизма с креационизмом. Учение ж.Б. Ламарка, неоламаркизм.

Идея развития является одним из важнейших компонентов современного диалектико-материалистического подхода к изучению окружающего нас мира.

В области биологических наук идея развития нашла наиболее полное воплощение в эволюционной теории Ч. Дарвина. На всех этапах своей истории биология, как и другие области человеческих знаний, являлась ареной борьбы.

Идеям об изменяемости живых существ, о развитии живого противостояло господствовавшее много веков и всегда поддерживаемое церковью представление о возникновении живого в результате акта творения, о постоянстве и неизменности всего живого. Эта концепция вошла в историю как концепция КРЕАЦИОНИЗМА. В борьбе с креационизмом идеи развития прошли путь от самого признания изменений (трансформизм), до полного отрицания акта творения и неизменности живого и развития как исторического процесса. Наиболее ранние воззрения, допускающие изменение живого, получили название ТРАНСФОРМИЗМА – изменяю, преобразовываю. Трансформизм еще не связывал наблюдаемые в органическом мире изменения с поступательным характером развития высших форм организации от более низших. В теориях трансформистов (Ж. Бюффон) идея развития еще не воспринимается как исторический процесс.

Первая эволюционная теория была создана Ж.Б. Ламарком в 1809 году. Но он ошибочно полагал, что для эволюции достаточно одного прямого влияния среды, упражнения и не упражнения органов, приводящих к адекватной изменчивости, что высшие животные могут изменяться под влиянием внутренней тенденции к совершенствованию. Он допускал наследование приобретенных признаков и считал, что это приводит к эволюции.

Неоламаркизм,совокупность разнородных направлений в эволюционном учении, возникших во 2-й половине 19 в. и претендующих на развитие тех или иных положенийламаркизма. Большинство представителей Н. либо существенно отошло от учения Ж. Б. Ламарка, либо фальсифицировало его. Общее во всех концепциях Н. — признание наследования приобретённых признаков и отрицание формообразующей роли естественного отбора. В Н. выделяют 3 основные направления: 1) механоламаркизм (английский учёный Г. Спенсер, немецкий — Т. Эймер, французский — Г. Бонье, А. Жиар и др.), который приписывает ведущую роль в эволюции условиям внешней среды (см. Эктогенез), формообразование относит лишь к организменному уровню, а эволюционный процесс отождествляет с накоплением приспособительных изменений, возникающих одновременно у всех особей популяции под действием факторов внешней среды; 2) ортоламаркизм (немецкий учёный К. Негели, американский — Г. Осборн и Э. Коп, советский — Л. С. Берг и др.), который основную причину развития усматривает во внутренних свойствах организмов (см. Автогенез), якобы предопределяющих прямолинейный характер эволюции; 3) психоламаркизм, точнее неовитализм (немецкие учёные А. Паули, Р. Франсе, А. Вагнер и др.), который видит основной источникэволюции в сознательных волевых актах организмов, наделяя сознанием и памятью не только целостные организмы животных и растений, но и каждую их клетку. Несмотря на научную несостоятельность, Н. существует в модернизированном виде и ныне

Вопрос 3. Эволюционное учение Чарльза Дарвина. Значение эволюционной теории для медицины, развития учения отечественными учеными А.О. Ковалевским, И.И. Мечниковым, К.А. Тимерязевым, А.Н. Северцовым, И.И. Шмальгаузеном.

Дарвин нашел доказательство эволюции, обратившись к сельскохозяйственной практике. На примере культурных и домашних растений он показал значительную пластичность организмов, обратил внимание на многочисленность сортов и пород растений и животных. Дарвин показал, что все многообразие сортов и пород выведено человеком от одного или небольшого числа диких предков. Веским доказательством этого явилось то, что все сорта и породы служат для удовлетворения потребностей человека. Другое доказательство состоит в том, что породы и сорта отличаются друг от друга особенностями, которые интересуют человека. Дарвин пришел к выводу, что создание новых сортов и пород основывается на использовании человеком трех факторов: изменчивости, наследственности и отбора.

Изменчивость–общее свойство организмов изменять наследственные факторы и приобретать новые под действием мутаций, рекомбинации этих факторов, также проявляют вариабельность признаков под модификационным влияние окружающей среды.

Наследственная изменчивость(генотипическая):

1. Комбинативная. Не происходит изменения числа и структуры хромосом. 3 источника: кроссинговер, независимое расхождение хромосом в анафазе 1 мейоза, случайное слияние гамет при половом размножении.

2. Мутационная. Мутации – генотипические изменения на уровне ДНК, возникающие на разных уровнях организации наследственного материала. (генные, хромосомные, геномные).

3. Длящаяся изменчивость. Благодаря ей уклонившиеся формы все больше изменяются в выбранном направлении.

Ненаследственная изменчивость(фенотипическая):

1. Модификационная. Модификации – фенотипические особенности, возникающие под действием внешних факторов. ГЕНОТИП + СРЕДА = ФЕНОТИП.

Наследственность,присущее всем организмам свойство повторять в ряду поколений одинаковые признаки и особенности развития; обусловлено передачей в процессе размножения от одного поколения к другому материальных структур клетки, содержащих программы развития из них новых особей.

Отбор применяемый человеком Дарвин назвал искусственным, понимая под ним процесс создания новых пород и сортов, путем систематического сохранения особей с ценными признаками и свойствами, и путем содействия их размножения.

Естественный отбор – исторический процесс, благодаря которому в результате борьбы за существование выживают и успешно размножаются, оставляют потомство организмы с признаками, полезными для их жизни, обеспечивающими существование вида.

В окружающей среде организмы вступают в сложные взаимоотношения, в которых могут выжить далеко не все. Совокупность этих взаимоотношений Дарвин назвал борьбой за существование. Он выделял 3 формы: борьба с факторами неживой природы, межвидовая борьба и внутривидовая борьба. Внутривидовые отношения, по Дарвину, приводят к дивергенции. Служат постоянным источником обособления групп особей внутри вида, что приводит к расхождению признаков внутри вида.

Социальный дарвинизм,идейное течение в буржуазном обществоведении конца 19 — начала 20 вв., которому свойственно сведение закономерностей развития человеческого общества к закономерностям биологической эволюции и выдвижение принциповестественного отбора, борьбы за существование и выживания наиболее приспособленныхв качестве определяющих факторов общественной жизни. Наиболее ранним предшественником С. д. явился Т. Мальтус, а непосредственным его инициатором — Г. Спенсер.. С. д. в известной мере обосновывал связь биологических и социальных процессов и в противовес теориям, рассматривавшимобщество как гармоническое целое, подчёркивал конфликтный и противоречивый характер общественного развития. В работах некоторых социальных дарвинистов исследовались определённые стороны жизни первобытных обществ, роль социальных норм и обычаев в регулировании поведения человека. Однако основополагающие принципы С. д. несостоятельны. Основные теоретические пороки С. д.: натурализм в истолковании общественых явлений, отрицание их специфичности и связанный с этим редукционизм, т. е. сведение общественных закономерностей к биологическим. Вульгарная трактовка эволюционной теории приводит социальных дарвинистов к односторонней и превратной оценке роли социальных конфликтов, которые рассматриваются как «естественные», вечные и неустранимые, вне их связи с антагонистическими социальными отношениями. Наиболее реакционные варианты С. д. служили идейным обоснованием классового господства буржуазии, милитаризма и экспансионизма во внешней политике.

Открыв естественный отбор, Дарвин смог материалистически объяснить биологическую целесообразность, характерную для живых организмов. Большую роль сыграло установление гомологии органов, имеющее первостепенное значение для выяснения филогенетического родства между организмами.

Основоположниками эволюционной эмбриологии стали Ковалевский и Мечников. При исследовании развития зародыша они установили общие черты в зародышевом развитии всех многоклеточных. Они доказали, что у беспозвоночных и позвоночных закладывается 3 эмбриональные закладки. Это подтверждает единство происхождения органического мира. Ковалевскому принадлежит открытие стадии бластулы, что помогло решить вопрос о происхождении позвоночных. Мечников описал инвагинационную гаструлу, что дало фактический материал для обобщения материала Геккеля и привело к созданию биогенетического закона.

Шмальгаузен обогатил материалистическую теорию эволюции Ч. Дарвина разработкой проблемы целостности организма в индивидуальном и историческом развитии, введением теории стабилизирующего отбора и исследованием механизмов как эволюционного процесса, так и индивидуального развития в качестве авторегулируемых систем. Этим он предвосхитил ряд положений кибернетики, с позиций которой он в 1950—60 изложил эволюционную теорию. Научное наследие Ш. оказало и продолжает оказывать большое влияние на развитие биологии.

Творческую разработку учения Дарвина Тимирязев даёт в цикле своих лекций под общим заглавием «Исторический метод в биологии...» (опубликованы в 1922), где определяет задачи морфологии и физиологии и показывает пути их решения на основе изучения исторического процесса возникновения формы и функции. С позиций дарвинизма, и в первую очередь учения о естественном отборе, Тимирязев объяснял и эволюцию функций у растений, в частности эволюцию фотосинтеза и универсальное распространение хлорофилла у автотрофных растений.

Вопрос 4. Учение академика а.Н. Северцова о путях достижения биологического прогресса.

Северцов на основе накопленного им обширного эмбриологического материала пришел к убеждению, что повторение признаков предков в онтогенезе происходит достаточно закономерно, поэтому эмбриологическим методом можно широко пользоваться для филогенетических построений. Однако довольно часто палингенетические признаки отсутствуют, и это не связано с влиянием ценогенезов.

Филэмбриогенезами Северцов называл изменения, приобретенные в процессе эмбрионального развития, сохраняющиеся во взрослом состоянии и наследуемые потомками.

Анаболия – закладка нового признака на поздних стадиях развития. До ее возникновения орган развивается как у предка. Имеют место рекапитуляции и проявление биогенетического закона.

Девиация связана с образованием новых признаков в середине развития. Рекапитуляция идет только до определенного момента, а затем начинает развиваться по новому пути.

Архаллаксис изменяет развитие в самом начале. Уже на ранних стадиях орган начинает развиваться по другому.

Теория филэмбриогенеза показывает, что эмбриологические исследования наиболее полно могут быть использованы для решения вопросов филогении только тогда, когда имеет место анаболия.

Вопрос 5-7. Ароморфозы в эволюции беспозвоночных и позвоночных животных. Идиоадаптация, ценогенезы, морфофизиологический прогресс и регресс. Основные ароморфозы иммунной системы в эволюции типа Хордовых.

Ароморфоз беспозвоночных	Ароморфоз позвоночных
Покров эктодермального происхождения.	Наличие в коже 2 слоев: эктодермального и мезодермального происхождения.
Опорные образования разнообразны и могут развиваться из всех 3 листков.	Скелет состоит из 3 отделов: осевой скелет, скелет конечностей, скелет головы.
Появление ротового аппарата и пищеварительных желез. Дифференцировка в направлении отделов.	Дифференцировка в направлении кишечной трубки. Увеличения всасывающей поверхности. Развитие пищеварительных желез.
Осмотической тип дыхания.	Жаберные щели, трахеи, легкие
Диффузный тип выделения, экскреторные системы протонефридиальная и метанефридиальная.	Появление почек, мочеточников.
Гермафродитизм, формирование сложной системы протоков, разделение полов.	Раздельнополость. Особенности строения половых желез.
есть система трубочек – примитивные сосуды, замкнутая кровеносная система, первичное сердце.	Крупные сосуды, замкнутая система кровообращения, сердце.
Концентрация нервных клеток в головном и спинном отделах, образование нервных узлов, нервной цепочки.	Головной, спинной мозг, сложные рефлекторные дуги.

Ценогенез(от греч. kainós — новый и...генез), приспособление организма, возникающее на стадии зародыша (плода) или личинки и не сохраняющееся у взрослой особи. Примеры Ц. — плацента млекопитающих, обеспечивающая у плода дыхание, питание и выделение; наружные жабры личинок земноводных; яйцевой зуб у птиц, служащий птенцам для пробивания скорлупы яйца; органы прикрепления у личинки асцидий, плавательный хвост у личинки трематод — церкария и др. Термин «Ц.» введён в 1866 Э. Геккелем для обозначения тех признаков, которые, нарушая проявленияпалингенезов, т. е. повторений далёких этапов филогенеза в процессе зародышевого развития особи, не позволяют проследить в ходе онтогенеза современных форм последовательность этапов филогенеза их предков, т. е. нарушаютбиогенетический закон. В конце 19 в. Ц. стали называть любое изменение свойственного предкам хода онтогенеза (немецкие учёные Э. Менерт, Ф. Кейбель и др.). Современное понимание термина «Ц.» сформировалось в результате работ А. Н. Северцова, сохранившего за этим понятием лишь значение провизорных приспособлений, или эмбрио-адаптаций.

Идиоадаптация(от греч. ídios — свой, своеобразный, особый иадаптация), одно из главных направлений эволюции, при котором возникают частные изменения строения и функций органов при сохранении в целом уровня организации предковых форм. Термин введён А. Н.Северцовым.

Морфофизиологический прогресс - одно из главных направлений биологического прогресса живых существ; то же, что ароморфоз. Изменение структуры организма и общей энергии жизнедеятельности, лежащее в основе эволюции форм жизни.

Биологический прогресс – совершенствование организмов или надорганизменных систем в процессе эволюции, выражение растущей приспособленности организмов к окружающим условиям и их победы вборьбе за существование, которая может достигаться не только усложнением, но и упрощением строения, например у паразитических и сидячих форм. Наблюдается там, где отмечается процветание вида или группы родственных организмов.

Морфофизиологический регресс – понижение уровня организации, но сопровождается приспособлением к паразитическому образу жизни.

Биологический регресс – снижается численность, узкий ареал. Если вид проходит регресс, то он находится на грани вымирания. Снижение приспособленности организмов к среде.

Вид животных	Реактивность	Проявление структур лимфоидных органов
Рыбы	Реакции клеточного иммунитета	Очаги миелоидного кроветворения, лимфоциты, примитивный тимус.
Амфибии	Острое отторжение трансплантатов	МНС, лимфатические узлы
Птицы	Кооперация процессов клеточного и гуморального иммунитетов. Аллергические реакции немедленного типа.	Отторжение трансплантатов, иммуноглобулин, фабрициева сумка.
Млекопитающие	Высшая степень интеграции Т- и В-систем иммунитета, наиболее развита аллергическая реактивность.	Небные миндалины, червеобразный отросток, иммуноглобулин

Вопрос 25. Аутэкологические понятия и законы. Гомеостатические реакции организма на изменение ситуации. Правило оптимума и правило минимума. Правило Бергмана и Аллена. Демэкология. Виды популяций. Типы постоянного распределения особей в популяциях. Экологическая дифференциация человечества и проблема адаптации человека на Севере Тюменской области.

Существование гомеостатических механизмов на уровне особи или вида, поддерживает уровни биоактивности, несмотря на колебания внешних факторов.

Существует 2 вида адаптации к внешним факторам:

1. Пассивный. Адаптация по толерантности. Свойственна хладнокровным организмам. На организменном уровне происходит изменение структурных и биологических параметров, эти виды называются виды-конформисты.

2. Активный. Организм с помощью специфических адаптивных механизмов компенсирует изменения, вызванные действующим фактором, таким образом, что внутренняя среда остается относительно постоянной. Адаптация по резистентному типу, поддержание гомеостаза организма. Виды – регуляторы.

3. Человек – вид – регулятор, но может быть и конформистом ( при подъеме в горы учащается пульс, количество эритроцитов).

Правило оптимума.

Вопрос 1-2. История эволюционного учения. Борьба трансформизма с креационизмом. Учение ж.Б. Ламарка, неоламаркизм. - student2.ru

Помимо качественной специфики фактора ( влияние на те или иные процессы со стороны организма) реакция на него со стороны организма во много определяет интенсивность воздействие фактора его дозировкой. Количество фактора (доза) соответствует потребностям организма и обеспечивает наиболее благоприятные условия для его жизни, рассчитанное как оптимум. Диапазон колебаний соответствующий указанным условиям, составляет зону оптимума. Зоны количественного выражения фактора, отклоняются от оптимума, но не нарушают жизнедеятельности организма, определяются как зоны нормы. Их 2: зона недостаточной выраженности фактора и зона избытка. Виды, переносящие большие отклонения фактора от оптимума – эвритопные, малые – стенотопные.

Правило минимума ( Либиха-Тинемана).

Еще в 19 веке ученый Либих сформулировал правило минимума в соответствие, с которым возможность существования данного организма в определенном районе и степень его процветания зависит от факторов представленных в наименьшем количестве (лимитирующие факторы). Это правило дополнил Тинеман (1939). «Тот из необходимых факторов среды определяет плотность популяции данного вида живых существ…который действует на стадию развития, имеющую наименьшую экологическую валентность, при том действует в количестве или интенсивности наиболее далеких от оптимума».

Правило Бергмана.

У животных одного вида размеры тела больше в холодных частях ареала и меньше в теплых его частях, размер тела увеличивается с широтой местности. Правило отражает адаптацию животных к поддержанию постоянной температуры тела в различных климатических условиях: у более крупных особей отношение поверхности тела к его объему меньше, чем у мелких, поэтому и меньше расходуют энергии для поддержания той же температуры тела. Исключение: роющие млекопитающие.

Правило Аллена.

У теплокровных животных населяющих более теплые участки и ареалы выступающие части тела меньше, чем у представителей теплых ареалов. Исключение: длина клюва у птиц определяется характером питания.

Экологическая популяция – население биотопа каким-то биоценозом. Главный критерий популяции – панмиксия – свободный обмен генетической информации.

Типы пространственного распределения особей в популяции:

1. Равномерный (регулярный) – равное удаление каждой особи от соседней.

2. Диффузный (случайный) встречается в природе часто, особи располагаются случайно, нераномерно.

3. Агрегированный (групповой, мозаичный) выражается в образовании группировок особей, между которыми остаются достаточно большие незаселенные территории.

Экологическая дифференциация человечества подразумевает географическую приуроченность разных признаков организма и свидетельствует об устойчивых приспособительных реакциях у человечества. Особенности:

1. Независимо от расовой и этнической принадлежности реакция организма на одни и те же воздействия идет в одном и том же направлении.

2. Норма реакции осуществляется в пределах границ, присущих этнической группе, что говорит о генетической природе реакции.

3. Наличие у всех человеческих популяций компенсаторных реакций по отношению к их ОС.

Адаптации у человека проявляются в 2 формах:

1. Неспецифическая, связанных с общим повышением иммунных свойств и усилением устойчивости организма к неблагоприятным факторам.

2. Специфическая, узко направлена на приспособление к определенным условиям ОС (на холод, повышение теплопродукции).

Основные типы:

1. Арктический. Характерно приспособление к влажному холодному климату и кислородной недостаточности. Повышение газообмена, высокое содержание иммуноглобулина и холестерина. Уменьшение длины конечностей.

2. Жители пустыни. Сухость, высокая температура. Повышенная теплоотдача, за счет испарения и длинные конечности и истощенное тело.

3. Жители высокогорья. Пониженная температура, гипоксия. Широкая грудная клетка, большая ЖЕЛ, больше эритроцитов, выше уровень гемоглобина, выше уровень окислительных ферментов.

В связи с разработкой в Тюмени газовых месторождений на севере Тюменской области, приток пришлого населения резко увеличился. Лица пребывающие на севере испытывают: адаптационное напряжение, климатический дискомфорт.

Существует 2 вида организации труда:

1. Вахтовый. Радиус доставки рабочих 10-100км

2. Экспедиционно-вахтовый. Радиус доставки 1000 км. Более опасный, смена часовых поясов.

Задачи медиков: изучение, людей при отправке, резервных возможностей организма. Биоритмологический подход.

Вопрос 26. Экология человека. Ее определение, методы и задачи. Характеристика среды обитания людей и интегральный критерий качества среды. Пути воздействия человека на среду и компенсаторные возможности среды.

С 20 века произошел поворот в истории человечества и антропогенный фактор – человек занял абсолютно доминантное место среди всех остальных факторов воздействия на среду. В середине 20 века стояла проблема – атомная война, а теперь экологическая катастрофа.

Экология человека – наука, изучающая взаимодействие человека, как биосоциального существа, со сложным многокомпонентным окружающим миром, с динамичной, постоянно усложняющейся ОС. Отсюда экология человека – не только накопление медико-биологических, физиологических медицинских знаний, но прежде всего наука изучающая методы нравственного и духовного воспитания человека и прежде всего и прежде всего перестройка его мышления.

Задачи: требует усилия ученых практически всех специальностей. Физиологи, биологи, патологи, гигиенисты, токсикологи, каждый со своей позиции, но учитывая общие интересы, должны рассматривать разрабатываемые проблемы с точки зрения экологии.

Экосвязь человек – природа может быть как прямой, так и обратной.

Уровни экосвязей человека:

1. Индивидуальный. Подразумевает взаимоотношение индивидуума с окружающей средой.

2. Групповой. На уровне популяции.

3. Глобальный. Взаимоотношение всего человечества с ОС.

Сегодня антропогенный фактор самый мощный. Минимальная единица экологической антропогенной экосистемы считается индивидуальное жилище человека, а максимальная – вся ноосфера.

Важнейшие современные антропогенные экосистемы – города, сельские поселения.

Ведущую роль занимают города. Экологи сравнивают города с раковой опухолью, идет слияние соседних городов с образованием мегаполисов.

Специфика среды обитания людей заключается в том, что человек способен заселить любую экологическую нишу, уничтожив привычную ОС.

В условиях нарастания экокризиса необходим единый интегральный критерий качества среды. Согласно уставу ВОЗ (1968), этим критерием служит состояние здоровья населения. Основные пути воздействия на среду человека, заключается в расходовании естественных богатств, загрязнении среды, истребления видов, разрушение биогеоценозов.

Все ресурсы делятся на 2 группы:

1. Невосполнимые. Нефть, газ, водные ресурсы.

2. Восполнимые. На воспроизводство утраченных компонентов уходит время (100-1000 лет). Чтобы восполнить утраченный компонент нужен минимум воспроизводимого субстрата, из которого восстановится исходный оптимум. Существует порог воспроизведения, ниже которого компенсаторные возможности среды равны 0.

Наследственная изменчивость(генотипическая):

3. Длящаяся изменчивость. Благодаря ей уклонившиеся формы все больше изменяются в выбранном направлении.

Ненаследственная изменчивость(фенотипическая):

Вопрос 4. Учение академика а.Н. Северцова о путях достижения биологического прогресса.