Оглавление лекция №1

Вид материала

Лекция

Содержание Эвритопные организмы Формы адаптаций организмов Биотические факторы среды. Динамика популяций. Способы поддержания максимальной плотности популяции Генетический мониторинг в популяциях человека. Генетический мониторинг Генетические последствия загрязнения среды мутагенами – увеличение генетического груза в популяциях человека.

Подобный материал:

• Ланин Борис Евсеевич Оглавление Оглавление 1 лекция, 810.53kb.
• Текст лекций н. О. Воскресенская Оглавление Лекция 1: Введение в дисциплину. Предмет, 1185.25kb.
• А. И. Мицкевич Догматика Оглавление Введение Лекция, 2083.65kb.
• Учебное пособие Оглавление Лекция Общие сведения о гомилетике Лекция Можно ли научиться, 1476.59kb.
• Кожич Павел Павлович Минск 2010 г Оглавление Оглавление 2 Применение информационных, 302.47kb.
• Лекции оглавление, 3056.94kb.
• В. А. Попов Экзегетика Оглавление Лекция, 2952.9kb.
• Лекции оглавление, 3095.45kb.
• Курс лекции по компьютерным сетям Оглавление, 1945.76kb.
• Оглавление оглавление, 63.5kb.

Стенотопные организмы – имеют узкие пределы колебаний внешних условий. Например, муха це-це при t<8º C неподвижна, при t=10ºC – бегает, при t>21ºC – летает.

Эвритопные организмы – имеют широкие пределы колебаний внешних условий. Например, некоторые виды актиний живут и в тропиках и в Арктике.


Пути изменения экологической потенции вида:

1. Модификации – фенотипические изменения (незначительные приспособления, не изменяют норму реакции).
   
2. Мутации – генетические приспособления (значительные, изменяют норму реакции).
   

Адаптации – приспособления организмов к среде обитания, начиная от биохимических особенностей клеток до строения и функционирования экосистем. Границы экологичекой потенции сдвигаются или незначительно в результате модификаций, или значительно в результатет мутаций, т.е. генетического приспособления. Адаптации вырабатываются в процессе етественного отбора и обеспечивают выживание вида.


Формы адаптаций организмов:

1. Переход в состояние покоя: анабиоз, инцистирование, спячка – замедление процессов метаболизма, прекращение активности и развития при неблагоприятных условиях. Анабиоз – устоичивость организма к действию ядов, излучения, недостатку кислорода, тепла, влаги и другим неблагоприятным воздействиям среды. Многие беспозвоночные выдерживают высушивание (ракообразные, простейшие) или замораживание ( циклопы, дафнии вмерзают в лед, гусеницы выдерживают температуру -79º C, некоторые нематоды -183º C). Возможность перехода от анабиоза к жизни обеспечивает тканевая жидкость, которая не образует кристаллов, а переходит в аморфную массу с высоким коэффициентом вязкости. Образование цист обеспечивает длительное сохранение жизнеспособности при неблагоприятных условиях. Инцистированные инфузории сохраняют жизнеспособность 6 лет.
   
2. Поведенческие реакции – миграции, линька.
   
3. Изменеие физиологических и морфологических признаков – приводит к образованию экотипов, рас, подвидов. Образование экологических рас (экотипов) по краям ареала вида при ограниченной изоляции может приводить к симпатрическому видообразованию. Здесь накапливаются аллели, которые имеют селективное преимущество к измененным факторам среды на периферии ареала. Экотипы могут стать подвидами или видами при достаточной изоляции от общего генофонда популяции.
   

Биотические факторы среды. Динамика популяций. На структуру и динамику популяций, прежде всего, влияют биотические факторы. Биотические факторы среды - определяются воздействием на организм других живых организмов. Биотические элементы экосистем представлены не отдельными особями, а популяциями.

Динамика популяций определяется основными экологическими параметрами популяций – численностью, плотностью, возрастным и половым составом, а также генофондом. Плотность популяции определяется отношением числа (биомассы) особей к единице площади (объема). Плотность популяции максимальна, когда большая плотность не может поддерживаться экосистемой, и минимальна, когда при меньшей плотности особи не имеют шансов на размножение (встречу партнера). Плотность популяции зависит от внутренних (конструктивных) факторов – рождаемости и смертности, а также внешних (регуляторных) факторов – абиотических и биотических. Плотность популяции зависит от баланса между рождаемостью и смертностью. Врожденная скорость роста численности популяции зависит от скорости размножения особей. В природных условиях рост популяции прекращается в результате сопротивления среды.

Способы поддержания максимальной плотности популяции. По способности поддерживать максимальную плотность популяции все организмы делят на r – виды и K – виды. r – виды обладают большим репродуктивным потенциалом (скоростью размножения) и рост таких популяций не зависит от плотности. Например, паразиты (сосальщики) откладывают миллионы яиц, их личинки на каждой стадии размножаются партеногенетически. K – виды обладают малым репродуктивным потенциалом (обычно, 1 потомок в год) и рост популяций зависит от их плотности. Эти виды живут в стабильных местообитаниях, у них развита забота о потомстве.


Генетический мониторинг в популяциях человека.


Являясь компонентом биосферы, человек адаптировался к факторам окружающим среды социально, но не биологически. В результате активной преобразующей деятельности человека возникли новые противоречия между его биологическими особенностями и созданными им в результате трудовой деятельности антропогенными факторами среды. Многие антропогенные факторы оказались опасными для здоровья человека, обладая мутагенным и канцерогенным действием. Возможности социального прогресса безграничны, но его важнейшим условием является сохранение генетической программы вида H. sapiens. Она достаточно консервативна и создана в процессе эволюции человека на протяжении нескольких миллионов лет.


Генетический мониторинг в популяциях человека заключается в эффективном слежении за генетическими процессами в популяциях человека. Среди проблем, связанных с охраной окружающей среды в условиях научно-технического прогресса (НТП), особое значение приобретают вопросы оценки, прогнозирования и предотвращения генетических последствий загрязнения среды обитания. Задачи генетического мониторинга заключаются в определении ущерба, нанесенного генофонду человека и поиска механизмов защиты генетического материала человека от антропогенных факторов, распространенных им в биосфере.

Причины увеличения темпа мутирования в популяциях человека в эпоху НТП:

1. Увеличение радиационного фона. Исключительной генетической активностью обладает радиация. 25% спонтанных мутаций обусловлено энергией естественного фона радиации. С открытием и использованием ядерной энергии возникла угроза возрастания уровня радиации и, как следствие, возрастание темпа мутирования.
   
2. Нарастание количества химических загрязнений. В настоящее время при нарастающих количествах химических загрязнителей биосферы большое значение придается скринингу на мутагенность имеющихся в обращении химических соединений. По современным оценкам в мире используется более 500 тыс. химических соединений и более 10 тыс. ежегодно производятся.
   
3. Увеличение числа вирусных пандемий и контингента вакцинируемого населения.
   

Генетические последствия загрязнения среды мутагенами – увеличение генетического груза в популяциях человека.


Генетический груз – совокупность особей в популяции, чья приспособленность ниже средней приспособленности гетерозигот на 2 стандартных отклонения (Добжанский, 1964). Генетический груз включает два основных понятия:

1. Сегрегационный груз – старые мутации, полученные от предыдущих поколений и
   
2. Мутационный груз – мутации, возникающие заново в каждом поколении. Если они передаются по наследству, то переходят в сегрегационный груз.
   

Ограничение действия естественного отбора в популяциях человека приводит к возрастанию полиморфизма по ряду морфологических признаков, а также к увеличению генетического груза. Возрастание генетического груза в популяциях человека приводит к росту числа наследственных болезней человека. Кроме того, известно, что, 53% генофонда человечества не воспроизводится в следующих поколениях: 15% эмбрионов погибает до рождения, 3% составляют мертворожденные, 2% составляет неонатальная смертность, 3% - смертность до достижения репродуктивного периода, 20% всего населения не вступают в брак, 10% всех браков бесплодны.


Задачи современной генетики в условиях загрязнения среды мутагенами. Разработка мер по предотвращению загрязнения среды мутагенами, создание тест-систем на мутагенность химических веществ. Организация генетического мониторинга – долгосрочного слежения за динамикой генетических процессов в популяциях человека. Обеспечение мер по оценке скорости мутационного процесса и объема генетического груза в популяциях человека.