Реферат: Ответы к государственным экзаменам для эколого-биологического факультета ПетрГУ

3. мгновенная адаптация (несколько секунд – несколько минут). Модуляция активности макромолекул (первичная защитная реакция).

Приспособление к аноксии. Большинство живых существ сохранило спообность к анаэробиозу, несмотря на появление кислорода в атмосфере. Организация метаболизма у анаэробов должна удовлетворять ряду условий:

1. подходящие резервные субстраты не истощаются и их хватает в условиях аноксии;

2. депонирование, повторное использование и минимальное образование вредных продуктов метаболизма;

3. способность к быстрому восстановлению исходного метаболического гомеостаза.

У таких организмов функции кислорода передаются заменителю (нитрату) и формируются новые типы брожения. Денитрифицирующие бактерии с одинаковой эффективностью используют кислород и нитрат. Особенностями нитратного дыхания являются: а) термодинамическая выгодность; б) распад глюкозы не сопровождается накоплением больших количеств интермедиатов; в) энергетическая эффективность (422 ккал при 686 ккал при окислении). Существуют два главных пути брожения: гликолитический и спиртовой. Принципы организации бактериального брожения: 1) субстрат полностью не окисляется; 2) любая окислительная реакция компенсируется последующей восстановительной; 3) невысокий выход АТФ (1-2 молекулы); 4) часть образующейся энергии уходит на синтез метаболитов; 5) регуляция процесса осуществляется изменением концентраций кислорода и субстрата.

Вопрос №30.

Эволюционный процесс: дивергенция, конвергенция и параллелизм. Понятие о монофилии и полифилии.

Вторым (после возникновения адаптаций) важнейшим следствием борьбы за существование ЕО, по ЧД, закономерное повышение разнообразия форм организмов, носящее характер дивергентной эволюции. Поскольку наиболее острая конкуренция ожидается между наиболее сходно устроенными особями данного вида в силу сходства их жизненных потребностей, в более благоприятных условиях окажутся наиболее уклонившиеся от среднего состояния индивиды. Эти последние получают преимущественные шансы в выживании и оставлении потомства, которому передаются особенности родителей и тенденция изменяться дальше в том же направлении (длящаяся изменчивость). При преимущественном сохранении в каждом поколении самых крайних вариантов изменчивости, очевидно, что эволюция пойдет в направлении разделения вида на разновидности, которые со временем превратятся в новые (дочерние виды). По ЧД, предковая и промежуточная формы имеют худшие шансы для выживания по сравнению с наиболее уклонившимися дочерними формами, поскольку первые более сходны друг с другом, и конкуренция между ними должна быть наиболее ожесточенной. В итоге от общего предка в ходе эволюции должны происходить все более разнообразные и отличающиеся друг от друга потомки. Идея дивергентной эволюции объясняет не только повышение разнообразия форм организмов, но и существование в природе сходных таксонов более высоких категорий. Все эти группировки представляют собой совокупности родственных видов, возникших от общего предка; роды, семейства, отряды, классы – разные этапы дивергентной эволюции. Сходство видов, принадлежащих к одному таксону, является результатом родства, общие признаки унаследованы от общего предка. Развитие вторичного, т.е. не унаследованного от общих предков, сходства строения у разных видов организмов в результате формирования приспособлений к сходному образу жизни (т. е. сходному способу использования одних и тех же ресурсов внешней среды) получило название конвергенции. Одним из классических примеров конвергенции является развитие сходных признаков у ихтиозавров, дельфинов и рыб. Эволюционные параллелизмы отчасти объясняются конвергенцией – приобретением сходных адаптаций при обитании в сходных условиях внешней среды. Однако далеко не все параллельные изменения в близких филетических линиях поддаются этому простому объяснению, поскольку некоторые сходные морфофункциональные изменения у разных групп развиваются в связи с разными приспособлениями (это явление было названо параконвергенцией) или же сами по себе являются адаптивно нейтральными. При параллельной эволюции несколько родственных филетических линий нередко в разных линиях эволюционно обгоняют друг друга разные признаки, т. е. у различных видов возникают разные мозаичные комбинации признаков – явление названное О. Абелем «перекрест специализаций». Типичным примером перекреста специализаций была эволюция параллельных филетических линий лошадиных непарнокопытных. Монофилия – происхождение групп организмов от общего предка; один из основных принципов эволюции органического мира. Классическое понимание монофилии подразумевает возникновение таксона любого ранга от единственного родоначального вида на основе дмвергенции или адаптивной радиации, при этом филогенез изображается в виде родословного древа. Границы между предковыми и дочерними таксонами зачастую пересекает несколько параллельных эволюционных филетических линий, что связано с тем, что общих предок находился на более ранних этапах (парафилия). Дж. Симпсон (1960 г.) предложил относить таксон к монофилитическим, если он происходит одним или несколькими корнями от одного таксона более низкого ранга (класс - от отряда, отряд – от семейства и т. д.). Монофилитическим таксоном являются млекопитающие. Полифилия – происхождение данной группы организмов от нескольких предковых групп, не связанных близким родством; осуществляется конвергенцией. С филогенетической позиции установление полифилитического происхождения данного таксона требует его разделения на соответствующее число монофилитических групп. Примером полифилитических таксонов являются зайцеобразные и грызуны, которых раньше относили к одному классу.

Вопрос №29.

Биосфера и человек.

Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на отдельные виды растений и животных, так и на сообщества в целом. Но лишь в текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок в развитии науки и техники привели к тому, что антропогенные воздействия по своему значению для биосферы вышли на один уровень с естественными факторами планетарного масштаба (преобразование ландшафтов, охватило уже более 20% территории суши, расход кислорода в промышленности и транспорте составляет порядка 10% планетарной продукции фотосинте?