Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Розмноження.
|
|
Розмноження протистів переважно нестатеве, інколи - статеве. Для багатьох видів (форамініфери, малярійний плазмодій тощо) характерні складні життєві цикли внаслідок чергування поколінь з різними формами розмноження.
Нестатеве розмноження протистів відбувається у вигляді різновидів мітотичного поділу. У деяких випадках під час мітозу ядерна оболонка збе- рігається, і ядро перешнуровується навпіл після закінчення розходження хромосом до його полюсів (наприклад, у амеб, багатьох джгутикових тощо).
Нестатеве розмноження протистів може здійснюватися поділом навпіл (амеба протей, евглена зелена, інфузорія-туфелька та ін.), множинним поділом (малярійний плазмодій), брунькуванням (деякі інфузорії) або за допомогою рухомих (зооспори) чи нерухомих спор (водорості, гриби). У процесі брунькування від більшої (материнської) клітини може відокремлюватись одна або декілька дрібніших (дочірніх). Унаслідок множинного поділу ядро клітини багаторазово поділяється, а згодом навколо кожного з дочірніх ядер відокремлюється ділянка цитоплазми і виникають десятки або сотні дрібних дочірніх клітин (форамініфери).
Статевий процес у протистів здебільшого може відбуватись у формі злиття статевих клітин - гамет та кон'югації. В одних видів (хламідомонади, форамініфери) усі гамети однакові, в інших (малярійний паразит, вольвокс) - жіночі та чоловічі статеві клітини різняться між собою.
Кон'югація відома в інфузорій, водоростей і грибів. Під час кон'югації дві клітини інфузорій обмінюються мігруючими ядрами. У нитчастої
водорості спірогіри між окремими клітинами двох ниток виникають цитоплазматичні містки, якими вміст однієї клітини переходить в іншу з утворенням зиготи. У подальшому зигота проростає новою ниткою клітин.
Подібно до інших організмів, протистам притаманна подразливість, тобто здатність сприймати подразники довкілля і певним чином на них відповідати. Рухові реакції протистів мають назву таксисів. Таксиси - спрямовані рухи організмів у напрямку до (позитивний таксис) або від (негативний таксис) подразника. Наприклад. Клітини евглени зеленої або хламідомонади рухаються в бік джерела освітлення завдяки наявності особливого світлочутливого утвору - вічка.
Адаптації протистів до середовища мешкання. Існування в різноманітних середовищах мешкання можливе завдяки наявності в протистів різноманітних пристосувань (адаптацій) до чинників довкілля. Наприклад, у мешканців товщі води є різноманітні вирости черепашки, клітинної стінки внутрішьоклітинного скелета чи панцира у вигляді шипів, радіально розташованих голок (наприклад, у деяких форамініфер і променяків), які збільшують площу поверхні клітини, одночасно зменшуючи її вагу. Вільному ширянню в товщі води сприяє й сітка з тонких несправжніх ніжок (променяки) або включення краплин жироподібної речовини в цитоплазмі (променяки, панцирні джгутикові тощо).
У протистів, які ведуть сидячий спосіб життя, є утвори, за допомогою яких вони прикріплюються до субстрату, наприклад прикріпне стебельце інфузорій-сувійок.
Існування у дрібних заповнених водою шпаринах ґрунту (капілярах) також позначається на певних особливостях будови. Клітини ґрунтових протистів у 5-10 разів дрібніші порівняно з розмірами близьких видів мешканців прісних чи солоних водойм, часто пласкі, дещо спрощеної будови.
Інцистування. Посушливі періоди та низькі температури одноклітинні тварини переживають у вигляді особливих стадій спокою - цист. У процесі утворення цист (інцистування) може відбуватися складна перебудова клітини. Наприклад, в інфузорій під час інцистування зникають структури, пов'язані з активним життям (війки, органели захоплення їжі, вакуолі тощо), цитоплазма зневоднюється, ущільнюється і навколо клітини формуються захисні оболонки (зазвичай їх не менше двох). Ці оболонки характеризуються низькою проникністю і здійснюють механічний та хімічний захист клітини, яка зберігає життєздатність в інцистованому стані протягом місяців і навіть років. Цисти можуть забезпечувати поширення протистів вітром, водою чи за участі живих істот.
3. Роль одноклітинних організмів у природі та житті людини.
Одноклітинні еукаріоти, клітина яких має мінеральні черепашки (форамініфери), панцир (діатомові водорості) чи мінеральний внутрішньоклітинний скелет (променяки) відіграють важливу роль в утворенні осадових порід. З решток організмів, до складу оболонок (наприклад, червона водорість кораліна) або черепашок (форамініфери) яких входить карбонат кальцію, за сотні мільйонів років утворилися значні поклади вапняку та крейди. Унаслідок гороутворюючих процесів дно морів разом з вапняками підіймалося й перетворювалося на суходіл. Так виникали крейдяні пагорби та цілі гірські ланцюги, такі як Піренеї, Альпи, Гімалаї. Панцирі відмерлих діатомових водоростей, що складаються з Si02, осідаючи на дно, протягом мільйонів років утворили осадові породи діатоміти. Ці поклади використовують для виробництва вибухівки - динаміту. Внутрішній скелет багатьох променяків також складається із Si02. Ці скелети утворили осадові породи радіолярити, з яких складається, наприклад, острів Барбадос у Карибському морі, а також поклади таких напівкоштовних каменів, як яшма, опали, халцедон тощо.
Викопні рештки форамініфер, діатомових водоростей та інших, які добре зберігаються у складі осадових порід, людина застосовує як керівні копалини. Оскільки кожна геологічна епоха мала особливий видовий склад цих істот, це дає можливість визначити час утворення тих чи інших порід. Дослідники використовують такі рештки для пошуку покладів корисних копалин, які виникли в певний час історії Землі.
Автотрофні протисти - мешканці водойм - синтезують значну кількість органічних сполук, які можуть споживати інші організми. Крім того, у процесі фотосинтезу вони виділяють значну кількість кисню, підтримуючи постійний склад газів в атмосфері. Одноклітинні еукаріоти, здатні поглинати розчини органічних сполук, беруть участь у процесах самоочищення водойм.
За видовим складом протистів можна визначити санітарний стан водойм. Наприклад, евглена червона мешкає у чистих водоймах, а евглена зелена надає перевагу воді зі значним умістом органічних речовин. Методи визначення стану довкілля за допомогою видового складу організмів називають біологічною індикацією (біоіндикацією).
Важлива роль одноклітинних еукаротів у забезпеченні родючості ґрунтів. Гриби розкладають рештки організмів до мінеральних сполук, які споживають зелені рослини. При цьому вони виділяють велику кількість вуглекислого газу, необхідного для фотосинтезу. Крім того, ґрунтові гриби беруть участь у синтезі органічних сполук, з яких формується родючий гумусовий шар ґрунту. Ґрунтові водорості як фотосинтетики утворюють значну кількість органічних речовин та збагачують ґрунт киснем. Масове розмноження ґрунтових водоростей, так зване цвітіння ґрунту, є прикметою доброго врожаю. Найчастіше це явище спостерігають навесні й восени. У цей час маса ґрунтових водоростей може сягати до 1500 кг/га.
Ґрунтові та водні протисти слугують для живлення інших організмів. Деяких з них, наприклад інфузорій, людина розводить для вигодовування личинок і мальків риб.
Багато видів протистів здатні вступати в різні форми симбіозу з іншими організмами. Часто це співіснування має характер мутуалістичних відносин. Усі ви знаєте про коралові рифи. Так от, для утворення масивного зовнішнього вапнякового скелета колонії коралових поліпів потрібно, щоб у їхніх клітинах оселилися певні види водоростей. Водорості можуть оселятись і в клітинах інших багатоклітинних тварин - гідр, війчастих червів тощо. Водорості постачають клітинам тварин кисень і синтезовані органічні сполуки, а натомість отримують притулок і неорганічні речовини, необхідні для здійснення фотосинтезу.
У процесі фотосинтезу вони виділяють значну кількість кисню, підтримуючи постійний склад газів в атмосфері. Одноклітинні еукаріоти, здатні поглинати розчини органічних сполук, беруть участь у процесах самоочищення водойм.
За видовим складом протистів можна визначити санітарний стан водойм. Наприклад, евглена червона мешкає у чистих водоймах, а евглена зелена надає перевагу воді зі значним умістом органічних речовин. Як ви пригадуєте, з подібною метою використовують і прокаріотів, наприклад кишкову паличку. Методи визначення стану довкілля за допомогою видового складу організмів називають біологічною індикацією (біоіндикацією).
Різні види мікроскопічних грибів людина використовує для промислового отримання антибіотиків, вітамінів, продуктів спиртового бродіння.
Перший антибіотик пеніцилін було отримано із цвілевого гриба роду Пеніцил. Антибіотики є продуктами життєдіяльності різноманітних мікроорганізмів. Застосовувати антибіотики слід вкрай обережно і лише способом та у дозах, прописаних лікарем.
Різні види дріжджів використовують у пекарській промисловості, виноробстві, пивоварінні, для отримання спирту та деяких кисломолочних продуктів, зокрема кефіру. Певні види протистів застосовують для очищення промислових і побутових стічних вод, у біологічному способі боротьби із шкідливими видами, зокрема кровосисними комарами.
ТЕМА 7: КЛОНУВАННЯ ОРГАНІЗМІВ – МОЖЛИВОСТІ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАНЯ.
Питання, що виносяться на самостійне вивчення:
1. Клонування організмів – можливості та перспективи використання.
1. Клонування організмів – можливості та перспективи використання.
Генетична (генна) інженерія — прикладна галузь молекулярної біології, яка розробляє методи перебудови геномів організмів вилученням або введенням окремих генів чи їхніх груп.
Генна інженерія здійснює:
синтез генів поза організмом, видалення з клітин і перебудову окремих генів;
копіювання і розмноження виділених або синтезованих генів;
введення генів або їхніх груп у геном інших організмів;
експериментальне поєднання різних геномів у одній клітині.
Для перенесення синтезованих або виділених генів, крім вірусів, використовують і плазміди (переважно одержані з клітин бактерій). Плазміди - позахромосомні фактори спадковості, найчастіше являють собою кільцеві молекули ДНК прокаріотів (наприклад, генетичний апарат мітохондрій і хлоропластів).
Об'єктами досліджень генетичної інженерії є переважно прокаріоти, хоча вчені працюють і з генами еукаріотів. Наприклад, у геном бактерій було введено гени пацюка і людини, які відповідають за синтез гормону інсуліну, і бактерії почали синтезувати цей гормон. Методами генетичної інженерії одержані білки-інтерферони, які захищають організм людини і тварин від вірусних інфекцій, гормон росту тощо. Щорічно зростає перелік медичних препаратів, одержаних за допомогою методів генетичної інженерії.
Перед генетичною інженерією, незважаючи на її молодість, відкриваються значні перспективи. Крім розв'язання перелічених вище питань, у майбутньому генетична інженерія буде здатна вирішувати і глобальніші завдання. Серед них: видалення дефектних алелей на найранніших етапах індивідуального розвитку і заміна їх нормальними, поєднання в одному геномі генів різних організмів тощо.
Наприклад, перенесення з клітин азотфіксуючих бактерій генів, які відповідають за фіксацію атмосферного азоту, в клітини вищих рослин, значно скоротило б витрати на виробництво і внесення в ґрунт нітратних добрив.
Результати досліджень генетичної інженерії мають виняткове значення і для теоретичної біології. Завдяки їм зроблено важливі відкриття щодо тонкої будови генів, їхнього функціонування, структури геномів різних організмів. Подальший розвиток генетичної інженерії пов'язаний зі створенням банків генів, тобто колекцій генів різноманітних організмів.
Робота з геномами вищих організмів, крім технічних труднощів, пов'язана і з етичними проблемами. Втручання в генотип хребетних тварин і особливо людини, навіть із найкращими намірами, може спричинити непередбачувані наслідки.
Що таке клітинна (тканинна) інженерія? Клітинна (тканинна) інженерія - галузь біотехнології, в якій застосовують методи виділення клітин з організму і перенесення їх на поживні середовища, де вони продовжують жити і розмножуватися. Крім того, клітинна інженерія здійснює гібридизацію соматичних клітин організмів різних видів, родів, родин тощо. Тобто здійснює схрещування організмів, яке неможливо зробити іншим способом (людини і миші, людини і моркви, курки й дріжджів тощо). Гібридизація нестатевих клітин дає змогу створювати препарати, які підвищують стійкість організмів проти різних інфекцій, а також лікують ракові захворювання.
Наприклад, гібридизацією клітин, здатних виробляти певні антитіла, з раковими одержано гібридні клітини. Найпродуктивніші з цих клітин переносили на поживні середовища і вирощували культури, які виробляли антитіла.
Завдяки вирощуванню нестатевих клітин певних видів організмів на поживному середовищі створюють культуру клітин (тканин) для отримання цінних речовин, що значно знижує собівартість лікарських препаратів (наприклад, препарати лікарської рослини женьшеню). Оскільки нестатеві клітини, як правило, містять усю спадкову інформацію про організм, то існує можливість вирощувати з них значну кількість організмів з однаковими спадковими властивостями.
Перспективним напрямом клітинної інженерії є клонування організмів. Клон - сукупність клітин або особин, які виникли від спільного предка нестатевим способом.
Отже, клон складається з однорідних у генетичному відношенні клітин або організмів.
При клонуванні з незаплідненої яйцеклітини видаляють ядро і пересаджують у неї ядро нестатевої клітини іншої особини. Таку штучну зиготу пересаджують у матку самки, де зародок і розвивається. Ця методика дає можливість одержувати від цінних за своїми якостями плідників необмежену кількість нащадків, які є їхньою точною генетичною копією. Методом клонування вирощують різні організми.
ТЕМА 8: ВПЛИВ ГЕНОТИПУ ТА ФАКТОРІВ ЗОВНІШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА РОЗВИТОК ОРГАНІЗМУ.
Питання, що виносяться на самостійне вивчення:
1. Вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організму.
2. Діагностування вад розвитку людини та їх корекція.
1. Вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організму.
Формування фенотипу - генетично визначений процес, який залежить від умов середовища життя. Особливості фенотипу визначають взаємодію алельних (повне та неповне домінування, проміжний характер успадкування) та неалельних (епістаз, комплементарність, полімерія) генів та їхня множинна дія.
Мітохондрії мають власний спадковий матеріал - кільцеву молекулу ДНК. Оскільки сперматозоїди не передають своїх мітохондрій при заплідненні, то до зиготи мітохондрії потрапляють з цитоплазмою яйцеклітини. Отже, ознаки, закодовані в генах мітохондрій, можуть проявитись у фенотипах особин обох статей, однак успадковуються по материнській лінії. До таких ознак належать втрата зору у центральній частині зорового поля або утворення доброякісної пухлини нирок.
Дані щодо впливу умов довкілля на організм отримують, застосовуючи близнюковий метод досліджень. Оскільки генотипи однояйцевих близнюків однакові, то розбіжності в їхніх фенотипах будуть спричинені виключно впливом факторів середовища життя. Це дає можливість з'ясувати, формування яких саме ознак визначає генотип, а на які з них впливають умови середовища життя.
У деяких випадках певні алелі визначають не варіант ознаки, а схильність до її прояву (наприклад, може передаватись у спадок схильність до ожиріння або цукрового діабету). При цьому ймовірність прояву того чи іншого варіанта ознаки залежить від різних чинників: статі, способу життя (наприклад, людям, схильним до ожиріння, необхідно вести активний спосіб життя, щоб уникнути цієї вади), дієти (людям зі схильністю до цукрового діабету слід обмежувати вживання продуктів, що містять глюкозу).
Запам'ятайте: умови життя можуть як знижувати, так і підвищувати
ризик прояву у фенотипі певних вад або хвороб.
Розвиток людського організму здійснюється шляхом вибіркового «вмикання» та «вимикання» специфічних генів у клітинах того чи іншого типу у певний час від початку розвитку. Ці проблеми вивчає розділ генетики - генетика розвитку.
Будь-яка нестатева (соматична) клітина має повний набір спадкової інформації, притаманний цілісному організму. Таким чином, клітинам багатоклітинного організму притаманна властивість реалізовувати генетичну інформацію, що забезпечує їхню диференціацію та розвиток до цілісного організму. Звідси випливає висновок: різні типи клітин використовують не всі, а лише певні гени з усього їхнього набору.
Учені запропонували гіпотезу диференціальної експресії генів. Клітини, які виникли на ранніх етапах поділу зиготи, спроможні дати початок окремому повноцінному організму. Саме так виникають однояйцеві близнюки. Клітини на пізніших етапах зародкового розвитку таку властивість зазвичай втрачають, оскільки відбувається їхня диференціація.
Запам'ятайте: у клітинах різного типу існують «вимкнені» гени, що можуть бути активовані за певних умов.
У деяких випадках диференціювання клітин може бути пов'язане з пере- будовою генетичного матеріалу. Наприклад, такі клітини імунної системи людини, як В-лімфоцити після взаємодії з антигеном починають ділитися і перетворюються на клітини, здатні синтезувати антитіла. Із значної кількості антитіл, структура яких закодована у геномі В-лімфоцитів, ці клітини після активації починають синтезувати тільки один їхній тип, залежно від антигену, з яким вони стикнулися. Така диференціація пов'язана з перебудовою певних ділянок молекул ДНК, які відповідають за синтез антитіл. Інші клітини імунної системи - Т-лімфоцити - також можуть втрачати частину свого геному здатних взаємодіяти з певним антигеном.
На диференціальну активність генів, яка позначається на диференціації клітин, впливають біологічно активні речовини.
2. Діагностування вад розвитку людини та їх корекція.
Медична генетика - наука про спадкові хвороби та вади людини.
Вона розробляє методи діагностики спадкових захворювань, їхньої профілактики та лікування. Сучасна медична генетика насамперед орієнтується на профілактику спадкових захворювань, зокрема запобігання народженню дітей з певними спадковими захворюваннями або вадами. За допомогою методів цієї науки визначають батьківство. Оскільки дитина частину спадкової інформації отримує від матері, а частину - від батька, то завдяки різноманітним методам з високим відсотком ймовірності (до 99 %) можна зробити висновок, чи є певна людина батьком дитини або ні.
Спадкові захворювання і вади, а також генетична схильність до різних захворювань - актуальні медико-біологічні проблеми. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, 5 зі 100 новонароджених страждають тим чи іншим важким спадковим захворюванням, ще 5 мають генетичні вади, а ще 2 народжуються мертвими внаслідок цих порушень. Ці показники зростають з року в рік унаслідок забруднення довкілля різноманітними мутагенами. Нині відомо понад 4000 спадкових захворювань і захворювань зі спадковою схильністю, тоді як у 1958 р. - не більше 500.
Спадкові захворювання можуть мати різні прояви:
порушення будови організму, наприклад вовча паща (виникнення щілини, що сполучає носову та ротову порожнини внаслідок розщеплення верхніх губи, щелепи та піднебіння); заяча губа (розщеплення верхньої губи); багатопалість чи зрощення пальців тощо;
розлад фізіологічних функцій, наприклад гемофілія та дальтонізм;
порушення процесів обміну речовин, зокрема цукровий діабет та ін..
Деякі зі спадкових захворювань, наприклад хвороба Дауна, проявляються відразу після народження. Інші, наприклад хорея Гентінгтона (захворювання клітин нервових вузлів, яке супроводжується мимовільними рухами, поступово прогресуючою недоумкуватістю тощо), проявляються лише у певному віці.
Різноманітні спадкові захворювання та генетичні вади можуть бути спричинені змінами будови хромосом.
Вади, зумовлені втратою ділянки хромосоми або цілої хромосоми, успадковуються досить рідко. Мутації цього типу спричиняють настільки тяжкі наслідки, що такі люди зазвичай не залишають нащадків. Виживають лише зародки, у яких відбулися втрати чи подвоєння невеликих ділянок хромосом.
Частина (5-20 %) онкологічних захворювань зумовлена спадковою схильністю до них. За даними Міністерства екології та природних ресурсів України, нині кожний 50-й мешканець нашої країни (2 % населення) страждає на онкологічні захворювання. Зокрема, радіонукліди, що утворилися внаслідок Чорнобильської аварії, значно збільшують кількість випадків раку щитоподібної залози, лімфатичної та кровоносної систем тощо.
Важливу роль у профілактиці спадкових захворювань відіграє медико-генетичне консультування. У медико-генетичних консультаціях працюють фахівці різних спеціальностей - генетики, біохіміки, цитологи, імунологи, медики тощо. За допомогою різноманітних методів вони виявляють носіїв алелів, які зумовлюють прояви спадкових захворювань, вираховують ймовірність успадкування і прояву спадкових захворювань у нащадків. Коли ймовірність появи нащадків із значними спадковими вадами висока, майбутнім батькам пропонують утриматись від народження дитини. Це, передусім, спрямовано не лише на запобігання народженню дітей з певними генетичними дефектами, а й на запобігання подальшої передачі мутантних алелів наступним поколінням. За допомогою різноманітних методів визначають схильність людини до прояву того чи іншого спадкового захворювання і прогнозують можливість його прояву в її фенотипі у майбутньому.
Різноманітні тести дають змогу виявляти дефектні алелі, які відповідають за спадкові захворювання та вади, не лише у майбутніх батьків, а й у зародків. Так, за допомогою вивчення зародкових клітин, взятих із навколоплідної рідини, деякі порушення обміну речовин можна виявити вже на 14-16-му тижні вагітності.
Оскільки домінантні мутантні алелі або хромосомні захворювання проявляються у фенотипі, їхнє діагностування не дуже складне, на відміну від мутантних рецесивних алелів, які у гетерозиготному стані зазвичай не проявляються. Але за допомогою аналізу крові можна виявити людей, гетерозиготних за рецесивним алелем, наприклад, серпоподібноклітинної анемії. Разом з тим, якщо шлюб беруть гетерозиготні за певним мутантним геном особини, рецесивні алелі можуть у нащадків перейти в гомозиготний стан і проявитись фенотипно. Ймовірність народження хворої дитини у гетерозиготних батьків становить 25 %.
Перспективним напрямом у медичній генетиці є генна терапія.
Генна терапія - медична процедура, під час якої у хворого вилучають певні типи клітин (крові, епітелію шкіри або кишечнику та ін.), замінюють їхні дефектні алельні гени нормальними, а потім вводять в організм.
Завдяки цьому в організмі хворої людини можуть синтезуватись білки, яких до цього не вистачало. Нормальні гени вилучають з організму здорової людини та методами генної інженерії отримують їхні численні копії.
Для введення генів у клітину необхідний переносник, так званий вектор (від лат. вектор - носій). Для цього використовують деякі віруси, наприклад ретровіруси. Проникнувши у цитоплазму клітини людини або тварин, вони на власній молекулі РНК, використовуючи її як матрицю, синтезують ланцюг ДНК, а потім до нього добудовується друга нитка. Ця ДНК проникає через ядерну оболонку та вбудовується в хромосомну ДНК клітини. Останнім етапом такої процедури є введення клітин з нормальними генами в організм людини (Е).
За певних онкологічних та інфекційних захворювань методами генної терапії можна пригнічувати активність генів, не притаманну нормальній клітині, або посилювати її (наприклад, для збільшення синтезу гемоглобіну у хворих на серпоподібноклітинну анемію). Ще одна галузь застосування генної терапії - генетична модифікація клітин, спрямована на посилення імунних реакцій.
Загалом до 80 % сучасних розробок генної терапії пов'язані з пухлинними захворюваннями людини. Введення «генів-убивць» призводить до загибелі пухлинних клітин. Особливе місце у розробках генної терапії посідають методи боротьби зі СНІДом. Зокрема учені створюють генетично модифіковані клітини, здатні виробляти антитіла проти ВІЛу.
Молекулярна діагностика спадкових захворювань - напрям генної терапії, що ґрунтується на методиках визначення алелів, які зумовлюють ті чи інші спадкові захворювання або схильність до них (хвороба Альцгеймера, рак молочної залози, цукровий діабет, атеросклероз тощо). Своєчасно поставлений діагноз дає можливість розпочати профілактику або лікування ще до того, як з'являться перші симптоми такого захворювання.
Запам'ятайте: мета генної терапії - виправлення або знищення спадкової інформації, яка зумовлює захворювання.
ТЕМА 9: ЕТОЛОГІЯ.
Питання, що виносяться на самостійне вивчення:
1. Етіологія. Поведінка тварин у природі та методи її вивчення.
2. Інстинкт.
3. Видова схильність до деяких форм поведінки.
4. Поведінка рослин.
1. Етологія. Поведінка тварин у природі та методи її вивчення.
Етологія (від грецького ethos - звичка, норов, поведінку і logos - вчення) - система достовірних знань біологічних основ, закономірностей і механізмів поведінкових актів тварин.
Цілеспрямована діяльність організму для задоволення тих чи інших біологічних потреб називається поведінковим актом.
Етологія є одним з найважливіших розділів біологічних наук. Вона вивчає всі напрямки поведінкових актів тварин, взаємозв'язку і зміни їх у різних умовах навколишнього середовища і при різному стані організму. Етологія вивчає видове та індивідуальний розвиток поведінкових актів, зміна і пристосування їх до постійно мінливих зовнішніх умов, фізіологічні механізми, що лежать в основі поведінкових актів.
Кінцевою метою етології є таке глибоке пізнання поведінкових актів та їх фізіологічних механізмів, що забезпечило б можливість направленої зміни їх у бажаному напрямі, розробки науково обгрунтованих технологій ведення галузі, підвищення приплоду та збереження його, економії трудових витрат при проведенні комплексних зоотехнічних і ветеринарних заходів, раціонального використання пасовищ, кормів, отримання високих показників продуктивності, уникнення втрат тварин в екстремальних умовах. Відповідно кінцевої мети етологія вирішує безліч різноманітних завдань для досягнення цієї мети.
Етологія тісно пов'язана з низкою областей знання, базуючись в своїх шуканнях на даних одних наук і будучи в свою чергу основою для розвитку інші наук. Вона спирається на загальну біологію, зоологію, еволюційне вчення, фізіологію, психологію, генетику, екологію. Досягнення етології постійно використовуються зоотехніком і ветеринарією, де для неї широке поле докладання. Зоотехнія і ветеринарія, у свою чергу, поповнюють етологію надзвичайно цінними даними.
Вивчення відхилень у поведінці тварин при неадекватних умовах годівлі, утримання та експлуатації тварин, захворюваннях тварин сприяє розумінню ролі окремих факторів у визначенні поведінки тварин, механізмів багатьох нормальних поведінкових актів.
Етологія вивчає поведінку тварин методами спостереження та реєстрації, а механізми поведінкових актів - фізіологічними методами.
Цілеспрямована адаптивна форма поведінки, обумовлена вродженими механізмами
Поведінкові акти є результатом формування в організмі поведінкових функціональних систем - об'єднання різних за складністю структур і процесів з метою здійснення поведінкового акту. Одні системи генетично обумовлені, забезпечуючи інстинктивні форми поведінки - інстинкти. Інші системи формуються в процесі індивідуального життя тварин. Завдяки утворення умовних рефлексів у процесі життя в залежності від умов формуються більш складні нервово-динамічні детермінантні поведінкові функціональні системи. З кожного конкретного приводу організм, щоб забезпечити виживання і комфорт, формує нові взаємозв'язки між окремими структурами, органами, процесами, нову індивідуальну поведінку.
Закономірності формування генетично обумовлених поведінкових функціональних систем виявлені дослідженнями П.К. Анохіна (1935). Поведінкова реакція пов'язана з формуванням програми дії в центральному - нервовому центрі в процесі аналізу і синтезу, яка надійшла туди інформації про зміни умов зовнішнього або внутрішнього середовища, накопиченням у нервовому центрі " специфічної енергії".
Подразнення мозку, що викликають зміну поведінки, являють собою пусковий акт. Центральна ланка системи являє (сукупності, ансамблі) нейронів, які відповідають за певний шаблон (" паттерн") поведінки. Регулююча роль належить майже всіх відділах центральної нервової системи - довгастому мозку, середнього мозку, ретикулярної формації, проміжного мозку, лімбічної системи, підкірковим ядрам, корі великих півкуль. Коркові нейрони є найважливішими для регулювання послідовного включення певних структур функціональної системи.
У лімбічній системі формуються спонукання або біологічні мотивації, які обумовлюють складні інстинкти - харчові, самозбереження, продовження роду та ін.