Позвоночные эволюция III

Исследователи — как химики, так и биологи--называют поразительным тот факт, что из такого узкого круга отобранных природой органических веществ составлен труднообозримый мир животных и растений. Полагают, что, когда период химической подготовки — период интенсивных и разнообразных превращений — сменился периодом биологической эволюции, химическая эволюция словно застыла. Теперь находят массу доказательств тому, что аминокислотный состав гемоглобина самых низших позвоночных животных и человека практически один и тот же более нли менее одинаковыми остаются у разных видов растений состав ферментативных средств, состав веществ, накапливаемых впрок, и т. д. [c.196]

А. П. Виноградову, способность к концентрации элементов уменьшалась от низших фор.м организмов к высшим. Так, нек-рые беспозвоночные животные и низшие растения, в отличие от позвоночных, содержали в относительно больших кол-вах Si, Fe, Sr, I, V, u. В ходе эволюции организмы пробовали концентрировать мн. элементы, пока не возникли оптим. соотношения, свойственные наиб, высокоорганизованным существам. Нек-рые элементы (напр., Fe в гемоглобине, I в щитовидной железе) продолжают играть большую роль в жизнедеятельности животных и человека. [c.440]

Установлены первичные структуры цитохрома с многих десятков организмов. Цитохромы с позвоночных содержат 104 аминокислотных остатка, насекомых — 107, низших растений — 107—109, высших—111. Последовательность остатков хорошо отражает биологическую эволюцию (с. 35, см. также 17.9). Эволюционные изменения цитохрома с во всей живой природе сводятся,, как правило, к замещениям остатков внутри одного класса (гидрофобные ароматические, гидрофобные алифатические, гидрофильные основные, гидрофильные кислотные, амбивалентные),. Это указывает на далеко идущее сходство пространственной структуры всех цитохромов с. [c.444]

ТО антитела нейтрализуют или инактивируют его, связавшись с его антигенными компонентами. Способность к иммунному ответу свойственна только позвоночным и, следовательно, возникла на относительно поздних этапах биологической эволюции. [c.157]

Опубликованы данные исследований сравнения белковой последовательности для образцов цитохрома с, выделенных из различных объектов, и предложено изображение генеалогического дерева, отражающего процесс эволюции этого белка. Из этих данных следует, что если рассматривать только различия в последовательности аминокислот, то грибы различаются между собой больше, чем насекомые и позвоночные. Таким образом, оказывается неясным, что же считать вершиной антропоцентрической шкалы ценностей, если основывать эту шкалу на цитохроме с. Представляет ли человек венец творения [c.265]

Усилие роли химического кодирования в ходе биологической эволюции выразилось в том, что временная организация живых существ до известной степени была подавлена или оттеснена на второй план организацией пространственной. Высшие позвоночные сравнительно быстро достигают полного развития, т. е. такого состояния, начиная с которого пространственная организация более уже не усложняется. Почти одновременно с завершением процессов эмбрионального развития начинаются и процессы старения они в течение долгого времени почти не проявляют себя, и можно сказать, что организм после наступления зрелости вступает в некоторый отрезок временной координаты, когда с ним ничего существенного не происходит. С другой стороны, насекомые, черви и другие организованные пространственно относительно просто служат примером сложной временной последовательности состояний. Конкретных примеров известно множество. [c.133]

Ввиду описанных преимуществ дыхания не удивительно, что на планете, атмосфера и гидросфера которой богаты Ог, эволюция большей части животного царства привела к абсолютной зависимости от аэробного метаболизма. Однако не у всех организмов и не у всех тканей одного и того же организма зависимость от кислорода выражена в одинаковой степени. Например, скелетные мышцы позвоночных способны работать главным образом за счет гликолиза это происходит в короткие периоды интенсивной деятельности, когда поступление кислорода оказывается недостаточным, чтобы весь образующийся пируват поступал в цикл Кребса. Мозговое вещество почки тоже может в значительной степени использовать анаэробный обмен. Некоторые другие ткани, особенно сердечная мышца и центральная нервная система, полностью зависят от дыхания. Большинство тканей занимает промежуточное положение и может хотя бы короткое время переносить анаэробиоз. Подобно тому как разные ткани одного организма могут сильно различаться по зависимости от О2. разные виды организмов также могут сильно различаться по своей зависимости от дыхания. В этом отношении одну крайнюю группу составляют строгие аэробы. Они не могут жить без кислорода. Другая крайняя группа организмов — облигатные анаэробы для выживания их необходимо полное отсутствие О2. Промежуточный класс, к которому относятся многие виды беспозвоночных, образуют факультативные анаэробы. Эти организмы используют кислород, когда он имеется, но могут неограниченно долго выживать и при полном его отсутствии. [c.44]

Анализируя данные о строении и функционировании генов иммуноглобулинов, известные австралийские ученые высказывают гипотезу о том, что эволюция иммунной системы позвоночных могла осуществляться по Ламарку, т. е. путем наследования приобретенных признаков. [c.456]

Строение головного мозга легче понять, проанализировав его развитие у низших позвоночных и эмбриона человека. На рис. 17.23 представлено схематическое изображение головного мозга рыбы (его продольный разрез и вид сверху). Отчетливо видно, что мозг разделен на три основных отдела передний мозг, средний мозг и задний мозг. Эти же отделы прослеживаются у раннего зародыша человека. Однако в эволюции позвоночных наблюдается очень сильное увеличение размеров головного мозга по сравнению с размерами всего тела. Следует отметить, что такое увеличение обусловлено главным образом разрастанием переднего мозга. У млекопитающих передний мозг достигает наиболее крупных размеров и в отличие от прочих животных имеет извилины. Кроме того, его разрастание вверх, назад и в стороны привело к тому, что другие отделы мозга сверху уже не видны (рис. 17.24, Л). [c.306]

Эволюция позвоночных отражает их постепенную адаптацию к жизни на суше. Одной из главных проблем, которую им необходимо было преодолеть для перехода от существования в водной среде к наземному существованию, связана с размножением. [c.71]

Некоторые структуры у многих видов, вероятно, не несут никакой функции, и их называют рудиментарными органами. Червеобразный отросток человека, не участвующий в пищеварении, гомологичен отростку, имеющему функциональное значение у растительноядных млекопитающих. Точно так же некоторые явно нефункционирующие кости змей и китов считаются гомологами тазовых костей четвероногих позвоночных. Копчиковые позвонки человека считают рудиментами хвоста, имевшегося у наших предков и сохранившегося у зародышей. Существование рудиментарных признаков было бы трудно объяснить вне связи с процессом эволюции. [c.297]

Транспорт кислорода гемоглобином. Важнейшей функцией крови является ее способность к переносу молекулярного кислорода из легких в ткани и диоксида углерода из тканей в легкие. Необходимо отметить, что кровь является хотя и жидкой, но тканью, так как состоит из клеточного и межклеточного веществ (состав крови приведен в табл. 5.1). Дыхательная функция крови сформировалась в долгом процессе эволюции в период перехода от анаэробного существования организмов к аэробному. В ходе эволюции у позвоночных животных выработались два основных механизма, обеспечивающие постоянное снабжение клеток достаточным количеством кислорода. Первый — это система кровообращения, в результате деятельности которой к клеткам активно поставляется кислород. Если бы система кровообращения отсутствовала у аэробных организмов, то их размеры не превышали бы миллиметра, поскольку из-за низкой скорости самопроизвольной диффузии кислорода его поступление в организм не удовлетворяло бы потребностям клеток. Появление в процессе эволюции гемопротеинов — это второе важнейшее приспособление, позволившее преодолеть ограничения, накладываемые низкой растворимостью кислорода в воде, и благодаря этому повысить эффективность снабжения клеток кислородом. [c.209]

Геном млекопитающих содержит несколько разных семейств коротких повторов. Короткие повторы у птиц и амфибий изучены значительно хуже. Число копий коротких повторов, например наиболее изученных повторов Alu-семейства у человека, составляет 3-10 , что соответствует 5—6% массы ДНК клетки. Такие повторы рассеяны по геному и получили название вездесущих. Повторы Alu могут находиться в интронах, на 5 -флангах генов и, наконец, в составе З -нетранслируемого участка мРНК- Нуклеотидная последовательность Alu-повтора гомологична последовательности отдельных участков 7S РНК. Структура 7S РНК достаточно консервативна у позвоночных, а гомологии в нуклеотидной последовательности прослеживаются и с 7S РНК насекомых, Поэтому семейства коротких повторов, присутствующие у разных видов, предшественником которых служила 7S РНК, также могут обладать достаточной гомологией. В то же время семейства коротких повторов, как и длинных, характеризуются видоспецифичностью, обусловленной амплификацией той или иной копии клеточных РНК, которые к тому же могли быть по-разному модифицированы в результате процессинга. Локализация ретропозонов, внедрившихся в отдельные сайты генома у предков млекопитающих, может, по крайней мере, частично сохраняться в процессе дальнейшей эволюции. Например, места локализации Alu-подобного семейства в межгенных про.межутках кластера глобиновых генов оказались достаточно сходными у мышей и приматов. [c.226]

Некоторые организмы, обычно считающиеся по сравнению с человеком более простыми, обладают большими возможностями, поскольку вырабатывают все перечисленные аминокислоты из неорганических исходных веществ. Такой способностью обладает, например, красная хлебная плесень Меигозрога. В процессе эволюции тот или иной организм утрачивает способность производить (с помощью ферментов) такие жизненно важные вещества и вынужден получать их только с пищей. В то же время некоторые позвоночные, например собаки и крысы, нуждаются, помимо тех незаменимых аминокислот, которые необходимы человеку, еще в одной аминокислоте — аргинине. [c.391]

Сэр Вилфрид Ле Грос Кларк отмечает Я должен подчеркнуть, что обонятельная луковица, в которой оканчиваются обонятельные волокна, эволюционно представляет собой выдвинутую на периферию часть полушарий головного мозга, а прямая связь с ней обонятельных рецепторов является с точки зрения эволюции выражением того, что полушария головного мозга развивались у позвоночных прежде всего как орган обоняния . [c.122]

Плацентарные млекопитающие претерпели более быструю эволюцию организмов по сравнению с низшими позвоночными, например с лягушкой. Однако белки млекопитающих специализировались, по-видимому, не быстрее, чем белки лягушки, и лягушки образуют более старшую группу (150 Ма ), чем плацентарные млекопитающие (75 Ма). Вследствие этого виды, настолько близкие по анатомии и способу существования, что их можно отнести к одному виду лягушки (например. Rana), могут отличаться последовательностью аминокислот данного белка так же сильно, как летучая мышь отличается от кита. [c.211]

Имеется общая проблема единства и эволюционного происхождения различных фотобиологических процессов. Как мы видели, каротиноиды фигурируют и в фотосинтетических системах, и в фоторецепторах бактерий, и в органах зрения как позвоночных, так и беспо.чвоночных. В то же время имеется сходство между фотофорами биолюминесцентных систем и фоторецепторами. Это не означает, конечно, их единого эволюционного происхождения с последующей дивергенцией. Скорее можно думать о конвергенции — о совпадении структур и функций систем различного происхождения. Так, нельзя считать, что сходство глаза человека и осьминога свидетельствует об их общем предке. Напротив, это сходство означает, что эволюция разных филогенетических ветвей может решать одинаковые задачи сходными способами, так как число этих способов принципиально ограничено. [c.482]

Эволюция укладывается в истекшие четыре миллиарда лет, так как она имеет направленный характер — естественный отбор, видообразование, макроэволюция происходят вследствие возникающих неустойчивостей прздшествующих состояний. Однако мультистационарность любого такого состояния не означает, что популяция может изменяться в любом направлении. Эволюция канализована уже сложившимся устройством организма и ограниченными возможностями его изменения. Все наземные позвоночные имеют четыре конечности, потому что они произошли от кистеперых рыб, имевших четыре соответствующих члена. Путь эволюции до некоторой степени задан уже сделанными шагами. Филогенез неразрывно связан с онтогенезом. [c.554]

Эволюция осуществляется по большей части путем мелких усовершенствований-изменяются обычно лишь пропорции тела, а не фундаментальные принципы его построения. Это дает нам возможность рассматривать общие черты развития всех позвоночных, не обсуждая каждую их группу в отдельности. Мы уже видели, что эмбрионы различных животных гораздо более сходны между собой, чем взрослые формы (рис. 15-15) дифференциальный рост отдельных структур, приводящий, например, к развитию длинного клюва у птиц или крупного мозга у человека, встречается сравнительно редко, Черты сходства, ставпше совершенно незаметными у взрослых животных, могут быть ясно видны на ранних стадиях. Например, в жаберных дугах эмбриона млекопитающего легко опознаются зачатки рыбьих жабр но позже эти зачатки сливаются, и из них вместо органов водного дыхания образуются совсем другие структуры. Причины консервативности эволюции ранних зародышей понятны. То, что образовалось на ранней стадии, используется затем в качестве каркаса, на котором основывается дальнейшее развитие даже небольшое изменение исходной структуры может нарушить многие последующие процессы, определяемые этими исходными структурами. Вероятно, мутации, затрагивающие раннее развитие, должны в больпшнстве случаев отметаться естественным отбором и сохраняются очень редко. [c.66]

Иммунная система выработалась в процессе эволюции позвоночных как средство защиты от заражения микроорганизмами и более крупными паразитами. Однако большая часть сведений об иммунитете была получена в результате изучения реакции лабораторных животных на введение неинфекционных агентов, таких как чужеродные белки и полисахариды. Почти любая макромолекула, чуждая 01Я анизму реципиента, может вызвать иммунный ответ. Вещество, способное вызвать иммунный ответ, называют янтнгеном. Самое удивительное то, что иммунная система может различать антигены, весьма сходные между собой, например два белка, различающиеся только одной аминокислотой, или два оптических изомера. [c.6]

Иммунная система выработалась в процессе эволюции позвоночных для защиты от инфекций. Она состоит из миллиардов лимфоцитов и включает миллионы различных клонов. Лимфоциты каждого клона несут на своей поверхности рецептор, который позволяет им связывать ту или иную антигенную детерминантун-определенную группировку в молекуле антигена. Существуют два класса лимфоцитов В-клетки, вырабатывающие антитела, и Т-клетки, которые осуществляют иммунные реакции клеточного типа. [c.19]

Все, что способствует быстроте и эффективности пассивного распространения деполяризации, будет повышать скорость и эффективность распространения потенциалов дейстиия. Одним из таких факторов может быть большой диаметр аксона. У некоторых беспозвоночных, например у кальмара, для быстрой передачи сигналов в ходе эволюции выработались гигантские аксоны толщиной до 1 мм. Однако позвоночные обладают еще лучшим приспособлением столь же высокая скорость проведения сигналов достигается у них гораздо более экономным способом-путем изоляции большей части поверхности аксона миелиновой оболочкой. Эту оболочку образуют специализированные глиальные клетки-шванновские клетки в периферической н олигодендроциты в центральной нервной системе. Плазматическая мембрана этих клеток слон за слоем плотно наматывается на аксон (рис. 18-22). Каждая шваниовская клетка миелинизирует одни аксон, образуя сегмент оболочки длиной около миллиметра, а олигодендроциты формируют подобные сегменты оболочки одновременно у нескольких аксонов. [c.91]

Вполне возможно, что в ближайшие годы из беспозвоночных будут выделены и другие стероиды. Однако пока нет никаких оснований утверждать, что стероиды играют у беспозвоночных примерно ту же роль, что и у позвоночных. Похоже, что эволюция нашла наилучшие способы использования молекул, поступающих в организм с пищей или образующихся при деградации под действием малоспецифичных ферментов. [c.97]

Анатомическое описание птиц, и в частности их половой системы, Богданов связывает с анализом теории полового подбора Дарвина и тут же приводит свои возражения. При рассмотрении систематики дается критический анализ различных существующих систем классификации птиц. Значительное внимание уделено анализу географического распределения птиц в связи с условиями существования, прямому и коовенному воздействию этих условий на весь строй жизни и поведение птиц. Освещены вопросы эволюции класса птиц и их родственных связей с другими группами позвоночных с привлечением сравнительно-анатомических и палеонтологических данных. [c.297]

Эти данные можно было понять следующим образом. Исследованиями школы Л. А. Орбели установлено, что в процессе эволюции позвоночных животных происходит все большее иодчинеш1е функций мышц, обслужи- [c.563]

Поразительно то, что когда период химической подготовки — период интенсивных и разнообразных превращений, о которых можно-строить лишь осторожные гипотезы, сменился периодом биологической эволюции, химическая эволюция словно затормозилась. Развитие организмов в общем очень слабо отразилось на основных чертах строения" белков и ферментов. Пролоне произвел анализ гемоглобина кистеперой рыбы и нашел, что аминокислотный состав и в этом случае не представляет чего-либо необычного и близок к составу гемоглобина позвоночных. [c.22]

Этапы эволюции I — образование Земли Л- микроокаменелости III — самые древние многоклеточные ископаемые организмы (Illa — сине-зеленые водоросли) IV — самые ранние позвоночные V — наземные растения VI — млекопитающие VII — человек. [c.206]

Как бы ни были ограничены наши сведения о причинах разделения клеток по специальности, мы должны отдавать себе отчет в том, к каким последствиям это повело. Весь процесс филогенеза появление все новых и новых форм организмов и необыкновенное расширение возможностей управления низшими кодами базируются на усиливающейся дифференциации. От низших беспозвоночных protozoa, находящихся на клеточном уровне (споровики, ресничные, корненожки, жгутиковые), к кишечнополостным, являющимся уже многоклеточными (медузы, гребневики), и к.представителям уже органного уровня развития (плоские черви и немертины) идет путь постепенного усложнения живых систем. Далее, от типа приапулид ответвляется боковой путь развития, ведущий к хордовым и начинающий эволюцию позвоночных. [c.214]

Рукопись, хранящаяся в Музее Д. И. Менделеева при ВНИИМ. Опубликована лишь в 1952 г. Расшифровка ддя Соч. проведена б. секретарем М-ва директором Музея М-ва А. В. Скворцовым (см. Соч., т. 25, с. 18, прим. ред.). В подстр. прим. М-в указывает те русские и иностр. руководства. которые им были использованы (с. 9) при составлении данной статьи, кроме советов проф. Ф. Ф. Брандта, собственных исследований живых животных и экземпляров Зоол. музея Акад. наук. В подстр. прим. ред. (с. 68) упоминается о надписи на оригинале статьи Одобрено. (Подпись). Проф. зоол. Ф. Брандт . Эта работа была написана М-вым в возрасте 21 года. В предисловии От редакции к Соч., т. 25 указывается (с. 9), что она представляет совершенно особый интерес с точки зрения указания на разнообразие научных интересов М-ва в студенческие годы и на очень серьезное изучение М-вым в начале его научного пути зоологии позвоночных не только по разным литературным источникам, но и с помощью личных исследований . Подтверждается усиленный интерес М-ва к зоологии в тот период тем, что из трех пробных лекций, прочитанных им в 1854 г., одна из них была также по зоологии (см. № 5). Данное сочинение М-ва являлось одной из глав предполагавшегося большого коллективного труда по изучению фауны СПб. губернии, предпринятого Ф. Ф. Брандтом. Последний указал в своем отчете Конференции, что он рекомендовал Московскому вестнику это очень похвальное сочинение М-ва (см. Соч., т. 25, с. 10). Редакция т. 25 подчеркивает полную самостоятельность этой работы М-ва. Указывается, что он принял систематическое деление грызунов, введенное проф. Брандтом, но обработал материал совсем иначе и написал работу по плану, отличному от плана курса его учителя (с. 10) что М-в с редкой для его возраста осмотрительностью учитывает строгость критерия, применяемого разными исследователями к понятию о виде (с. 10). Отмечается, что особенно интересны высказывания М-ва, касающиеся чисто научных вопросов, а именно систематики, зоогеографии и т. п., показывающие степень его зоологических познаний, а также его творческую самостоятельность в данной области (с. 10) что М-в еще за несколько лет до опубликования Дарвиным Происхождения видов высказал взгляд не об одной лишь изменяемости видов, но и о генетической связи между видами посредством дивергентной эволюции (с. 10—И). В статье М. Д. Менделеевой (см. № 6к) данная диссертация М-ва упоминается под несколько иным заглавием, как Описание грызунов С.-Петербургской губернии . То же заглавие встречается в статье В. И. Назарова (см. № 7к). [c.33]

После выхода на сушу в эволюции различных групп позвоночных происходила дивергенция в отношении способов переработки азотистых шлаков. Хотя стволовые формы рептилий возникли как уреотелические организмы, большинству современных рептилий (и птицам) свойственна урикотелия — выделение мочевой кислоты. Однако и у сумчатых, и у плацентарных млекопитающих сохранилась уреотелия. [c.171]

Переход от жизни преимущественно в водной среде к преимущественно наземному существованию был одним из важнейших этапов в эволюции позвоночных. Как полагают, этот эволюционный скачокл- совершился в Девопе, около 300 млн. лет назад. Климатические условия в тот период были, ио-видимому, в высшей степени неустойчивыми в частности, огромные колебания количества осадков приводили времеиа.ми к крайней засухе. При этих обстоятельствах водные организмы испытывали сильное давление отбора, направленное на выработку средств, которые позволяли бы выживать как во влажных, так и в засушливых условиях. Одной из главных проблем была, конечно, необходимость избежать опасного повышения концентрации аммиака в организме при переходе от водного образа жизни к наземному. [c.172]

Например, переход к жизни в воздушной среде при метаморфозе амфибий и после окончания внутриутробного развития у млекопитающих связан с такими же, вероятно, изменениями гемоглобина, какие происходили при первичном завоевании суши позвоночными. Точно так же изменения в путях экскреции азота, происходящие в онтогенезе при выходе амфибий на сушу, должны быть аналогичны тем биохимическим адаптациям, которые осущестрлялись на заре эволюции наземных позвоночных. [c.378]

Термин гомология прочно входит в обиход биохимиков. Здесь его часто применяют скорее в биологическом, нежели химическом смысле. Вот что пишет, например, Флоркэн в своей книге Биохимическая эволюция Можно сказать, что биохимические вещества гомологичны, если в их химическом строении имеются более или менее ясные черты сходства, которые объединяют их в одну группу. Если мы рассмотрим группу аналогичных веществ, например, переносчиков кислорода (гемоглобины, хлорокруорины, гемоцианины, гемэрит-рины), мы сможем обнаружить у них некоторые гомологии . И далее Гемоглобин позвоночных, или гемо глобин, в собственном смысле слова, имеет молекулярный вес около 70 ООО. Известно, что Сведберг, определивший для многих белков молекулярные веса, наблюдал, что величина последних всегда кратна 17 600, как если бы белки были полимерами одной основной единицы этого молекулярного веса. Собственно гемоглобин содержит четыре таких единицы. В этом заключается его отличие от других гемоглобинов. [c.87]

Интересные, но еще далеко не выясненные нити связывают различные физиологически важные гомологические вещества с глубокими проблемами биохимической эволюции. Флоркэн описывает следующий факт. Процесс фосфорилирования гликогена свойствен для мышечных тканей всех животных как позвоночных, так и беспозвоночных. Однако позвоночные и беспозвоночные имеют различные источники фосфорной кислоты для осуществления этого процесса первые — фосфокре-атин, а вторые — фосфоаргинин [c.88]

Окислительные процессы в нервной ткани, как и в других тканях, связаны с ироцессамп фосфорплировагшя. По данным исследований Е. М. Кренса, эволюция позвоночных животных сопровождалась усилением в головном мозге связи между процессами окисления и фосфорилирования. [c.566]

Соответствие по крайней мере некоторых экзонов белковым доменам подтверждает предположение о том, что оно имеет фундаментальное значение в эволюции генов. Ясно, что дупликации и слияние экзонов могли играть важную роль в эволюции. Мы не можем проследить за действительными событиями, проишедшими в ходе эволюции каждого гена. Имеется несколько примеров взаимоотношений между экзонами и белковыми доменами, когда отсутствует их простое соответствие, но это можно объяснить тем, что такие события, как слияние экзонов, изменили структуру гена-предка в процессе эволюции ядерных генов. Однако в ряде случаев мы сталкиваемся с большими несоответствиями между структурами генов и белков. Митохондриальные гены дрожжей и млекопитающих кодируют практически идентичные митохондриальные белки, несмотря на существенные различия в организации генов. Геном митохондрий позвоночных очень мал и имеет чрезвычайно компактную организацию нерасщенленных генов (гл. 22), тогда как митохондриальный геном дрожжей имеет большие размеры и включает ряд сложных прерывистых генов. Какая форма гена была исходной [c.265]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология