Изменчивость биологических факторов

Второе направление — полиморфизм — допускало более широкие границы для видовой изменчивости и не считало виды бактерий столь резко разграниченными. Сторонники этой теории полагали, что в зависимости от условий выращивания бактерии могут резко изменять свои морфологические и физиологические особенности. Спорный вопрос был разрешен выделением чистой культуры немецким ученым Кохом. Работы Коха доказали, что у бактерий существуют строго разграниченные виды. Но также установлено, что бактерии легко изменяют свои свойства в зависимости от состава среды и под влиянием различных физических, химических и биологических факторов. Условия жизни накладывают определенный отпечаток на особенности и свойства микроорганизмов и вызывают адаптацию их, что может привести к образованию новой разновидности, или штамма. Например, длительное воздействие климатических условий приводит к образованию географических рас бактерий, обладающих определенным комплексом признаков, устойчиво передающихся по наследству. [c.253]

Изменчивость биологических и климатических факторов часто влияет на эффективность обработок фунгицидами. Эти факторы включают характер источника ии- [c.146]

Разработка все более тонкой и чувствительной аппаратуры и прогресс в понимании теоретических основ методов светорассеяния привели к появлению большого числа разнообразных приборов, теперь уже вполне доступных исследователям, работающих в различных областях биологии. Хотя от улучшения конструкций приборов и их характеристик в целом рутинный анализ и исследования более сложных биологических факторов только выигрывают, все же причиной плохой воспроизводимости и неоднозначности данных является обычно именно чрезвычайная сложность и изменчивость биологических систем. Вообще эти проблемы возникают при применении в биологических исследованиях любых методов, связанных с рассеянием и другими взаимодействиями вещества со светом. Таким образом, на первый план выдвигается проблема обеспечения селективности оптических методов при изучении тех или иных биологических процессов. [c.549]

Рис. 4.21. Схематическая диаграмма взаимодействия физических, химических и биологических факторов, которые контролируют сезонную изменчивость фитопланктона.

Никольсон признавал разнообразие и изменчивость внешних условий, но, развивая свою концепцию естественного регулирования численности животных, он по необходимости подчеркивал изолированные взаимодействующие биотические элементы, предполагая, что другие факторы внешней среды относительно неизменны или по крайней мере не вызывают нарушений. Он допускал также, что популяции животных могут компенсировать встречающиеся в реальной обстановке гибельные перегрузки, причем такая возможность компенсации является результатом способности животных приспосабливаться к перегрузкам, создаваемым средой, и их высокой репродуктивной способности. Поэтому Никольсон, независимо от разнообразия и колебаний внешних условий, считает, что биологическое равновесие, как правило, более характерное состояние, чем непрерывное нарушение равновесия. [c.60]

Все живое существует и развивается в мире излучений — от высокоэнергетических гамма-квантов до низкочастотных радиоволн. Для биосферы Земли излучения — это источник энергии, способ получения информации, важнейший фактор изменчивости. Такие фундаментальные биологические процессы, как фотосинтез, фототаксис, фотопериодизм, зрение, радиационный мутагенез, в своей физической основе представляют особые случаи взаимодействия излучений с биологическими структурами. [c.4]

Сравнение родственников на основе биометрических методов анализа фенотипа, вероятно, должно ответить на вопрос, лежат ли в основе этого признака генетические факторы. Наследуемость или доля общей изменчивости, приписываемая генетической причине, обычно оценивается величиной, большей нуля. Поскольку главная биологическая основа поведения человека связана с мозгом, а мозг, как любой другой орган, обнаруживает генетическую изменчивость, вероятно, должны существовать и генетические факторы, определяющие поведение. Для поведенческих признаков особенно трудно отделить действие общих генов от действия общей среды в семье, что, в частности, ведет к трудностям в интерпретации. [c.248]

Нормальное и аномальное поведение. Нормальное поведение изучается в основном психологами. Патологическое поведение-сфера психиатрии, но биологические основы психических заболеваний-это проблема нейробиологии. Очертить границы нормального поведения трудно, поскольку они сильно зависят от понятия нормы в данном обществе. Однако исследования последних лет отчетливо показали, что основные психозы типа шизофрении распространены во всех обществах, а не создаются искусственным наклеиванием ярлыков, как утверждали некоторые психиатры. Генетический анализ множества признаков убедительно продемонстрировал, что аномальные функции часто являются следствием единичных генетических дефектов, включая мутации одного гена. Но в рамках нормы механизмы изменчивости редко прослеживались до различий на уровне аллелей одного гена. Нормальная изменчивость обусловлена, вероятно, несколькими генами в совокупности с факторами внешней среды. По аналогии с животными можно предположить, что резко выраженные аномалии поведения обусловлены дефектами одного гена, тогда как нормальное поведение определяется более сложным взаимодействием генов и окружающей среды. Вследствие этого изучение генетики аномального поведения представляется более простой задачей, чем [c.60]

Итак, стержнем эволюционной теории является принцип естественного отбора, т. е. дифференциальный репродуктивный успех биологических существ. Строго говоря, все остальные черты эволюционного процесса носят вторичный характер. Но поскольку естественный отбор оперирует в биологическом и физическом мире, он ограничен другими факторами, а именно менделевским наследованием, генетической изменчивостью, мутациями, борьбой за существование и т. д., которые придают био- [c.75]

В недрах биохимии, на стыке биологии, химии, физики, математики и кибернетики, зародилась наука об особенностях строения и свойств молекул, обеспечивающих существование биологической формы движения материи,— молекулярная биология. Шаги этой молодой науки столь стремительны, что порой превосходят воображение заложены основы для понимания механизма биологического катализа и, следовательно, управления процессами жизнедеятельности, выявлены кардинальные закономерности специфического биосинтеза макромолекул, все больший размах приобретают работы по генетической инженерии. В результате исследования процессов преобразования нуклеиновых кислот под влиянием физических факторов и химических агентов найдены принципиально новые подходы к пониманию явлений изменчивости и наследственности в природе. [c.8]

Способность воды как открытой электромагнитно-чувствительной структуры к взаимодействию с внешней средой и ее структурно-энергетическая адаптация к факторам внешних воздействий сверхмалой интенсивности обуславливают изменчивость ее биологической активности. [c.188]

Весь подход к измерению интеллектуальных способностей и к определению вклада генетических и средовых факторов в их разнообразие оставляет нас неудовлетворенными. Почему Как генетики мы интересуемся в конечном счете анализом на уровне отдельных генов. Отсутствие таких данных выдвигает на первый план противоположность двух подходов биометрического, основанного Гальтоном, и концепции гена, данной Менделем. В течение длительного времени генетический анализ интеллекта рассматривался многими исследователями как та область, в которой гальтоновская парадигма одержала свои наиболее впечатляющие победы, в то время как анализ, предложенный Менделем, казался обреченным на провал. Недавняя дискуссия, которая началась с работы Иенсена по групповым различиям обучаемости [2085], обнажила слабые места биометрического подхода столь беспощадно, что трудно представить, как он это выдержит. С другой стороны, исследования генетической изменчивости в других, более легко доступных областях генетики человека, а также в популяционной генетике других видов выявило поразительную важность генетической изменчивости в популяциях (разд. 6.1). Например, не менее одной трети исследованных до сих ферментов крови обнаруживают генетический полиморфизм, и обычно нормальные варианты демонстрируют слабые функциональные различия в пределах нормы [1787]. Исследования генетических основ обычных заболеваний, а также недавние достижения фармако- и экогенетики все чаще демонстрируют влияние такой нормальной генетической изменчивости на состояние здоровья индивида в условиях изменяющейся окружающей обстановки. Мы утверждаем, что генетическая изменчивость биологических факторов, влияющих на интеллект и другие аспекты поведения человека, по-видимому, столь же распространена. Однако фенотипическое ее выражение может быть более сложным, чем для соматических признаков. Неопределенность результатов исследований, направ- [c.81]

Для учета изменчивости микроорганизмов рекомендуются следующие признаки морфологические, структурно-химические особенности клеток, культуральные проявления (тип дыхания, тип питания, ауксо-трофность, реакция на физические, химические и биологические факторы, устойчивость к фагам и вирусам) и, наконец, антигенные свойства. [c.99]

Результаты многих исследований показывают, что, наряду со знанием того, какова эффективность биологического самоочищения, как сточные воды влияют на изменчивость биологических процессов и т. д., необходимо знать пути переноса примесей и степень механического перемешивания и разбавления сточных вод, обусловленных физико-океанографическими факторами (течения, плотностная стратификация вод, процессы турбулентной диффузии и др.). Эти факторы играют важнук> роль в уменьшении концентраций примесей как во время сброса сточных вод в море, так и на всех дальнейших этапах перемещения примесей в море. [c.264]

Изменчивость микроорганизмов. Изменчивость является одной из наиболее важных сторон жизни и развития микроорганизмов. Сущность ее заключается в реакции организма на изменения, происходящие во внешней среде или внутри клетки, в структуре и функциях наследственного аппарата микроорганизма. Наследственность, обеспечивающая постоянство видовых признаков, и изменчивость представляют собой взаимосвязанные диалектические противоположности процесса развития организма. Именно изменением и наследованием приобретаемых признаков в процессе эволюции произошло выделение паратрофов из группы гетеротрофов. Микроорганизмы быстро адаптируются к изменившимся условиям среды обитания, изменяя соответствующим образом обмен веществ. Классическим примером адаптации микроорганизмов к воздействию внешних факторов может служить появление форм болезнетворных микроорганизмов, устойчивых к действию лекарственных веществ. На изменчивости микроорганизмов основано выведение микрофлоры, способной осуществлять превращения органических веществ, которые не разлагаются обычной микрофлорой воды или почвы. Изменения формы и функциональных особенностей микроорганизмов могут быть вызваны действием физических, химических или биологических факторов. Приобретаемые микроорганизмами признаки могут быть связаны только с условиями жизни отдельного микроорганизма и не передаваться по наследству. [c.229]

Биолог-популяционист, изучающий тип изменчивости какого-либо фенотипического прианака, пытается сначала установить, наследуется ли этот признак. После того как это установлено, ои тщательно изучает характер изменчивости признака в природе, стараясь найти корреляции между этим признаком и каким-либо фактором среды, который мог бы играть роль фактора отбора. Одновременно с полевыми исследованиями популяционист проводит лабораторные эксперименты, для того чтобы точно выяснить, как реагирует популяция -на тот или иной физический или биологический фактор. [c.224]

Было обнаружено несколько факторов, оказывающих влияние на скорости эволюции прадполагается также, что на них дейсивую и другие факторы, К числу таких известных и предполагаемых биологических факторов относятся 1) стабильность срейы 2) структура популяции 3) место данного организма в иерархии питания 4) его Место в иерархий раз м ножения 5) запас 1ге нети ческой изменчивости 6) продолжительность генерации. [c.314]

Под влиянием всех указанных факторов — химических, физических и биологических — микроорганизмы изменяют свои свойства. У бактерий могут изменяться форма отдельных особей и колоний, биохимические свойства, спорообразование, пигментообразование, бродильная активность, патогенность и т. д. В настоящее время установлено, что изменчивость бакте-)ий — это химический процесс, происходящий на молекулярном уровне. Изучая изменчивость различных микроорганизмов, исследователи научились управлять этим процессом, создавая виды бактерий, обладающие нужными человеку свойствами. Согласно современным взглядам, наследственная передача новых свойств происходит при воздействии различных факторов, например рентгеновских лучей, на определенный участок нуклеиновой кислоты, являющейся носителем, наследственности в клетке. Этот участок нуклеиновой кислоты изменится и новое свойство будет передано по наследству последующим поколениям бактерий. Такой процесс называется направленным мутагенезом [103]. [c.48]

Мы видим, таким образом, что от начала и до конца научной деятельности Причарда основной характеристикой его мировоззрения было безоговорочное принятие им традиционного библейского рассказа о сотворении видов, которое он сочетал с кювьеристскими представлениями о революциях земного шара и повторных актах творения. Эти взгляды были им с особенной четкостью выражены в его трудах 1836 и 1843 гг., в которых по мнению Паултона и других, Причард якобы погасил эволюционные взгляды, высказанные им в 1826 г. во втором издании его труда. В какой мере это действительно так, покажет дальнейший анализ воззрений Причарда по вопросу о видовой изменчивости и обусловливающих ее факторах. Нам кажется, однако, достаточно очевидным тот факт, что мировоззрению Причарда был всегда присущ ортодоксальный характер и что свою неизменную верность церковно-религиозной догме он поддерживал, по убедительному мнению Каннингэма, вполне искренно. В свете этого факта и следует оценивать биологические концепции Причарда. [c.38]

Фотографии, полученные космической стахщией Маринер-9 , позволили классифицировать поверхность Марса по изменениям альбедо на три основных типа 1) весьма однородное увеличение контраста в связи с затуханием пылевой бури 2) темные пятна и неправильные темные детали, частично связанные с топографией 3) светлые п темные полосы, в основном исходящие из кратеров. Некоторые темные пятна и полосы изменяются периодически с характерным временем две недели их размеры достигают десятков километров. Такая регенеративная способность позволила ряду авторов говоритЬ о регуляции биологического типа. Однако морфология и изменчивость полос и пятен и разложение одного из них па обширную систему дюн позволяют рассматривать пыль, переносимую ветром, как основной фактор, определяющий различия в изменениях альбедо (Sagan et al., 1972). Исследования, проведенные с помощью космических аппаратов, подтвердили, что на Марсе могут быть районы, где пыль постоянно поднята в атмосферу из-за непрерывных ветров. Этот факт имеет большое экологическое значение для возможных обитателей Марса пыль создает надежный заслон проникновению ультрафиолетовых лучей. [c.104]

Существуют также необратимые, наследуемые изменения в структуре ДНК, т. е. мутации (от лат. тШайо — перемена). Мутации вызываются мутагенами — веществами, в результате действия которых в молекулах ДНК возникают мутации (к мутагенным факторам также можно отнести космическое, радиоактивное, УФ-излучение). Мутации можно определить как первичные молекулярные события, лежащие в основе изменчивости организмов, которые в сочетании с естественным отбором являются главной движущей силой биологической эволюции. В результате мутаций у организмов могут возникать полезные признаки, которые могут быть использованы, например, в сельском хозяйстве, медицине и других областях деятельности человека. Организмы, приобретшие в результате мутаций полезные признаки, могут быть использованы как исходный материал для селекции при выведении новых штаммов микроорганизмов, сортов растений и пород животных с ценными характеристиками. Нужно отметить, что при изменении только одного азотистого основания в по- [c.353]

Мутации, т. е. наследуемые изменения в генетическом материале, представляют собой важное биологическое явление. Будучи первоисточником всех биологических изменений, они наряду с механизмами переноса генов обусловливают генетическую изменчивость, поставляющую материал для эволюции. Мутации и индукция новых мутаций мутагенами представляют собой ценный инструмент в генетических и биохимических исследованиях. Во-первых, изменения, которые вызывает мутация в определенном гене, позволяют не только идентифицировать этот ген, но и точно указать его место в хромосоме с помощью метода генетического картирования. Во-вторых, анализ мутантных щтаммов, у которых нарущены различные этапы сложной цепи биохимических процессов, может вскрыть детали организации генетического и биохимического аппаратов. В-третьих, знание механизма действия различных мутагенов может помочь в установлении корреляций между мутагенным и канцерогенным действием множества факторов окружающей среды, таких, как химические агенты, радиоактивное излучение и другие физические факторы. [c.8]

Итак, гальтоновский подход следует использовать, если нет альтернативы. Но не следует превращать его в самоцель. Вряд ли нужно с помощью компьютеров разрабатывать крайне сложные статистические подходы к вычислению коэффициентов наследуемости, чтобы оценить вклад различных наследственных, общесемейных и экономических факторов в изменчивость фенотипа или сравнить генетические модели без или с участием главных генов. Конечный результат таких упражнений часто оказывается неудовлетворительным, поскольку биологи нуждаются в более конкретных данных. Статистические методы, конечно, имеют огромное значение для генетического анализа человека, но они должны использоваться для проверки биологически хорошо обоснованных гипотез, сформулированных на основе мощной биологической теории. Для более глубокого [c.248]

До сих пор возможную генетическую отягощенность популяции летальными или вредными мутациями выявляли путем сравнения на фенотипическом уровне потомства кровнородственных и некровнородственных браков с помощью биометрических методов. При этом удалось установить, что генетическая изменчивость присутствует, но простые способы наследования или конкретные гены не выявлены. Таким образом собранные данные демонстрировали влияние кровного родства. Однако интерпретация полученных результатов в терминах генетических механизмов очень сложна и во многих случаях противоречива. Для преодоления этих трудностей применялись различные сложные статистические методы. В результате было показано, что влияние социально-экономических факторов накладывается на биологические эффекты, поэтому конкретные заключения о генетичес- [c.361]

Представление о значительной остроте межвидовой конкуренции, вероятно, впервые сформулировал Дарвин при разработке теории естественного отбора (см. гл. 3). Ряд авторов выступают против этого предположения, утверждая, что конкуренция между разными видами либо маловероятна, либо вообще невозможна. Для обоснования первой из этих точек зрения некоторые исследователи прибегли к моделированию и показали, что структуры сообщества, которые обычно рассматриваются как результат конкуренции, могут возникать вследствие случайных процессов. А если так, то конкуренция вообще не нужна, поскольку разделение биологического мира на дискретные экологические образования может происходить и без ее участия. Если эти авторы все-таки не исключают возможности межвидовой конкуренции до конца, то другие исследова тели утверждают, что сколь-либо значительная межвидовая конкуренция в биологических системах может возникать довольно редко. Главный довод в пользу этого утверждения авторы видят в изменчивости сред обитания. Как полагает Уайенс (Wiens, 1977), среды изменяются столь сильно (под влиянием как биотических, так и абиотических факторов), что численность популяций редко соответствует поддерживающей емкости среды и, что, следовательно, развитие конкуренции за ресурсы среды обитания маловероятно. Острая нехватка пищи или [c.241]

К сказанному необходимо добавить, что существование нейтральных мутаций, не противоречит представлению об отборе как о движущем факторе эволюции. Действительно, накопление нейтральных замен аминокислот в конце концов приведет к селективно-значимым изменениям структуры белка. С этого момента данный белок подвергается отбору, причем отбор, как и в любом случае отбора по фенотипической изменчивости, будет либо отсекать, либо подхватывать подобные изменения в зависимости от их адаптивной ценности. Аналогичное представление о селекционном механизме эволюции биологических макромолекул высказано А. М. Уголевьш (1985). Можно даже предположить, что более мягкое и более плавное изменение структуры белков через накопление первично нейтральных замен благоприятнее с точки зрения отбора, чем мутационные перестройки, скачкообразно меняющие биологические свойства молекулы в результате изменений ее активного центра. Представление о молекулярных часах , т. е. о равномерности во времени накопления нейтральных мутаций данного белка, не противоречит представлению о неравномерности темпов молекулярной эволюции (КеИу, На1 а(1ау, 1987 Ы е а ., 1987 и др.). Действительно, даже уже имеющиеся немногочисленные данные свидетельствуют о том, что каждый гип белков характеризуется собственным темпом накопления замен. Можно ожидать, что по мере увеличения количества исследованных белков картина будет усложняться- [c.102]

Изучение поведения ртути в реках в различные гидрологические риоды показало, что ее содержание существенно колеблется во время си ных паводков. Так, в 1991 г. в речных и озерных водах бассейна Нижн Амура оно повысилось на порядок и составило в среднем для растворен форм 446 нг/л (51-630 нг/л), для взвешенных фракций — 398 h (110-560 нг/л) [89]. В водах р. Дунай зарегистрированы существенные сез ные изменения для взвешенных форм (0,04—1.24 мкг/л) и менее выражен для растворенных форм (0.03—0.07 мкг/л). Эти колебания определяются зонными изменениями гидрологического режима и воздействием поверх стного стока с водосборной территории. Обнаружена также межсуточнг внутрисуточная изменчивость концентраций ртути, вызываемая различнь гидробиологическими факторами, биологическими ритмами, гидролог скими и гидрохимическими режимами [82]. Значительное увеличение со жания ртути во время паводков установлено для сильно загрязнен р. Нура [179]. Проведены также исследования по транспорту ртути в эст ных зонах сибирских рек — Лены, Оби и Енисея [295], а также рек, впал щих в Японское, Охотское [88, 105, 457, 458], Черное [82] моря. [c.30]

Для открытой воды, в которой обитает фитопланктон, характерна нестабильность, обусловленная совокупностью зональных и азональных факторов географическим положением,, приходом солнечной энергии, погодными условиями, геохимическими процессами, поступлениями с водосбора. С изменчивостью внепших условий связано развитие и распределение гидробионтов, которое регулируется физическими, химическими и биологическими процессами. Изучение реакции сообществ на множественное влияние внешних факторов остается актуальным, и планктонные системы служат наиболее подходящим объектом для этих целей (Reynolds, 1987, 1990). [c.50]

Различные масштабы временной изменчивости хлорофилла, которые как и в случае пространственной изменчивости, перекрываются и взаимодействуют между собой, в разной степени зависят от действия биотических и абиотических факторов. Межгодовые колебания хлорофилла в основном связаны с фазами водности. Исследования пространственного распределения фитопланктона необходимы для идентификации зон с различной биологической продуктивностью, а также осуществления акватори-ального районирования водохранилищ. Особенности многолетней и сезонной динамики альгоценозов отражают состояние и направленность развития экосистемы. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология