Филогенез

Гомологичные белки разного происхождения могут иметь определенное структурное сходство, которое характеризуется более или менее сильными реакциями со специфическими антителами против одного из этих белков, взятого в качестве иммуногена. Такие перекрестные реакции между индивидуальными, отдельно взятыми белками разного происхождения использовались в исследованиях по систематике и филогенезу [111]. Но непредвиденные перекрестные реакции могут также обнаружиться у белков, которые явно не сходны между собой ни в функциональном, ни в эволюционном отношении однако они тем не менее имеют структурное сходство, которое подтверждено анализом последовательностей аминокислот [52]. Поэтому такие перекрестные реакции интересны с методической точки зрения при исследованиях структурных гомологий, но могут также представлять неудобства в некоторых областях, как, например, выявление происхождения белков в пищевых продуктах. При решении некоторых из этих проблем распознавания, по существу, необходимо, чтобы специфические антитела к белкам растения какого-то определенного ботанического вида не давали перекрестной реакции с белками растения соседнего вида. Недавно описаны возникающие на практике трудности в связи с использованием антисывороток, вызывающих недостаточно контролируемые и приводящие к ошибочным результатам пере- [c.114]

Филогенез на основе структур белков [c.207]

Биофизика — наука XX века. Из этого не следует, что ранее не решались биофизические задачи. Максвелл построил теорию цветного зрения, Гельмгольц измерил скорость распространения нервного импульса. Число примеров такого рода велико. Однако лишь в наше время биофизика перешла от изучения физических свойств организмов и физических воздействий на них (свет, звук, электричество) к фундаментальным проблемам — к исследованию наследственности и изменчивости, онтогенеза и филогенеза, метаболизма и биоэнергетики. Это оказалось возможным именно благодаря мощному развитию биологии и биохимии. [c.10]

Область физики, изучающая диссипативные системы и их самоорганизацию, именуется синергетикой. В зтой области мы выходим за пределы термодинамики и вынуждены обратиться к конкретным кинетическим моделям (гл. 15—17). Как мы увидим, эти модели оказываются эффективными и прн изучении биологического развития — филогенеза и онтогенеза (гл. 17). [c.331]

Биологическое развитие — как онтогенез, так и филогенез — идет в направлении возрастающей сложности биологической системы. Увеличение сло кности означает увеличение числа разно- [c.565]

Эти данные дают некоторые основания думать, что ценность белковой цепи возрастает в ходе филогенеза. Конечно, нельзя считать, что состав цитохрома с может отражать большее совершенство человеческого мозга по сравнению с мозгом животного. [c.566]

Вернемся к биологии. Сложность, определение которой мы приняли, действительно, как правило, возрастает в эволюции, в филогенезе, но имеются и обратные ситуации. Так, например, эволюционный переход к паразитическому образу жизни означает не усложнение, но упрощение. [c.570]

Онтогенез подобен филогенезу — эволюционному развитию — в том смысле, что развивающийся зародыш представляет собой своего рода биоценоз, в котором сосуществуют популяции специализированных клеток. Сам зародышевый биоценоз формируется этими популяциями. Зародышевый биоценоз не статическая, но динамическая система с предопределенным поведением. Делящиеся клетки не подвержены случайной изменчивости. Развитие биоценоза определяется внешними воздействиями и внутри- и межклеточными взаимодействиями, но оно запрограммировано генотипом. В 17.9 рассмотрены информационные аспекты онтогенеза. Задачи теоретического моделирования онтогенеза еще далеки от своего решения. Однако ряд работ в этой области заслуживает внимания, обещая ее дальнейшее развитие. [c.575]

Центральная проблема теоретической биологии и биофизики сложных систем — проблема развития (филогенеза и онтогенеза). Дифференциация клеток, возникновение сложного организма из зиготы ставят перед наукой множество нерешенных вопросов. Их решение будет иметь громадное теоретическое и практическое значение (проблема рака ). [c.50]

Одним из наиболее важных является вопрос об использовании данных, полученных в эксперименте на животных, в гигиенической практике. По мнению А. Г. Воронина (1959), элементарные процессы высшей нервной деятельности проявляются более или менее одинаково у животных, стоящих на разных уровнях филогенеза. Различия между низшими и высшими животными обнаруживаются в том, что последним свойственны сложные формы нервной деятельности (реакции на комплексные раздражители, аналитико-синтетиче-ские процессы). [c.157]

Филогенез лигнина представляет интерес при изучении как общих и частных проблем физиологии, систематики, палеоботаники, так и проблем происхождения угля Исследования в этой области позволят ответить на два вопроса на какой ступени эволюции растительного мира появляется лигнин и какие принципиальные изменения претерпевает структура макромолекулы лигнина в процессе филогенеза растений [c.110]

В работах автора было обосновано, что понимание природы и движущей силы биологической эволюции в целом, как филогенеза, так и онтогенеза, существенно упрощается, если изучать эволюцию состава и строения - структуры биообъекта и его иерархических подсистем [9-18]. [c.9]

Начало периода мысли знаменуется появлением около 30 тысяч лет тому назад из "пучка" неандертальцев человека, морфологически почти не отличающегося от ньше живущих людей. В его деятельности впервые в истории Земли обнаруживаются признаки индивидуальной духовной жизни и отражается представление о людском сообществе как о некоей целостности. Возникшая у нашего пращура неведомая ранее рефлексирующая мысль проявилась в зарождении религиозной духовной силы, сплотившей людей и придавшей смысл их существованию, в появлении искусства, морали, права. Таким образом, психогенез, сменивший период жизни - биогенез, привел к появлению наряду с существовавшим уже интуитивным сознанием также рефлексирующего мышления, т.е. разума. Именно он, а не труд создал человека. Совершенствование духовной жизни человечества представляло собой процесс становления новой эволюционной фазы биосферы - фазы ноогенеза. П. Тейяр де Шарден пишет ... Если изучение прошлого и позволяет нам сделать некоторую оценку ресурсов, которыми обладает организованная материя в рассеянном состоянии, то мы еще не имеем никакого понятия о возможной величине "ноосферной" мощности. Резонанс человеческих колебаний в миллионы раз Целый покров сознания, одновременно давящий на будущность Коллективный и суммированный продукт миллионов лет мышления ... Попытались ли мы когда-либо представить, что представляют собой эти величины [1. С. 224]. Сознание, которое, с его точки зрения, все время эволюционировало в формирующейся материи по восходящей линии, достигает в ноосфере своего апогея - состояния гармонии тройного единства - структуры, механизма и развития. Единство структуры заключается в исчезновении границ между естественным и искусственным. Если все то, что создано человеком и, следовательно, считается искусственным, не отбрасывается эволюционным потоком, то оно становится гоминизированным, естественным. Единство механизма эволюционного процесса Тейяр де Шарден видит в сходстве случайных мутаций и человеческих изобретений. "Ибо в конце концов, - полагает он, - если действительно наши "искусственные" сооружения не что иное, как закономерное продолжение нашего филогенеза, то столь же закономерно и изобретение... может рассматриваться как осознанное продолжение скрытого механизма, регулирующего произрастание всякой новой формы на стволе жизни.. .. Дух поисков и завоеваний - это постоянная душа эволюции" [1. С. 178-179]. Развитие - это совершенствование и распространение сознания. Человек в этом эволюционном процессе, по его мнению, представляет "уходящую ввысь вершину великого биологического синтеза. Человек, и только он один, - последний по времени возникновения, самый свежий, самый сложный, самый радужный, многоцветный из последовательных пластов жизни" [1. С. 179]. [c.33]

По Фернандесу и Санчес-Гавито [12, 13], существует первич-] ный лигнин, не содержащий метоксильных групп, но легко метис лирующийся в растущем растении. Лигнификация происходит) не путем увеличения содержания лигнина, а повышением содер-1 жания метоксилов в этом первичном лигнине. На основе это г концепции упомянутые исследователи провели большую работу по филогенезу лигнина. [c.15]

Несмотря на большие трудности, современная биофизика достигла крупных успехов в объяснении ряда биологических явлений. Мы узнали многое о строении и свойствах биологически функциональных молекул, о свойствах и механизмах действия клеточных структур, таких, как мембраны, биоэнергетические органоиды, механохимические системы. Успешно разрабатываются физико-математические модели биологических процессов, вплоть до онтогенеза и филогенеза. Реализованы общетеоретические подходы к явлениям жизни, основанные на термодинамике, теории информации, теории автоматического регулирования. Все эти вопросы будут с той или иной степенью детализации рассмотрены в книге. При этом, в соответствии с пониманием биофизики как физики явлении жизни, мы будем исходить из физических закономерностей, а не из физиологической классификации. Так, например, рецепция внешних воздействий органами чувств рассматривается в различных разделах книги — зрение в главе, посвященной фотобиологическим явлениям, слух и осязание в связи с механохпмическими процессами, обоняние — в связи с физикой молекулярного узнавания. [c.10]

Мы обращаемся теперь к наиболее общим проблемам биологии и биофизики — к проблемам развития. Как уже говорилось, основные особенности живых организмов определяются их историчностью — каждый организм развивается онтогенетически и несет память о филогенетическом, аволюциоип м развитии И онтогенез, и филогенез идут в направлении возрастающей сложности и представляют собой процессы возникновения и запоминания новой информации, а также, как мы увидим, возрастания ценности информации ( 17.9). Добиологическая эволюция, приведшая к образованию биологических молекул, и биологическая эволюция должны рассматриваться как часть эволюции Вселенной. [c.534]

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]

В отличие от филогенеза, направленность индивидуального раэвптия — онтогенеза — очевидна непосредственно. Онтогенез включает три основных процесса — дифференцировку клеток, рост, т. е. увеличение числа клеток и массы зародыша, и морфогенез, т. е. возникновение определенных органов и организма в целом. Все этп процессы развиваются в соответствии с генетической программой. [c.573]

В XIX веке были созданы две великие эволюционные теории. Второе начало термодинамики (Клаузиус, Гиббс, Больцман) дает закон эволюции вещества в изолированной системе к его наиболее вероятному состоянию, характеризуемому максимальной неупорядоченностью, максимальной энтропией. Напротив, теория биологической эволюции (Дарвин) выражает возрастание упорядоченности и сложности живых систем, начиная с примитивных микроорганизмов и кончая Homo sapiens с его мыслящим мозгом. Между этими двумя теориями действительно имеется несоответствие — биологическая эволюция, филогенез, а также онтогенез никак не согласуются с равновесной термодинамикой изолированных систем. [c.12]

В биологии естественно возникает финалистическая трактовка изучаемых явлений. Развитие зйготы во взрослый организм можно описывать, пользуясь понятием цели целью развития является создание организма. Его структура целесообразна, она соответствует условиям существования. Уже на ранней стадии эмбриогенеза определенные группы клеток предназначены для развития в определенный орган, и этим задается их функциональность на всех уровнях вплоть до молекулярного. Также описывается и филогенез — эволюционное развитие. Оно направлено в сторону наибольшей приспособленности популяции— элементарной эволюционирующей системы — к внешним условиям. [c.18]

В этом смысле организм подобен машине, построенной по плану для достижения определенной цели. Конечно, научная биология далека от телеологического рассмотрения процессов развития. Достижение цели в онтогенезе и филогенезе является следствием реальных причин (естественного отбора и т. д.). Подчеркивая наличие некоторого плана развития, Моно вводит понятие телеономии [14], имея в виду причинную обусловленность (каузальность) развития. Исключительная сложность и историчность филогенетического и онтогенетического развития организма — живой машины — определяют его финалистическое описание, не свойственное обычной физике и химии. Очевидна бессодержательность такого, например, утверждения Ионы натрия и хлора взаимодействуют друг с другом с тем, чтобы построить кубический кристалл . Напротив, утверждение ...по той причине, что ионы Na и I имеют такие-то заряды и радиусы, кристалл Na I должен быть кубическим имеет ясный смысл. [c.18]

Линейная неравновесная термодинамика, развитая Приго-жиным [20] (см. также [22—24]), дает общее объяснение анти-энтропийности биологических процессов, раскрывая возможность существования открытой системы в стационарном, но неравновесном состоянии.. Исследования ряда биофизических явлений, в частности мембранного транспорта, показывают, что соотношения Онзагера (1,29) зачастую в них выполняются [25]. Однако линейная неравновесная термодинамика заведомо неприменима к рассмотрению онтогенеза и филогенеза, к процессам возникновения организованных структур из неорганизованных, к периодическим процесса . Биология требует нелинейной термодинамики. В биологии мы встречаемся с ситуациями, далекими от равновесия, в которых стационарные состояния могут быть неустойчивыми, т. е. условие (1,43) может не соблюдаться. [c.28]

Миелиновая оболочка — это мультиламеллярная структура, созданная мембранами олигодендроглий (ЦНС) или шваннов-ских клеток (ПНС). Ее основные функции заключаются в изоляции аксона, ускорении проведения нервного импульса (скачкообразная проводимость) и сохранении ионных потоков путем сокращения емкости мембраны. В результате экономится энергия, поскольку меньшее число ионов необходимо откачать из аксона после деполяризации мембраны. Миелин экономит также пространство, так как при одинаковой проводимости миелинизированные волокна тоньше, чем немиелинизированные. Миелин появляется на поздних стадиях филогенеза и онтогенеза. [c.107]

Систематика грибов. В микологии все грибы разделяют по ряду морфолого-биологических признаков на низшие и высшие. К низшим принадлежат два класса а) архимицеты, не имеющие мицелия и живущие в водной среде, и б) фикомицеты, часть из которых еще ведет водный образ жизни и часть в процессе филогенеза уже перешла к сухопутному существованию. Размножаются фикомицеты спорами бесполым и половым путем. При бесполом размножении споры образуются в специальных шарообразных органах — спорангиях, расположенных на длинных отростках мицелия — спорангиеносцах, имеющих длину от десятков до сотен микрон. Каждый спорангий содержит от нескольких десятков до 300—500 спор. У фикомицетов типичный нитчатый мицелий, однако он не имеет клеточного строения, не септированный. [c.73]

Одно и то же астрономическое время, взятое для измерения длительности опыта, будет весьма не равнозначным. Так, например, если возьмем продолжителйиость опыта 4 дня, то за это время бактерии смогут дать несколько десятков поколений, из них отберуются особи, наиболее резистентные, которые, в свою очередь, дадут новые генерации с измененной устойчивостью к токсиканту. Следовательно, в данном случае мы имеем дело уже с влиянием токсического вещества на филогенез бактерий, а не на их онтогенез. За этот же срок опыта рыба, которая, допустим, созревает на четвертый год своей жизни, пройдет только 7зб5 часть до начала созревания, а по отношению ко всей длительности своего онтогенетического развития еще значительно меньше. Когда мы берем одинаковое время испытаний для организмов с разной длительностью онтогенетического развития, то мы получаем результаты различной биологической значимости и поэтому не можем их сравнивать между собой, когда хотим определить, какой организм чувствительнее, а какой нет. Для таких случаев сравнения необходимо брать одинаковое биологическое время. Последнее не совпадает с астрономическим. [c.24]

Запись закона временн ых иерархий в виде ряда сильных неравенств (1) обосновывает использование при исследовании величины удельной фзгнкции Гиббса (или функции Гельмгольца) образования супрамолекулярных структур тканей г-го организма, которая в онтогенезе и филогенезе стремится к минимуму [c.11]

Из рис. 1 следует, что относительное количество высокоплавкой - пальмитиновой кислоты (имеющей повышенное значение теплоты плавления) в тканях организмов по мере снижения температуры их тела (как в онтогенезе, так и филогенезе) должно снижаться в большей степени, нежели относительное количество низкоплавкой - олеиновой кислоты. Разумеется, подобный вывод можно сделать применительно к жирам (липидам), другим супрамолекулярным структурам. [c.16]

Таким образом, на основе макротермодинамической модели можно понять природу изменения состава липидосодержащих супрамолекулярных структур (например, мембран) и жировой ткани в онтогенезе и филогенезе животных. Однако, в этих случаях ко- [c.17]

Можно привести примеры адаптации нуклеиновых кислот, их комплексов и хроматина к температуре тела гомойотерм-ных животных и температуре среды обитания пойкилотермных живых существ (см., например, [10]). Однако такая адаптация ДНК, вследствие ее сравнительной стабильности, протекает крайне медленно и на временах жизни организмов часто мало заметна. Адаптация структуры РНК протекает несколько быстрее. Тем не менее, получается, что структура ДНК организмов в процессе филогенеза (эволюции) заметно меняется по мере изменения температуры (как и других факторов) окружающей среды. Все это подтверждает общее положение нашей физической теории эволюции эволюционные изменения в биологическом мире определяются генетическими факторами и факторами окружающей среды. Относительная роль этих факторов зависит от выбранной шкалы времени (в которой мы наблюдаем те или иные изменения), а также от стабильности эволюционирующих структур. В этом проявляется единство общих законов природы второго начала термодинамики и закона временн ых иерархий. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология