Эволюция возникновение факторы

Анализ кинетических закономерностей каталитических процессов не может быть полным, если не учитывать возможные нестационарные изменения в ходе реакций и влияния на их протекание отклонений от стационарных режимов. Этот вопрос частично уже рассматривался выще при обсуждении влияния реакционной системы на катализатор. Нарушения стационарных режимов, в частности, обусловлены разработкой катализаторов, постепенным блокированием поверхности побочными продуктами, изменениями, связанными с переходами к другим режимам, а также другими факторами, вызывающими колебания или закономерные изменения активности катализаторов. Отмечается возможность возникновения неравновесного состояния катализатора в ходе процесса с возрастанием активности на несколько порядков (для реакции изотопного обмена кислорода на N 0 [565]). Необходимость детального рассмотрения различных нестационарных эффектов расширяет границы кинетики до выяснения закономерностей возможной эволюции химических систем с использованием наряду с обычными кинетическими уравнениями также и динамических уравнений математической физики. В связи с этим предлагается [365] именовать этот раздел общей теории динамикой химической реакции. [c.286]

Развитая теория возникновения доклеточных форм жизни полностью согласуется с основными выводами из опытов Лепешинской о существовании доклеточных форм жизни. Из развитой теории следует также в соответствии с теорией Лепешинской вывод, что живое вещество возникало, возникает и будет возникать на соответствующих этапах эволюции. Возникновение на высших этапах физико-химической эволюции новых форм движения материи определяют согласно развитой теории следующие факторы [c.290]

Ход эволюционного процесса на Земле непредсказуем и неуправляем человеком еще по одной объективной причине, имеющей вселенское значение. Наша планета как подсистема входит в космическую систему мироздания, солнечную систему. Эффективное воздействие на нее многочисленных физических факторов внешней среды и привело к возникновению жизни и повлияло на всю последующую эволюцию биосферы. А.Л. Чижевский пришел к выводу, что излучения "связывают наружные части Земли непосредственно с космической средой, роднят ее с нею, постоянно взаимодействуют с нею, а потому и наружный лик Земли, и жизнь, наполняющая его, являются результатом творческого воздействия космических сил. А потому и строение земной оболочки, ее физико-химия и биосфера являются проявлением строения и механики Вселенной" [39. [c.43]

Материал настоящего раздела посвящен общей характеристике прокариотных организмов (в основном эубактерий), отличающихся морфологическим и особенно физиологическим разнообразием. В основе морфологического разнообразия лежат различия в размерах и форме отдельных клеток, способах их деления, природе и наборе цитоплазматических включений, строении клеточной стенки и структур, локализованных снаружи от нее, наличии и типе дифференцированных форм, образующихся в процессе жизненного цикла. Всем этим вопросам посвящены главы 4 и 5. В главах 6 — 9 представлена общая картина физиологического разнообразия прокариот, складывающегося из различий в механизмах получения энергии и источниках питания, разного отношения к молекулярному кислороду и другим факторам внешней среды, прежде всего свету, температуре, кислотности среды. В главе 10 обсуждаются генетические механизмы, приведшие в процессе эволюции к структурно-физиологическому разнообразию прокариот. Глава II, посвященная проблемам систематики и описанию основных групп прокариот, иллюстрирует на конкретных примерах материал, представленный в предыдущих главах. Завершает раздел глава 12, в которой излагается наиболее общепринятая гипотеза происхождения жизни на Земле, приведшая к возникновению первичной клетки, и имеющийся в настоящее время экспериментальный материал, подтверждающий эту гипотезу. [c.24]

Наследственная адаптация к различным условиям среды представляет собой фундаментальное биологическое явление, которое имеет значение не только для внутривидовой дифференциации. Сейчас есть много данных, показывающих, что этот фактор играет также первостепенную роль в возникновении новых видов и, следовательно, во всех тех изменениях живых существ на нашей Земле, которые мы обычно называем эволюцией. [c.122]

В статье впервые рассмотрено в историческом аспекте возникновение и развитие представлений о связи между химическим строением и запахом органических соединений. Проанализированы причины появления различных теорий, их эволюции и значение в развитии представлепий о зависимости запаха от строения вещества. Обобщены результаты изучения влияния на запах таках факторов, как степень ненасыщенности молекул, гомология, изомерия, форма и пространственное строение молекул и др. Хронологические рамки работы — от начала ХУШ в. до 70-х годов XX в. [c.199]

Существуют три специфических механизма, которые можно рассматривать как адаптации к этому фактору, и по крайней мере два из них, по-видимому, обусловлены возникновением в процессе эволюции специфических фер.ментов. [c.51]

Фактор естественной отсортировки наиболее приспособленных к развитию форм действует при этом на всех этапах цепной эволюции. В условиях возможности появления качественно новых форм циклических процессов и огромного многообразия этих форм естественная отсортировка совершает ту творческую работу , которая ведет к возникновению самых разнообразных качественно новых форм движения материи. [c.291]

Возникновение мутаций — это постоянно действующий фактор. Мутации генов и хромосом дают исходный материал для естественного отбора, и в этом смысле мутации являются фундаментом эволюции Но многие мутации рецессивны, т. е. после появления они как бы скрываются и не обнаруживаются в свойствах последующих поколений. При изменении условий эти мутации могут, однако, проявиться. [c.475]

Рекомбинационные процессы между родительскими геномами с различными генотипами приводят к возникновению новых сочетаний генов в дочерних геномах. Есть основания полагать, что рекомбинация является одним из важнейших факторов эволюции. Она позволяет новым генетическим вариантам, возникшим у различных представителей популяции, объединиться и пройти проверку на совместимость в рамках одного и того же организма. Возникновение и развитие механизмов (половых процессов), способствующих обмену генетической информации между отдельными особями, прослеживается на уровне любых живых организмов-от одноклеточных прокариот до высших эукариот. [c.131]

В предыдущем разделе мы рассмотрели два весьма различных примера, которые иллюстрируют данное ноложение в общем виде развитие рака можно описать как процесс, в ходе которого первоначальная популяция незначительно измененных клеток, потомков единственной мутантной клетки-предшественницы, движется от плохого к худшему , проходя через последовательные циклы мутаций и естественного отбора. Элемент случайности в этой эволюции очень велик, поэтому обычно она охватывает многие годы большинство людей умирает от других заболеваний до того, как у них успевает развиться рак. Для понимания причин его возникновения необходимо выяснить факторы, которые могут ускорить этот процесс. [c.455]

Специфичность связей, в частности при синтезе полипептидов (образование а-, но не р-связей), была главным фактором, определившим развитие систем, обладающих известными на сегодняшний день биохимическими свойствами. Конечно, отнюдь не все биологические функции, характерные для современных организмов, появились на этих ранних стадиях биогенеза. Однако в ходе химической эволюции в свое время произошла некая трансформация, приведшая к возникновению в пептидах а-связей, составляющих, как известно, основу современных белковых систем. [c.240]

Формирование чувствительности в ходе эволюции связано с возникновением специализированных структурных элементов. Можно полагать, что в их число у высших растений входят паренхимные клетки флоэмы и протоксилемы проводящих пучков, участвующие в распространении ПД. Однако почти ничего неизвестно о рецепторных механизмах, ответственных за восприятие слабых внешних стимулов. Если говорить о температурном факторе, то вполне вероятно, что в его восприятии решающую роль должны играть фазовые изменения в липидном матриксе. Они могут протекать при весьма высоких положительных температурах в физиологически значимом диапазоне [212]. При температуре ниже фазового изменения в липидном окружении электрогенных насосов зависимость их активности от температуры резко возрастает. В результате даже небольшой перепад температур, затрагивающий эту область, может привести к резкому ослаблению электрогенных свойств мембраны, снижению до критического уровня и генерации ПД. [c.190]

Эволюция представляет собой, следовательно, результат взаимодействия множества разнообразных факторов. Сами эти факторы также подвержены изменению. На ранних этапах возникновения каждой линии растений и животных появлялись структуры или процессы, оказывавшие глубокое влияние на эволюционную историю (называемую филогенией) данной группы. Так, например, сегментированное тело и наличие наружного скелета были главными факторами, обусловившими успех насекомых, однако эти [c.25]

Как протекала эволюция, приведшая к возникновению генетических различий между расами Главным фактором эволюции фенотипов и, в частности, главным фактором расогенеза является естественный отбор, обусловливающий адаптацию к различным условиям окружающей среды. Для того чтобы отбор, приводящий к возникновению генетических различий (например, между большими расами), был эффективным, необходима значительная репродуктивная изоляция субпопуляций. Существовал ли период в ранней истории человечества, когда популяция людей была подразделена на три более или менее изолированные субпопуляции [c.36]

Главный вывод, который можно извлечь из представленных Б настоящей книге данных и рассуждений, заключается в том что возникновение вида с признаками, расценивающимися нами как сугубо человеческие , не было неизбежным и предопределенным заранее результатом телеологического эволюционного процесса, но явилось теоретически объяснимым следствием существования предков человека в подходящих экологических и эволюционных условиях. Гоминиды и люди утвердились на Земле потому, что, подвергаясь действию основных биологических и эволюционных факторов и процессов, благодаря присущим им адаптивным характеристикам они могли решать проблемы, возникавшие перед ними в определенных филогенетических и экологических обстоятельствах. В этой книге была сделана попытка показать в свете основных принципов эволюционной экологии, что в соответствии с этими обстоятельствами и протекала эволюция гоминид. [c.333]

Рассмотрены физико-химические факторы биологической эволюции, приводящие к возникновению ферментов, аппаратов перемещения в пространстве, систем обеспечения энергией, внутриклеточных структур, клеток, нервной системы. Книга представляет интерес для щирокого круга читателей — биологов, физиков, химиков, философов. [c.2]

Именно учитывая биологическую специфику, эволюционный способ возникновения всех механизмов в биологических системах, автор рассматривает физико-химические факторы эволюции, общие закономерности хода эволюционного процесса, матрично- [c.7]

Мы, естественно, не могли обсудить здесь все направления биохимического и физиологического прогресса. Моя задача состояла в выявлении ведущего физико-химического или чисто биологического критерия, фактора биологической эволюции. Однако и при таком схематическом рассмотрении можно придти к выводу, что после возникновения предельно совершенных жертв и хищников все в биосфере, все запасы вещества и энергии, все что может превращаться в вещества, входящие в состав этих предельно совершенных организмов, будет использоваться с предельно возможной скоростью. Я не говорю о ее величине — я только подчеркиваю, что по достижении предельной скорости наступает физико-химический предел чисто биологической эволюции [c.226]

Если все-таки приводить пример наиболее общего, отвлеченного от задач практики направления в иммунологии, то это, конечно, — проблема эволюции иммунитета. Неслучайно именно данное направление в иммунологии самым тесным образом связано с общей биологией. Основные вопросы, решаемые в рамках проблемы эволюции иммунитета, связаны с выяснением причин и филогенетического уровня возникновения способности к специфическому иммунному распознаванию, эволюции лимфоидного клеточного комплекса, этапов исторического становления различных форм иммунной реактивности. При этом наиболее важный вопрос эволюционной иммунологии связан с оценкой роли специфического иммунитета в эволюции многоклеточных животных как одного из факторов, обеспечивших прогресс в мире животных по линии увеличения абсолютного количества соматических клеток особей одного вида (гл. 20). [c.28]

Хорошо известно, что мутации, происходившие в процессе эволюции, обусловили индивидуальность разных видов растений и животных. Эволюция - это процесс постепенного изменения, в результате которого появляются новые виды, лучше приспособленные к условиям окружающей среды, чем их предки. При помощи процесса спонтанных мутаций виды способны адаптироваться к изменениям окружающей среды. Неспособность к адаптации приводит к вымиранию вида и замене его другим, более приспособленным. Спонтанные или естественно возникающие мутации являются важнейшими движущими силами эволюционного процесса. Причины этих мутаций еще изучены не до конца, хотя известно, что химические вещества, включая половые гормоны, УФ- и ионизирующее излучение, а также высокая температура могут повышать частоту возникновения мутаций у растений и животных. Относительный вклад этих факторов в возникновение спонтанных мутаций пока неизвестен. [c.100]

Появление более двух миллиардов лет тому назад в атмосфере земли молекулярного кислорода явилось важнейшим фактором ускорения эволюции. Благодаря более эффективным механизмам получения энергии, организмы, использующие кислород в качестве конечного акцептора электронов, оказались преимущественной формой живой материи и повсеместно распространились в биосфере. Решающую роль в возникновении и распространении аэробных организмов сыграло то обстоятельство, что, несмотря [c.7]

Способность к защите от действия неблагоприятных абиотических и биотических факторов среды — столь же обязательное свойство любого организма, как питание, движение, размножение и др. Эта функция появилась одновременно с возникновением первых живых организмов и в ходе дальнейшей эволюции развивалась и совершенствовалась. Поскольку повреждающих и уничтожающих факторов множество, возникшие способы защиты от них оказались самыми разными — от метаболических механизмов до морфологических приспособлений (колючек и др.). Выживаемость и расселение по новым экологическим нишам определялись способностью организмов приспосабливаться к необычным условиям среды. Адаптация, т. е. приспособление организма к конкретным условиям существования, у индивидуума достигается за счет физиологических механизмов (физиологическая адаптация), а у популяции организмов (вида) — благодаря механизмам генетической изменчивости и наследственности (генетическая адаптация). [c.413]

Главная теоретич. проблема Г.-изучение распространенности и миграции хим. элементов в земной коре. Важнейший методологич. принцип Г.-историзм изучение эволюции миграции элементов за период геол. истории, особенности состава атмосферы, гидросферы и литосферы прошлых геол. эпох (вплоть до архея-более 2,5 млрд. лет назад), геохим. факторы возникновения и развития жизни на Земле. Неодинаковая миграция элементов в зевной коре отражена в их классификации в периодич. системе Менделеева (см. Геохимические классификации элементов). [c.521]

Химические доказательства теории Опарина. Случайная ассоциация нескольких макромолекулярных структур, возникших из неорганических веществ, могла бы привести к благоприятной ситуации, обеспечивающей повышенную выживаемость. Как только в реакцию вступает единственная асимметричная молекула, важное значение приобретают стери-ческие факторы. Таким образом, возник асимметрический синтез, а молекулярная эволюция привела к созданию все более сложных структур. Первыми примитивными катализаторами могли быть короткие полипептиды. Появление длинных полипептидных цепей благоприятствовало образованию трехмерной глобулярной конформации, стабилизируемой как гидрофобными, так и электростатическими взаимодействиями между компонентами молекулы позднее эти цепи эволюционировали в ферменты. Такому макромолекулярному образованию требовалась молекулярная информация для самовоспроизведения. Вот те минимальные требования, которые должны были выполняться, чтобы появилась жизнь и возник примитивный метаболизм. Очевидно, что неполярные взаимодействия липидов и жирных кислот привели к образованию мицеллоподобных агрегатов, которые со временем превратились в мембраны соответствующих клеток. В своей теории А. И. Опарин постулировал, что ассоциация основных химических структур привела к образованию полимерных микросфер (коацерватов), и такие обособленные капельки сыграли важную роль в возникновении жизни. [c.537]

Таким образом, естественный отбор начинается с неизбежностью, и вопрос состоит в том, как быстро будет возрастать кинетическое совершенство в эволюционирующей системе. Нужны не оценки вероятности возникновения данной формы (данной последовательности нуклеотидов) молекулы ДНК, а оценки скорости процесса эволюции, выяснение того, достаточно ли прошедшего времени для достижения данной величины биологического прогресса [264]. Естественный отбор полезных флуктуаций в открытой термодинамической системе с матричным воспроизведением направляет процесс эволюции в сторону, противоположную предписаниям термодинамики закрытых систем. Термодинамика отнюдь не нарушается процесс эволюции окупается сопряженными экзэргоническими процессами. Но направление эволюции определяется кинетическими, а не термодинамическими факторами. Мало того, не просто осуществляется процесс эволюции в направлении все менее термодинамически вероятных форм. Сам процесс отбора идет со все большей (до некоторого предела) скоростью — система не просто удаляется от термодинамического равновесия, а удаляется от него все дальше и с возрастающей ч коростью, так как в естественном отборе побеждают более совершенные формы, возникающие быстрее, раньше других. В этом отличие эволюционирующей системы от неэволюционирующей термодинамической системы, где в соответствии с теоремой При-тожина, скорость удаления от равновесия, скорость приращения энтропии минимальна. Естественный отбор, процесс эволюции в tилy давления отбора заставляет объекты эволюции с предельно возможной скоростью удаляться от положения термоди- [c.21]

Биологическая эволюция начинается с началом естественного отбора матричных макромолекул, способных к конвариантному воспроизведению. Критериями отбора вариантов таких макромолекул являются их каталитическая активность, совершенство сопряженных процессов превращения энергии, скорость и экономичность превращения веществ, совершенство кодирования, записи и считывания наследственной информации, совершенство хранения (сохранения) наследственных текстов. Этот путь, по существу, чисто биохимической эволюции ограничен диффузионным барьером — медленностью диффузии метаболитов и ката-болитов. В связи с этим начинают доминировать факторы, направляющие эволюцию по пути ослабления и преодоленияб диффузионных ограничений. В результате возникают сложные морфологические структуры и аппараты активного перемещения в пространстве. Эволюция, направляемая отбором по критерию все более быстрого и совершенного перемещения в пространстве, приводит к возникновению мышц, нервов, рецепторов, центральной нервной системы. Несмотря на сложность результатов, например, возникновение нервной системы, критериями отбора, приведшими к ним, являются чисто физико-химические факторы эволюции. [c.34]

Обеспечение возможно более интенсивной жизнедеятельности решается передачей соответствующих функций белкам. Однако-интенсивная работа дорого стоит макромолекулам белков. Эти молекулы все время повреждаются и ломаются. Взамен синтезируются новые. Таким образом, чем интенсивнее функция белков, тем интенсивнее они обновляются. Это постоянное их обновление стало очевидным после первых же опытов Р. Шонхей-мера с изотопной меткой (см. [244]). По существу, после возникновения механизма синтеза белка на полинуклеотидных матрицах, дальнейшая эволюция состоит в совершенствовании белков, полипептидных цепей. Кинетические свойства самих матричных полинуклеотидных молекул перестают быть факторами эволюции. Фенотип, т. е. результат реализации наследственных свойств в жизнедеятельности (кинетические свойства) отделяется от генотипа, т. е. совокупности наследственных текстов (информационно-термодинамические свойства), т. е. белковый фенотип отделяется от нуклеотидного генотипа. Такое разделение кинетики и термодинамики, фенотипа и генотипа, не нужно понимать слишком буквально. Речь идет лишь о ведущих критериях естественного отбора, физико-химических факторах эволюции. [c.63]

Возникновение первичных рецепторов из ундулоподий. Биение ресничек вызвано синхронными конформационньши колебаниями, обусловленными ферментативными циклами в АТФ-азной реакции. Любые факторы, влияющие на эти процессы, могут использоваться в ходе эволюции в качестве сигналов о состоянии окружающей среды. Среди таких возможных факторов на первом месте стоят химические, а именно, градиенты концентрации различных химических веществ. Вещества, замедляющие биение или вызывающие реверсию биений, вызовут поворот реснитчатых эллипсоидов и их медленное продвижение к источнику данного вещества, т. е. перемещение против градиента концентрации активного вещества. От веществ, ускоряющих биение, эти организмы будут удаляться — двигаться по градиенту концентраций. [c.194]

В историческом аспекте геохимические особенностц вод являлись фактором эволюции, определили возникновение особых центров видообразования. Конкретные элементы вод обычно оказывают наибольшее влияние на отдельные системы и органы животных и растений. Так, кальций, фтор, стронций, кремний преимущественно влияют на скелет железо, кобальт, ванадий, медь — на крово-творение йод — на работу щитовидной железы. Различный уровень содержания в водах этих и многих других элементов действует па организмы, вызывая в случае дефицита или избытка распространение тяжелых заболеваний и даже гибель организмов. [c.108]

Важнейшую роль в структурных исследованиях генома играет изучение его полиморфизма. Этот раздел молекулярной генетики является основой для понимания принципов молекулярной эволюции, механизмов возникновения патологических мутаций, для оценки факторов риска при воздействии потенциальных токсических агентов окружающей среды на человеческий организм, наконец, для понимания основ различной индивидуальной восприимчивости лекарств. Эти исследования получили новый импульс с открытием полиморфных мини- и микросателлитов, которые позволили осуществить тонкое генетическое картирование генома и в конечном счете создать интегрированные карты генома, объединяющие физические и генетические карты генома человека в единую систему. Это в свою очередь привело к развитию методов позиционного клонирования, которые позволяют быстро клонировать гены, начав с исследования их сегрегации в семьях. [c.7]

Таким образом, литературные данные позволяют предположить, что механизм эволюционной стабилизации популяций на основе взаимного уравновешивания действующих в них векторов отбора достаточно распространен. Бели это так, то получает объяснение обычная для биологии ситуация, когда эволюция (в смысле новообразования) даже на популяционно-видовом уровне не является непосредствеино наблюдаемым процессом и лишь подразумевается в прошлом на основе изучения ныне существующих адаптаций. Лишь в случае действительно резких изменений среды, главным образом антропогенных (пестициды, задымление и т.п.), т. е.действия эволюционно новых факторов, обусловливающих возникновение новых, не уравновешенных векторов отбора, эволюция проявляется непосредственно. [c.68]

Имеются данные, позволяющие, с од1гой стороны, экстраполировать концентрацию функциональных блоков на более высокие-уровни организации, прежде всего на органный, а с другой — дающие возможность понять механизм формирования подобных блоков. Т. Б. Голубева (1987) при исследовании эволюции онтогенеза слуха птиц показала, что развитие улитки и слухового эпителия, в частности его интенсивное разрастание и дифференциация волосковых клеток, стимулируется не только звуковыми сигналами наседки и других эмбрионов той же кладки, но и собственной вокализацией данного эмбриона, возникающей у выводковых птиц на пренатальных стадиях развития, а у птенцовых после вылупления. Иными словами, регуляция темпов развития внещними по отношению к организму факторами — сигналами других особей,, замещается авторегуляцией — собственными сигналами. Возникает обратная связь, консолидирующая данную функциональную систему и превращающая ее в блок, в понимании А. М. Уголева. Возникновение именно единого стабильного блока доказывается тем, что в эволюции птиц темпы индивидуального развития обеих систем — вокализации и интенсивного формирования слухового анализатора — меняются совместно, как единое целое. Так, у птенцовых развитие слуха приурочено к прозреванию птенцов, а у выводковых—к прорыву оболочки воздушной камеры яйца. [c.100]

При отсутствии изменений регулятора действует стабилизирующий отбор, работает отрицательная обратная связь, и популяция не меняется, несмотря на продолжающийся мутационный процесс. К сказанному можно добавить, что при возникновении флуктуа-ционных изменений биогеоценоза должен осуществляться балансирующий отбор. Нетрудно заметить, что изложенная модель микроэволюции как авторегуляторного процесса представляет собой не более чем переизложение в терминах кибернетики общепринятых представлений о механизме микроэволюции. Это служит хорошим доказательством ее правильности. Лишь ортодоксальные последователи синтетической теории эволюции не расс.матр ив а ют борьбу за существование в качестве фактора эволюции (Майр 1968 Тимофеев-Ресовский и др., 1969). [c.232]

Нельзя не признать, что сальтационизм многолик, сальтационистские концепции имеют весьма различное фактическое обоснование и вряд ли правильно критиковать все их с позиций традиционного градуализма. Вопрос о возможном значении сальтаций в видообразовании, и в частности в возникновении репродуктивной изоляции, мы уже разбирали выше. В этом разделе мы остановимся лишь на вопросе о возможной роли сальтаций в возникновении новых морфологических признаков и высших таксонов. Сальтационизм на уровне надвидовой эволюции часто выступает под флагом специфичности факторов макроэволюции, якобы каче- [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология