Аспекты процесса эволюции

Аспекты процесса эволюции [c.358]

В процессе эволюции белков можно выделить тенденции к специализации и дифференциации. Специализированные белки выполняют одну и ту же функцию в разных организмах и могут использоваться для установления генеалогии организмов. Однако следует отметить, что специализация белков не направляет эволюцию организмов. Дифференциация белков — это процесс, ведущий к функциональному разнообразию гомологичных белков. Таким образом, исследование эволюции белков не только способствует проникновению в детали структурной организации белков, но также позволяет установить связи между белками, находящимися в совершенно различных частях метаболического пути. Таким образом, можно внести определенный порядок в огромный перечень существующих белков и вместе с тем выявить аспекты эволюции метаболических путей. Важным механизмом дифференциации белков является мультипликация и слияние генов. [c.242]

Аспект полового отбора, который особенно заинтересовал Дарвина и который с тех пор оставался в центре внимания,— это эволюция чрезвычайно сложных демонстраций и украшений подобно хвосту павлина. Такие украшения могут оказаться в известной степени неблагоприятными для своих владельцев, так как их образование, поддержание и демонстрация требуют затраты ресурсов, а между тем они возникают в процессе эволюции довольно часто, принимая иногда фантастические формы. Почему это происходит До сих пор общепринятого или приемлемого объяснения не найдено, если не считать одного, впервые высказанного опять-таки Фишером [15] и, во всяком случае, правдоподобного. Фишер полагает, что украшения могут сохраняться отбором просто потому, что они привлекают самок. Если в данной полигамной популяции большинство самок отдают предпочтение самцам, имеющим определенное украшение, то мутация, детерминирующая отсутствие этого украшения, не сможет закрепиться в популяции, так как мутантные самцы будут неприемлемы в качестве брачных партнеров, даже если у сыновей , которых они могут произвести, перспективы на выживание лучше, чем у сыновей , имеющих украшения. Таким образом, после возникновения украшений у самцов и приверженное-ги к ним у самок эволюция этих украшений протекала как само-усиливающийся процесс. Но в таком случае возникает критический вопрос как возникли эти украшения На этот вопрос можно ответить по-разному. Один из ответов состоит в том, что первоначально данное украшение было коррелировано с другими признаками и эффектами, которые способствовали продуцированию потомков и выживанию. Поэтому самки, выбиравшие брачных партнеров с украшениями, обеспечивали большую приспособленность собственным генам. Только после того, как украшение стало более выраженным в результате самоусиления, эта корреляция распалась. Конечно, это всего лишь гипотеза, которую трудно проверить, после того как вступил в действие самоусиливающийся половой отбор. [c.85]

С точки зрения современной науки эволюция является направленным процессом адаптации ведущим к прогрессивной организации живой материи. Необходимость процесса эволюции и его необратимость определяются отбором. Речь идет об автоматическом саморегулирующемся процессе, при котором в результате различного выживания и воспроизведения некоторые нежелательные генетические комбинации устраняются, а другие комбинации, выгодные с точки зрения адаптации организма и вида, сохраняются . Кибернетическое моделирование процессов эволюции как саморегулирующихся, самоорганизующихся про-, цессов в кибернетическом понимании позволило понять важные аспекты вышеупомянутого противоречия между вторым законом термодинамики и теорией эволюции Дарвина (см., например, [3—11]). [c.13]

Более сложным является проведение так называемой таксономической индикации, т. е. определение геологического возраста исходных биологических молекул. Вопрос этот значительно более сложен, чем генетическая типизация нефтей, однако он весьма интересен, так как связан с особенностями распространения различных органических соединений в живых организмах и современной эпохи, и далекого прошлого. Этими проблемами широко занимается, в частности, такая научная дисциплина, как органическая геохимия. Трудности, здесь возникают по ряду обстоятельств. Прежде всего, тип органических молекул, получаемых при фотосинтезе, постоянен, однако некоторая эволюция (в молекулярном аспекте) все же наблюдается [36, 37]. О стабильности процесса фотосинтеза свидетельствует хотя бы тот факт, что за миллиарды лет его существования живая клетка синтезирует все тот же один из 8 энантиомеров фитола и один из 256 энантиомеров холестерина ( ). [c.256]

Мы рассмотрим сначала вопрос о критерии эволюции с точки зрения термодинамики необратимых процессов, а затем обсудим кинетический аспект проблемы самоорганизации. [c.326]

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. [c.4]

Теоретический базис предполагает детальное знание механизма процесса, количественных данных по кинетике конверсии, свойствам промежуточных продуктов конверсии. Па основе этих данных следует организовать смешение потоков и движение реагирующей смеси таким образом, чтобы избежать контакта вязких промежуточных полупродуктов со стенкой реактора, материал и температуру которой также нужно подбирать с учетом вышеперечисленных данных. Этот базис разработан пока недостаточно не хватает прецизионных экспериментов по эволюции состава исходной смеси по пространственно-временной и радиальной координатам плазменного реактора и поведению продуктов. Некоторые соображения по этому аспекту проблемы изложены в гл. 11 и в 12.3. [c.624]

Рассмотренные выше феноменологические аспекты эволюции в системе газ — твердое тело можно формально объяснить исходя из наложения процессов образования и роста зародышей. Теория основывается главным образом на предположении о локализации химической реакции на поверхности раздела между исходной твер- [c.190]

Кроме деятельности, связанной с определением энтомофагов (включая сюда и работу над определителями), участие систематиков в разработке интегрированных методов защиты растений имеет еще один немаловажный аспект. Современная систематика призвана не только классифицировать виды животных, растений и микроорганизмов, но еще и синтезировать все сведения о них, получаемые другими биологическими дисциплинами. Такой синтез осуществляется в процессе работы систематика над системой и филогенией группы, по которой он специализируется, при изучении ее эволюции. В этом смысле систематика становится дисциплиной, стоящей на стыке мно-гах и разных направлений биологической науки (Майр, 1971 Тобиас, 1971 б). [c.55]

Среди нерешенных проблем современной науки особое место занимает вопрос о сущности жизни, которьи весьма сложен и многогранен. Одним из его многочисленных аспектов является рассмотрение процессов, протекающих в клетке как наименьшей частице, проявляющей всю полноту признаков жизнедеятельности. Эти сложные и уникальные процессы, трудно поддающиеся изучению, представляют собой четко отрегулированные и взаимосвязанные превращения, механизм которых отшлифован до совершенства эволюцией органического мира. [c.7]

Н о о с ф ера — последнее из многих состояний эволюции биосферы в геологической истории — состояние наших дней. Ход этого процесса только начинает нам выясняться из изучения ее геологического прошлого в некоторых своих аспектах. [c.304]

В гл. 4—9 мы изучили основные концепции того, что можно назвать генотипической формой теории эволюции. Иначе говоря, мы изложили наиболее яркие аспекты принятой теории, касающиеся процессов, которые обусловливают возникновение, поддержание и трансформацию генотипической изменчивости в популяциях растений и животных. В следующих шести главах рассмотрим некоторые стороны того, что можно назвать фенотипической формой теории эволюции. Иначе говоря, сосредоточим внимание на разнообразии популяций организмов в пространстве и во времени и исследуем их взаимодействия. Следует, однако, помнить, что это лишь дидактический прием и что эволюционное изменение затрагивает одновременно все уровни — от генов до сообществ. [c.263]

Демографические характеристики того или иного вида зависят от той среды, в которой он обитает, и представляют собой адаптивный признак вида, выработавшийся в процессе естественного отбора. В данной и двух следующих главах мы изучим этот аспект эволюции более подробно. [c.333]

ПЕТРОХИМИЯ, раздел петрографии (от греч. П ГР -(М-мень и grapho-пишу, описываю)-науки о горных изучающий распределение хям. элементов в горных породах и хим. аспекты процессов формирования горных пород. Обычно выделяют три главных направлення П. 1) соотношений между хим. составами разл. горных пород их естеств. ассоциаций 2) оценка средних хнм. составов всех видов горных пород 3) изучение химизма породообразующих процессов с по.мощью эмпирич. данных по хим. составу горных пород. Понятие П. введено Л. Н. Заварицким (1944). Сначала П. изучала только маг.матич. горные породы, в частности закономерности строения и эволюции в-ва литосферы Земли, связанные с образованием в недрах Земли. маг.мы (силикатного расплава), ее проникновением в верх, части литосферы, кристаллизацией, дифференциацией и застыванием. Впоследствии областью исследования П. стали также метаморфические,. метасо.матические и иногда осадочные горные породы. [c.502]

Детали строения гомологичных белков могут быть следствием конвергентной зволюции. В процессе последующего развития белков от некоторого общего предшественника также можно выявить некоторые аспекты конвергентной эволюции в отношении общего построения этих белков [273, 597]. Например, в малом варианте цитохрома jji глубоко лежащая пропионовая группа гема связана водородной связью с Тгр-56, а в большом варианте митохондриального цитохрома с — с Тгр-59 [509]. В этом случае важные для функции остатки Тгр занимают неэквивалентные положения в гомологических полипептидных цепях. Это показывает, что моделирование аминокислотной последовательности с фиксацией положения функциональных остатков может привести к неверным выводам. [c.233]

Исследование структурных и конформационных свойств индивидуальной полипептидной субъединицы обычно ведется по трем аспектам рассматриваются первичная, вторичная и третичная структуры, как это было предложено Линдерстрем-Лангом [И]. Организмы используют для синтеза белков основной набор из 20 аминокислот (см. гл. 23.2). Необычные аминокислоты, которые эпизодически встречаются в белковых структурах, часто являются результатом химической модификации простетической группы гема (остатки 70—80) они остались неизменными в процессе эволюции, тогда как другие части молекулы играют, по-видимому, меньшую роль для спецификаций, особенно остатки, не участвующие в агре- [c.222]

Строение животного является результатом его эволюционной истории, которая, как и история индивидуального развития, представляет собой летопись продвижения от простого к сложному Каково же взаимоотнощение этих двух аспектов развития - эволюционного и индивидуального В процессе эволюции многие приспособления, использовавщиеся при индивидуальном развитии простейщих многоклеточных организмов, сохранились в качестве основных принципов строения их более сложных потомков Мы уже упоминали об эпителиальной организации клеток. Заслуживает внимания и тот факт, что некоторые специализированные типы клеток, например нервные клетки, можно найти практически у любого животного - от гидры до человека. Более того, ранние стадии [c.47]

Естественный отбор можно охарактеризовать двумя способами. Оба они верны, но концентрируют внимание на различных аспектах одного и того же процесса. Эволюция происходит в результате неодинакового выживания репликаторов. Гены представляют собой репликаторы организмы и группы организмов таковыми не являются, это лишь средства для транспортировки репликаторов. Отбор транспортных средств — это процесс, при котором некоторые транспортные средства лучше других обеспечивают сохранение своих репликаторов (Dawkins 1982b, р. 46). [c.77]

В настоящей главе речь пойдет о двигательных механизмах генерации звуковых сигналов у насекомых, птиц и человека. Вначале полезно будет сделать несколько общих замечаний. Акустическая сигнализация насекомых и птиц сейчас активно изучается. В последние годы в этой области достигнут ряд успехов, которые оказались важными для понимания нейронных механизмов на всех уровнях иерархии двигательных систем — от мышц до центральных программ. Однако полученные результаты не привлекли такого внимания, как результаты работ по локомоции. Что касается вокализации у млекопитаю-вдх, то нейробиологи проявляют к ней удивительно мало интереса. В самом деле, если не считать данных о речевой зоне в коре нашего собственного мозга, вопрос о механизмах извлечения звука у млекопитающих в большинстве руководств по физиологии даже не упоминается. Отчасти это можно объяснить тем, что нейронные механизмы у млекопитающих гораздо сложнее, чем у насекомых и птиц, и потому лишь с трудом поддаются экспериментальному анализу. Однако механизмы вокализации и речи настолько важны для человека, что их никак нельзя игнорировать. Как мы увидим далее, по некоторым аспектам этой проблемы накоплено довольно много данных, и сопоставление их с результатами, полученными при изучении насекомых и птиц, проливает некоторый свет на те качества, которые в процессе эволюции оказались важными для развития у человека речи как способа общения. [c.140]

Шноль С. Э. Физико-химический аспект процесса биологической эволюции. Возможная детерминированность основных этапов эволюции физическими свойствами эволюционирующей системы.— Журн. общ. биол. [c.256]

Необходимо обратить внимание еще на один аспект анализа популяционно-генетических проблем, связанный с эволюционно-генетическим анализом популяций. Известно, что в современной биологии есть одна область, теоретически наименее понятная,— область наследственного осуществления (термин Б. Л. Астау-рова), путь от гена к фену , область биологии развития в широком смысле слова. Р. Левонтин делает шаг вперед в понимании того, что происходит на этом загадочном уровне, говоря об особенностях строения генома, о его функции и развитии в процессе эволюции. Это само по себе резко расширяет сферу действия книги, делая ее важной и для прогресса теоретической биологии развития. Во многих ее разделах генетика развития (феногенетика) смыкается с популяционной генетикой. Уверен, что популяционные подходы к проблемам генетики развития этим не исчерпываются уже явно наметившаяся область фене-тпческих исследований (посредством выделения и анализа дискретных признаков фенотипа — фенов, которые служат нризна-ками-маркерами генотипического состава популяции) расширяет сегодня это наступление на уровень наследственного осуществления со стороны популяционной биологии. Можно констатировать, что направление исследований достаточно ясно и — как показал автор книги — работы тут непочатый край. [c.8]

Случайность не была контролирующим фактором в создании мутаций, ведущих к образованию новых видов. В этом аспекте особенно широко изучается дрозофила, и результаты исследований склоняют в пользу неслучайности. На это указывает замечательная стабильность кариотипа у всех 2000 изученных видов дрозофилы. Хромосомы сохраняют неизменную основную конфигурацию 5 пар имеют форму палочек и 1 пара — форму точек. Филогенетические связи между разными видами можно установить на основании анализа структурных перестроек, происходивших в процессе эволюции, что позволяет построить филогенетическое древо рода Drosophila (Stone, 1962). Это показывает, что хромосомные мутации происходят неслучайным образом. Если бы кариотип эволюционировал случайным образом, то создать филогенетическое древо, основанное на хромосомных перестройках, было бы невозможно. Стоун указывает, что частота перестроек некоторых типов, обнаруженных у этого рода, сильно отличается от тех относительных частот, которые можно ожидать при случайном характере разрывов и воссоединений. [c.261]

В данной работе практически не затронут один из важнейших аспектов рассмотрения эволюции эволюция индивидуального развития и ее влияние на эволюцию ак направленный процесс. Автор сознает, что отказ от онтогенетического подхода существенно упрощает реальную ситуацию и обедняет работу. Однако эволюция онтогенеза представляет собой достаточно сложный раздел теории эволюции и включение его в эту книгу нецелесообразно как из-за слабой разработанности ряда проблем эволюции онтогенеза (Bonner, 1987), так и из-за опасения, что использование онтогенетического подхода на современном уровне наших знаний скорее затуманит, чем прояснит картину. [c.6]

Б теоретическом отношении термофильные грибы представляют раз-нообразнце по уровню организации эукариотические организмы, адаптированные в процессе эволюции к росту в жизнедеятельности при повышенной температуре. Одной из важных задач в этом направлении является изучение физиолого-биохимлческих основ термостабильности и других свойств ферментов термо шьных грибов в эволюционном и эко-лого-биохимическом аспектах, выяснение связи структуры и функции, зависимости структуры от конформационного состояния фермента и другие вопросы. [c.139]

Понятие многофакторность введено в описание химических процессов относительно недавно специалистами в области математического планирования эксперимента [4]. Можно отметить, что этот шаг был очень удачным, та как он позволил по числу учитываемых и неучитываемых факторов, обусловливающих направление и скорость химического процесса, количественно оценивать степень адекватности описания кинетической системы. Это понятие представляет интерес и в методологическом аспекте, ибо с его помощью можно рельефнее отобразить эволюцию познания кинстически.к систем, начиная с ранних периодов их изучения, когда в поле зрения исследователей попадали лишь один-два фактора (чаще всего структура реагента и температура реакции), и до настоящего времени, когда открыты десятки кинетических факторов [c.111]

Эти вопросы, к сожалению, недостаточно освещались в свете положения биогенных и биодеструктивных (разрушающих жизнь) элементов в Системе Д. И. Менделеева, а также в аспектах как статистической термодинамики, так и квантовой механики. Кроме того, обычно значение того или иного элемента рассматртшалось до сих пор чаще всего самостоятельно для констатации его участия в тех или иных определенных биохимических процессах, но сравнительное изучение достаточно полного набора важнейших биогенных элементов, обусловливающего именно в своей совокупности генезис и эволюцию жизни, обычно выпадало из сферы внимания исследователей вероятно, из-за сложности такой задачи и недостаточности фактических данных. В настоящее время нет ясности и в самой постановке конкретных вопросов проблемы биогенности, которые естественно разделить на три группы [c.353]

Важное достижение М. б.-раскрытие на мол. уровне механизма мутацгш. Главную роль в нем играют выпадения, вставки и перемещения отрезков ДНК, замены пары нуклеотидов в функционально значимых отрезках генома. Определена важная роль мутаций в эволюции организмов (в СССР инициатором исследований мол. основ эволюции бьш А. Н. Белозерский). Раскрыты мол. основы таких генетич. процессов у прокариот (бактерии и синезеленые водоросли) и эукариот (все организмы, за исключением прокариот), как рекомбинация генетическая - обмен участками хромосом, приводящий к появлению бактерий (вирусов) с новым сочетанием генов. Достигнуты значит, успехи в изучении строения клеточного ядра, в т.ч. хромосом эукариот. Усовершенствование методов культивирования и гибридизации животных клеток. способствовало развитию генетики соматич. леток (клеток тела). Была развита идея о репликоне (элементарная генетич. структура, способная к репликации как единое целое), объясняющая важные аспекты регуляции репликации (Ф. Жакоб и С. Бреннер, 1963). Значит, успех М. 6.-первый КИМ. синтез геиа, к-рый осуществил в 1968 X. Корана. Данные о хим. природе и тонком строении генов способотвовали разработке методов их выделения (впервые осуществлено в 1969 Дж. Беквитом). [c.110]

Полуклассическая теория релаксации. Полуклассическая теория релаксации оказывается наиболее плодотворной, особенно в тех ее аспектах, которые касаются приложений. В рамках этой теории ЭВОЛЮЦИЯ спиновой системы описывается квантовомеханически, т. е. с помощью оператора плотности, в то время как влияние окружения представляется с помощью флуктуирующих случайных процессов [2.27, 2.28, 2.31, 2.32]. Результаты такого подхода обобщены в разд. 2.3.1. [c.75]

Химическая экология — важный поворотный пункт в эволюции. Опираясь на нее, человек пытается понять природу и разумно ее контролировать. Он сознает разрушительные последствия своего прогресса. Достаточно ли будет этого сознания, даст ли оно человеку эффективные средства для того, чтобы предотвратить разрушение природы Оно зашло слишком далеко, и необходимо срочное оздоровление. Но слишком запоздалый запуск механизма обратного действия часто лишь задерживает наступление окончательной катастрофы. Достижения химической экологии позволяют по-новому взглянуть на природу, и будущее взаимоотношений человека с окружающей средой можно рассматривать в конструктивном аспекте. Однако, как считает Эйзнер [10], предсказательная сила химической экологии сегодня еще мала, а влияние последней на становление современого общества все еще ничтожно. Слишком много деталей взаимоотношений между живыми организмами остаются невыясненными дальнейшая судьба молекул, участвующих в процессе самоотравления, зачастую неизвестна. По оценке Кусто [11], за последние двадцать лет интенсивность жизни во, всех морях и океанах планеты снизилась по меньшей мере на 30%. Мало проявлять, бес- [c.25]

Ниже мы даем схему эволюции ночвенных типов в аспекте учения Вп.т1ьямса о едином почвообразовательном процессе и приводим краткое описание некоторых почв, представляющих наибольщий интерес для читате.лей настоящей работы. О возможности отклонений от описываемой схемы бы,)ю сказано в предыдущем разделе. [c.65]

Первая глава является вводной — в ней собраны общие сведения о галоге-пидосеребряных желатиновых эмульсиях, причем освещаются, с одной стороны, исторический путь эволюции фотографии и основные направления химии фотографических эмульсий, а с другой — современные представления в разных аспектах в области теории фотографического процесса. Эти сведения были необходимы для правильного понимания излагаемых далее вопросов. [c.8]

Казалось бы, что на рубеже 70-х гг. молекулярная биология достигла определенной степени завершенности были установлены структура [1347] и механизмы репликации ДНК, провозглашена центральная догма экспрессии гена (транскрипция, трансляция), выяснены основные аспекты регуляции активности гена. В этот период главным объектом молекулярно-генетических исследований были микроорганизмы. Переход к эукариотам (включая человека) встретился с дополнительными проблемами и трудностями, и кроме того, существовавшие в то время методы не позволяли рассчитывать на получение принципиально новых результатов. Стремительный прорыв в развитии молекулярной генетики в начале 70-х гг. стал возможен благодаря появлению нового экспериментального инструмента-рестрикционных эндонуклеаз. Был открыт путь для широкомасштабного получения генных продуктов (физиологически значимых белков) и для генетического манипулирования с различными организмами. Наши знания о структуре и функции генетического материала у эукариот, включая человека, заметно пополнились. Новые, совершенно неожиданные факты, имеющие как теоретическое, так и практическое значение, были открыты в разных областях, таких, как действие гена, популяционная генетика, эволюция и генетическая консультация, включая пренатальную диагностику (разд. 4.3 и 9.1). Достигнутые успехи заставили ученых задуматься об этической стороне манипулирования с человеческим зародышем, об опасности возникновения возбудителей в процессе генно-ин-женерных исследований. Многие из этих вопросов были подняты самими учеными, активно работающими в данной области. В настоящее время большинство исследователей считает, что опасения, касающиеся [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология