Модификации адаптивные

Адаптивные модификации — это реакция клеток и организма на изменения условий среды, которые неоднократно действовали на организм в ходе эволюции. Все они — в пределах нормы реакции, заданной генотипом. [c.443]

Наиболее широко распространенные в природе органические вещества и предопределяли направление эволюции биохимических процессов в микробном мире. Однако следует указать, что не все приспособительные реакции микроорганизмов, а особенно бактерий, наследственно закреплены и являются следствием эволюции. Многочисленные изменения биохимических свойств и даже некоторых физиологических особенностей являются обратимыми и, по-видимому, представляют собой модификации. Адаптивная изменчивость микрофлоры, так широко известная при очистке промышленных сточных вод, представляется явлением сложным, где безусловно приходится сталкиваться с проявлением различных категорий изменчивости микроорганизмов. Те формы адаптации, где приобретенное свойство закреплено наследственно, образуются в результате мутационной изменчивости и отбора мутантов средой. Часто встречаемая, легко обратимая изменчивость представляет собой модификации. [c.101]

К модификациям относится явление наведенного (индуцированного) синтеза ферментов, когда под влиянием специфического субстрата-индуктора синтезируется специфический энзим. Индуцируемый синтез ферментов иногда называют как адаптивное образование ферментов (адаптивные ферменты). [c.100]

Для адаптивной ММ выбирается метод минимизации функции (1-4) или (1-4а), позволяющий при сравнительно малых затратах машинного времени получать оценки а ( ). Обычно для нахождения а (г) используют итерационные процедуры метода наименьших квадратов и его модификаций, а также процедуры стохастической аппроксимации. При выборе конкретного метода адаптации, помимо объема вычислений на каждой итерации, учитывают необходимый объем запоминающего устройства ЦВМ, предназначенного для хранения программы адаптации, исходных и промежуточных данных. При высокой размерности вектора а учитывают способность метода решать системы плохо обусловленных конечных уравнений (см. четвертый раздел гл. V). [c.38]

Чтобы продемонстрировать применение адаптивных процессов, рассмотрим задачу управления по среднему значению, описанную в разд. 7. Воспользуемся опять распределением Бернулли, где г/г=+Н с вероятностью ри и га=—с вероятностью <7а=1 — Ра. Однако в отличие от обычного стохастического процесса неизвестно действительное значение р, но есть априорная функция распределения для р, а именно йО р), полученная в результате изучения процесса. Кроме того, полагаем, что у нас есть способ модификации начального априорного распределения по ходу процесса для прогнозирования поведения процесса в будущем. Модификация начального априорного распределения проводится путем наблюдения и регистрации действительного поведения системы. [c.457]

Как уже говорилось, развитие новых адаптивных стратегий и форм поведения влечет за собой последствия, которые заключаются в модификации других аспектов поведения и адаптации организма. Эти новые адаптации в свою очередь могут влиять и на развитие других видов, входящих в биологическое сообщество. Организмы должны постоянно приспосабливаться к присутствию и жизнедеятельности симпатрических видов к конкурировать с ними за ресурсы, от которых все они находятся в одинаковой зависимости. Это и составляет основу коэволюции. [c.275]

Классификация, группы, подчиненные другим группам. — Естественная система. — Правила и трудности классификации, объясняемые на основании теории общности происхождения, сопровождаемого модификацией. — Классификация разновидностей. — Происхождение всегда используется для классификации. Аналогичные, или адаптивные, признаки. — Родство общее, сложное и расходящееся ао радиусам. — Вымирание обособляет и разграничивает группы. — Морфология, сходство между членами одного и того же класса, между частями одного и того же организма. — Эмбриология, ее законы, их объяснение вариациями, которые возникают не в раннем возрасте и наследуются в соответствующем возрасте. — Рудиментарные органы, объяснение их происхождения. — Краткий обзор. [c.358]

Принято рассматривать несколько типов модификационных изменений. Наиболее известны адаптивные модификации, т. е. не-наследуемые изменения, полезные для организма и способствующие его выживанию при изменившихся условиях. Так, у растений, обитающих и условиях затемнения, увеличиваются листовые пластинки и тем самым активизируется фотосинтез. У пушных зверей при понижении температуры густеет мех. Загар на коже человека представляет собой адаптивное изменение, способствующее большей устойчивости к облучению солнечным светом и т. д. [c.443]

Пример широко распространенных адаптивных модификаций — реакция клетки на действие излучений и химических мутагенов. Например, сохранение в ДНК клетки циклобутановых димеров и других продуктов действия ультрафиолетового излучения, не устраняемых конститутивными системами репарации при больших дозах облучения, индуцирует систему 505-репарации (см. гл. 6). Так же следует рассматривать и реакцию адаптивного ответа, когда, предварительная обработка клеток умеренными дозами мутагена делает их устойчивее к действию высоких доз того же мутагена. [c.443]

Уже упоминалось об индуцибельной системе репарации как примере широко распространенного адаптивного модификационного изменения на клеточном уровне. Еще один пример универсального механизма адаптивных модификаций — синдром, теплового шока. [c.446]

Сейчас еще не ясны те регуляторные механизмы, которые запускаются в клетках при повышении температуры и других воздействиях, вызывающих синдром теплового шока , но очевидно, что обнаружен еще один универсальный генетический механизм—механизм не специфических адаптивных модификаций. [c.447]

Что такое адаптивные модификации [c.453]

И. И. Шмальгаузен разработал теорию формирования адаптивных модификаций и эволюции форм с пластичными признаками фенотипа. При этом он рассматривал три основных случая направленной эволюции организмов, способных ж адаптивным модификациям лабильный организм в однородно меняющейся среде, лабильный организм в разнородно меняющейся среде и стабилизацию новой адаптивной нормы. Эволюция пластичных признаков фенотипа в однородно меняющейся среде при движущей форме отбора (первый случай) отличается от эволюции стабильных признаков тем, что элиминируются не только неблагоприятные наследственные уклонения, но и те адаптивные модификации, которые возникли в ответ на случайные изменения внешней среды [c.17]

И. И. Шмальгаузену же принадлежит наиболее ясное обоснование значения адаптивных модификации, как фактора, определяющего быструю адаптацию популяций к новым условиям среды. При изменении внешних условий, если диапазон этих изменений не выходит за пределы нормы реакции особей данной популяции, особи, ее составляющие, за одно поколение подстраиваются к изменению. Элиминация цри таком способе адаптации снижается по сравнению с адаптацией стабильных организмов. Затем постепенно, под действием стабилизирующего отбора, фиксируется оптимальная для новых условий новая норма реакции. [c.18]

Фактор (или. комплекс факторов), вызывающий наиболее интенсивную элиминацию, будет приводить к наиболее интенсивному расширению нормы реакции, т. е., если речь идет об онтогенетических реакциях, к выработке адаптивных модификаций. Именно поэтому адаптивные модификации представляют собой реакции на комплекс внешних воздействий, или, что то же самое, в эксперименте (и в природе) данная модификация может быть вызвана разными воздействиями. Поэтому одно и то же воздействие среды может вызвать комплексную реакцию организма, и разложить комплексность воздействий и комплексность реакций организма на элементарные парные взаимодействия с однозначным соответствием, как правило, трудно или невозможно. [c.36]

Наличие скрытого резерва адаптивного реагирования труднообъяснимо с позиций концепции И. И. Шмальгаузена (см. выше). С позиций предлагаемой концепции оно находит объяснение. Отбор на расширение нормы реакции приводит в череде поколений к формированию непрерывного спектра онтогенетических, физиологических или поведенческих реакций, позволяющих особям уклоняться от элиминации. При наличии воздействия включается тот или иной онтогенетический (или физиологический) механизм, что и приводит к формированию соответствующей реакции, в том числе адаптивной модификации. Иными словами, внешнее воздействие, вызывающее соответствующую реакцию, с самого начала имеет-до некоторой степени сигнальное значение направление изменения среды определяет направление реакции. Однако, поскольку для выживания важна именно пластичность реагирования, пределы выражения реакции генетически не запрограммированы. Напротив, отбор на расширение нормы реакции все время [c.37]

Адамкевича реакция 1/3S, 475 5/1 /иаикевича - Гопкинса реакция 1/35 Адамса модификация 1/983 Адамсит 1/35 2/538 3/843, 44, 846 Адаптивные объекты модели 2/749 3/197 системы автоматического регупрс-вания 1/24 Адапторная гипотеза 4/1237. 1240 [c.535]

Существует несколько типов модификационных изменений. Наиболее известны адаптивные модификации, т. е. ненаследственные изменения, полезные для организма и способствующие его выживанию в изменившихся условиях. Причины адаптивных модификаций кроются в механизмах регуляции действия генов. Адаптивной модификацией является адаптация клеток Е. oli к лактозе как новому субстрату (см. гл. 8). У ряда бактерий обнаружена универсальная адаптивная реакция в ответ на различные стрессовые воздействия (высокие и низкие температуры, резкий сдвиг pH и [c.146]

Таким образом, модификационная изменчивость не затрагивает генетической конституции организма, т.е. не является наследственной. В то же время она вносит определенный вклад в проЩесс эволюции. Адаптивные модификации расширяют возможности организма к выживанию и размножению в более широком диапазоне условий внешней среды. Возникающие в этих условиях наследственные изменения подхватываются естественным отбором и таким путем происходит более активное освоение новых экологических ниш и достигается более эффективная приспособляемость к ним. [c.147]

Преобладающее большинство бактерий имеет замкнутую генетическую систему. Кроме того, в онтогенезе бактерий нет диплоидной фазы. Иначе говоря, формы изменчивости бактерий, связанные со скрещиванием наследственного материала, у преобладающего большинства гетеротрофных бактерий отсутствуют. Исключение составляет кишечная палочка, у которой известна копуляция или парасексуальный процесс, ведущий к необычному скрещиванию с рекомбинацией генетического материала — меромиксису. Следовательно, все рассуждения об изменчивости бактерий относятся к организмам, пребывающим в гаплоидной фазе. Им присуща адаптивная изменчивость — физиолого-биохимические модификации и мутационная измен- [c.101]

Наличие у предкового организма какой-либо структуры или физиологической функции, имеюшейся в сильно модифицированной форме у более высокоразвитых, по-видимому, родственных организмов, можно истолковать как указание на происхождение последних путем видоизменения первых. Это и лежит в основе эволюционной теории, согласно определению, данному в разд. 26.6. Значение адаптивной радиации состоит в том, что она указывает на возможность дивергентной эволюции, основанной на модификации гомологичных структур. [c.298]

Типичный случай такого ограничения и модификации, контролируемых хозяином, можно описать следующим образом. Фаг Р, выращенный на бактериальном штамме А, неспособен размножаться на бактериальном штамме В. Следовательно, фаг Р, выращенный на штамме А (обозначим его Р-А), обладает ограниченным спектром действия. Редкие частицы Р-А, способные размножаться на штамме В, дают при первом цикле размножения на этом штамме популяцию потомков с неограниченным спектром действия типа Р-В, способную размножаться эффективно на обоих штаммах, как А, так и В. Эти редкие частицы Р-А, способные размножаться на невосприимчивом хозяине В, не являются каким-то исключением, например мутантными формами. Исключение, напротив, составляют немногие восприимчивые бактерии В, так как частота их появления меняется с изменением физиологических условий роста. Однако после одного цикла размножения неограниченного фага Р-В на клетках штамма А все потомство фага, за небольшим исключением, вновь относится к ограниченному типу Р-А, способному размножаться только на штамме А, но не на штамме В. Изменение спектра действия под влиянием бактериального штамма, на котором осуществился последний репродуктивный цикл, представляет собой, следовательно, адаптивное изменение, фенотипическое, а не генотическое и совершенно отличное от мутаций, обусловливающих расширение спектра действия фага (см. гл. XII), [c.368]

Рассмотренные особенности — вырожденность структуры выходов и постсинтетические модификации входов и выходов существенно расширяют диапазон свойств биомолекул. Они позволяют клеточным системам осуществлять адаптацию биоструктур в соответствии со своим функциональным состоянием, уменьшая или увеличивая количество ССИВС, участвующих в переносе энергии. Можно предполагать, что в биоструктурах существует некоторая избыточность ССИВС или возможность их дополнительного появления — иначе такие адаптивные перестройки, с позиции изложенных представлений, были бы невозможны. [c.97]

Иногда, желая подчеркнуть ненаследуемость модификации, под ней понимают отклонение от какого-то среднего, обычного в данных условиях проявления признака. Но это неправильно. Все вариации, вызванные действием внешних условий, если последние не изменяют генотипа, укладываются в норму его реакции. В то же время различные фенотипы, выражая норму реакции организма, имеют адаптивное значение, являясь целесообразным его ответом на изменяющиеся условия внешний среды. При этом чем более важны для размножения и выживания особи признаки, тем больше оии подвержены модификационной изменчивости. [c.178]

X органических существ всех времен по группам, подчиненным друг ггу природу родства, которым все существующие и вымершие орга-шы связываются сложными, радиально расходящимися и круговыми шями в несколько обширных классов правила, которым натуралисты дуют, и трудности, которые они встречают при построении своих клас-щкаций значение константных и преобладающих признаков, будет ли I большим или очень малым или будет совершенно отсутствовать, как лучае с рудиментарными органами полную противоположность ана- ичных, или адаптивных, признаков и признаков истинного родства гношении их значения и другие подобные правила все они, естественно, дуют из предполагаемой общности происхождения родственных форм, ровождаемого их модификацией посредством вариации и естествен- [c.394]

Причины модификационных изменений, особенно адаптивных модификаций, следует искать в механизмах регуляции действия генов, о которых говорилось в предыдущей главе. Механизмы регуляции лучше исследованы у прикариот и значительно хуже у эукариот. Очевидно, индукция адаптивных ферментов, регулируемых по оперонной схеме у бактерий, представляет пример адап- [c.445]

В связи с модификациями и генотипической изменчивостью представляют интерес полученные в последние годы данные о том, что одни и те же воздействия, вызывающие стрессовую адаптивную реакцию организма, могут активировать мигрирующие элементы генома. Так, показано, что при температурном шоке у дрозофилы резко и значительно повышается количество транскриптов мигрирующего элемента opia. В длинных терминальных повторах этого элемента содержатся последовательности, гомологичные усредненной структуре промоторов генов теплового шока. Эти данные соответствуют тому, что температурные воздействия активируют перемещения мобильных элементов у кукурузы, дрозофилы и дрожжей, а также позволяют рассматривать мигрирующие элементы как мобильные промоторы, регулирующие экспрессию близлежащих генов в экстремальных условиях. [c.451]

Мы уже отвергли ламарковские принципы, как не дающие разрешения эволюционной проблемы. Это, однако, не значит, что мы должны отрицать значение модификаций и прямого приспособления в процессе эволюции , — писал И. И. Шмальгаузен, и далее Адаптивная модификация является первой пробой реакции, при помощи которой организм как бы проверяет возможность замены и более успешного использования окружающей среды . [c.451]

В заключение следует еще раз обратиться к связи между модификационной и онтогенетической изменчивостью. Во многих случаях модификации (фенокопии, морфозы) возникают в результате влияния внешних факторов на процесс реализации генетической информации на разных ее стадиях, в частности во время прохождения организмом критических стадий онтогенеза — детерминации клеток, закладки и дифференцировки органов. В некоторых случаях прослеживается общность механизмов, обеспечивающих адаптивные модификации и нормальное развитие организмов. Так, некоторые белки теплового шока дрозофилы закономерно появляются без каких бы то ни было резких внешних воздействий на определенных стадиях развития несекомого. Основной белок теплового шока с массой 70 ОООД синтезируется эмбрионами на стадии бластодермы, а другие белки (22 ООО, 23 ООО, 26 ООО и 27 ОООД) появляются на различных стадиях развития личинки и куколки. [c.452]

Низшие эукариоты, например грибы, содержат интроны в некоторых генах, и много интронов встречается в генах многоклеточных эукариот. По мнению У. Гилберта, мозаичная структура способствует эволюционной перетасовке экзонов, кодирующих разные домены полипептидных цепей. Кроме того, У. Гилберт считает, что возможности неоднозначного сплайсинга вследствие модификационной изменчивости открывают путь для более широких поисков новых функций в форме адаптивных модификаций с последующим возникновением соответствующих генокопий, подхватываемых стабилизирующим отбором. [c.484]

Анализ эволюции пластичных признаков фенотипа ставит вопрос о том, как возникают подобные признаки. И. И. Шмальгаузен был, по-видимому, первым, кто пытался решить этот вопрос. На основе развитого им представления об эволюции процессов онтогенеза под действием стабилизирующего отбора он предположил, что в Колеблющихся условиях среды особи, находящиеся на краях распределения по отбираемому признаку, в зоне условной элиминации, и обладающие генотипически обусловленной более-широкой нормой реакции, получают селективное преимущество, что ведет в ряду поколений формированию адаптивных модификаций. Это положение сводится, по сути дела, к следующему дарвиновскому тезису чтобы вести отбор в каком-либо направлении, должна существовать изменчивость, которая может быть подвергнута отбору в данном направлении. В приложении к рассматриваемому случаю это означает, что для начала отбора на расширение нормы реакции должна существовать изменчивость по широте нормы реакции отбираемых признаков. [c.19]

Другим свойством адаптивных модификаций да и вообще пластичных признз ков фенотипа, получающим объяснение с вышеизложенных позиций, является наличие скрытого резерва адаптивного реагирования, проявляющегося только в ответ на действие экстремальных для данного вида факторов среды. Например, акклиматизация в высокогорье (3000—4000 м) равнинных пород овец, крупного рогатого скота, лошадей сопровождается сначала повышением интенсивности дыхания, затем, после возвращения частоты дыхания к норме, увеличением количества гемоглобина, в частности числа эритроцитов, и далее, при снижении гемоглобина,— интенсификацией гликолиза (Слоним, 1962). Параллельно снижается гормональная активность щитовидной железы, Ч1Х> свидетельствует об общем понижении уровня метаболизма (Курбанова, 1979). Едва ли акклиматизируемые в горах равнинные животные когда-либо сталкивались со столь существенным снижением парциального давления кислорода, но адаптироваться к подобным, эволюционно новым факторам среды они способны. Ряд аналогичных примеров был использован Л. С. Бергом (1977, с. 246—254) для обоснования непосредствеипого формообразующего действия ландшафта, т. е. для доказательства недарвиновского механизма эволюции. [c.37]

Таким образом, эволюция пластичных признаков фенотипа,, и в частности адаптивных модификаций, происходит под действием трех основных компонентов естественного отбора отбора на расширение нормы реакции, который по своей структуре напоминает не стабилизирующий, а балансирующий, для одного поколенияцентробежный отбор (Симпсон, 1948) и приводит к формированию пластичных признаков фенотипа стабилизирующего отбора, ограничивающего или сужающего норму реакции, и стабилизирующего отбора на пороговые и (или) сигнальные значения-внешних факторов, в результате которого происходит стабилизация одного из компонентов комплексной реакции, позволяющая синхронизировать изменения организма и внешней среды и в ряде случаев упреждать их. [c.46]

Наблюдения показывают, что в стрессе клетка может пребывать и несколько часов и несколько дней. Длительность состояния определяет природа действующего фактора, а также то, продолжается ли воздействие иж оно прекратилось. Для возобновления нормальной жизнедеятельности клетке необходимо выйти из стресса в любом случае. При сохранении экстремальной ситуации релаксация в активное состояние должна естественно сопровождаться адаптивной модификацией белок-липидных компонентов цитоскелетно-мембранного каркаса клетки и устанавлением нового уровня клеточного гомеостаза. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология