Современные тенденции развития биологии. Эволюционный период. Эволюционная биология
Биология – это наука о живом, его строении, формах активности, природных сообществ живых организмов, их распространение и развитие, связях друг с другом и связах с неживой природой.
i) По объектам исследования биологическая наука делится на: вирусологию, бактериологию, ботаника, зоология, антропология.
II) По свойствам проявления живого: морфология (наука о строении живых организмов), физиология (функционирование живых организмов), молекулярная биология (структурах живых тканей), генетика (исследует законы изменчивости и наследственности).
Это был апогей молекулярной биологии, но аванс не остался в этом. Всего двадцать лет спустя была создана генная инженерия, позволяющая изолировать гены от живых организмов, их целевую модификацию в пробирке и их последующее стабильное введение в клетки, так что модифицированные гены могут быть интегрированы в наследственный материал контролирует функции клеток и организмов.
Полный цикл был закрыт, биология, как знание живых существ, стала биотехнологией, как способность вмешиваться в процессы жизни. Как подтвердил лауреат Нобелевской премии Сальвадор Лурия, в конце 1970-х годов нас ожидали десятилетия горизонтального роста. Мы могли бы изолировать, знать, модифицировать гены любого организма, но миллионы существующих видов и разнообразие их генетического материала представляли собой огромную, почти бесконечную задачу, поскольку существовали сотни миллионов существующих генов.
III) По структурным уровням организации систем живой природы: цитология (изучает клетки), гистология …
(строение ткани), анатомия (макроскопическое строение живых организмов).
Выделяют 3 основных этапа в развитии биологии:
1) Этап систематики. Связан с именем Карла Линнея.
2) Эволюционный этап. Связан с именем Чарльза Дарвина.
Тогда возникает вопрос, были ли успехи, выходящие за рамки распространения знаний и какова тенденция развития наук о жизни. На мой взгляд, вопреки предложению Лурии ожидать только горизонтального роста, произошли реальные качественные скачки, которые отмечают тенденцию будущего.
Знакомство с последовательностью генома любого организма представляет собой один из тех достижений, которые материализовались за гораздо меньшее время, чем первоначально планировалось. Таков был расцвет этой технологии, что «чтение» геномов видов и людей, которые их объединяют, упрощается и совершенствуется изо дня в день. Геномная индивидуальность позволяет нам предлагать новые подходы к медицине - индивидуализированную медицину - как новую стратегию здравоохранения. В то же время будет известен геном сотен видов, которые вскоре станут тысячами.
3) Биология микромира. Связан с работа Грегора Менделя.
Современная биология развивается в 3 основных направлениях:
1) В рамках натуралистической биологии.
2) В рамках эволюционной биологии.
3) В рамках Физико-химическая.
Традиционная (натуралистическая) биология. Биологическая систематика Карла Линнея.
Объект изучения – природа в её естественном состоянии. Основные метод – наблюдение и классификация.
Но геномика идет дальше, с развитием метагеномики можно исследовать присутствие живых существ в любой среде без необходимости их изолировать и идентифицировать по своим классическим биологическим характеристикам. Простое извлечение генетического материала и его изучение этими методологиями анализа генома позволяет идентифицировать живые организмы, присутствующие в этих материалах. Актуальность исследований по микробной жизни огромна, так как эти невидимые живые существа до недавнего времени могли быть известны только после изоляции и культуры в лаборатории.
Задача: классификация наблюдаемых явлений. Вершины искусственной классификации, стала система Карла-Линнея. Прежде всего, согласно этой классификации, все растительные организмы делятся на группы. Группы он навал – таксоны. С именем этого ученого связана бинарная система классификации рода и вида. Его вторая заслуга – он указал, что между таксонами существует принцип иерархичной соподчиненности: Таксоны делятся на классы, отряды, род, вид, разновидность.
Теперь мы можем идентифицировать их с замечательной степенью детализации благодаря генетической тропе. По оценкам, нам все еще нужно знать около 98% существующих микроорганизмов. Расширение ландшафта биоразнообразия является еще одним результатом этих достижений, которые отмечают тенденции в будущем, когда урожай результатов, несомненно, будет обильным.
Развитие молекулярной биологии иллюстрирует возможности редукционистского научного подхода. Характеристика молекул, несущих информацию живых существ, может определять коды, которые определяют их функциональность. Экспериментальное управление этими молекулами способствовало даже постоянной модификации многих из них. Многие явления, описанные на молекулярном уровне, не только согласованы сами по себе, но также и в последовательных объяснениях эволюционной структуры мира живых существ.
В наши дни, традиционная биология не утратила своего значения по следующим основаниям:
1) Описано всего лишь только 2/3 животного и растительного вида. То есть не все виды описаны и классифицированы в рамках современной биологии.
2) Наличие экологических проблем.
Физико-химическая биология. Прежде всего, с одной стороны, название обусловлено тем, что изучает объекты живой природы на физико-химическом уровне организации. Обусловлено применение физико-химических методов для исследования живых систем:
Однако вопрос о возникновении все чаще поднимается, то есть в какой степени знание одного уровня истощает другое. Биологическая феноменология проявляется в уровнях, молекулярный уровень, столь продуктивный в своем анализе, не исчерпывает свойств клеточного уровня. Функционирование многих организмов включает в себя триллионы клеток, а знание экосистем предполагает взаимодействие между сообществами живых существ в окружающей среде. Необходимость интеграции информации знаменует еще одну тенденцию текущих исследований.
Управление сложностью данных, всевозможными биологическими данными, поиск смысла и согласованности ко всей этой информации - это то, что системная биология. Только благодаря потенциалу, предлагаемому компьютерной обработкой данных, можно предложить систематическую интеграцию с целью даже создания моделей для прогнозирования поведения системы. Первые попытки уже приводят, например, к так называемым кибер-клеткам, алгоритмам, которые предполагают предсказательные модели работы ячейки в определенных ситуациях.
1) Метод меченых атомов. Его используют при наблюдении за перемещением и превращением веществ внутри живых организмов. Благодаря этому методу, по сути, все обменные процессы живых организмов были изучены.
2) Метод рентгено-структурного анализа и электронной микроскопии. Этот метод позволяет исследовать крупные молекулярные компоненты и микроскопические структуры живых организмов.
Синтетическая биология предполагает еще одну степень в уже описанном биотехнологическом вмешательстве. Возможность изолировать и характеризовать информационные молекулы живых существ привела к их синтезу в пробирке. Известный исследователь Крейг Вентер смог мобилизовать значительные объемы ресурсов для разработки пилотных проектов в этом отношении. Все это привело к синтезу в лаборатории полного генома простого организма, бактерии, которую можно было трансплантировать в клетку другой подобной бактерии, чтобы достичь полной функциональности.
3) Хроматографические методы. Используют при биохимических исследований.
4) Спектральные методы. И методы зондирования в ткани. Например, ЯМР томография, УЗИ томографы, оптические зонды.
5) Компьютеризированная. Привели к созданию томографов, которые позволяют провести послойный анализ ткани.
Эволюционная биология. Теория Ч. Дарвина. Развитие живых систем (изменение во времени). Развитие во времени, неотъемлемое свойство живой природы.
Синтетическая биология расширяет возможности генной инженерии, как мы ее описали. Но до сих пор их масштаб не предполагает создания жизни в пробирке из неодушевленных компонентов, и, на мой взгляд, они не позволяют это предположить. Будущее наук о жизни, несомненно, будет ознаменовано тем кругом, который идет от знания к вмешательству, из которого извлекается больше знаний, что приводит к новым биотехническим вмешательствам. Все это, несомненно, влияет на приложения, из которых выводятся фундаментальные предложения, которые в конечном итоге оказывают влияние на качество жизни.
Основные положения были сформулированы в рамках теории Дарвина 1859 год. В этой работе он сформулировал движущие силы эволюции:
1) Наследственность.
2) Изменчивость.
3) Естественный отбор.
Основной вывод: весь ход эволюции видов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание вида, от поколения к поколению все чаще. Современная эволюционная теория базируется на синтетической теории эволюции.
Термин биомедицина возникает давно, именно для того, чтобы охватить все биологические знания с применением - потенциальным или материализованным - для здоровья человека. Эта ориентация устанавливает приоритеты и инвестиции в исследования и разработки. Короче говоря, исследование пропитано прагматизмом, который побуждает к тому, чтобы как можно скорее получить новые приложения. Затем исследование перестает быть исключительно исследованием реальности, основанным на интеллектуальном любопытстве человека, чтобы стать задачей с последствиями.
Современная теория эволюции базируется на:
1) На эволюционные теории Дарвина.
2) На выводах современной генетики.
В рамках синтетической теории эволюции (СТЭ) существенные изменения претерпели понятия изменчивости и естественного отбора. В настоящее время выделяют 3 типа изменчивости:
1) Наследственная изменчивость. Является аналогом неопределенной изменчивости Ч. Дарвин, которая обусловлена возникновением новых генотипов.
Учитывая отсутствие пространства для расширения по этому вопросу, мы указываем, что биоэтика определяется как набор ссылок на действия человека в отношении достижений, которые зарегистрированы в науках о жизни в самом широком смысле. Короче говоря, единственный вид, способный к этическому поведению. Для биоэтического отражения ученые, наряду с философами, юристами и мирянами, были включены во все эти вопросы. Это задача не только захватывающая, но и фундаментальная; классическая этическая рефлексия об универсальности принципов и пути их идентификации добавлены два существенных аспекта текущей биоэтики.
2) Ненаследственная изменчивость. Отражает изменение фенотипа, а не генотипа. Их еще называют фенотипическими изменениями. У Дарвина, такой тип изменчивости назывался – определенная изменчивость.
3) Онтогенетическая изменчивость. Отражает изменения в ходе индивидуального развития организма.
Сущность живого, его основные признаки.
Первое - это размышление о человеке, его природе и его достоинстве, поскольку человек является получателем многих выступлений. При всем этом сегодняшняя биоэтика обычно не представляет собой мирную местность, но многое поставлено на карту. Есть много известных экспертов, которые настаивают на том, чтобы указывать на биоэзию как область пактов, если не на компромисс. Некоторые настаивают на том, что применимые принципы могут конфликтовать и требовать решения для письма в зависимости от обстоятельств.
Существует также позиция тех, кто даже релятивизирует человеческую природу, подвергая эту концепцию ландшафту идеологии. Но нет сомнений в том, что мы можем уже вмешиваться в жизнь человека, что означает действовать на биологическое существование конкретных индивидуумов нашего вида. Основополагающим является пропаганда строгого и строгого требования уважения достоинства всех.
Жизнь – это форма существования сложных открытых систем., способных к самоорганизации и к самовоспроизведению. Одна из форм движения материи.
Свойства живых организмов:
1) Наличие сложной упорядоченной структуры.
2) Способность к изменению и усложнению.
3) Способность к самовоспроизведению на основе генетического кода.
От Аристотеля до наших дней проблемы для понимания живых существ повторяются. Таким образом, новый альянс между биологией и философией необходим в поисках эпистемологических и онтологических основ изучения жизни. Описана другая рациональность послекартезианского линейного механика, концептуальными матрицами которого были бы: тотальность, система, процесс, телелогия, иерархия, сложность, появление новизны и эволюции, придающая смысл. Объяснение исторического факта эволюции прошла через разные парадигмы: дарвинизм, нео-дарвинизма и в конечном счете синтез между эволюцией и эпигенетической развития, экспериментальная поддержка геномики и протеомики, он освещал междисциплинарный научно-исследовательскую программу, которая посвященная вторая статья.
4) Высокая приспособляемость к внешней среде.
5) Получение энергии извне для поддержания собственного упорядочения.
6) Активная реакция на окружающую среду
7) Способность сохранять и передавать информацию.
8) Молекулярная хиральность (диссимметрия).
Киплинг: «Я определяю жизнь как некую закодированную информацию, сохраняемую естественным отбором».
Тем не менее, уместным вопросом, который мы можем задать, является ли философское размышление о жизни всегда прибывающим в светотени заката или же, напротив, это уже в самой биологии. Биология, как наука, не занимается самой жизнью, но с помощью гипотетически-дедуктивного метода изучает проявления или явления тех существ, которые мы называем живыми организмами в противостоянии неорганическому миру.
Ламарк полагал, что он сформулировал новый термин и создал новую науку. Биология родилась с претензией на то, чтобы быть частью одной из наук природы, таких как оппозиция к естественной Философии, которая так сильно впечатлила Шеллинга и философов романтизма. Готвальда, предположил, что в истории биологической мысли существуют три больших периода, соответствующих столь многим мировоззрениям: платоновскому Тимею, где вселенная предстает как огромная живущих, в которых доминирует механистическая космология, а третья - парадигма сложности.
Структурные уровни организации живого:
1) Молекулярно-генетический уровень.
2) Клеточный уровень.
3) Организменный (органо-тканевый уровень).
4) Популяционно-биоценотический.
5) Биосферный.
Молекулярно-генетический уровень организации живой природы. 3 основные проблемы, которые решает биология на этом уровне организации материи:
Теперь, с момента, когда Биология образована как наука, изучающая то, что является общим для всех живых организмов, связь между биологией и философией возникает для всех наук. В эпоху биотехнологии биофилософия вновь представляет нам те же повторяющиеся проблемы, что и в названии работы Этьена Уилсона: от Аристотеля до Дарвина. Очерк о некоторых константах биофилософии. Мы могли бы перефразировать название и сказать: от Аристотеля до биотехнологической революции. Поскольку попытка определить сущность жизни была трудным вопросом от Аристотеля до наших дней.
1) Проблема происхождения жизни. Охватывает 5 основных парадигмальных концепций происхождения жизни. 1) Концепция креационизма. Объясняется божественным началом. Согласно Библии, сначала были созданы растения и животные из воды, а затем в соответствии со своим замыслом, Бог создает звери и их земные породы. Суть – создается сразу. 2) Концепция панспермий. Основывается на том, что жизнь на землю привнесена извне с других планет. Слабым местом данной концепции является, что любые формы жизни под действием жесткого ультрафиолетового погибают, а на земле защищает озоновый слой, а за пределами нет. Это и есть слабое место этой теории. 3) Концепция самопроизвольного зарождения жизни. Считается, что жизнь многократна, может возникать из неживого вещества. Данная концепция существовала в Древнем Египте, Китае, Греции, Индии. Данной концепции придерживались Фалес, Демокрит, Аристотель, Ламарк, Гегель, Галилей, Декарт. На этой концепции поговорим подробнее. Считалось, что жизнь может многократно зарождаться из неживого вещества. Данная концепция была опровергнута 1688 году, Франческо Реди. Он сформулировал основную концепцию благодаря силе опытов, которыми он провел с закрытыми сосудами. Опытным путем показал, что живое вещество может иметь только от живого вещества. Была сформулирована основная концепция биогенеза, суть которой сводилась к следующему: Все живое из живого.
Наиболее очевидным и простым способом является описание явлений, которые проявляют существа, которые мы называем живыми, поэтому большинство классических определений жизни являются чисто феноменологическими или описательными, начиная с определения Аристотеля.
Будучи убеждено в том, что вопрос, заданный Шредингер: «Что такая жизнь» ускользает биологию как экспериментальная наука, пытается внедрить подход положения дел текущей биофилософии в поиске эпистемологических оснований и Онтологический биологии, которая может привести нас к последовательной дискуссии; вместе мы изучим некоторые проблемы, которые развитие экспериментальной биологии ставит в основу последовательного дискурса, о котором мы говорили.
В 1860 году Луи Пастер, опытным путем показал, что бактерии вездесущи и могут зарождаться в рамках неживого вещества. Кроме того, он показал, что чтобы избавиться от них, нужна пастеризация – нагревание продукта до 100 градусов Цельсия.
Таким образом, Луи Пастер обосновал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг концепцию спонтанного зарождения жизни, которому придерживалось большинство великих ученых. 4) Концепция стационарного состояния. Жизнь на земле существовала всегда. Сильная сторона этой теории: разрывы в палеонтологической летописи. Слабая сторона: не вписывается в биогеохимическую концепцию происхождению земли. Данной концепции придерживался В. И. Вернадский. 5) Биогеохимическая концепция происхождения жизни. Он придумал — А. И. Опарин. 1924 год. «Происхождение жизни». Основная идея – зарождение жизни – это длительный эволюционный процесс становление жизни в недрах неживой материи. В рамках этого процесса ряд неорганических соединений самопроизвольно, под действием физико-химических факторов превращаются в так называемые «кирпичики жизни», превращаются в аминокислоты, нуклеотиды и нуклеозиды, АТФ, ДНК, РНК. Сильная сторона теории: данная теория согласуется с гипотезой до биологической эволюции. Кроме того, данная теория имеет эмпирическое подтверждение. Оно было получено 1953 году. Миллер Стейли Лойд провел следующий эксперимент. В запаянный сосуд были помещены газы первичной атмосферы земли, а именно – водород, аммиак, метан, газообразная вода. Через эту газовую смесь пропускали электрические заряды при высокой температуре. После вскрытия ампул были обнаружены аминокислоты и другие органические кислоты, которые являются составными частями живого. Слабая сторона теории Опарина: уязвимость, Не может ответить на вопрос – Что произошло раньше аминокислоты или белки. Гипотезы: 1) Утверждают первичность аминокислот, объединяют под общим названием голобиоз. 2) Утверждает генобиоз, первичность происхождения органических систем генетического кода. Концепция Опарина достаточно точно описывает происхождение первичных клеток. Первичные клетки называются коацерваты. Как они возникают? Первые органические соединения под действием мощных физических факторов образуются молекулы жирных кислот – липиды. Данные молекулы имеют 2 полярности, один из которых смачивается молекулами воды, а другой нет. Гидрофильные и гидрофобные концы липидов. Гидрофильные концы липидов обращаются к внешней среде, а гидрофобные образуют замкнутое пространство. Образуются коацерваты. Пространственно-обособленная целостная система. Она поглощает из внешней среды вещества и процессы жизнедеятельности выбрасываются продукты. В результате, начинается обмен веществ.
2) Молекулярно-генетический подход к изучению эволюции. Классическая менделевская генетика поставила перед современной 2 основных вопроса:
1) Что такое ген и генотип?
2) Каким образом происходит развитие популяций и возникновение новых биологических видов?
Классическая генетика базируется на 3 основных законах. Первый закон Менделя – закон единообразия первого поколения. Второй закон Менделя – закон расщепления. Этот закон отражает появление доминантных и рецессивных признаков. Третий закон фиксирует независимое комбинирование признаков.
С точки зрения современного естествознания. Носителями наследственной информации являются хромосомы и гены, открытые в конце 19 века. 1953, Д. Уотсон открывают молекулу ДНК, раскрывают структуру носителя. Позже были открыты РНК, в своем составе имеют водород, азот, кислород и фосфор. Имеют универсальное распространение в живой природе.
ДНК – двойная спираль, состоящая из аминокислот, которые выполняют 3 функции:
1) Хранение информации.
2) Реализация информации в процессе роста новых клеток.
3) Самовоспроизведение.
Ген, геном – это совокупность генов, содержавшихся в одинарном наборе хромосом.
Генотип – это совокупность всех генов организма.
С точки зрения современной генетики существует несколько уровней организации. Несколько типов изменчивости на молекулярном уровне. Важнейшим механизмом являются мутации.
Мутации генов – это преобразование генов под действием внешних факторов среды.
Мутаген – это внешне факторы, вызывающие мутации. Являются, прежде всего, радиация, токсичные химические соединения, вирусы – это мутагены.
Еще один механизм изменчивости – это рекомбинация генов.
Неклассическая комбинация генов. В этом типе происходит общее увеличение генетической информации. Приносятся вирусами.
3) Изучение молекулярных основ воспроизводства жизни и процессов жизнедеятельности. 3 типа обмена веществ катаболизм (диссимиляция), анаболизм, метаболизм. Катаболизм – это процесс расщепления сложных органических соединений, которые сопровождаются выделением химической энергии, при наличии химической связи. Избыток энергии запасается в АТФ.
Амфоболизм – это процесс образования в ходе катаболизма мелких органических молекул. Они являются кирпичиками в построении более сложных. Анаболизм –это представляет собой разветвленную систему процессов синтеза сложных молекул с расходованием молекул АТФ.
Все 3 типа обмена полностью расшифрованы. Концепции биохимического единства возникла во второй половине 19 века. Суть: единство состава и механизма функционирования всех систем живой природы.
Клеточный уровень живого.
Клетка- это основной элементарный уровень жизни, способный к воспроизводству. В клетке протекают все обменные процессы. История открытия клетки посмотреть самостоятельно. Связана с развитием микроскопии. С именем Гука и Галилея. Разделили на прокариотную и эукариотные формы жизни. С точки зрения строения клеток.
Прокариот — безъядерный ствол жизни.
Эукариоты – имеют ядро.
Самые ранние формы жизни были прокариотные формы жизни. Живут в бескислородной среде. Для эукариот необходим кислород. В результате появления в атмосфере кислорода, форма обмена энергии с окружающей средой в рамках эукариотной формы жизни, становится более выгодной, чем в рамках прокариотной. Центральным элементом у прокариот – брожение. А у эукариот – дыхание.
В рамках дыхания передается в 18 раз больше энергии, чем в рамках брожении.
Крупнейшим шагом в развитии эволюции стало возникновение фотосинтеза. Суть фотосинтеза является то, что берутся не органические вещества, а углекислый газ и вода. В результате образуется Органическое вещество + кислород. Данная реакция идет в прямом и в обратном направлении. Процессы окисления. Сильнейший антиоксидант – этиловый спирт, оливковое масло. Процесс обратной реакции сопровождается энергией дыхания.
Организменный уровень живой системы.
Возникновение многоклеточных организмов. Промежуточная стадия – это возникновение…
Т Е О Р И И
Теория возникновения жизни на Земле
| Жизнь на Земле возникла абиогенным путем.
|
Клеточная теория
| Все живые существа - растения, животные и одноклеточные организмы - состоят из клеток и их производных. Клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Для всех клеток характерно сходство в химическом составе и обмене веществ. Активность организма слагается из активности и взаимодействия составляющих его самостоятельных клеточных единиц. Все живые клетки возникают из живых клеток. |
Мембранная теория
|
Проистекает из клеточной теории. Объясняет свойства клетки (проницаемость, способность избирательно аккумулировать вещества, способность сохранять осмотическую стабильность, и способность генерировать электрические потенциалы) свойствами ее плазматической мембраны, представленной двойным слоем фосфолипидов, пронизанных частично или полностью белками, с "натриевыми", "калиевыми" и другими (около 30 разновидностей) каналами. В настоящее время постепенно признается несостоятельной. |
Фазовая теория
|
Проистекает из теории саркоды Дюжардена. Является альтернативой общепринятой мембранной теории. Представляет мембрану как границу из поляризованной ориентированной воды и на основании этого объясняет свойства клетки, рассматривая саму клетку как протоплазму - коллоидную систему, фазы которой образованы упорядоченной совокупностью молекул белка, воды и ионов, объединяемых в единое целое возможностью взаимопереходов. |
Теория эволюции
| Все существующие ныне многочисленные формы растений и животных произошли от существовавших ранее более простых организмов путем постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных поколениях. |
Теория естественного отбора
| В борьбе за существование в естественных условиях выживают наиболее приспособленные. Естественным отбором сохраняются любые жизненно важные признаки, действующие на пользу организма и вида в целом, в результате чего образуются новые формы и виды. |
Хромосомная теория наследственности
| Хромосомы с локализованными в них генами - основные материальные носители наследственности.
|
З А К О Н Ы
Биогенетический закон (Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Н. Северцов). Онтогенез организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития - филогенеза.
Закон зародышевого сходства (К. Бэр). На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.
Закон необратимости эволюции (Л. Долло). Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
Закон эволюционного развития (Ч. Дарвин). Естественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира.
Законы наследования (Г. Мендель, 1865 г.).
Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) |
При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически единообразно. |
Закон расщепления (второй закон Менделя) |
При самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы - доминантная и рецессивная. |
Закон независимого наследования (третий закон Менделя) |
При дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1. |
Гипотеза частоты гамет (Г. Мендель, 1865 г.): находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.
Закон сцепленного наследования (Т. Морган, 1911 г.) Сцепленные гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно и не обнаруживают независимого распределения
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н. И. Вавилов, 1920 г.) Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Закон генетического равновесия в популяциях (Г. Харди, В. Вайнберг). В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей, отсутствии отбора и мутирования данных генов и отсутствии миграции численные соотношения генотипов АА, аа, Аа из поколения в поколение остаются постоянными. Частоты членов пары аллельных генов в популяциях распределяются в соответствии с разложением бинома Ньютона (рА + qа) 2 .
Закон сохранения энергии (И. Р. Майер, Д. Джоуль, Г. Гельмгольц). Энергия не создается и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую. При переходе материи из одной формы в другую изменение ее энергии строго соответствует возрастанию или убыванию энергии взаимодействующих с ней тел.
Закон минимума (Ю. Либих). Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т. е. фактором минимума.
Правило взаимодействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором.
Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадский). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение всей геологической истории.
З А К О Н О М Е Р Н О С Т И
Детерминированность | Предопределенность, обусловленная генотипом; закономерность, в результате которой из каждой клетки образуется определенная ткань, определенный орган, что происходит под влиянием генотипа и факторов внешней среды, в том числе и соседних клеток (индукция при формировании зародыша). |
Единство живого вещества | Неразрывная молекулярно-биохимическая совокупность живого вещества (биомассы), системное целое с характерными для каждой геологической эпохи чертами. Уничтожение видов нарушает природное равновесие, что приводит к резкому изменению молекулярно-биохимических свойств живого вещества и невозможности существования многих ныне процветающих видов, в том числе и человека. |
Закономерность географического распределения центров происхождения культурных растений (Н.И.Вавилов) | Сосредоточение очагов формообразования культурных растений в тех районах земного шара, где наблюдается наибольшее их генетическое разнообразие. |
Закономерность экологической пирамиды | |
Цикличность | Повторение определенных периодов жизни; сезонная цикличность, суточная цикличность, жизненная цикличность (период от рождения до смерти). Цикличность в чередовании ядерных фаз - диплоидной и гаплоидной. |
