Двойное оплодотворение

21. Назовите прогрессивные черты в организации и приспособлении к полету птиц.

Особый способ передвижения, присущий птицам — полет наложил
Отпечаток на всю их организацию. Это проявилось в приспособительных (адаптивных) изменениях, создающих условия, необходимые для поднятия. И удержания тела в воздухе: облегчение массы тела, создание обтекаемого. Контура и высокоманевренного летательного аппарата. Черты Приспособленности к полету обнаруживаются в строении всех систем Органов. Кости птиц прочные и легкие, часто пневматизированные, Голова облегчена благодаря отсутствию зубов. Шейный отдел. Позвоночника удлинен и чрезвычайно подвижен, выполняя вместе с Головой роль переднего руля, хватательной конечности и обеспечивая. Круговой обзор крупным, но малоподвижным глазам. Грудопоясничный
Отдел укорочен и малоподвижен, хвостовой отдел укорочен и
Видоизменен, превращен в основу для рулевых перьев. Грудная
Конечность преобразовалась в крыло, что привело к значительным
Изменениям в скелете, особенно в дистальных звеньях. Мускулатура птиц. Расположена на теле крайне неравномерно и обеспечивает две основные Функции — полет и хождение. Внутренние органы расположены таким Образом, что наиболее массивные из них лежат вблизи центра тяжести тела (печень, мышечный желудок). Облегчение системы органов пищеварения Достигается редукцией некоторых ее участков (зубов, ободочной кишки), Укорочением кишечника и усилением процессов всасывания (наличие Ворсинок в толстом кишечнике). Система воздухоносных мешков, Дополняющих легкие, не только облегчает массу, пневматизируя кости и
Полость тела птицы, но и создаст условия для дополнительной аэрации, а Это, в свою очередь, является основой интенсивного обмена и Жизнедеятельности птицы. В мочевыделительной системе отсутствует Мочевой пузырь. Концентрированная моча выводится вместе с фекалиями. Откладывание яиц и внешнее развитие зародыша приводят к тому, что Тело самки не утяжеляется плодом. Особенности строения системы Органов движения и перьевой покров создают обтекаемый контур тела, Отвечающий аэродинамическим требованиям. Крыло превратилось в Специализированный летательный аппарат. Аэродинамика полета птиц Сложна и изучена лишь в самых общих чертах.

22. В чем заключаются главнейшие признаки, характерные для млекопитающих?

Основной из характеризующих признаков, лежащий в названии класса - выкармливание детенышей молоком, образующимся в специальных молочных железах. Подавляющая часть видов размножается живорождением, хотя встречается и яйцерождение; оплодотворение исключительно внутреннее. Кожа млекопитающих, за исключением водных, покрыта шерстью - нитевидными ороговевшими производными верхнего слоя кожи. Известны другие кожные образования: иглы, рога, копыта, ногти, когти, вибриссы. В коже млекопитающих - в отличие от птиц или рептилий - присутствуют разнообразные железы: потовые, сальные, молочные, пахучие.
Череп млекопитающих с крупной мозговой частью, соединяется с позвоночным столбом двумя округлыми выступами (мыщелками), а не одним, как у рептилий. Отличается череп большей простотой в сравнении с черепом рептилий. Нижняя челюсть, например, состоит с каждой стороны из единственной кости, тогда как у рептилий - из нескольких. Позвоночник млекопитающих образован шейным, грудным, поясничным, крестцовым и хвостовым отделами. Особенность класса - количество шейных позвонков, у подавляющей части видов равное семи. Конечности млекопитающих исходно пятипалые и расположены снизу тела, а не сбоку, как у рептилий. Известны преобразования конечностей в ласты или крылья.
Мускулатура млекопитающих образована поперечно - полосатой мышечной тканью. Отличительная особенность - наличие мускульной перегородки между грудной и брюшной полостями (диафрагмы).
Сердце млекопитающих, подобно сердцу птиц и крокодилов, четырехкамерное; кровь от него, однако, отходит по одной (левой) дуге аорты. Лишь у млекопитающих наблюдаются безъядерные красные кровяные тельца. Органы дыхания - легкие - отличаются особым, альвеолярным типом строения; альвеолы представляют собой пузырьки, оканчивающие самые мелкие легочные ходы и пронизанные сетью капилляров. В пищеварительной системе наблюдается четкое выделение отделов - ротовой полости; пищевода; желудка, в большинстве своем однокамерного, однако у некоторых представителей многокамерного (жвачных парнокопытных, верблюдов, китообразных), и кишечника. Ротовая полость млекопитающих предварена губами, а у некоторых и объемными щеками. Слюна млекопитающих содержит ферменты, расщепляющие крахмал. Для большинства млекопитающих характерны зубы, погруженные в альвеолы, причем наблюдается разделение их на резцы, клыки, предкоренные и коренные; состоят зубы из костеподобного вещества - дентина, покрытого снаружи эмалью; эмали, впрочем, может и не быть. У большинства млекопитающих наблюдается в ходе жизни две смены зубов, молочные и постоянные.
Органы выделения у млекопитающих представлены парными почками метанефрического типа, мочеточниками и мочевым пузырем. Конечный продукт обмена - не мочевая кислота, как у рептилий или птиц, а мочевина, подобно амфибиям.
Нервная система млекопитающих отличается сильным развитием переднего мозга и коры больших полушарий.
Из чувств наиболее развиты обоняние и слух, в меньшей степени - зрение. В строении среднего уха только у млекопитающих наблюдаются три слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко) и наружное ухо - слуховой проход с ушной раковиной; некоторые звери воспринимают звуки частотой до 200 кГц и используют так называемую эхолокацию, частично, а иногда и полностью заменяющую им зрение.

23. Что собой представляют вирусы и к какой форме жизни их можно отнести?

Вирусы не похожи ни на какую другую форму жизни и, находясь на таинственной грани между живым и неживым, найдены везде, где есть жизнь и существуют с момента появления первых живых клеток, являясь в эволюции важным средством горизонтального переноса генов, обусловливающего собой генетическое разнообразие.
Согласно одному из определений вирусы представляют собой форму жизни, согласно другому вирусы являются комплексами органических молекул, взаимодействующими с живыми организмами. Вирусы похожи на живые организмы в том, что они имеют свой набор генов и эволюционируют путем естественного отбора, а также в том, что способны размножаться, создавая собственные копии путем самосборки. Но имея генетический материал, вирусы однако лишены клеточного строения, а именно эту черту обычно рассматривают как фундаментальное свойство живой материи. У вирусов так же нет собственного обмена веществ, и для синтеза собственных молекул им необходима клетка-хозяин. По этой причине они не способны размножаться вне клетки. В то же время такие бактерии, как риккетсии и хламидии, несмотря на то, что не могут размножаться вне клеток хозяина, считаются живыми организмами. Общепризнанные формы жизни размножаются делением клетки, в то время как вирусные частицы самопроизвольно собираются в инфицированной клетке. От роста кристаллов размножение вирусов отличается тем, что вирусы наследуют мутации и находятся под давлением естественного отбора. Самосборка вирусных частиц в клетке дает дополнительное подтверждение гипотезы, что жизнь могла зародиться в виде самособирающихся органических молекул. Опубликованные в 2013 году данные о том, что некоторые бактериофаги обладают собственной иммунной системой, способной к адаптации, являются дополнительным доводом в пользу определения вируса как формы жизни.
По своему строению вирусы представляют собой упакованный в защитную белковую оболочку (каспид) генетический материал в виде ДНК или РНК кода (геном вируса). Таким образом, вирусы можно рассматривать как мобильные наборы генетической информации, но - лишенные необходимых ферментов для репродукции и не обладающие собственным механизмом для синтеза белков - неспособные к самостоятельной ее реализации. Поэтому вирусы могут расти и размножаться только внутри живой клетки, метаболизм которой после заражения перестраивается на воспроизводство вирусных, а не клеточных компонентов. Внутри зараженной клетки вирусы проявляют себя как интегральные компоненты более сложных живых систем, но вне клетки представляют собой метаболически инертные нуклеопротеины, т.к. называемые вирионы - полноценные вирусные частицы и находящаяся вне живой клетки. Вирионы большинства вирусов не проявляют никаких признаков биологической активности, пока не соприкоснутся с клеткой-хозяином, после чего образуют комплекс «вирус—клетка», способный жить и «производить» новые вирионы. При заражении клетки вирион либо вводит в клетку-хозяина только свой геном (например, бактериофаги), либо проникает в клетку практически полностью (большинство из вирусов).

23. Назовите наиболее известные вирусы человека и болезни, вызываемые этими вирусами.

Наиболее известные вирусные заболевания человека

Грипп - не столь уж тяжелая болезнь, однако им болеют ежегодно многие миллионы людей, а периодически возникают пандемии (повальные эпидемии) уносят немало жизней.

В 1886 и 1887 годах грипп зарегистрирован в России; летом 1889 года в Бухаре активность возбудителя повысилась, а позднее в том же году инфекция распространилась и на другие районы России и в Западную Европу. Так началась пандемия гриппа 1889-1890 годов. При второй и третьей эпидемиях число смертельных случаев прогрессивно увеличивалось. Самая зловещая черта этой эпидемии состояла в том, что она, по-видимому, дала толчок какому-то процессу, и теперь грипп с нами не расстается, или, как писал эпидемиолог Гринвуд «нам никак не удается вернуть утраченные позиции».

В 1918 году, после окончания первой мировой войны, разразилась небывалая пандемия гриппа, получившего название «испанки».

За полтора года пандемия охватила все страны, поразив более миллиарда человек. Болезнь протекала исключительно тяжело: около 25 миллионов человек погибло - больше, чем от ранений на всех фронтах первой мировой войны за четыре года.

Никогда позже грипп не вызывал столь высокой смертности: смертность была невысокой во время всех последующих эпидемий и пандемий, хотя процент смертных случаев при гриппе невысок, массовость заболевания приводит к тому, что во время каждой большой эпидемии гриппа от него умирают тысячи больных, особенно стариков и детей. Отмечено, что во время эпидемий резко повышается смертность от болезней лёгких, сердца и сосудов.

Грипп остаётся «королём» эпидемий. Ни одна болезнь не может за короткое время охватить сотни миллионов людей, а гриппом во время пандемии заболевает более миллиарда людей! Так было не только в памятную пандемию 1918 года, но сравнительно недавно - в 1957 году, когда разразилась пандемия «азиатского» гриппа, и в 1968 году, когда появился «гонконгский» грипп. Известно несколько разновидностей вируса гриппа - А, В, С, и др.; под воздействием факторов внешней среды их число может увеличится. В связи с тем, что иммунитет при гриппе кратковременный и специфичный, возможно неоднократное заболевание в один сезон. По статистическим данным, ежегодно болеют гриппом в среднем 20-35% населения.

Источником инфекции является больной человек; больные легкой формой как распространители вируса, наиболее опасны, так как своевременно не изолируются - ходят на работу, пользуются городским транспортом, посещают зрелищные места.

Инфекция передается от больного к здоровому человеку воздушно-капельным путем при разговоре, чихании, кашле или через предметы домашнего обихода.

Оспа - одно из древнейших заболеваний. Описание оспы нашли в египетском папирусе Аменофиса Й, составленном за 4000 лет до нашей эры. Оспенные поражения сохранились на коже мумии, захороненной в Египте за 3000 лет до нашей эры. Упоминание оспы, которую китайцы назвали «ядом из материнской груди», содержится в древнейшем китайском источнике - трактате «Чеу-Чеуфа» (1120 год до нашей эры). Первое классическое описание оспы дал арабский врач Разес.

Оспа в прошлом была самым распространённым и самым опасным заболеванием. Её опустошительная сила не уступала силе чумы.

Первое упоминание об оспе в России относится к ЧV веку. В 1610 году инфекция была занесена в Сибирь, где вымерла треть местного населения. Люди бежали в леса тундры и горы выставляли идолов, выжигали на лице шрамы наподобие оспин, что бы обмануть этого злого духа, - всё было напрасно, ничто не могло остановить безжалостного убийцу.

Однако, попытки защититься от оспы столь же древни, как и сама оспа. В основе их лежало наблюдение: люди, однажды переболевшие оспой, больше не болели.

Первая вакцинация против оспы в России была проведена в торжественной обстановке профессором Московского университета Ефремом Мухиным в 1801 году. Ребёнку из воспитательного дома в Москве была привита оспа по дженнеровскому способу и в честь этого присвоена фамилия Вакцинов.

10 апреля 1919 года В.И. Ленин подписал декрет об обязательном оспопрививании, что положило начало массовым прививкам.

Полиомиелит - вирусное заболевание, при котором поражается серое вещество центральной нервной системы. Возбудитель полиомиелита - мелкий вирус, не имеющий внешней оболочки и содержащий РНК. Вирус полиомиелита поражает конечности, то есть изменяет формы костей. Характерные изменения костей были найдены при раскопках в Гренландии на скелетах, относящихся к 500-600 годам до нашей эры. Заболеваемость полиомиелитом отличается рядом характерных особенностей. Полиомиелит распространяется по типу кишечных заболеваний. При высоком уровне санитарии дети не заражаются в раннем возрасте, но инфицируются позже. Полиомиелит, как бы взрослеет, а у взрослых заболевание протекает значительно тяжелее. Эффективным методом борьбы с данным заболеванием является живая полиомиелитная вакцина. Применение поливакцины позволило эффективно гасить вспышки эпидемии инфекции, резко снизилась заболеваемость. Однако, вакцинация живой вакциной - это не ликвидация вируса - убийцы, а только замена его искусственно лабораторным штаммом, безопасным для человека.

Бешенство - инфекционное заболевание, передающееся человеку от больного животного при укусе или контакте со слюной больного животного, чаще всего собаки. Один из основных признаков развивающегося бешенства - водобоязнь, когда у больного затруднено глотание жидкости, развиваются судороги при попытке пить воду. Вирус бешенства содержит РНК, уложенную в нуклеокапсид спиральной симметрии, покрыт оболочкой и при размножении в клетках мозга образует специфические включения, по мнению некоторых исследователей, - «кладбища вирусов», носящие название телец Бабеша-Негри. Заболевание неизлечимо.

Вирусный гепатит - инфекционное заболевание, протекающее с поражением печени, желтушным окрашивании кожи, интоксикацией. Заболевание известно со времен Гиппократа более 2-х тысяч лет назад. В странах СНГ ежегодно от вирусного гепатита гибнет 6 тыс. человек. Болезнь иначе называется - болезнь Боткина. Вирус гепатита обладает высокой устойчивостью. Он может годами сохраняться в высушенном материале при комнатной температуре, выдерживать кипячение в течение 30 минут и кратковременную обработку обычными дезинфицирующими средствами. Вирус длительное время сохраняется в воде и выделениях больного. Размножается он только в организме человека - это облигатный (обязательный) паразит человека. Эпидемический гепатит известен в двух формах: собственно инфекционный гепатит, передающийся от человека к человеку, как кишечная инфекция, и сывороточный гепатит, передающийся людям при проведении переливании крови, уколов и т.д. В 1888 году Боткин пришел к заключению, что «катаральная желтуха», так тогда называли вирусный гепатит, является самостоятельным инфекционным заболеванием. Сывороточный гепатит часто бывает у диабетиков, наркоманов и других людей, делающих себе инъекции, а также татуировки.

Опухолеродные вирусы - За годы, прошедшие с тех пор, как впервые был установлен факт возникновения вирусных сарком у кур, многочисленными исследователями у разных видов позвоночных были обнаружены онкогенные вирусы, принадлежащие к двум группам: ДНК - содержащие и ретровирусы. Среди онкогенных ДНК-вирусов есть паковавирусы, адековирусы и герпесвирусы. Из РНК-содержащих вирусов опухоли вызывают только ретровирусы.

Диапазон опухолей, вызываемых онкогенными вирусами, необычайно широк. Хотя вирус полиомы вызывает главным образом опухоли слюнных желез, уже само его название показывает, что он способен вызывать и многие другие опухоли. Ретровирусы вызывают главным образом лейкозы и саркомы, которые нередко бывают причиной опухолей молочной железы и ряда других органов. Хотя рак - это заболевание целого организма, анологичное по сути явление, называемое трансформацией, наблюдается и в культурах клеток. Такие системы используются в качестве моделей для изучения онкогенных вирусов. Способность трансформировать клетки in vitro лежит в основе методов количественного определения многих онкогенных вирусов. Эти же системы используются и для сравнительного изучения физиологии нормальных и опухолевых клеток.

Вирусы и злокачественные опухоли человека - Одним из аргументов против роли вирусов в возникновении большинства злокачественных опухолей у человека считается тот факт, что в подавляющем большинстве случаев злокачественные опухоли не заразны, тогда как при вирусной этиологии можно ожидать передачи от человека к человеку. Если, однако, допустим, что в возникновении опухолей играет роль активация наследуемых вирусов экзогенными факторами, то следует ожидать, что будут выявлены факты наследственного предрасположения к злокачественным опухолям. Такое предрасположение к развитию некоторых опухолей действительно обнаружено, но этому можно найти различные объяснения. Несмотря на 10 лет интенсивной работы, направляемой специальными правительственными программами, связь между злокачественными опухолями у человека и вирусами все еще остается проблематичной. Представляется в высшей степени странным, что онкогенные вирусы, которые играют столь очевидную роль в возникновении опухолей у самых разных животных, должны почему-то «обходить» человека.

СПИД - Синдром приобретенного иммунного дефицита - это новое инфекционное заболевание, которое специалисты признают как первую в известной истории человечества действительно глобальную эпидемию. Ни чума, ни черная оспа, ни холера не являются прецедентами, так как СПИД решительно не похож ни на одну из этих и других известных болезней человека. Чума уносила десятки тысяч жизней в регионах, где разражалась эпидемия, но никогда не охватывала всю планету разом. Кроме того, некоторые люди, переболев, выживали, приобретая иммунитет и брали на себя труд по уходу за больными и восстановлению пострадавшего хозяйства. СПИД не является редким заболеванием, от которого могут случайно пострадать немногие люди. Ведущие специалисты определяют в настоящее время СПИД как «глобальный кризис здоровья», как первую действительно все земную и беспрецедентную эпидемию инфекционного заболевания, которое до сих пор по прошествии первой декады эпидемии не контролируется медициной и от него умирает каждый заразившейся человек.

СПИД к 1991 году был зарегистрирован во всех странах мира, кроме Албании. В самой развитой стране мира - Соединенных Штатах уже в то время один их каждых 100-200 человек инфицирован, каждые 13 секунд заражался еще один житель США и к концу 1991 года СПИД в этой стране вышел на третье место по смертности, обогнав раковые заболевания. Пока что СПИД вынуждает признать себя болезнью со смертельным исходом в 100% случаев.

Первые заболевшие СПИДом люди выявлены в 1981 году. В течении прошедшей первой декады распространение вирус-возбудителя шло преимущественно среди определенных групп населения, которые называли группами риска. Это наркоманы, проститутки, гомосексуалисты, больные врожденной гемофилии (так как жизнь последних зависит от систематического введения препаратов и донорской крови).

Однако к концу первой декады эпидемии в ВОЗ накопился материал, свидетельствующий о том, что вирус СПИД вышел за пределы названных групп риска. Он вышел в основную популяцию населения.

С 1992 года началась вторая декада пандемии. Ожидают, что она будет существенно тяжелее, чем первая. В Африке, например, в ближайшие 7-10 лет 25% сельскохозяйственных ферм останутся без рабочей силы по причине вымирания от одного только СПИДа.

СПИД - одно из важнейших и трагических проблем, возникших перед человечеством в конце 20 века. Возбудитель СПИДа - вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) - относится к ретровирусам. Своим названием ретровирусы обязаны необычному ферменту - обратной транскриптазе (ретровертазе), которая закодирована в их геноме и позволяет синтезировать ДНК на РНК-матрице. Таким образом, ВИЧ способен продуцировать в клетках-хазяевах, таких как «хелперные» Т-4 - лимфоциты человека, ДНК-копии своего генома. Вирусная ДНК включается в геном лимфоцитов, где ее нахождение создает условия для развития хронической инфекции. До сих пор неизвестны даже теоретические подходы к решению такой задачи, как очистка генетического аппарата клеток человека от чужеродной (в частности, вирусной) информации. Без решения этой проблемы не будет полной победы над СПИДом.

Хотя уже ясно, что причиной синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) и связанный с ним заболеваний является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), происхождение этого вируса остается загадкой. Есть убедительные серологические данные в пользу того, что на западном и восточном побережьях Соединенных Штатов инфекция появилась в середине 70-х годов. При этом случаи ассоциированных со СПИДом заболеваний, известных в центральной Африке, указывают на то, что там инфекция, возможно, появилась еще раньше (50-70 лет). Как бы то ни было, пока не удается удовлетворительно объяснить, откуда взялась эта инфекция. С помощью современных методов культивирования клеток было обнаружено несколько ретровирусов человека и обезьян. Как и другие РНК-содержащие вирусы, они потенциально изменчивы; поэтому у них вполне у них вполне вероятны такие перемены в спектре хозяев и вирулентности, которые могли бы объяснить появление нового патогенна (существует несколько гипотез: 1) воздействие на ранее существующий вирус неблагоприятных факторов экологических факторов; 2) бактериологическое оружие; 3) мутация вируса в следствии радиационного воздействия урановых залежей на предполагаемой родине инфекционного патогенна - Замбии и Заире).