Primjeri rudimenata u životinjskom svijetu

Ovako nešto se može naći svuda. Na primjer, maslačak, iako se razmnožava bez oplodnje, ipak ima cvjetove i proizvodi polen. Među insektima možete pronaći bube koje ne lete i koje imaju potpuno formirana krila skrivena ispod tvrdih, sraslih elitra.

Gmizavci kao što su pitoni još uvijek imaju vestigijalnu karlicu koja nije pričvršćena za pršljenove (kao kod većine kralježnjaka) - ona jednostavno lebdi u trbušnoj šupljini. Ovo je dokaz da su zmije evoluirale od četveronožnih reptila. Neki gušteri ispod kože nose rudimentarne, rudimentarne noge koje su nevidljive izvana.

Mnoge životinje imaju tragične oči. Na primjer, stanovnici podvodnih pećina kao što su ribe (meksičke vrste tetra i daždevnjaka Typhlotriton spelaeus i Proteus anguinus) su slijepi, ali imaju rudimentarne, mrtve oči. Oči meksičke tetre imaju sočivo, degenerativnu mrežnicu i optički živac. Slijepi daždevnjaci imaju oči sa zjenicama koje zatvaraju kapke od vanjskog svjetla.

Kitovi imaju vestigijalnu karlicu i zadnje noge. Kosti nogu prisutne su u tijelu kita, ali nisu pričvršćene za ostatak skeleta. Umjesto toga, oni su jednostavno ugrađeni u tkivo životinje. Ovo je dokaz evolucije kitova od kopnenih predaka s naknadnim gubitkom stražnjih udova i zdjelice. Sve što je ostalo na modernim kitovima su ostaci ovih dizajna.

Ljudski ostaci

Šta je rudiment? To je dio tijela koji je u procesu evolucije izgubio svoju direktnu svrhu, na primjer, ljudsko slijepo crijevo, koje je nekada obavljalo važnu funkciju, ali sada čini više štete nego koristi. Trtična kost je ostatak repne kosti dalekih predaka primata - to je preostali dio embrionalnog repa, koji se formira u ljudskom tijelu, a zatim se razgrađuje i "pojede" ga imunološki sistem. A neki ljudi se još uvijek, iako izuzetno rijetko, rađaju s repovima (atavizmi).

Neki ljudi mogu pomicati uši, iako je ovo svojstvo uobičajeno za mačke i druge životinje i neophodno je za lokalizaciju zvukova tokom lova. Poznato je da su ljudski preci bili biljojedi, a zubi su bili neophodni za žvakanje i mljevenje biljne hrane. Više od 90% svih odraslih ima takozvane umnjake. Ovi beskorisni zubi ponekad rastu nepravilno i mogu uzrokovati jake bolove. Često ih se ljudi jednostavno riješe.

Pojava kod ljudi je takođe rudimentarna karakteristika. Ova reakcija se obično javlja kada je hladno ili zastrašujuće. Mišići u osnovi svake dlake djeluju tako da podižu kosu prema gore. Kod životinja je ova funkcija povezana sa zadržavanjem topline. Isto se može dogoditi ako je životinja ugrožena. Ovog puta, "stajaće krzno" omogućava životinji da izgleda prijeteći i prijeteći.

Nepobitni dokazi evolucije

Za proučavanje standardnog filogenetskog stabla, svaka vrsta ima jedinstveno porijeklo. Svaki organizam ima svoj jedinstveni ciklus zajedničkih predaka koji ga povezuje s njima. Od organizama treba očekivati ​​da nose dokaze o istoriji ove loze. Šta je rudiment? U biologiji, to su anatomske i molekularne karakteristike koje su nefunkcionalne.

Šta je rudiment? Na primjer, krila ptica su vrlo složena sa anatomske tačke gledišta, strukture posebno prilagođene za kontrolirani let, ali postoje ptice koje nemaju sposobnost letenja. Upečatljiv primjer za to su nojevi, čija se krila sa sigurnošću mogu nazvati ostacima organa, jer nisu potrebni za let, već za balansiranje tokom trčanja i parenja.

Ostale strukture zbunjivale su prirodnjake kroz istoriju. Ovo pitanje je zanimalo naučnike mnogo prije nego što je Darwin prvi predložio svoju univerzalnu teoriju o poreklu vrsta. Mnogi naučni umovi 18.-19. veka, kao što su (1749-1832), Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) i Georges Cuvier (1769-1832) proučavali su ovaj problem.

Šezdeset godina prije objavljivanja Darwinovog Porekla vrsta, eminentni francuski anatomist Geoffroy Saint-Hilaire (1772-1844) bavio se pitanjem tragičnih krila kod kazuara i noja. Bio je u nedoumici zašto priroda uvijek ostavlja "tragove organa" koji mu više nije potreban. Deset godina kasnije, Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) definira neke rudimentarne strukture u svojoj Zoološkoj filozofiji.

Atavizmi

Atavizmi su određene karakteristike svojstvene samo maloj grupi organizama. Primjeri uključuju ljudske repove (kokcigealna projekcija), dodatne ili prepletene nožne prste, abnormalnu dlakavost, hioidni mišić kod pasa i tako dalje. Neki geni, kao što su bebe, jednostavno se deaktiviraju nakon rođenja. Šta su rudimenti i atavizmi? Ovo je samo vrh ledenog brega dokaza za evoluciju.

Karakteristike atavizma su:

1) prisustvo u odrasloj fazi života;

2) odsustvo osobina kod roditelja ili skorašnjih predaka;

3) izuzetna rijetkost u populaciji.

Jedan od najdramatičnijih atavizama su ljudski repovi. Neki su mekani, sadrže samo mišiće, krvne sudove i živce. Ponekad može biti prisutna hrskavica. Ovi repovi se mogu ukloniti hirurški. Atavizmi uključuju prisustvo velikog broja bradavica (više od 2).

Misterije evolucije

Šta su rudimenti koji su izgubili svoju direktnu svrhu i više ne obavljaju svoje direktne funkcije. Ako svi živi organizmi potječu od zajedničkog pretka, tada je gubitak ili dobitak različitih funkcija i struktura određen povijesnom makroevolucijom.

Rudimenti organi koji nemaju nikakvu funkciju ili imaju funkciju koja odstupa od njihove strukture nazivaju se. Smatra se da je u takvim tijelima moguće ustanoviti nesklad između strukture i funkcije, odnosno da se u tim tijelima strukturalni troškovi čine pretjerano velikim za funkciju koju obavljaju. Gubitak funkcije ili ograničenje funkcionalne sposobnosti se tumače u okviru evolucione teorije kao gubitak funkcije tokom evolucije.

Na prvi pogled je jasno da rudimenti ne mogu poslužiti dokaz razvoj od nižih ka višim oblicima. U svakom slučaju, rudimenti se pokazuju proces umiranja ovih organa. Kao dokaz progresivne evolucije, rudimenti su isključeni.

Ali, na kraju, postoji još jedan argument: ostaci organa svjedočiti i protiv čin stvaranja, budući da se u promišljenom i planiranom stvaranju takvi organi nisu mogli dogoditi. Stoga, detaljnije razmatramo probleme rudimenata i nudimo svoje tumačenje fenomena rudimenata u okviru modela kreacije (za detaljniju raspravu o ovoj temi vidi Junker, 1989).

Većina rudimenata nije izgubila svoje funkcije

Dugo se smatrao klasičnim organom koji je izgubio svoje funkcije. slijepo crijevo osoba. Sada je, međutim, poznato da slijepo crijevo ima zaštitnu funkciju kod uobičajenih bolesti i da je uključeno u kontrolu bakterijske flore u cekumu.

Ptice, gmizavci i neki sisari imaju treći kapak, providan nictitantna membrana.Štiti oko, proteže se od njegovog unutrašnjeg ugla kroz cijelu očnu jabučicu . Kada ptice lete, membrana za omekšavanje funkcionira kao brisač vjetrobranskog stakla. . "Preostala" nictitaciona membrana kod ljudi (sl. . 6.15 ) obavlja zadatak prikupljanja stranih tijela koja padaju na očnu jabučicu, veže ih u kutu oka u ljepljivu masu. Odatle se mogu lako ukloniti.

Coccyx osoba je neophodna za jačanje mišića karlice, koji podržavaju unutrašnje organe male karlice i na taj način omogućavaju vertikalni hod. Pokretljivost kojoj trtica duguje svoje porijeklo u ontogenezi iz kičmenog stuba je ključna za proces porođaja.

Pričvršćivanje jednjaka za dušnik također nije besmisleno: sluz koja se nalazi u respiratornom traktu može se ukloniti kroz jednjak . Osim toga, ova struktura štedi prostor i omogućava disanje na usta, što je izuzetno zgodan način da se nosite sa jakom curi iz nosa. Stoga se ne može smatrati dodatnom strukturom zbog filogenetskog razvoja. Sve ove strukture su, međutim, sasvim razumljive sa stanovišta konstruktivnog razvoja ( vidi 6.5.2).

Primjeri iz životinjskog svijeta

Embrionalni zubni pupoljci u balenu kitovi, koji nikada ne postaju pravi zubi, igraju važnu ulogu u formiranju kostiju čeljusti. Isto vrijedi i za rudimente gornjih sjekutića preživara, koji nikada ne izbijaju kroz gornju vilicu.

Ostaci krila kivija(pirinač. 6.16) služe za regulaciju ravnoteže. Međutim, u ovom slučaju, rudimenti su samo evolucijsko-teorijski koncept, zasnovan je na vjerovanju (koje bi prvo trebalo dokazati) da su preci kivija nekada bili sposobni letjeti.

Ostatke kosti kitova karlice i bedrene kosti(pirinač. 6.17) služe kao pričvrsno mjesto za mišiće genitalnih organa i mišiće anusa, a ako se unište, sadržaj želuca životinja će se spljoštiti pod utjecajem visokog hidrostatskog pritiska na velikim dubinama vode. Dakle, u ovom slučaju ne može biti govora o gubitku funkcionalnosti, jer bez ovih kostiju kitovi ne bi mogli tako dobro zaroniti u dubinu.

Ostaci stražnji udovi u obliku rožnatih ljuska kod boa i pitona(“superrudimentarne”) su od velike pomoći u kretanju zmija kroz grančice i grane i služe kao pomoćni organi tokom parenja.

I na kraju, treba nazvati još jednu, tzv „rudiment ponašanje": obični jelen, kada prijeti svojim bližnjima, podiže gornju usnu, kao i mnoge životinje koje imaju očnjake u obliku bodeža. Međutim, takvi zubi u jelena su premali. Ali budući da su prijeteći gestovi razumljivi i bez jasnog vidljivi očnjaci, onda U ovom slučaju, nema hitne potrebe govoriti o fenomenu rudimentarnosti.

Može se tvrditi da se fenomen gubitka funkcije ne može dokazati sa apsolutnom sigurnošću. Izneseni argumenti su po pravilu zasnovani na trenutnom neznanju.

Neki rudimenti proizlaze iz degeneracija unutar jedne vrste I u kratkom vremenskom periodu(degenerativna mikroevolucija). Tipičan primjer za to bi bili nečiji "umnjaci". Može se pretpostaviti (kako u modelu stvaranja, tako iu modelu evolucije) da su u prošlosti sva 32 ljudska zuba bila redovno korištena i bila potpuno funkcionalna. Činjenica da modernom čovjeku ne trebaju nužno umnjaci može biti posljedica njegovih promijenjenih navika u ishrani. Dakle, pojačani degenerativni razvoj nije uzrokovao štetu. A budući da se s degenerativnim razvojem nije dogodila nikakva strukturna promjena vrijedna spomena, ne može biti govora o evoluciji u smislu evolucijske doktrine. Takav degenerativni razvoj moguć je samo u kratkom vremenskom periodu, ne zahtevaju milione ili stotine hiljada godina. Ovo je ekvivalentno razmatranju „evolucije“ većom predispozicijom za bolesti ili pogoršanjem vida.

Atrofija umnjaka varira među različitim rasama. Mongoloidna rasa je posebno napredovala u ovom procesu. Pronađeni ljudski fosili sadrže funkcionalne umnjake.

U ovom naslovu mogu se navesti i takozvane dobro poznate „bolesti civilizacije“, kao što su često spominjani primjeri oslabljene intervertebralne hrskavice, ingvinalne kile, hemoroida, proširenih vena i ravnih stopala. . Ovo nema nikakve veze sa “katastrofalnim planiranjem”, kako je to nedavno rekao zoolog R. Riedl (1984, str. 192), već samo sa “zloupotrebom”. Ako se tehnički uređaj koristi nepropisno, onda se kvarovi koji nastaju ne mogu objasniti nedostacima u dizajnu. Čovjek je više od uređaja, njegovo fizičko stanje ovisi i o njegovom načinu života.

Jednostavna mikroevoluciona degeneracija mogla bi objasniti pojavu tragičnih krila kod zemljanih buba ili insekata koji žive na otocima izloženim jakim naletima vjetra (vidi Sl. odjeljak 3.3.3). Ovo također može uključivati ​​rudimentarne prašnike, pronađene, na primjer, u Norichinaceae (Scrophulariaceae).

Mnogi rudimenti ponašanja mogu se objasniti mikroevolucijom. Na primjer, činjenica da se psi vrte okolo prije nego što zaspu smatra se ostatkom starog, smislenog ponašanja kako bi se lično utvrdilo postoji li prijetnja.

Argument sličnosti kao tačan argument

Prethodni odjeljak nije mogao uključiti, na primjer, rudimentarne kosti zdjelice i bedrene kosti kitova ( pirinač. 6.17]. Oni. u usporedbi s konačno razvijenim homolognim dijelovima skeleta kopnenih životinja, oni obavljaju samo nekoliko funkcija. Djelomični gubitak funkcija (u skladu s kretanjem) nadoknađuje se posebnim prilagođavanjem na način kretanja netipičan za sisare, koji se ne može steći tokom mikroevolucije.

Ovaj primjer pruža dobru priliku da se uporede pristupi argumentaciji kada se pokušavaju objasniti ostaci organa u okviru evolucijskog modela i modela stvaranja. .

Argumentacija unutar evolucijski model: vestigijalne karlične i bedrene kosti kitova imaju funkciju, ali nisu potrebne za tu funkciju sličnost ove strukture sa odgovarajućim (homolognim) kostima kopnenih sisara . Gore opisanu funkciju mogu obavljati i nehomologne strukture. Dakle, ova sličnost ukazuje na generičke odnose. Dakle, pravi argument u korist generičkih odnosa u ovom slučaju je prisustvo sličnosti .

Unutar modela kreacija može se napraviti argument odjeljak 6. 1 (varijanta jednog opšteg plana stvaranja za mnogo različitih organizama). Programer koji ima zadatak da proizvede mnogo sličnih programa neće svaki put krenuti od samog početka, već će svaki put koristiti „nespecijalizovani“ program proizveden na početku, unoseći nepotrebne modifikacije.

Multifunkcionalnost vestigijalnih organa

Konstatacija gubitka funkcionalnosti ili neslaganja strukture i funkcije je ishitreni korak i moguć je samo kada se ne poznaju i ne uzmu u obzir odnosi tokom cijele ontogeneze. Posebno su poučni rezultati proučavanja individualnog ljudskog razvoja ( odjeljak 6.5.2). Sljedeći primjer pokazuje da ovo nije izuzetan slučaj.

Mnogi pećinske ribe imaju atrofirane oči. O stanovniku pećine Astyanax mexicanus poznato je i da je njegov vidni aparat u početku normalno formiran. Zatim, u toku daljeg individualnog razvoja, dolazi do obrnutog razvoja (atrofije) postojećih pojedinačnih struktura . Ova izuzetna činjenica je, međutim, razumljiva, jer je očni aparat od fiziološkog značaja u formiranju glave. Oko je, dakle, kod ovih pećinskih životinja očito vrlo ograničeno u svojoj funkciji perceptivnog aparata, ali u ranim fazama razvoja obavlja i formotvornu funkciju. Dakle, redukcija je moguća samo od trenutka kada se formativna funkcija ne naruši.

Ovaj primjer, kojem bi se moglo dodati još mnogo sličnih, pokazuje da odnos dijelova tokom ontogeneze treba uzeti u obzir kada se pokušava tumačiti fenomen rudimenata, budući da u procesu ontogeneze neke strukture tijela imaju određene funkcije ( na primjer, tokom formiranja embrija), koje je nemoguće uočiti u konačno formiranom organu.

Ista struktura stoga može istovremeno obavljati različite zadatke. Ovo se može smatrati dokazom općeg organizacionog principa (vjerovatno "principa stvaranja"): organi imaju tendenciju da obavljaju mnoge funkcije istovremeno ili uzastopno tokom individualnog razvoja. Tek u upravo opisanom slučaju otkriven je princip prema kojem je pojedini organ (oko) mogao, pod određenim uvjetima okoline, postati ostatak jedne od funkcija koje je obavljao.

IN evolucioni model Takvi se fenomeni tumače kao "razvoj na zaobilazni način" ili "razvoj rekapitulacije". Ako, kao što je više puta pokazano, postoji hitna fiziološka potreba za takvim „zaobilaznicama“, onda je ovo tumačenje u najmanju ruku neuvjerljivo. Na osnovu takvih podataka, neki biolozi su došli do zaključka da se fenomen „zaobilazni put razvoja“ treba smatrati dokazom da je upravo na tom putu koncentrisan fiziološki selekcioni pritisak u razvoju organizama. Neki istraživači stoga smatraju da je sasvim moguće da za određene fiziološke probleme razvoja postoji samo jedan način formalnog rješenja, a to je: naizgled sporedni putevi razvoja zapravo su “prečice do uspjeha”.

Atavizmi

Strukture koje su slučajno okolnosti nastala od odvojene jedinke iste vrste a koji imaju za cilj da podsjećaju na pretpostavljene ranije filogenetske faze razvoja nazivaju se atavizme(lat. atavus - prapredak). U tim slučajevima govore o krizi u prethodno prošlim istorijskim i generičkim fazama. Primjeri atavizma kod ljudi uključuju fistule u grlu, pretjerani rast kose, konjske repove i više bradavica. .

Poput „rudimenata“, atavizmi nisu dokaz u korist progresivne evolucije. Štaviše, jasno je da je dato argumentacija pojava atavizama je drugačija nedoslednost. Deformacije (malformacije) se smatraju samo dokazom predložene filogenije (tj. tumače se kao atavizmi) ako pokazuju sličnosti sa navodnim precima organizama pogođenih ovom pojavom . Ako bismo bili dosljedni, onda bismo historijski trebali tumačiti sve pojave deformacije, na primjer, razgranata rebra, i rascjep usne, i fenomen šestoprstih prstiju, i formiranje dvije glave: i izgled peta noga .

To znači da i takve deformacije treba smatrati dokazom o prethodno prošlim fazama filogenetskog razvoja, što ne može biti sigurno. Međutim, neprihvatljivo je i suprotno: tumačiti određeni razvojni nedostatak samo onda kada se uklapa u okvir unaprijed izgrađenog koncepta. Stoga se atavizmi ne mogu smatrati dokazom filogenetike organizama. Činjenica da neke (ali samo neke) deformacije nalikuju drugim organizmima (pretpostavlja se da su preci dotičnih organizama), zbog brojnih manifestacija vanjske sličnosti, nije neočekivana i nije vrijedna posebne pažnje. (Atavizmi su često „granični slučajevi ispoljavanja norme“, vidi. Odjeljak 6.5.2.)

Primjer atavizma kod životinja su dodatni prsti na nogama kod konja ( pirinač. 6.18). U ovom slučaju, vjerovatno kao rezultat pogrešnog kontrolnog signala, jedina struktura noge u normalnim uvjetima formirana je dva puta (bez vidljive koristi). Inače, među konjima su poznati samo troprsti i četveroprsti oblici (kao u našem slučaju).

Koliko atavističko tumačenje može biti pogrešno kada se dosljedno primjenjuje pokazuje sljedeći primjer: voćne mušice s četiri krila uzimaju se kao dokaz da dvokrilni insekti (deptera) potiču od ptica sa četiri krila. Pojava četiri krila smatra se atavizmom. Ali tu su i mutirane voćne mušice sa četiri zamahujuća haltera i bez krila - apsurdna "konstrukcija" koja je apsolutno neprikladna kao filogenetski predak.

Kada se fenomen deformacije pokušava objasniti kao atavizam, vrijedi isto što je rečeno o rudimentima: svi pokušaji interpretacije su ishitreni dok se ne otkrije temeljna genetska i fiziološka situacija razvoja i funkcionalni značaj u procesu rasta. Stoga smo napustili spekulativne interpretacije anomalnih strukturnih formacija.

Nazad na tekst

Rice. 6.15. Mikajuća membrana je ljudski „rudiment“.

Nazad na tekst

Rice. 6.16. Kivi, ptica koja ne leti porijeklom iz australske regije. Način života kivija odgovara načinu života malog sisara. Vrste ptica koje ne lete su česte posebno na ostrvima, jer tamo živi vrlo malo prirodnih neprijatelja. (Muzej zamka Rosenstein, Stuttgart.)

Nazad na tekst

Rice. 6.17. Fotografija iznad: rudimentarne karlične kosti kitova spermatozoida, sei kitova, kitova perajaca (od vrha do dna). Kitovi također imaju femoralne rudimente. Donja slika prikazuje lokaciju zdjeličnog rudimenta u abdomenu sei kitova. Istraživač kitova Arvey vjeruje da se rudimenti karlice kitova ne mogu nazvati homolognim odgovarajućim karličnim kostima kopnenih sisara. On ove kosti naziva stomačnim kostima. (Muzej zamka Rosenstein, Stuttgart.)

Genotip i fenotip, njihova varijabilnost

Genotip - ovo je ukupnost svih gena jednog organizma, koji su njegova nasljedna osnova.

Fenotip - ukupnost svih znakova i svojstava organizma koji se otkrivaju u procesu individualnog razvoja u datim uslovima i rezultat su interakcije genotipa sa kompleksom faktora unutrašnjeg i spoljašnjeg okruženja.

Svaka biološka vrsta ima svoj fenotip. Formira se u skladu sa nasljednim informacijama sadržanim u genima. Međutim, ovisno o promjenama u vanjskoj sredini, stanje osobina varira od organizma do organizma, što rezultira individualnim razlikama – varijabilnosti.

Na osnovu varijabilnosti organizama javlja se genetska raznolikost oblika. Pravi se razlika između modifikacijske, ili fenotipske, i genetske, ili mutacijske varijabilnosti.

Promjenjivost varijabilnosti ne uzrokuje promjene u genotipu; ona je povezana s reakcijom datog, jednog te istog genotipa na promjene u vanjskom okruženju: u optimalnim uvjetima otkrivaju se maksimalne sposobnosti inherentne datom genotipu. Promjenjivost se manifestira u kvantitativnim i kvalitativnim odstupanjima od izvorne norme, koja nisu naslijeđena, već su samo adaptivne prirode, na primjer, povećana pigmentacija ljudske kože pod utjecajem ultraljubičastih zraka ili razvoj mišićnog sistema pod utjecajem fizičkog vežbanja itd.

Stepen varijacije osobine u organizmu, odnosno granice modifikacione varijabilnosti, naziva se reakciona norma. Dakle, fenotip se formira kao rezultat interakcije genotipa i faktora okoline. Fenotipske karakteristike se ne prenose s roditelja na potomstvo, nasljeđuje se samo norma reakcije, odnosno priroda odgovora na promjene u uvjetima okoline.

Genetska varijabilnost može biti kombinativna i mutacijska.

Kombinativna varijabilnost nastaje kao rezultat razmene homolognih regiona homolognih hromozoma tokom procesa mejoze, što dovodi do stvaranja novih genskih asocijacija u genotipu. Nastaje kao rezultat tri procesa: 1) nezavisne divergencije hromozoma tokom mejoze; 2) njihovo nasumično povezivanje tokom oplodnje; 3) razmena delova homolognih hromozoma ili konjugacija. .

Mutacijska varijabilnost (mutacije). Mutacije su nagle i stabilne promjene u jedinicama nasljeđa - genima, koje povlače za sobom promjene nasljednih karakteristika. Oni nužno uzrokuju promjene u genotipu, koje nasljeđuju potomci i nisu povezane s ukrštanjem i rekombinacijom gena.

Postoje hromozomske i genske mutacije. Kromosomske mutacije su povezane s promjenama u strukturi hromozoma. To može biti promjena u broju hromozoma koja je višestruka ili nije višestruka haploidnog skupa (kod biljaka - poliploidija, kod ljudi - heteroploidija). Primjer heteroploidije kod ljudi može biti Downov sindrom (jedan dodatni hromozom i 47 hromozoma u kariotipu), Shereshevsky-Turnerov sindrom (nedostaje jedan X hromozom, 45). Takva odstupanja u kariotipu osobe praćena su zdravstvenim poremećajima, psihičkim i fizičkim poremećajima, smanjenom vitalnošću itd.

Genske mutacije utiču na strukturu samog gena i povlače promene u svojstvima organizma (hemofilija, daltonizam, albinizam itd.). Genske mutacije se javljaju i u somatskim i u zametnim stanicama.

Mutacije koje se javljaju u zametnim stanicama su naslijeđene. Zovu se generativne mutacije. Promjene u somatskim stanicama uzrokuju somatske mutacije koje se šire na onaj dio tijela koji se razvija iz promijenjene stanice. Za vrste koje se razmnožavaju spolno, one nisu bitne za vegetativno razmnožavanje biljaka;

Genetska heterogenost populacije. S.S. Četverikov (1926), zasnovan na Hardijevoj formuli (vidi odeljke 3.3 i 8.4), razmatra realnu situaciju u prirodi. Mutacije obično nastaju i ostaju u recesivnom stanju i ne narušavaju opći izgled populacije; populacija je zasićena mutacijama, „kao sunđer vodom“.

Genetska heterogenost prirodnih populacija, kako su pokazali brojni eksperimenti, njihova je najvažnija karakteristika. Održava se mutacijama, procesom rekombinacije (samo kod oblika sa aseksualnom reprodukcijom, sva nasledna varijabilnost zavisi od mutacija). Kombinatorika nasljednih karakteristika koje se javljaju tokom polne reprodukcije pruža neograničene mogućnosti za stvaranje genetske raznolikosti u populaciji. Proračuni pokazuju da će potomci ukrštanja dvije jedinke koje se razlikuju u samo 10 lokusa, od kojih je svaki predstavljen sa 4 moguća alela, sadržavati oko 10 milijardi jedinki s različitim genotipovima. Prilikom ukrštanja jedinki koje se razlikuju u ukupno 1000 lokusa, od kojih je svaki predstavljen sa 10 alela, broj mogućih nasljednih varijanti (genotipova) u potomstvu će biti 10 1000, tj. će mnogo puta premašiti broj elektrona u poznatom Univerzumu.

Ove potencijalne mogućnosti se nikada ne ostvaruju čak ni u neznatnoj mjeri, makar samo zbog ograničene veličine bilo koje populacije.

Genetska heterogenost, održavana procesom mutacije i ukrštanja, omogućava populaciji (i vrsti u cjelini) da za adaptaciju koristi ne samo novonastale nasljedne promjene, već i one koje su nastale davno i postoje u populaciji u latentnom obliku. formu. U tom smislu, heterogenost populacija osigurava postojanje mobilizacijske rezerve nasljedne varijabilnosti (vidi Gershenzon, I.I. Shmalgauzen).

Genetsko jedinstvo populacije. Jedan od najvažnijih zaključaka populacione genetike je tvrdnja o genetskom jedinstvu populacije: uprkos heterogenosti njenih konstitutivnih jedinki (ili možda upravo zbog te heterogenosti), svaka populacija je složen genetski sistem koji je u dinamičkoj ravnoteži. Populacija je genetski sistem minimalne veličine koji može nastaviti postojati neograničen broj generacija. Kada se jedinke ukrste unutar populacije, mnoge mutacije se oslobađaju u potomstvu, uključujući one koje obično smanjuju održivost zbog homozigotizacije pojedinaca. Samo u stvarnoj prirodnoj populaciji, sa dovoljnim brojem genetski raznolikih partnera za parenje, moguće je održati genetičku raznolikost cijelog sistema u cjelini na potrebnom nivou. Ni pojedinac ni posebna porodica ili grupa porodica (dem) ne posjeduju ovu imovinu.

Dakle, glavne genetske karakteristike populacije su stalna nasljedna heterogenost, unutrašnje genetsko jedinstvo i dinamička ravnoteža pojedinačnih genotipova (alela). Ove karakteristike određuju organizaciju populacije kao elementarne evolucijske jedinice.

Ekološko jedinstvo stanovništva. Posebnost populacije je formiranje vlastite ekološke niše. Obično se koncept ekološke niše kao višedimenzionalnog prostora formiranog od svake vrste u biološkom i fizičkom prostor-vremenskom kontinuumu (J. Hutchinson) primjenjivao samo na vrstu. Međutim, kako unutar vrste ne mogu postojati dvije populacije identične po svim svojim karakteristikama, neizbježno je prepoznati činjenicu da svaka populacija mora imati svoje, jedinstveno ekološko obilježje, odnosno zauzimati određeno mjesto u ekološkom hiperprostoru.

Mehanizmi interspecifične izolacije

Koncept biološke vrste pretpostavlja postojanje interspecifične reproduktivne izolacije – to jest izolacije koja sprečava jedinke koje pripadaju različitim vrstama da se ukrštaju. Reproduktivna izolacija osigurava ne samo koegzistenciju mnogih blisko povezanih vrsta, već i njihovu evolucijsku neovisnost.

Pravi se razlika između primarne i sekundarne izolacije. Primarna izolacija se dešava bez učešća prirodne selekcije; ovaj oblik izolacije je nasumičan i nepredvidiv. Sekundarna izolacija nastaje pod uticajem kompleksa elementarnih evolucionih faktora; ovaj oblik izolacije javlja se prirodno i predvidiv.

Najjednostavniji oblik interspecifične izolacije je prostorni , ili geografski izolacija. Vrste se ne mogu križati jer su populacije različitih vrsta prostorno izolirane jedna od druge. Na osnovu stepena prostorne izolacije razlikuju se alopatrične, susedno-simpatrične i biotičko-simpatrijske populacije.

Geografski rasponi alopatrijske populacije ne preklapaju se uopće (primjeri: bizon i bizon, šakal i kojot). Geografski rasponi susjedne-simpatrijske populacije dodir; ovaj stepen prostorne izolacije karakterističan je za zamjenske (smjenjive) vrste (primjeri: zec bijeli i mrki zec). Geografski rasponi biotičko-simpatrijske populacije preklapaju se u većoj ili manjoj mjeri (primjeri za regiju Bryansk: koegzistencija četiri vrste žaba, pet vrsta ševa, tri vrste lastavica, devet vrsta sisa, šest vrsta strnadi, šest vrsta pevača, pet vrsta kos, četiri vrste pevača, pet vrsta miševa, šest vrsta voluharica).

Biotički simpatrijske populacije mogu se međusobno ukrštati kako bi formirale interspecifične hibride. Ali tada, zbog stalnog formiranja hibrida i njihovog ponovnog ukrštanja sa roditeljskim oblicima, čiste vrste moraju prije ili kasnije potpuno nestati. Međutim, u stvarnosti se to ne dešava, što ukazuje na postojanje različitih mehanizama koji efikasno sprečavaju međuvrsnu hibridizaciju u prirodnim uslovima, koji su nastali uz učešće specifičnih oblika prirodne selekcije, poznatih kao „Volasovi procesi“. (Zato su ekološko-geografska križanja vrsta koje ne dolaze u kontakt u prirodnim uvjetima najuspješnija.)

Tipično, razlikuju se tri grupe mehanizama izolacije: prekopulacijski, prezigotski i postzigotski. U isto vrijeme, prezigotski i postzigotski izolacijski mehanizmi se često kombiniraju pod općim nazivom "postkopulacijski mehanizmi".

Razmotrimo glavne mehanizme interspecifične reproduktivne izolacije koji osiguravaju evolucijsku neovisnost različitih vrsta: A I IN.

I. Prekopulacijski mehanizmi – spriječiti kopulaciju (parenje kod životinja ili oprašivanje u biljkama). U ovom slučaju, ni očinske ni majčine gamete (i odgovarajući geni) se ne eliminišu.

Prekopulaciona izolacija može biti primarni(slučajno) ili sekundarno(nastala pod uticajem prirodne selekcije u korist najveće plodnosti i opstanka). Prekopulacijski mehanizmi uključuju sljedeće oblike interspecifične izolacije:

1. Prostorno-geografska izolacija. Vrste A I IN su potpuno alopatrične, odnosno njihovi geografski rasponi se ne preklapaju. (Ovaj oblik izolacije za teritoriju Brjanske regije je irelevantan zbog nepostojanja nepremostivih prostornih barijera (planinski lanci, pustinje, itd.)

2. Prostorno-biotopska izolacija. Vrste A I IN su susjedno-simpatrični, odnosno žive na istoj teritoriji, ali su dio različitih biocenoza. U ovom slučaju, udaljenost između biocenoza prelazi radijus reproduktivne aktivnosti (na primjer, radijus prijenosa polena i sjemena u biljkama). Ovaj oblik izolacije moguć je, na primjer, između obveznih-aluvijalno-plavnih i obveznih-šumsko-močvarnih vrsta. Međutim, ova barijera nije nepremostiva zbog transgresije poplavno-aluvijalnih vrsta u šumsko-močvarne cenoze.

3. Sezonska izolacija. Vrste A I IN su biotički simpatrični, odnosno nalaze se u istoj cenozi, ali se razmnožavaju (cvjetaju) u različito vrijeme. Međutim, sezonska izolacija je moguća samo za vrste s vrlo ranim ili vrlo kasnim razmnožavanjem (cvjetanje). Za većinu vrsta, sezonska izolacija je irelevantna; Neke biotički simpatične vrste razmnožavaju se istovremeno, ali ne stvaraju hibride u prirodi, već se uspješno križaju u laboratorijskim uvjetima.

4. Etološka izolacija. Igra važnu ulogu kod životinja; često zbog razlika u ritualima parenja među vrstama A I IN. Kod biološki oprašenih biljaka izolacija postoji zbog razlika u ponašanju životinjskih oprašivača koji preferiraju jednu ili drugu vrstu cvijeta; ovaj oblik izolacije je relevantan za specijalizaciju oprašivača.

5. Mehanička izolacija. Uzrokuju razlike u strukturi reproduktivnih organa vrsta A I IN, na primjer, kopulacijski organi kod životinja ili jedinice oprašivanja u biljkama (cvijeće, cvatovi). Ova izolaciona barijera nije nepremostiva: na primjer, cvjetove različitih biljnih vrsta često posjećuju isti oprašivači (na primjer, pčele), što čini (bar na prvi pogled) podjednako vjerovatnim i intraspecifičnu i interspecifičnu ksenogamiju.

II. Prezigotski mehanizmi – spriječiti oplodnju. Ovo se dešava eliminacija očevih gameta(geni), ali su materinske gamete (geni) zadržane. Prezigotska izolacija može biti kao primarni, dakle sekundarno.

Kod životinja su mehanizmi prezigotske izolacije obično povezani sa smrću očevih gameta. Na primjer, kod insekata se uočava smrt muških gameta u genitalnim kanalima osjemenjenih ženki zbog imunoloških reakcija.

Prezigotski mehanizmi u biljkama uključuju:

1. Smrt muških gametofita strane vrste: neproklijavanje polenovih zrnaca na stigmi, odumiranje polenovih epruveta u stilu ili ovuli, odumiranje sperme u polenovim epruvetama ili u embrion vrećici.

2. Nekonkurentnost polena strane vrste u odnosu na polen svoje vrste kada se spoje na stigmi tučka.

III. Postzigotski mehanizmi – spriječiti prijenos gena s roditeljskih vrsta na sljedeće generacije putem hibrida. Ovaj oblik interspecifične izolacije može se javiti među hibridima prve generacije, hibridima druge generacije i među povratnim ukrštanjima (potomci od povratnih ukrštanja). Postkopulaciona izolacija dovodi do smrti gameta; se formira nasumično. Najčešći postzigotski mehanizmi uključuju sljedeće oblike:

1. Neprilagodljivost ili smanjena sposobnost hibrida u odnosu na roditeljske vrste (ili jednostavno neprilagodljivost).

1.1. Pun doneinstitucionalno, ili morfofiziološka neprilagodljivost. To znači apsolutnu nemogućnost razvoja hibrida čak i pod kontrolisanim uslovima. Povezan sa nemogućnošću normalne morfogeneze zbog nekompatibilnosti roditeljskih genoma. Uključuje smrt zigota, embrija, sadnica, juvenilnih i virginalnih jedinki.

1.2. Smanjena konstitucijska sposobnost. Izražava se u pojavi morfoza i terata (deformiteta), smanjenom preživljavanju. Smanjena konstitucijska sposobnost u velikoj mjeri određuje sve druge oblike neprilagođenosti.

1.3. Nedostatak adaptacije na abiotske (fizičko-hemijske) faktore staništa. Razlikuje se od ustavne neprilagođenosti po tome što je moguće stvoriti uslove u kojima će se hibridi koji su neprilagođeni u prirodnom okruženju normalno razvijati. Na primjer, kod biljaka prirodni ograničavajući faktori za hibride uključuju: nedovoljnu vlagu, nedostatak svjetlosti, nedostatak određenih elemenata mineralne ishrane, kretanje okoline (vjetar, padavine), promjene temperature i vlažnosti i nedovoljno trajanje vegetacije. U praksi, otklanjanje štetnih efekata fizičko-hemijskih faktora podrazumeva klijanje hibridnog semena na filter papiru u vlažnoj komori, uzgoj rasada u tresetno-humusnim posudama u zatvorenom tlu, ranu proizvodnju hibrida u kontrolisanim uslovima (istovremeno imaju vremena za pripremu za zimovanje), prvo zimovanje u zatvorenom tlu.

1.4. Neprilagođenost biotičkim faktorima staništa, posebno, nestabilnost na štetočine i bolesti.

1.5. Nedostatak konkurentnosti(prvenstveno, nekonkurentnost u odnosu na roditeljske ili srodne vrste). U poremećenim staništima, u antropogenim pejzažima i na periferiji ekoloških niša (u biljkama - na periferiji edafofitocenotskih područja) ovaj oblik neprilagođenosti igra manju ulogu.

2. Potpuno ili djelomično smanjenje plodnosti hibrida (neplodnost).

2.1. Potpuna (konstitucijska) neplodnost– je nemogućnost seksualne reprodukcije pod bilo kojim uslovima. U biljkama se javlja u potpunom odsustvu cvjetova ili formiranju ružnih cvjetova (na primjer, tokom međuvrsne hibridizacije u vrbama).

2.2. Smanjenje plodnosti– na primjer, smanjenje broja cvjetova u biljkama.

2.3. Segregacijski sterilitet– poremećaj normalne segregacije hromozoma tokom mejoze. Kao rezultat toga, ispada da je normalna gametogeneza (sporogeneza) nemoguća. Među životinjama, sličan sterilitet je uočen kod mazgi (hibridi konja i magarca), Narsa (hibridi jednogrbe i dvogrbe deve), kidusa (hibridi samura i kune), tumaka (hibridi smeđe deve). zec i planinski zec).

2.4. Etološka i reproduktivna neprilagođenost hibridi kod životinja. Sastoji se od kršenja reproduktivnog ponašanja, na primjer, devijantnog ponašanja tijekom udvaranja, prilikom izgradnje gnijezda, prilikom hranjenja potomstva.

Na primjer, kod različitih vrsta zaljubljenih ptica (rod Agapornis) uočava se različito ponašanje prilikom izgradnje gnijezda: jedinke iste vrste ( A. personata) nose komade građevinskog materijala u kljunu, a predstavnike druge vrste ( A. roseicollis) ugurati ih ispod perja. Interspecifični hibridi ( F 1 ) otkrili su mješoviti tip ponašanja: ptice su prvo pokušavale ubaciti građevinski materijal u perje, zatim su ga vadile, uzimale u kljun, a onda je sve počelo iznova.

Slični međuoblici ponašanja pronađeni su u pokaznom ponašanju zeba i u prirodi zvučnih signala cvrčaka.

Dakle, u odnosu na simpatrične vrste moguće je postojanje širokog spektra izolacionih barijera koje onemogućavaju njihovo potpuno mešanje (sekundarna intergradacija). Istovremeno, nijedna od ovih barijera (naravno, sa izuzetkom potpune ustavne neprilagodljivosti hibrida) nije nepremostiva. Stoga, sličnost između različitih vrsta može biti posljedica ne samo konvergencije u sličnim staništima, već i rezultat horizontalno , ili lateralni transfer gena (protok gena).

Biološka raznolikost

Biološka raznolikost je cjelokupna raznolikost različitih živih organizama, varijabilnost među njima i ekoloških kompleksa čiji su dio, što uključuje raznolikost unutar vrsta, između vrsta i ekosistema.

Biološka raznolikost je jedan od najvažnijih bioloških resursa.

Biološki resurs je genetski materijal, organizmi ili njihovi dijelovi, ili ekosistemi koji se koriste ili potencijalno korisni za čovječanstvo, uključujući prirodnu ravnotežu unutar i između ekosistema.

Razlikuju se sljedeći nivoi biološke raznolikosti:

alfa diverzitet – broj vrsta u zajednici;

beta diverzitet – broj zajednica na određenoj teritoriji;

gama diverzitet - ukupan broj vrsta i zajednica na određenoj teritoriji;

omega diverzitet – globalna raznolikost (broj vrsta i zajednica na velikim površinama).

Međutim, osnova svih oblika diverziteta je genetska intraspecifična (intrapopulacijska i interpopulacijska) raznolikost.

Stvaranje održivih ekosistema

Stabilnost sistema u najjednostavnijem slučaju određena je aditivnom stabilnošću njegovih strukturnih komponenti. Glavni pokazatelji otpornosti pojedinih biljaka su: zimska otpornost, otpornost na transpiracijske gubitke u zimsko-proljetnom periodu, otpornost pupoljaka, cvijeća i jajnika na mraz, otpornost na nedostatak ili višak topline, sunčevo zračenje i skraćeni rast. sezona; otpornost na toplinu i sušu; korespondencija između ritmova fenofaza i sezonskih promjena uslova okoline; otpornost na određene pH vrijednosti, koncentracije soli; otpornost na štetočine i bolesti; ravnoteža fotosinteze i reproduktivnih procesa. Istovremeno, okruženje koje okružuje organizme postepeno se mijenja – problem klimatskih promjena već postaje globalni, politički problem. Na primjer, u posljednjih 50 godina (u poređenju sa 1940–1960) u centralnoj Rusiji prosječna godišnja temperatura zraka porasla je za 1,2 °C, a relativna vlažnost smanjena za 3%. Ove promene su još izraženije u zimsko-prolećnom periodu: temperatura vazduha u januaru, februaru i martu porasla je za 4,4 °C, a vlažnost u martu i aprilu smanjena je za 10%. Takve promjene temperature i vlažnosti značajno povećavaju transpiracijske gubitke drvenastih biljaka u zimsko-proljetnom periodu.

Nažalost, sadašnji nivo razvoja nauke ne dozvoljava nam da u potpunosti predvidimo ekološke promjene koje će se desiti čak ni u bliskoj budućnosti, te da predvidimo ne samo klimatske promjene, već i pojavu novih štetočina, patogena, konkurenata itd. Stoga je jedini pouzdan način povećanja održivosti i produktivnosti prirodnih ekosistema povećanje nivoa heterogenosti, genetske heterogenosti komponenti ekosistema. Ovakvi heterogeni ekosistemi pružaju mogućnost kontinuiranog i održivog korišćenja prirode, jer u genetski heterogenim sistemima nastaju kompenzatorne interakcije jedinki sa različitim karakteristikama rasta i razvoja i osetljivosti na dinamiku faktora sredine. U odnosu na štetočine i bolesti, ovakav heterogeni ekosistem karakteriše kolektivni grupni imunitet, koji je određen interakcijom mnogih strukturnih i funkcionalnih karakteristika pojedinačnih biotipova (ekotipovi, izoreaktanti).

Za stvaranje heterogenih vještačkih zasada (plantaža) vegetativno razmnožanih biljaka, klonske mješavine , ili poliklonske kompozicije – posebno odabrane kombinacije sadnica koje pripadaju različitim sortama-klonovima. Štaviše, svaki klon mora imati karakteristike koje drugi klonovi nemaju. Najvažnija karakteristika je ritam razvoja izdanaka . Zauzvrat, ritmovi razvoja izdanaka određeni su vrstom i individualnom specifičnošću genetski određenih programa ontogeneze.

Dakle, da bi se stvorile poliklonske kompozicije, potrebno je identificirati intraspecifične grupe među divljim biljkama (ili u kolekcijskim zasadima) koje se dosljedno razlikuju po skupu karakteristika. U ovom slučaju, glavna stvar nije snaga razlika, već njihova postojanost, tj. sposobnost opstanka generacijama (barem tokom vegetativnog razmnožavanja) pod određenim uslovima uzgoja.

Takva intraspecifična grupa se obično pojavljuje kao formu(morf). Nažalost, vrlo često se ovaj termin koristi prilično slobodno, nazivajući ekotipove, varijetete (varijacije), izoreaktante (oblike u užem smislu riječi) i biotipove; u mikrosistematici, forma se smatra intraspecifičnom taksonomskom kategorijom (formom).

Prilikom identificiranja oblika, prije svega, obratite pažnju na morfološke karakteristike. Istovremeno, u različitim biljnim vrstama, zbog paralelne varijabilnosti, razlikuju se oblici istog imena, koji se razlikuju po konfiguraciji listova (tipično vulgaris, širokolisni latifolia, uskolisni angustifolia, sitnolisni parvifolia, kopljast lancifolia, eliptični elliptica, zaobljeno-jajolik crassifolia, zaobljena rotundata; Nekim vrstama lisnih ploča daju se posebna imena, npr. orbiculata– široko ovalni, srcoliki u osnovi i šiljasti na vrhu, prema boji listova (jednobojni concolor, raznobojan obezbojiti, zelena viridis, siva glaucophylla, sjajan splendens, srebro argentea), prema konfiguraciji krune (sferna sphaerica, plačući pendula, piramidalni pyramidalis); različitim sortama (sortima) obično se dodjeljuje rang f. culta sa detaljnim opisom morfologije.

Za detaljniji opis oblika koriste se različiti morfometrijski pokazatelji koji kod drvenastih biljaka uključuju: snagu rasta (posebno godišnji porast prečnika debla), vrstu grananja, ugao grananja, dužinu internodija, intenzitet grananja i dužine izdanaka, veličine listova. Ovi indikatori se identifikuju direktnim posmatranjem, lako se digitalizuju i podložni matematičkoj obradi korišćenjem metoda statistike varijacije koje omogućavaju procenu genetske uslovljenosti osobina.

Poznato je da je poliploidija rasprostranjena među biljkama. Stoga je identifikacija intraspecifičnih (intrapopulacijskih) grupa koje se razlikuju po broju hromozoma, može omogućiti nedvosmislen opis nivoa raznolikosti. Za određivanje broja hromozoma koriste se različite citogenetičke metode, posebno direktno brojanje hromozoma u ćelijama koje se dele. Međutim, to nije uvijek moguće, pa se brojevi hromozoma često određuju indirektnim metodama, npr. palinometrijska metoda(na osnovu veličine polenovih zrna).

Međutim, svi navedeni pokazatelji su statični; Istovremeno, poznato je da se bilo koja osobina formira tokom morfogeneze. Na osnovu analize morfogeneze vrši se selekcija ontobiomorf, a prema sezonskim promjenama biljnog habitusa razlikuju se fenobiomorfi. Kada se koriste dinamički indikatori raznolikosti, skup gena organizma može se smatrati programom njegove ontogeneze (individualnog razvoja), au posebnim slučajevima - programom morfogeneze (formiranje oblika).

Obećanje ovakvog pristupa pokazalo se u radovima K. Waddingtona, N.P. Krenke i drugi klasici prirodnih nauka.

Nasljedni polimorfizam prirodnih populacija. Genetsko opterećenje. Proces specijacije, uz učešće faktora kao što je prirodna selekcija, stvara raznovrsnost životnih oblika prilagođenih životnim uslovima. Među različitim genotipovima koji nastaju u svakoj generaciji zbog rezerve nasljedne varijabilnosti i rekombinacije alela, samo ograničen broj određuje maksimalnu prilagodljivost specifičnom okruženju. Može se pretpostaviti da će diferencijalna reprodukcija ovih genotipova u konačnici dovesti do činjenice da će genofondovi populacija biti predstavljeni samo “uspjelim” alelima i njihovim kombinacijama. Kao rezultat, doći će do slabljenja nasljedne varijabilnosti i povećanja nivoa homozigotnosti genotipova. Međutim, to se ne dešava, jer se proces mutacije nastavlja, a prirodna selekcija održava heterozigote, jer oni prigušuju štetni efekat recesivnih alela. Većina organizama je visoko heterozigotna. Štaviše, jedinke su heterozigotne na različitim lokusima, što povećava ukupnu heterozigotnost populacije.

Prisustvo u populaciji nekoliko ravnotežnih koegzistirajućih genotipova u koncentraciji većoj od 1% u najrjeđem obliku (nivo nasljedne raznolikosti za čije je održavanje dovoljan proces mutacije) naziva se polimorfizam. Nasljedni polimorfizam nastaje mutacijama i kombinativnom varijabilnosti. Podržava ga prirodna selekcija i može biti adaptivna (tranzicijska) ili stabilna (uravnotežena).

Adaptacioni polimorfizam nastaje ako, u različitim, ali redovno promjenjivim životnim uvjetima, selekcija favorizira različite genotipove.

Balansirani polimorfizam javlja se kada selekcija daje prednost heterozigotima u odnosu na recesivne i dominantne homozigote. U nekim slučajevima, uravnoteženi polimorfizam je ciklična selekcija (vidi sliku 1.4, str. 14).

Fenomen selektivne prednosti heterozigota se naziva prevladavanje. Mehanizam pozitivne selekcije heterozigota je drugačiji.

Zbog raznolikosti faktora okoline, prirodna selekcija djeluje istovremeno u više smjerova. U ovom slučaju, konačni rezultat ovisi o omjeru različitih intenziteta vektori selekcije. Tako je u nekim područjima svijeta visoka učestalost poluletalnog alela anemije srpastih stanica podržana preferencijalnim preživljavanjem heterozigotnih organizama u uvjetima visoke incidencije tropske malarije. Konačni rezultat prirodne selekcije u populaciji zavisi od superpozicije mnogih vektora selekcije i kontra-selekcije. Zahvaljujući tome postiže se stabilizacija genofonda i održavanje nasljednog diverziteta.

Uravnoteženi polimorfizam daje populaciji niz vrijednih svojstava, što određuje njen biološki značaj. Genetski raznolika populacija ovladava širim spektrom životnih uslova, potpunije koristeći stanište. U njegovom genskom fondu akumulira se veći obim rezervne nasljedne varijabilnosti. Kao rezultat, on stječe evolucijsku fleksibilnost i može, mijenjajući se u jednom ili drugom smjeru, kompenzirati kolebanja okoline u toku istorijskog razvoja.

U genetski polimorfnoj populaciji, organizmi genotipova rađaju se iz generacije u generaciju, čija je sposobnost različita. U svakom trenutku, održivost takve populacije je ispod nivoa koji bi se postigao da su u njoj prisutni samo „najuspešniji“ genotipovi. Iznos za koji se sposobnost stvarne populacije razlikuje od sposobnosti idealne populacije "najboljih" mogućih genotipova s ​​obzirom na dati genski fond naziva se genetsko opterećenje. To je neka vrsta plaćanja za ekološku i evolucijsku fleksibilnost. Genetsko opterećenje je neizbježna posljedica genetskog polimorfizma.

Uravnoteženi genetski polimorfizam, intraspecifična raznolikost, ekološke rase i, vjerovatno, podvrste su neki od razloga za evolucijsku postojanost vrsta (Severtsov A.S., 2003). Postojanje dva ili više morfa uravnoteženog polimorfizma, od kojih je svaki prilagođen u svojoj podniši ekološke niše vrste, ukazuje da kvalitativno različite adaptivne strategije morfova osiguravaju njihovu jednaku sposobnost. Kada se ekološka situacija promijeni, neke od ovih morfova dobivaju prednost na štetu drugih morfova. Njihov broj se održava ili povećava ne samo zbog očuvanja kondicije, već i zbog resursa koji se oslobađaju prilikom smanjenja broja ili izumiranja onih morfa za koje je ova promjena u okruženju štetna.

Primjer je povijest polimorfizma moskovske populacije inantropskih kamenih golubova Kolumbija Libija(Obukhova, 1987). Polimorfizam populacija ove vrste predstavljen je neprekidnim nizom morfova koji se razlikuju po boji perja: od sive (sila siva), koja se smatra izvornom, do crne (melanističke). Postoje dvije vrste melanizacije perja. U jednom slučaju, melanin se koncentriše na krajevima pokrova, formirajući crne mrlje. Kako se ove mrlje povećavaju, spajaju se u čvrstu crnu boju. Ovaj češći oblik melanizacije je zbog jakog crnog gena i 5-6 geni sa slabim fenotipskim efektom. U drugom slučaju, melanin je difuzno raspoređen po cijeloj mreži perja. Zbog toga, srednji oblici izgledaju manje ili više čađavi ili prljavi sa jačom melanizacijom, postaju crni. Ovu vrstu melanizacije određuje jak Dack gen i 5-6 slabih geni (Obukhova, Kreslavsky, 1984).

Prije Velikog domovinskog rata, u Moskvi je prevladavao sivi oblik. Melanisti su bili malobrojni. Tokom rata populacija moskovskih golubova gotovo je potpuno izumrla ili je uništena. Nakon rata broj golubova se polako oporavljao sve do 1957. godine, kada je, u vezi sa Svjetskim festivalom omladine i studenata, počela da se čuva i hrani „ptica mira“. Kako se veličina populacije povećavala, udio melanističkih morfova počeo je rasti. Do kraja 60-ih godina dvadesetog veka. udio melanista i srednjih morfova bio je oko 80%.

Promjene u omjeru morfa nastale su zbog razlika u njihovom ponašanju. Plavi morf je aktivniji, leti dalje u potrazi za hranom i aktivno čuva svoja područja gniježđenja. Melanisti su pasivni. Njihova gnijezda na tavanima mogu se nalaziti blizu jedno drugom. Srednji morfovi su također srednji u aktivnosti. U uslovima neograničenih resursa hrane koje obezbeđuju deponije smeća i ishrane i ograničenih mesta za gnežđenje u panel kućicama, plavi morf nije mogao da konkuriše masi melanista i srednjih morfa i bio je prisiljen na tavane, nezgodne za gnežđenje, gde ga je činila mala gustina. moguće zaštititi mjesta za gniježđenje. Dakle, promjene u ekološkoj situaciji dovode do promjena u učestalosti morfova. Bilo jedno od njih (sivo-sivo sa malom populacijom), zatim drugo (melanističko sa velikom populacijom) dobija prednost, ali u cjelini vrsta zadržava svoju stabilnost i ne mijenja se. Postojat će čak i ako bilo koji od morfa izumre.

Analiza polimorfizma boja kod mužjaka muharice dovela je do sličnih rezultata. Ficedula hypoleuca(Grinkov, 2000), Bijelomorski puževi (Sergievsky, 1987).

Ekološke rase su jednako važne za održavanje evolucijske staze kao i oblici uravnoteženog polimorfizma. Primjer su ekološke rase vrbove bube, Lochmea caprea(Coleoptera, Chrysomelidae), na Zvenigorodskoj biološke stanice Moskovski državni univerzitet, studirao Mihejev (1985). Jedna od dvije rase jede listovi širokolisna vrba, uglavnom kozja vrba i dugouha vrba je dodatna krmna biljka. Druga rasa uglavnom jede listovi breza puhasta, dodatna hrana za ishranu – bradavičasta breza. Razmjena unutar svake rase između buba koji se hrane glavnim i dodatnim biljkama je oko 40%. Razmjena između rasa vrbe i breze iznosi 0,3-5%, iako ova stabla u nizu poremećenih fitocenoza imaju grane u kontaktu. Činjenica je da se larve i odrasle jedinke vrbe trkaju, kada su prisiljene hranjenje lišće breze umire u 100% slučajeva. Naprotiv, bube i njihove larve rase breze hrane se lišćem vrbe bez štete za sebe. Dakle, rase su izolovane i ekološki i genetski. Čvrsta veza s biljkama domaćinima znači da su brezove bube na datom području ograničene na određeni stupanj sukcesije – šumu sitnog lišća. Vrboglavci su ograničeni na vlažna staništa gdje je poremećen normalan tok sukcesije - rubovi šuma, periferije sela itd. Kada se faza sukcesije promijeni, populacije rase breze će se ili preseliti ili izumrijeti. Let buba iz zimovališta je oko 4 km. Isto će se dogoditi i sa populacijama rase vrbe kada se vlažnost smanji ili kada se poveća antropogeni pritisak. Međutim, izumiranje bilo koje rase neće značiti izumiranje vrste, već mozaik biotopi osiguravaju održivo postojanje svake rase. Vjerovatno se slično razmišljanje može primijeniti na geografske rase - podvrste (A.S. Severtsov, 2003).

Dakle, polimorfizam populacije osigurava stabilnost populacije u cjelini pri promjeni ekološke situacije, a ujedno je i jedan od mehanizama stabilnosti vrste u evolucijskom vremenu.

. Biološka raznolikost . Genetski polimorfizam populacija kao osnova biološke raznolikosti. Problem očuvanja biodiverziteta

Biološka raznolikost se odnosi na sve „mnoge različite žive organizme, varijabilnost među njima i ekološke komplekse čiji su dio, što uključuje raznolikost unutar vrsta, između vrsta i ekosistema”; U ovom slučaju potrebno je razlikovati globalnu i lokalnu raznolikost. Biološka raznolikost je jedan od najvažnijih bioloških resursa (biološki resurs se definiše kao „genetski materijal, organizmi ili njihovi dijelovi, ili ekosistemi koji se koriste ili potencijalno korisni za čovječanstvo, uključujući prirodnu ravnotežu unutar i između ekosistema“).

Razlikuju se sljedeće vrste biološke raznolikosti: alfa, beta, gama i genetska raznolikost. α-diverzitet se shvata kao raznolikost vrsta, β-diverzitet je raznolikost zajednica na određenom području; γ-diverzitet je integralni indikator koji uključuje α- i β-raznovrsnost. Međutim, osnova navedenih tipova biodiverziteta je genetska (intraspecifična, intrapopulacijska) raznolikost.

Prisustvo dva ili više alela (i, shodno tome, genotipova) u populaciji se naziva genetski polimorfizam. Konvencionalno je prihvaćeno da učestalost najrjeđeg alela u polimorfizmu treba biti najmanje 1% (0,01). Postojanje genetskog polimorfizma je preduslov za očuvanje biodiverziteta.

Ideje o potrebi očuvanja genetskog polimorfizma u prirodnim populacijama formulirane su još 1920-ih. naši izvanredni sunarodnici. Nikolaj Ivanovič Vavilov stvorio je doktrinu izvornog materijala i potkrijepio potrebu za stvaranjem skladišta svjetskog genofonda kultiviranih biljaka. Aleksandar Sergejevič Serebrovski je stvorio samu doktrinu genofonda. Koncept „genskog fonda“ uključivao je genetsku raznolikost vrste koja se razvila tokom njene evolucije ili selekcije i koja je obezbijedila njene adaptivne i proizvodne sposobnosti. Sergej Sergejevič Četverikov postavio je temelje doktrine i metoda za procjenu genetske heterogenosti populacija divljih vrsta biljaka i životinja.

Globalni ekološki problemi pogoršali su se nakon Drugog svjetskog rata. Da bi ih riješio, 1948. je formiran Međunarodna unija za očuvanje prirode i prirodnih resursa(IUCN). Primarni zadatak IUCN-a bio je sastavljanje Crvene knjige– liste rijetkih i ugroženih vrsta. Godine 1963-1966. prvi je objavljen Međunarodna crvena knjiga. Njegovo četvrto izdanje objavljeno je 1980. Godine 1978-1984. Objavljena je Crvena knjiga SSSR-a, a 1985. - Crvena knjiga Ruske Federacije.

Međutim, čovečanstvo je shvatilo ozbiljnost ovog problema tek u poslednjoj četvrtini 20. veka. Prije nešto više od trideset godina (1972.) u Štokholmu je održana prva konferencija UN-a o ljudskoj sredini. Na ovom forumu izneti su opšti principi međunarodne saradnje u oblasti očuvanja prirode. Na osnovu odluka Stokholmske konferencije formulisani su savremeni principi očuvanja životne sredine.

Prvi princip je princip univerzalne povezanosti u živoj prirodi: gubitak jedne karike u složenom lancu trofičkih i drugih veza u prirodi može dovesti do nepredviđenih rezultata. Ovaj princip se zasniva na klasičnim idejama o postojanju uzročno-posledičnih veza između elemenata supraorganizmskih bioloških sistema, a mnoge od ovih veza dovode do formiranja različitih lanaca, mreža i piramida.

Iz ovoga proizilazi princip potencijalne korisnosti svake komponente žive prirode : nemoguće je predvidjeti kakav će značaj ova ili ona vrsta imati za čovječanstvo u budućnosti . U javnoj svijesti, razlika između vrsta na “korisne” i “štetne” gubi smisao, afirmiše se ideja da je “štetna ili korovska vrsta samo organizam koji nije na svom mjestu”.

Zasnovan na principima univerzalne povezanosti i potencijalne korisnosti svake komponente žive prirode formira se koncept nemiješanja u procese koji se dešavaju u prirodnim ekosistemima: „Ne znamo zašto Ovoće voditi, pa je bolje ostaviti sve kako jeste.” Idealan način za uštedu status quo razmatrano je stvaranje zaštićenih područja sa režimom apsolutne rezerve. Međutim, praksa očuvanja je pokazala da su savremeni ekosistemi već izgubili sposobnost prirodnog samoizlječenja, a njihovo očuvanje zahtijeva aktivnu ljudsku intervenciju.

Kao rezultat toga, prelazak sa koncepta neintervenisanja i očuvanja postojećeg stanja na koncepte održivog razvoja društva i biosfere. Koncept održivog razvoja podrazumeva povećanje ekološkog i resursnog potencijala prirodnih ekosistema, stvaranje održivih kontrolisanih ekosistema, zadovoljavanje potreba društva za prirodnim resursima na osnovu naučno utemeljenog racionalnog, održivog i višenamenskog upravljanja životnom sredinom, očuvanje, zaštitu i reprodukciju svih komponente ekosistema.

Dalji razvoj koncepta održivog razvoja je neminovno vodio princip potrebe očuvanja biološke raznolikosti : samo raznolika i raznolika živa priroda pokazuje se održivom i visoko produktivnom . Načelo potrebe očuvanja biološke raznolikosti u potpunosti je u skladu s osnovnim principima bioetike: „svaki oblik života je jedinstven i neponovljiv“, „svaki oblik života ima pravo na postojanje“, „ono što nismo stvorili mi treba da ga mi ne uništimo.” Štaviše, vrijednost genotipa nije određena njegovom korisnošću za ljude, već njegovom jedinstvenošću. Stoga je prepoznato da je “očuvanje genskog fonda odgovornost za dalju evoluciju” (Frankel, XIII International Genetic Progress at Berkeley, 1974). Swaminathan (Indija) je identifikovao tri nivoa odgovornosti za očuvanje genofonda: profesionalni, politički i društveni.

1980. godine Međunarodna unija za očuvanje prirode i prirodnih resursa razvila je Svjetsku strategiju očuvanja. U materijalima Svjetske strategije se navodi da je jedan od globalnih ekoloških problema problem ishrane: 500 miliona ljudi je sistematski pothranjeno. Teže je uzeti u obzir broj ljudi koji ne dobijaju adekvatnu ishranu, uravnoteženu u proteinima, vitaminima i mikroelementima.

Svjetska strategija formulirala je prioritetne ciljeve očuvanja prirode:

– održavanje glavnih ekoloških procesa u ekosistemima.

– Očuvanje genetske raznovrsnosti.

– Dugoročno održivo korišćenje vrsta i ekosistema.

1992. godine u Rio de Žaneiru, na Konferenciji Ujedinjenih nacija o životnoj sredini i razvoju (UNCED), usvojen je niz dokumenata koje su potpisali predstavnici 179 država:

– Program akcije: Agenda za 21. vek.

– Izjava o principima o šumama.

– Konvencija UN o klimatskim promjenama.

– Konvencija o biološkoj raznolikosti.

Materijali Konvencije o biološkoj raznolikosti navode da je „...raznolikost važna za evoluciju i očuvanje sistema za održavanje života u biosferi“. Da bi se očuvali sistemi za održavanje života u biosferi, potrebno je očuvati sve oblike biološke raznolikosti: „Zemlje koje pristupe Konvenciji moraju identificirati komponente biološke raznolikosti, ... kontrolisati aktivnosti koje mogu štetno djelovati na biološku raznolikost. .”

Na konferenciji UNCED-a prepoznato je da je pad nivoa biološke raznovrsnosti jedan od glavnih razloga progresivne degradacije prirodnih ekosistema. Nema sumnje da je samo uz održavanje optimalnog nivoa raznovrsnosti moguće stvoriti ekosisteme otporne na ekstremne uticaje fizičkih i hemijskih faktora, štetočina i bolesti.

1995. godine u Sofiji, na konferenciji evropskih ministara životne sredine, usvojena je Panevropska strategija za očuvanje biološke i pejzažne raznovrsnosti. Nabrojimo principe Panevropske strategije za očuvanje biološke i pejzažne raznolikosti:

– Zaštita najugroženijih ekosistema.

– Zaštita i obnova oštećenih ekosistema.

– Zaštita područja sa najvećom raznovrsnošću vrsta.

– Očuvanje referentnih prirodnih kompleksa.

Prestanak rasta produktivnosti vještačkih ekosistema povezan je i sa niskim nivoom biodiverziteta: trenutno se uzgaja samo 150 vrsta kultiviranih biljaka i uzgaja 20 vrsta domaćih životinja. Istovremeno, nizak nivo globalne raznovrsnosti kombinuje se sa niskim nivoom lokalne raznovrsnosti, uz dominaciju monokulture ili plodoreda sa kratkim periodom rotacije. Težnja za ujednačenošću biljnih sorti i životinjskih pasmina dovela je do oštrog sužavanja genetske raznolikosti. Posljedica smanjenja raznolikosti je smanjenje otpornosti na ekstremne fizičke i kemijske faktore okoline i, u još većoj mjeri, na štetočine i bolesti.

Brojna istraživanja su dokazala da je jedini pouzdan način povećanja stabilnosti i produktivnosti prirodnih ekosistema povećanje stepena njihove heterogenosti, budući da se u genetski heterogenim sistemima kompenzacijske interakcije jedinki različitih karakteristika rasta i razvoja, osjetljivosti na dinamiku okoliša nastaju faktori, bolesti i štetočine. Upravo heterogene zasade pružaju mogućnost kontinuiranog i održivog korištenja prirode.

Shodno tome, postoji potreba za širim korišćenjem vrste i intraspecifičnog (genetičkog) potencijala što većeg broja vrsta pogodnih za uzgoj u kontrolisanim uslovima. Cjelokupna raznolikost materijala koji treba sačuvati uključuje sljedeće kategorije organizama: sorte i rase koje se trenutno uzgajaju i uzgajaju; sorte i rase koje su izašle iz proizvodnje, ali su po određenim parametrima velike genetske i oplemenjivačke vrijednosti; lokalne sorte i autohtone pasmine; divlji srodnici kultiviranih biljaka i domaćih životinja; divlje životinjske biljne vrste koje su perspektivne za uvođenje u kulturu i pripitomljavanje; eksperimentalno stvorene genetske linije.

Naravno, da bi se riješio skup problema vezanih za probleme biološke raznolikosti, potrebno je prvo razviti kriterije za procjenu biodiverziteta, identifikovati i ocijeniti stepen raznolikosti u konkretnim ekosistemima (prirodno-teritorijalnim kompleksima), izraditi preporuke za očuvanje i unapređenje identifikovane raznovrsnosti, testirati i implementirati ove preporuke za agroindustrijsku proizvodnju.

Doktori i naučnici vekovima pokušavaju da otkriju kakvu funkcionalnu ulogu ovi ili oni organi imaju u ljudskom telu, na prvi pogled, uključujući i najbeskorisnije od njih: slepo crevo, trtičnu kost, liniju kose ili muške bradavice...

©depositphotos.com

U svojoj čuvenoj knjizi O poreklu vrsta, Čarls Darvin je ukazao na „rudimente“ ljudskog tela koji su sačuvani evolucijom. Prema Darwinu, ovi rudimentarni organi poslužili su kao jedan od najupečatljivijih dokaza njegove evolucijske teorije: ako su ranije bili neophodni za preživljavanje, onda je s vremenom potreba za njima nestala.

Prisustvo sličnih organa u dva organizma različitih vrsta obično navodi biologe na razumnu pretpostavku da je vrsta dijelila zajedničkog pretka. Ružni organi omogućavaju praćenje povezanih međuvrsnih odnosa i daju ideju o evolucijskom razvoju svake vrste.

Rudimenti se obično nazivaju “dodatni” organi ili strukture tijela koje su sačuvane u degenerativnom ili atrofiranom obliku.

Naučnici objašnjavaju pojavu rudimenata dugim radom evolucije: iako je potreba za njima već nestala, geni odgovorni za njihovu manifestaciju ostaju dugo u ljudskoj DNK.

Misterija vestigijalnih organa dugo je zabrinjavala mnoge istraživače, što je dovelo do brojnih hipoteza i teorija. Naučnike prvenstveno zanimaju pitanja da li su rudimentarni organi zadržali neke funkcije od koristi tijelu, kao i koji zadatak su obavljali u određenoj fazi evolucijskog razvoja.

Dodatak

Kod kičmenjaka biljojeda, slijepo crijevo je veće i vrlo dobro razvijeno. Njegov glavni zadatak: pomoći životinjama da probave velike količine hrane biljnog porijekla.

Ljudsko slijepo crijevo je vermiformno slijepo crijevo smješteno na spoju tankog i debelog crijeva. Slepo crevo ne učestvuje direktno u procesu varenja.

Biolozi su uvjereni da smo ovaj rudimentarni organ naslijedili od predaka biljojeda. Kao što je paleontolog Alfred Sherwood Romer primetio u svojoj knjizi The Vertebrate Organism, glavna prednost posedovanja slepog creva je za hirurge, nagoveštavajući ogroman broj apendektomija koje se obavljaju godišnje kada se pojavi upala slepog creva.

U 2000. godini samo u Sjedinjenim Državama obavljeno je skoro 300.000 takvih operacija. Takođe je 371 umrla od upale slijepog crijeva.

Dodatak
©depositphotos.com

Zašto su muškarcima potrebne bradavice?

Prisutnost bradavica kod muškaraca odavno je razlog za brojne šale i blamaže. Mnogi skeptici, dovodeći u pitanje teoriju evolucije, vole da postave podrugljivo pitanje: „Mislite li da su možda muškarci evoluirali od žena, pošto još uvek imaju bradavice?“

Naravno, to nije istina. Jednostavno, i žene i muškarci imaju bradavice u ranoj fazi fetalnog razvoja. Tokom ovog perioda, fetus se može smatrati aseksualnim; Tek s daljim razvojem embriona dolazi do hormonske eksplozije, tokom koje se formira pol djeteta. Ali bradavice embrija pojavljuju se mnogo prije ovog trenutka.

Općenito, svi sisari imaju mliječne žlijezde, bez obzira na spol. Muške bradavice se mogu smatrati mrtvim, iako mogu igrati ulogu u seksualnom uzbuđenju.

Postoje i slučajevi kada su muške dojke proizvodile mlijeko. Rak dojke, zbog prisustva mliječnih žlijezda, javlja se i kod muškaraca, ali znatno rjeđe nego kod ljepšeg spola.

©depositphotos.com

Coccyx

Kokciks je niz spojenih rudimentarnih kralježaka koji se nalaze u donjem dijelu kičme ljudi i drugih anurskih kralježnjaka.

Taj smo trag naslijedili od naših majmunolikih predaka sa repovima, koje su oni, poput mnogih modernih sisara, koristili za održavanje ravnoteže, komunikaciju i hvatanje predmeta.

Otkako su preci Homo sapiensa naučili da hodaju uspravno, potreba za repom je nestala, a ovaj ud je postepeno, u procesu evolucijske selekcije, nestao.

Mnogi vjeruju da trtica ima funkcionalno značenje u ljudskom tijelu: igra određenu ulogu u distribuciji fizičke aktivnosti, posebno kada se osoba koja sjedi.

Međutim, postoje mnoge činjenice o uspješnom kirurškom uklanjanju trtice, koje nisu dovele do negativnih posljedica za pacijente.

Ponekad se djeca rađaju s nekoliko dodatnih pršljenova na trtici, odnosno malim repom kao atavizmom. Takvi atavizmi nemaju nikakvih negativnih posljedica po ljudsko zdravlje, iako su, naravno, u srednjovjekovnoj Evropi takva djeca najčešće ubijana zajedno sa svojim majkama, poput Sotone.

©depositphotos.com

Efekat piloerekcije

Piloerekcija nastaje kada se stimuliraju periferni živčani završeci, koji su odgovorni za kontrakciju mišića folikula dlake. U isto vrijeme, dlačice na ljudskom tijelu se dižu, stvarajući efekat „gužve kože“.

Kod životinja prekrivenih krznom, ovaj proces je važan: kada se stimulira kao rezultat agresije ili straha, dlake životinje se dižu. Potencijalnom neprijatelju ili žrtvi životinja se čini da je mnogo veća nego što zapravo jeste, što donosi određene prednosti u preživljavanju ili lovu.

Ljudima, koji su se u procesu evolucije gotovo u potpunosti riješili svoje kose, više ne trebaju „naježivanje po koži“ ili „kosa na glavi“, ali i dalje zadržavaju ovaj rudimentarni efekat.

Naravno, neke dlake na ljudskom tijelu i dalje imaju funkcionalni značaj. Obrve, na primjer, uspješno štite oči od kapi znoja, a kosa na muškom licu daje svom vlasniku određene prednosti pri upoznavanju i udvaranju ženama.

Ljudi su spekulisali o prirodi naizgled beskorisnih fizičkih karakteristika živih bića hiljadama godina. Iako je ideja vestigijalnosti zaokupila ljudsku maštu tek krajem 18. i početkom 19. stoljeća, zahvaljujući djelima dvojice francuskih prirodnjaka i prethodnika darvinizma, Etiennea Geoffroya Saint-Hilairea i Jean-Baptistea Lamarcka. Darvin je nastavio da unapređuje znanje iz oblasti ljudske biologije, pola veka kasnije napisavši svoje delo „O poreklu vrsta“, ali ovo je već bila njegova druga knjiga „Postanak čoveka“ 1871. godine prvi je govorio o nekim strukturama u nama trenutno poznatim kao rudimenti, uključujući slijepo crijevo, umnjak i trtičnu kost.

Njemački anatom Robert Wiedersheim na kraju je skovao taj termin u svojoj knjizi Struktura čovjeka iz 1893. godine, koja opisuje 86 organa nazvanih "ostaci" ljudske evolucije. Sada razumijemo koliko je struktura na ovoj listi od vitalnog značaja (npr. timus i hipofiza. ), ali drugi su zauzeli njihovo mjesto Predstavljamo vam šest najnevjerovatnijih primjera rudimenata kod ljudi.

1. GUSKA KOŽA

Medicinski poznat kao cutis anserina, naježivanje (nazvano tako zbog sličnosti s kožom guske) može biti uzrokovano refleksno iz više razloga, uključujući strah, radost, iznenađenje, nostalgiju i hladnoću. Mehanizam koji uzrokuje ovu reakciju (piloerekcija) uzrokuje da se sićušni mišići na dnu svake dlake na tijelu stežu, uzrokujući male naježivanje. Refleks je odigrao odlučujuću ulogu u izboru borbe ili bijega naših evolucijskih predaka, čija su tijela bila potpuno prekrivena dlačicama: uspravna dlaka pomogla je primitivnom čovjeku da predatoru izgleda veći, možda čak i potpuno spriječivši prijetnju od napada. Ako je vaša koža izložena hladnoći dok je nezaštićena, naježiće se ponašaju kao dodatna izolacija, podižući dlačice i stvaraju dodatni sloj izolacije. Iako piloerekcija ostaje koristan odbrambeni mehanizam kod mnogih životinjskih vrsta (pomislite na ljutog dikobraza ili mačku stjeranu u kut), ljudi, nakon što su izgubili većinu dlaka na tijelu, zadržavaju je isključivo kao emocionalni odgovor.

2. JUNK DNK

Termin se odnosi na područje ljudskog genoma čija uloga još nije otkrivena. Iako je kontroverzno, mnogi naučnici vjeruju da je većina naše DNK služila nekoj svrsi. Neke sekvence DNK kod ljudi imaju tzv. pseudogene i transpozone, koji ukazuju na defekt u strujnom kolu koji može biti uzrokovan virusom ili nekom neizlječivom mutacijom koja je nastala tijekom evolucije. Kao i svaki drugi rudiment, mi i dalje zadržavamo ove dijelove genoma jer oni uopće ne uzrokuju nikakvu štetu: iz stoljeća u vek, „smeće“ sekvence se umnožavaju i prenose dalje, uprkos njihovoj beskorisnosti.

3. SEMILUNARA fold

Taj sićušni nabor kože u kutu oka je relikt mikantne membrane (treći kapak), iz vremena kada nam je trebalo nešto slično. Očuvan kod ptica, gmizavaca i riba, potpuno funkcionalni nabor se koristi za održavanje površine oka vlažnom i netaknutom. U jednom trenutku, primitivnim ljudima je to postalo nepotrebno, ali su zadržali mali komadić ovog nabora, povezan s mišićima (također vestigijalnim). Lunatni nabor je jedan od rijetkih rudimenata koji je najizraženiji ili najčešći kod nekih etničkih grupa, u ovom slučaju kod Afrikanaca i autohtonih Australaca.

4. MIŠIĆI

Tokom evolucije, ljudi su se morali sve manje oslanjati na tijelo, pa su neki mišići cijelog tijela izgubili svoje funkcije, iako su mnogi od njih još uvijek očuvani. Ova kategorija rudimenata određena je etničkom pripadnošću. Mali okcipitalis, na primjer, je tanak mišić u obliku trake u bazi lubanje koji pomiče vlasište. Pokazujući široku geografsku raznolikost, svi Malajci su rođeni sa njom, polovina svih Japanaca i trećina Evropljana takođe, ali Melanežani to nikada nisu. Occipitalis minor mišić se veže za auricularis mišić, koji nam je nekada omogućavao da pomičemo uši kako bismo bolje čuli predatore, ali sada funkcioniše u manjoj mjeri. Postoje i drugi vestigialni mišići: palmaris longus, koji se napreže na dnu ručnog zgloba kada stisnete ruku; piramidalni u abdomenu, koji 20 posto ljudi nema; plantarni plantar u nozi koji pomaže blago savijanje koljena, ali je njegov doprinos toliko mali da ga kirurzi obično uklanjaju tokom operacija na susjednom dijelu noge.

5. REFLEKS GRACE PALMARA

Ako postoji nešto što novorođenčad dobro radi, to je stiskanje prsta kada im ga stavite na dlan (jednom je postojala studija koja je pokazala koliko snažan stisak može biti). Iako to radimo uglavnom da bismo privukli pažnju, dijete jednostavno reaguje na evolucijski stimulans. Da nam i dalje rastu dlake na tijelu, novorođenče bi koristilo ovaj refleks da se uhvati za majčino krzno. Ovo je korisno za prenosivost, imajući dvije slobodne ruke u slučaju opasnosti, majka može nositi dijete držeći svoje krzno za drvo. Ovaj refleks se manifestira i u pokretu nogu, na primjer, novorođenče savija prste kada sjedi, ali, kao i kretanje ruku, i ovaj refleks nestaje do šest mjeseci.

6. MIRIS

Nazovimo naše čulo mirisa rudimentarnim. Iako ga i dalje koristimo svaki dan, njegove funkcije i uloga su mnogo manje važne nego prije. Osjetilo mirisa najbolje je razvijeno kod životinja koje ga koriste za pronalaženje hrane, zaštitu od predatora ili za parenje. Jer Sada imamo prodavnice prehrambenih proizvoda, nemamo prirodne neprijatelje, a sve ljubavne afere vodi Kupidon, čulo mirisa je više pogodno (iako postoje dokazi da feromoni mogu igrati ulogu u ljudskoj komunikaciji). Za razliku od drugih stavki na ovoj listi, sposobnost mirisa i dalje može pomoći u preživljavanju, kao što je upozoravanje na curenje plina.

Ljudski ostaci- dio tijela ili nerazvijeni organ koji je zbog promijenjenih uslova postojanja izgubio svoju potrebu, ali je i dalje prisutan u sadašnjem vremenu, a da ne nosi nikakvo semantičko opterećenje.

Dostupnost rudimenti kod ljudi apsolutno ne uslovljena ničim, već postojanjem ostaci organa nastavlja se stabilno prenositi s generacije na generaciju.

Prva stvar koja vam pada na pamet kada se govori o rudimentarnim ljudskim organima je trtica. Kokciks kod ljudi nastaje spajanjem nekoliko pršljenova (obično od 4 do 5).

Bilo je trenutaka kada je repna kost bila dio repa - organa za održavanje ravnoteže, a služila je i za davanje raznih signala, izražavajući na taj način emocije.

S vremenom, kako je čovjek postao uspravno hodajuće stvorenje, prednji udovi su se postepeno oslobađali i preuzimali mnoge funkcije, uključujući i one koje obavlja rep, pa je rep izgubio značaj u prenošenju društvenih znakova i održavanju ravnoteže, pretvarajući se u tragični ljudski organ.

Dodatak- takođe vermiformni dodatak cekuma je ostatak čoveka, koji ne obavlja apsolutno nikakve funkcije.

Postoji mišljenje da je slijepo crijevo služilo za dugotrajno varenje čvrste hrane (na primjer, žitarica). Postoji još jedno mišljenje o ovom pitanju - slijepo crijevo je služilo kao svojevrsni rezervoar i leglo za probavne bakterije.

Upala slijepog crijeva je bolest u kojoj se slijepo crijevo (rudiment) upali i mora se ukloniti. Ova operacija je vrlo česta.

Umnjaci Zovu se tako jer niču mnogo kasnije od ostalih zuba, u godinama kada se čini da čovek postaje „mudriji“ – 16-30 godina.

U većini slučajeva, umnjaci nemaju dovoljno prostora i počinju da smetaju, ometaju susjedne zube i, kao i slijepo crijevo, moraju biti uklonjeni, što nam omogućava da pouzdano također pripisuje umnjake ljudskim ostacima.

Goosebumps- vrlo zanimljiva zaštitna funkcija tijela, koja je izgubila na važnosti u odnosu na ljude, ali i dalje postoji do danas. Naježi se kada se aktivira pilomotorni refleks, a glavni razlozi za to su hladno I opasnost.

Kada se naježi, dlake na tijelu se dižu, što, inače, također je ostatak čoveka, iz jednostavnog razloga što je izgubio svako značenje i ne obavlja nikakve korisne funkcije.

Može se navesti još mnogo različitih rudimenata osobe, kao što su kosa na glavi, nokti, prsti na nogama, mišići koji pokreću uši itd.

Atavizam kod ljudi- pojava određenih osobina koje su bile karakteristične za naše daleke pretke, a trenutno su odsutne kod drugih.

Glavna razlika između atavizma i ljudskog rudimenta Vjeruje se da je atavizam određena devijacija koja se javlja u rijetkim slučajevima, na primjer, obilna dlaka na licu ili sličnost mreže između prstiju (vrlo rijetko), a svi imaju rudimente, samo su vremenom izgubili smisao

Pogledajmo kosu, na primjer. Oni igraju važnu ulogu u “radu” kože. Znojne i lojne žlijezde nalaze se u blizini folikula dlake. Izvodni kanali nekih znojnih žlezda i većine lojnih žlezda izlaze na površinu kože zajedno sa dlakom. Sebum sprečava razvoj mikroorganizama, omekšava kožu i daje joj elastičnost. Međutim, ako je cijelo tijelo osobe prekriveno dlakama, uključujući lice, onda materijalisti ovu patologiju nazivaju atavizmom i povezuju je s nasljeđem od dalekih predaka. Zašto? Da, jer su majmuni i mnoge druge životinje potpuno prekrivene dlakom - krznom.