 |
|
Сучасний стан концепції абіогенезу.
Абіогенез, в широкому розумінні, - це виникнення життя із неживого. Це гіпотеза походження життя, що має найбільше наукове обґрунтування.
Існує кілька основних гіпотез абіогенного виникнення життя.
— Найвідомішою з них є білково-коацерватна гіпотеза Опаріна. Згідно з цією гіпотезою, спочатку відбулось формування органічної речовини, потім білків, згодом – білкових тіл. Коацерватні краплі – згустки підвищенної концентрації речовин, що здатні адсорбувати на своїй поверхні та поглинати різноманітні речовини і збільшуватись в розмірах, а по досягненні критичних розмірів – ділитись.
— Теорія гіперциклів. За цією теорією життя виникло як гіперцикл – каскад складних каталітичних реакцій, продукти яких є каталізаторами для наступних реакцій і т.д.
— Гіпотеза РНК-світу. Згідно з нею, основа життя – каталітичні молекули РНК, що мали здатність існувати автономно (так звані рибозими).
28. Сучасні уявлення про походження хордових тварин.
Вірогідно, що древні хордові перейшли до активного плавання в товщі води. Пристосування до такого способу життя дало передумови до подальшої прогресивної еволюції цієї групи. Активне плавання сприяло розвитку локомоторних органів, нервової системи та органів чуття. З цим пов'язаний розвиток метамерії м’язів та виникнення хорди – пружного внутрішнього скелету, що має форму тяжа.
За гіпотезою Сєвєрцева, хордові походять від примітивних безчерепних, що мали хорду та білатеральний тип симетрії.
В кінці 90-х рр. ХХ ст. в Китаї було знайдено викопні рештки древніх хордових тварин, що відносяться до раннього кембрійського періоду. Тварину назвали юннанозоон За будовою вона нагадувала примітивних безчерепних Сєвєрцева, що додатково підтвердило його гіпотезу.
До хордових відносять безчерепних, покривників та хребетних.
29. Як впливав на розвиток життя на Землі рівень О2 у атмосфері? З чим були пов’язані зміни рівню атмосферного кисню?
Первинна атмосфера Землі, що існувала в часи зародження життя (близько 4-3,5 млрд.рр.тому) мала відновний характер і містила азот, СО2, водяну пару, метан, аргон та невелику кількість інших газів, в тому числі і кисню. Кількість вільного О2 не перевищувала 0,1% від сучасного рівня.
Зародження життя пройшло в безкисневому середовищі і кисень, через свою високу окисну активність, був отруйним для первинних організмів, що не мали відповідних біохімічних систем захисту. Первинні організми, ймовірно, були гетеротрофами і отримували енергію шляхом анаеробної дисиміляції (бродіння).
В без кисневій атмосфері раннього протерозою не існувало озонового шару, тому життя могло розвиватись лише у воді на глибині не менше 10м. Однак з появою фотосинтезу почалось виділення кисню в атмосферу і його кількість зростала. Коли вміст вільного О2 досяг рівня 0,1% від сучасного (точка Пастера), для організмів стало можливим аеробне дихання, що значно ефективніше за анаеробне. При досягненні точки Пастера почав формуватись озоновий екран, що міг захистити від дії УФ-променів вже й верхні шари води. Це призвело до розширення арени життя і значного зростання різноманіття форм життя (вибухове формоутворення). Безпосереднім наслідком зростання вмісту кисню в атмосфері було й утворення скелету багатоклітинних тварин («Кембрійська скелетна революція»).
По досягенні вмісту вільного кисню в атмосфері 10% від сучасного, озоновий екран вже здатний повністю захистити життя від УФ-променів. З цього моменту організми почали освоювати суходіл (кінець Ордовицького періоду). Сучасний рівень О2 був досягнений в кінці пермського періоду.
30. Як вплинула на стан ландшафтів суходолу поява вищих рослин?
До появи вищих рослин на суходолі він мав вигляд пустих кам’янистих просторів. Перші багатоклітинні рослини з’явились на суходолі в силурійському періоді (за деякими даними навіть раніше, в ордовіку). Перші рослини суші – псилофіти, що належали до ринієфітів. Будова дуже примітивна. Відмирання перших наземних рослин сприяло збагаченню первинних ґрунтів органічними речовинами та формуванню перших горючих копалин.
На далі, в девоні виникають мохоподібні та деякі судинні рослини – плауни, хвощі та папороті. Вони витіснили більш примітивних попередників і сформували першу справжню наземну флору, що мала і деревовидні форми.
У вологому і теплому кліматі першої половини кам’яновугільного періоду, широко розповсюдились густі вологі тропічні ліси. Деякі дерева сягали 30-40м у висоту. Другий ярус лісової рослинності та підлісок утворювали папоротеподібні.
Таким чином, ландшафт середини-другої половини палеозою – густі тропічні ліси вздовж морських узбереж, дельти річок, лагуни та заболочені місця значних об’ємів, що створювали передумови для вуглеутворення.
31. З якими процесами було пов’язане інтенсивне вугленакопичення у кам’яновугільному періоді та пермському періоді?
Кам’яновугільний та пермський період – це останні два періоди палеозойської ери. В цей час суходіл був вкритий вологими тропічними лісами та заболоченими місцевостями. Відмирання рослин (переважно деревовидних) вело до накопичення значної рослинної маси. В болотах збіднених киснем рослинна маса не руйнувалась повністю. Так формувався торф, що є вихідною речовиною для утворення вугілля. Під тиском кілометрового осаду з торфу утворювалось буре вугілля. Якщо торф залягав на глибині 3км., з нього могло формуватись кам’яне вугілля. На глибині ж більше 6км. торф міг перетворюватись на антрацит.
Більшість родовищ вугілля відносять саме до кам’яновугільного періоду (звідси і назва), хоча існують і менш древні родовища, наприклад пермського періоду.
В результаті пермсько-тріасового вимирання було майже повністю знищено палеозойську екосистему. Клімат значно змінився. Тому родовища вугілля датуються часом до пермсько-тріасового вимирання.
32. Яка глобальна біосферна перебудова відбулася у середині крейдяного періоду? Які групи організмів вона захопила?
Крейдяний період – це заключний період мезозойської ери. Він завершився близько 66 млн.років тому.
В середині крейдяного періоду відбулась подія, що значно змінила пізньомезозойьські біоценози – поява покритонасінних рослин. Протягом крейдяного періоду вони значно поширюються та набувають великого різноманіття форм та розмірів. Їх поширення було відносно швидким та поступовим процесом. До кінця крейдяного періоду значна частина попередників покритонасінних рослин вимерла.
Зміни флори позначились, в першу чергу, на комахах. До кінця крейдяного періоду ентомофауна поступово оновлюється: вимерла значна частина архаїчних комах і виникають комахи сучасного типу, що існують і досі.
В кінці крейди відбулось масштабне вимирання, в результаті якого зникли динозаври, амоніти та белемніти. Єдиної концепції причини катастрофи немає. Можливо – це наслідок падіння метеориту чи похолодання клімату.
33. Коли утворилися степові ландшафти.
Степовые ландшаты образовались в мезозойской ере.Образование степей происходило параллельно сообразованием Тр.л. на обширных территориях Центральной Азии с начала палеогена намечается тенденция к аридизации (повышениие засушливости) климата, которая, постепенно усиливаясь, прогрессировала на протяжении всего этого периода и неогена. Это привело к усыханию обильных здесь в позднемеловое время внутриконтинентальных пресноводных бассейнов, к постепенному обезлесиванию ландшафта с развитием к концу палеогена (олигоценовая эпоха) открытых пространств типа лесостепей, степей и саванн. Вместо влаголюбивой сочной лесной растительности получают преобладание злаки (Gramineae), жесткие и относительно сухие листья которых хорошо защищены от обезвоживания. Местами в саваннах возвышались отдельные группы деревьев с высоко расположенными кронами. Более густая древесная и кустарниковая растительность сохранялась по долинам рек. Аналогичные открытые сухие ландшафты получили в начале неогена широкое распространение и на других континентах, но наиболее засушливыми в кайнозое оставались районы Центральной Азии.
Во второй половине палеогена началось постепенное глобальное похолодание климата, которое усилилось в неогене. Оно завершилось в плейстоценовой эпохе четвертичного периода развитием нового великого оледенения. Процесс похолодания климата был очень медленным и постепенным
34. Коли утворилися сучасні дощові ліси?
Тропические леса образовались в мезозойской ере на прикінці палеогенової на початку неогенової ери. Физико-географические условия в начале палеогена мало отличались от таковых в конце мелового периода. После похолодания климат вновь стал теплым. В Европе до берегов Балтики восстановились тропические и субтропические флоры, имевшие характер густых и влажных лесов. В них были широко представлены пальмы, бананы, эвкалипты, вечнозеленые лавры, фикусы, магнолии, мирты, дубы, каштаны и другие широколиственные растения, а из хвойных - гигантские секвойи, араукарии, болотные кипарисы. В лесной тени произрастали папоротники, в том числе древовидные, по морским побережьям - тропическая мангровая растительность.
Тропические и субтропические флоры преобладали в начале палеогена в Северной и Южной Америках, Африке и Южной Азии. Даже в Гренландии и на Шпицбергене была разнообразная растительность, свойственная теплому умеренному климату: секвойи, болотные кипарисы, гинкго, буки, дубы, платаны, клены, магнолии, липы, березы и др. Любопытно развитие у многих высокоширотных растений гигантских листьев до 30-40 см. Климат в этих местах был в палеогене близок к современному климату Южной Франции или Калифорнии
35. Коли і де існувала гінаріонова фауна?
На огромных пространствах Северной Америки, Евразии и Африки, занятых лесостепями и степями с разной степенью увлажненности, в позднем миоцене и плиоцене получила широкое распространение фауна, которую называют "гиппарионовой" - по самому характерному ее представителю, трехпалой лошади – гиппариону. Многотысячные табуны гиппарионов паслись на лугах и остепненных участках, перемежающихся с рощами широколиственных листопадных деревьев и кустарников (дуб, бук, ясень, вяз, ольха, различные виды тополя, граб, клен, грецкий орех и др.) и разреженными лесами, включавшими и широколиственные, и хвойные деревья (сосны, секвойи, болотные кипарисы), прорезанных долинами рек и заболоченными низинами. Вместе с гиппарионами обитали разнообразные антилопы, олени, древние жирафы (например, палеотрагусы Palaeotragus, похожие на современных окапи, и тяжелые буйволообразные сиватерии - Sivatherium), хоботные (мастодонты и динотерии), носороги и страусы, близкие к современным африканским. В состав гиппарионовой фауны входили, конечно, и хищники (саблезубы, различные псовые, гиены, росомахи, куницы, виверры и др.), а также грызуны, зайцеобразные и обезьяны. Гиппарионовая фауна, рассматриваемая в целом, была в значительной степени предковой для современной фауны Африки, включающей представителей тех же основных групп животных. По аналогии с недавним прошлым африканских саванн и по обилию ископаемых остатков различных копытных в местонахождениях гиппарионовой фауны можно заключить, что в конце миоцена - плиоцене на огромных пространствах равнин Старого и Нового Света паслись неисчислимые стада гиппарионов, антилоп, оленей, хоботных и других растительноядных млекопитающих. В зоне умеренного пояса, где уже в неогене были отчетливо выражены сезонные изменения климата, эти гигантские стада копытных и сопровождающие их хищники должны были совершать весной и осенью далекие миграции, подобные миграциям африканских копытных, но в гораздо большем масштабе.
36Коли і де існувала мамонтова фауна?
В Плейстоцене Антропогенного периода образвалась Мамонтовая фауна (1.8-1млн.лет). В плейстоцене происходило дальнейшее похолодание климата, сопровождавшееся постепенным отступанием теплолюбивой флоры и фауны в Евразии и Северной Америке к югу. Широкое распространение получили листопадные и хвойные леса, общий облик которых уже напоминал современные леса умеренного пояса. Состав фауны также приближался к современному; появились многие современные роды млекопитающих. Прогрессировавшее похолодание завершилось в плейстоцене развитием великого оледенения. Наступление ледников сопровождалось смещением климатических зон к экватору, вместе с которыми отступали теплолюбивые фауны и флоры, отчасти подвергавшиеся при этом вымиранию. В межледниковые эпохи, продолжавшиеся по нескольку десятков тысяч лет, происходили обратные смещения климатических зон и соответствующих флор и фаун.
В то же время в относительной близости к границам оледенения в Евразии и Северной Америке сформировался специфический приледниковый пояс с особыми физико-географическими условиями: резко континентальный климат с низким уровнем средних температур при сухом воздухе и значительной обводненности территории летом за счет талых ледниковых вод, с возникновением в низинах озер и болот. В этой обширной приледниковой зоне возник особый биоценоз - тундростепь, существовавшая все время оледенения и перемещавшаяся в соответствии с изменениями границ ледника к северу или к югу. Флора тундростепи включала различные травянистые растения (особенно злаки и осоки), мхи, а также мелкие деревца и кустарники, произраставшие главным образом в долинах рек и по берегам озер: ивы, березы, ольхи, сосны и лиственницы. При этом общая биомасса растительности в тундростепи была, по-видимому, очень велика, в основном за счет трав, что позволило расселиться на огромных пространствах приледникового пояса обильной и своеобразной фауне, которую называют мамонтовой.
Эта удивительная приледниковая фауна включала мамонтов, шерстистых носорогов, овцебыков, короткорогих бизонов, яков, северных оленей, антилоп-сайгаков и дзеренов, лошадей, куланов, грызунов - сусликов, сурков, леммингов, зайцеобразных, а также различных хищников: пещерных львов, пещерных медведи, волков, гиен, песцов, росомах. гиппарионовой.
Для всех животных мамонтовой фауны характерны приспособления к жизни в условиях низких температур, в частности длинная и густая шерсть. Густой и очень длинной рыжей шерстью с длиной волос до 70-80 см был покрыт и мамонт, обитавший 50-10 тыс. лет назад на огромных территориях Европы, Азии и Северной Америки
37 Чим був зумовлений успіх зауроморфних рептилій?
Зауроморфные рептилии доминировали в Триасе, потому-что они были на «вершине» развития и имели ряд приспособлений:
-Болие усовершенствованые челюсти
-Изменение осей прикрепления конечностей
-Дыхание
38 Коли існували моря калюжі?
Моря –калюжі існували в ранньому Палеозої, в якій часто відбувалися трансгресія і регресія морів. Глибина цих морів досягала декількох десятків сантиметрів, значить добре прогрівалися і освітлювались,що дало змогу прогресивного збільшення як кількості,так і різновиду рослин і водних тварин. Метаболічні процеси організмів значно підвищились,що було переломним в утворенні озонового шару(як побічний продукт фотосинтезу синтезувався О², що дало змогу до вихду на сушу в пізньому П.)
Для пешої половини П. характерне господство безхребетних, риб ,рибоподібних,водоростей. В другій половині відбувся вихід рослин на сушу. Коннцентрація О² в декілька разів перевищувала норму(теперішній час)
39Чому саме у відкладеннях кам’яновугільного періоду
(Дивись№38) Это произошло в средине и в познем Палеозое. Что уже было сказано в №38 была большая конц О², и это часто приводило к внезапным пожарам , Была заболоченось в позднем Палеозое и трансгрессия и регрессия морей-луж впозднем Палеозое ,что делает идеальные условия для образования горючих ископаемых. Примерно к силуру – девону относится и возникновение наиболее древних толщ горючих ископаемых, образующихся при неполном разложении скоплений растительных остатков. Во влажном и теплом климате, характерном для первой половины каменноугольного периода, широкое распространение получила обильная наземная флора, имевшая характер густых влажных тропических лесов . Среди древовидных растении выделялись представители плаунообразных , достигавшие 40 м в высоту и до 2 м в диаметре у основания, и сигиллярии тридцатиметровой высоты. Среди этих гигантов палеозойского леса высились и хвощеобразные пирамидальные каламиты. Очень обильны были различные папоротники, как ползучие, так и древовидные, хотя и не достигавшие такой высоты, как плаунооб-разные, и составлявшие второй ярус лесной растительности и подлесок. Голосеменные были представлены разнообразными птеридоспермами, а также новой группой - кордаитами . Кордаиты были высокими деревьями, стволы которых напоминали знакомые нам хвойные, но высоко расположенные кроны были образованы крупными, до 1 м в длину, ланцетообразными или лентовидными листьями. В древесине всех этих деревьев не обнаружено годичных колец, что говорит об отсутствии четко выраженной сезонности климата.
40Коли відбулося вимирання під час якого зникла 90% видів морських організмів
| Пермський | 251 млн | Вимерло близько 95 % всіх існуючих видів (Масове пермське вимирання). |
41Коли усі континентальні масиви на землі збиралися у супер континенти?
Утворення Моногеї 2,5млрд р.
Розпад Моногеї 2,2млрд.р
утворення Мекгагеї 1,8млрд.р
розпад Роцінії на Лавразію і Гондвану 800-750 млн р (за лекціями Дзержинського)
В1912 році А. Вегенер запропонував свою теорію дрейфа континентів (т.е. їх горизонтальних переміщень), яка пояснювала ряд явищ, в тому числі і- процес орогенеза. Он утверждал,что в конце палеозоя все материки были собраны в единый протоконтинент - Пангею, состоящий из двух блоков: северного, Лавразии (Северная Америка и Евразия без Индостана), и южного, Гондваны (Южная Америка, Африка, Индостан, Австралия и Антарктида), разделенных морем Тетис. Пангея была окружена единственным же - огромным - океаном; таких океанов, как Атлантический и Индийский, в то время еще не существовало.
42 Види мутацій?
Мутация- внезапное естественное или вызвано искусственно наследуемые изменения ген.мат.,приводящее к изменению тех или иных признаков организма. За проявлением признаков М. делят на:
1.Прямые(их проявление приводит к отклонению признаков от «дикого типа».
2.Обратные (реверсия) (Полное или частичное востановление)
За хар.изменений в ген.мат.:
1.Точковые(вставка,выпадения,транзиция и трансверсия пары нуклеотидов)
2.Инсепции(вставки мол.ДНК в ген,приводящее к инативации или сильному полярному эффекту в оперонах )
3.Хромосомные перестройки(аберрации) (инверсия, дупликация, транслокация, делеция, транспозиция,
4.Изменение числа хромосом(полиплоидия, гаплоидия, анеуплоидия)
М.иногда делят по уровню носителей ген.информ. на:
1.Генные(все точечные мут., аберрации в зависимости от размера)
2.Хромосомные(аберрации в зависимости от размера
3.Геномные(изменение числа хромосом)
В зависимости от фен роявления:
1.Морфологические
2.биохимические
3.Летальные
4.Сублетьные
5.Нейтральные
В зависимости от дом.рец.:1.Доминантные 2.Рецессивные 3.Субдоминантные
Ещё М. разделяют:
1.Генеративные (происходят в гаметах и в етом случаи передаётся в последующие поколения)
2.Соматические(в соматических кл., наследуются только при вег.размножении)
3.Ядерные(затрогивают хромосомы ядра)
4.Цитоплазматические(затрагивает ген.мат. заключённый в цитопл.)
43 Закон Харді Вайнберга
Закон Харди-Вайберга описує розподілення частот фенотипічних класів в вільно зхрещуванимися популяціями при різниці по одній парі алелей генів (А-а). Виражає прояв законів Менделя наслідування на рівні популяції. Характеризує стан рівноваги панміктичної популяції достатньо великого розміру при відносно постійних зовнішніх умовах, які в природніх умовах відчувають коливання
Характеризує критерії ідеальної популяції:
-Відсутність дрейфу генів
-Відсутність природного і статевого доборів. За формулою (Р+Q)²=1
P²+2PQ+Q²=1,яка характеризує частоти трьох фенотипічних класів- АА, Аа, аа
P- частота аллелю А,Q- частота аллелю а.
Цей закон потрібно розглядати, як найпростішу модель, вихідну для послідуючих популяційно-ген побудов.
44/45 Значення і класифікація мінливості
Изменчивость бывает : Наследственная(обусловлена возникновением новых генотипов и приводит как правило к изменеию фена.В основе лежит мутационная И. и Рекомбинативная изменчивость), Модификационная(отображает изменение фена под действием условий существования организма не затрагивающих генотип, хотя степень М.И. может опредилятся генотипом), Онтогенетическая(отображает реализацию закономерных изменений входе инд.развития.Генотип остаётся неизменным , хотя в даном случаи онтогенетич.изм. детерминированы и предопределены генетич. факторами. Причина О.И.- функциональное различие наборов генов на ранних стадіях онтогенеза в приделах одного генома ).
Рекомбинация происходит в результате коссенговера. Рекомбенанты ведут себя так же как и муитанты.Напимер если коссенговер присходит с такой же частотой мутации двух алелей, то от личить не возможно. М.И. и Р.М. наследдуется в отличии от инных изиенчивостей. Значение М.И. и Р.М. увеличение ген. разнообразия, как матеріал до отбора. (?Разница состоит в том ,что рекомбинативная изменчивось не может привести до образования нового вида, в отличии от М.И.)
Классификация изменчивости за Дарвином: оредилённая( синоим генетическая) и неопредилённая( синоим Модификационная)
Взаємодія між генами
1.Повне домінування
2.Неповне домінування
3.Кодомінування
4.Рецесивний епістаз
5.Домінантний епістаз
6.Плейотропія(мпожественное действие гена, способность гена воздействовать на несколько признаков. явление П. обусловлено тем ,что генотип представляет собой систему генов, взаимодействующих на уровне продукта реакции, контролируемыми ими .
Причиной плейотропии может быть также участие продукта(напр. фермента) одного гена в нескольких биохимических реакциях.Примером плейотропного действия гена у человека может служить рецисивная мутация в гене, контролирующем синтез полипептидной цепи в молекуле гемоглобина.Она вызывает замену одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи, изменении морфологии эритроцитов(серповидность), нарушения в сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной и выделительной системах. Гомозигодность по этой мутации приводит к гибели человека(в детском возрасте)
47Співвідношення між генотипом і фенотипом
Норма реакції – це норма в якій може змінюватись фенотип без зміни генотипу
Мутація – єдиний тип зміни генотипу
Генотип - сукупність всіх спадкових факторів організму.
Фенотип – сукупність всіх внутрішніх і зовнішніх структур і функцій даного організму ,які розвиваються як один з можливих реалізацій норм реакцій в певних умовах, які задаються генотипом і середовищем.