Ирина Богданова - Концепции современного естествознания. Шпаргалки
Генетическая информация может передаваться тремя способами: с помощью митоза, мейоза или биосинтеза. Митоз характерен для бесполого размножения клеток и контролирует эмбриональное развитие, рост организма, восстановление органов, тканей после повреждения и выглядит как деление родительской клетки на две идентичные дочерние клетки. Если репликация идет с ошибками, молекула ДНК исправляет ошибку, при помо щи особых ферментов отделяя неправильные участки и достраивая на их месте правильно организованные цепочки звеньев.
Мейоз называют консервативной наследственностью, поскольку ошибки репликации при мейозе наименее возможны. Мейоз характерен для полового размножения и представляет собой процесс слияния двух родительских клеток – гамет в одну клетку будущего эмбриона – зиготу.
Половые клетки содержат по половинному набору хромосом, в результате чего зародыш получает набор признаков от матери и набор признаков от отца. В отличие от остальных клеток тела, половые клетки не размножаются митозом, они могут только сливаться путем мейоза. Мейоз поддерживает постоянство вида и сортирует гены в популяции, закрепляя мутации.
При репликации ДНК одни ферменты активируют автокаталитический процесс репликации ДНК, позволяющий копировать ген, затем на стадии транскрипции образуется одноцепочная молекула и происходит перенос кода ДНК с помощью РНК, которая подклеивается к нити ДНК, и после этого идет стадия трансляции – то есть синтез белка на основе генетического кода. Если молекула собрана с ошибками, синтез белка будет тоже идти с ошибками.
94. Эволюция как генетический процесс
Генетическая теория эволюции рассматривает эволюцию как процесс появления и усложнения основы жизни – молекулы ДНК. Появление первой молекулы ДНК при этом происходило по следующему сценарию: сначала образовались простые молекулы аминокислот, одна из четырех молекул аминокислот «нашла» себе аналогичную молекулу аминокислоты и слилась с ней, затем к этой паре присоединилась третья, четвертая и т. д. молекулы аминокислот. Результатом сборки была молекула ДНК, пока достаточно примитивная, но способная к самоорганизации: она могла сама себя строить и создавать свои дубликаты.
Ведущий специалист по генетической эволюции Ч. Докинс считает, что самая ранняя форма естественного отбора состояла просто в отборе стабильных форм и отбрасывании нестабильных. Первая ДНК была несложной и устойчивой молекулой, главным ее отличием от прочих молекул была способность к самосборке и репликации. Блоки для сборки копии содержались в «первичном бульоне», в той среде, где возникла молекула ДНК.
Молекула подбирала себе подходящий строительный блок, просто оказываясь рядом с ним, притягивала его к определенному
основанию и тот самостоятельно прикреплялся, блоки располагались в той же последовательности, как и блоки репликатора. В результате получалась устойчивая цепочка блоков. Далее процесс мог идти в двух направлениях – либо молекула продолжала создавать слои цепочек (таким образом образуются кристаллы), либо она могла разойтись на две (репликатор и копия). Молекула разделилась, и каждая из половин стала создавать свои копии, в результате появилась жизнь. До второй половины XX в. считалось, что для создания молекул ДНК необходимы особые условия – не слишком высокая температура, наличие воздуха и воды. Сегодня известно, что молекула ДНК переносит как сверхвысокие, так и сверхнизкие температуры, ей для образования не нужны кислород и вода. А закрученность аминокислот в левую сторону говорит об их космическом происхождении: они образовались при исключительно низких температурах – намного ниже температуры замерзания воды.
95. Эволюция человека на современном этапе
По мере развития человечества как общественного явления биологические факторы эволюции отступают и слабеют, на первый план начинают выходить социальные факторы. Но это не означает, что биологические факторы уходят совсем, и современный человек не подвержен эволюции. Естественный отбор в том виде, в каком он проходил у древнего человека (выбор самой плодовитой самки, самого сильного и отважного самца, способного прокормить самку и ее потомство, ориентируясь на феминные и маскулинные признаки), отошел в прошлое, но в то же время он в измененном виде происходит и сегодня, поскольку составление пары происходит на основе биологических предпочтений (а сюда как раз входят высшая феминность и высшая маскулинность).
До прошлого века огромную роль играла изоляция отдельных популяций, но с глобализацией мировой жизни изолированность популяций сохранилась только у народов, стоящих на примитивном уровне развития (пигмеи Африки, каннибалические племена Новой Зеландии и т. п.). Естественный отбор в виде волн сокращения популяции в результате эпидемий резко снизился. И на первое место выступил мутационный процесс, который влияет на формирование генотипа в том или ином районе.
Мутационный процесс в современном мире значительно усилен загрязнением окружающей среды (выбросы химических веществ, отходы добывающих производств, внесение пестицидов в сельском хозяйстве, аварии в газовой и нефтяной отраслях, радиоактивное заражение местности, отравление среды в процессе современных военных действий и т. п.). Мутационный процесс происходит в отрыве от естественного отбора, поскольку медицина научилась спасать младенцев, которые при естественном отборе должны погибнуть, и лечить половозрелых людей, которые передают негативные мутации потомкам. Происходит также расовое смешение из-за межрасовых браков, расы теряют характерные черты, метисируются, и в то же время происходят явления, общие для всех рас – процессы грацилизации (снижение общей массивности скелета) и акселерации (ускорение развития всего организма).
96. Биосоциальные основы поведения
Вопрос о биосоциальных основах поведения относится к биоэтике, современной науке, которая занимается изучением сложных моделей поведения животных и человека (как высшего животного). Первым биоэтические законы сформулировал Конрад Лоренц, который рассматривал мораль животных как естественным образом сформированный (врожденный) запрет следовать стереотипам поведения в случаях, когда следование инстинкту может оказаться вредным и вводится в действие механизм его торможения.
Поведенческие признаки человека в этом плане тоже рассматриваются с позиции биоэтики. Существует ряд общественных социальных норм, которые оформлены не в виде законов, а в виде обычаев или религиозных предписаний. К таковым относятся запреты древнего общества, хорошо известные по Библии (не убий, не укради, не возжелай жены ближнего и т. п.). Законы биологического мира не оформлены словесно, но оформлены на поведенческом уровне. Конрад Лоренц называет следующие:
1) «не убей своего»;
2) «нельзя нападать неожиданно и сзади, без предупреждения и без проверки»;
3) у «хорошо вооруженных» хищных животных существует запрет применять смертоносное оружие или убийственный прием в драке со своими (у «слабо вооруженных природой» существ и у человека этот врожденный запрет развит плохо);
4) запрет «нельзя бить того, кто принял позу покорности» ярче всего выражен у «хорошо вооруженных» хищников; согласно модели поведения, проигравшее в схватке животное подставляет победителю самое уязвимое место;
5) «победа с тем, кто прав»; животное, защищающее свою территорию, свою нору, самку, детенышей, чаще выигрывает в конфликте с более сильным и агрессивным соперником, так как его агрессивность сдерживается запретом – проникновение на чужую территорию, неправомерное действие (человек в этом случае применяет нормы закона и ссылается на неприкосновенность жилища, личной жизни и имущества).
Как и у человека (преступника), у животных запрет не всегда действует, тогда животное становится опасным для других. Правила поведения касаются только своей группы, своего вида, а не отношений с другими животными, которые могут рассматриваться либо как добыча, либо как опасность.
97. Место человека в биосфере
Термин «биосфера» в точном переводе обозначает сферу жизни. Когда в 1875 г. австрийский палеонтолог Э. Зюсс ввел его в обиход, он подразумевал под этим термином совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, то есть живую природу; позже под биосферой подразумевались связи живого мира с географическими, геологическими и космическими процессами, зависимость живой природы от сил и веществ неорганического мира.
В современном понимании термин «биосфера», согласно учению И. Вернадского, это совокупность живых и неживых организмов в своеобразной оболочке планеты, включающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы от 10 км вглубь земли и до 33 км над ее поверхностью. Рассматривая химический состав поверхности Земли, Вернадский пришел к выводу, что там содержатся все химические элементы, которые входят в состав живых организмов, необходимые вещества для выработки ими энергии, и не случайно он назвал живые организмы механизмами превращения энергии .
