- •1. Днк, участки с уникальными и повторяющимися последовательностями нуклеотидов, их функциональное значение.
- •3. Биоритмы. Регуляция циркадианных систем. Роль эпифиза и схя в синхронизации биоритмов. Биоритмы и алкоголь. Теория и практика.
- •1. Доказательства единства органического мира на молекулярном, клеточном и других уровнях организации всего живого. Значение теории эволюции для развития медицины.
- •3. Многожгутиковые представители класса жгутиковых. Биология, пути заражения, патогенное значение, диагностика, профилактика заболеваний.
- •3. Аскарида. Систематическое положение, морфология, цикл развития, диагностика, профилактика. Оксигенотерапия при аскаридозе.
- •3. Морфологические особенности, биология, эпидемиологическая роль комнатной мухи.
- •1. Проблема трансплантации органов и тканей. Ауто- алло и гетеротрансплантация. Трансплантация жизненно важных органов. Тканевая несовместимость и пути её преодоления. Искусственные органы.
- •2. Основные формы биологических связей в антропобиогеоценозах. Паразитизм как биологический феномен. Классификация паразитических форм животных.
- •3. Характеристика класса жгутиконосцев. Природная очаговость лейшманиоза.
- •1. Экспрессия генов в процессе биосинтеза белка. Геном человека.
- •2. Филогенетические связи в природе. Естественная классификация живых форм. Основные типы животного мира. Доказательства монофилии.
- •3. Общая характеристика п/т хелицероносных. Паукообразные.
- •1. Клетка как открытая система. Специализация и интеграция клеток многоклеточного организма. Происхождение многоклеточных организмов.
- •2. Биоритмы и возраст. Хронобиологическая трактовка тезиса «Старость и болезнь – это стеснённая в своей свободе жизнь».
- •3. Трихинелла. Систематическое положение, морфология, цикл развития, обоснование лабораторной диагностики, пути заражения, профилактика.
- •1. Экспрессия генов в процессе биосинтеза белков. Генная инженерия. Программа «Геном человека». Генная терапия.
- •2. Общая характеристика членистоногих. Природно-очаговые заболевания, трансмиссивные и нетрансмиссивные. Болезнь Лайма.
- •3. Токсоплазма.
- •1. Восстановительные процессы в организме. Регенерация физиологическая и репаративная.
- •2. Определение науки экологии. Среда как экологическое понятие. Факторы среды. Экосистема, биогеоценоз, антропобиоценоз. Интегральный критерий среды, компенсаторные возможности среды.
- •3. Защитные силы организма. Клеточные и гуморальные факторы. Аспекты эволюционной иммунологии. Три звена (уровня) защиты генетического гомеостаза от мутационных изменений.
- •1. Комбинативная изменчивость. Значение комбинативной изменчивости в генетическом разнообразии людей. Проявление уникальности и универсальности биологического в человеке.
- •2. Основные этапы антропогенеза (австралопитеки, архантропы, палеоантропы, неоантропы). Биологические предпосылки происхождения человека. Систематика человека.
- •3. Характеристика отряда Cyclophyllidea. Эхинококк и альвеококк. Биологическое значение двукратного почкования. Природная очаговость.
- •2. Учение академика е. Н. Павловского о природно-очаговых заболеваниях.
- •3. Диагностические признаки, биология переносчиков малярии.
- •1. Клетка. Клеточная теория. Значение теории в обосновании диалектико-материалистической концепции единства жизни. Прокариотические и эукариотические клетки. Концепция синергетики.
- •2. Эволюция биосферы. Правило экологической пирамиды. Структура пищевой цепи.
- •3. Пути морфофизиологической адаптации паразитов.
- •1. Линейное расположение генов в хромосомах. Кроссинговер.
- •2. Задачи медико-генетических консультаций.
- •3. Общая характеристика типа «Членистоногие» и его подтипов (жабродышащие, хелицероносные и трахейнодышащие). Медицинское значение классов представителей ракообразных, паукообразных и насекомых.
- •1. Временная организация клетки. Клеточный и митотический цикл. Строение хромосом и динамика её структур в клеточном цикле. Гетеро- и эухроматин.
- •2. Общие закономерности онтогенеза многоклеточных. Избирательная активность генов в развитии. Роль цитоплазмы.
- •3. Метаморфоз клещей. Эпидемиологическое значение трансовариальной и трансфазовой передачи возбудителей заболеваний. Чесоточный зудень. Лайм-боррелиоз и клещевой энцефалит.
- •2. Энергообразующие системы клетки и их характеристики.
- •3. Дифиллоботриоз – краевая патология Тюменской области.
- •1. Основные положения хромосомной теории наследственности. Кариотип и идеограмма хромосом человека. Характеристика кариотипа человека в норме.
- •2. Принципы взаимодействия паразита и хозяина на уровне особей. Пути морфофизиологической адаптации паразитов.
- •3. Важнейшие представители отряда клещей. Их эпидемиологическое значение. Трансфазовая и трансовариальная передача возбудителя.
- •1. Множественные аллели и полигенное наследование на примере человека.
- •3. Класс инфузории. Балантидий.
- •2. Понятие о биологическом виде. Реальность биологического вида. Структура вида. Популяция. Элементарные эволюционные факторы и их характеристика. Основные типы животного мира.
- •3. Гнус и миазы.
- •2. Диссимиляция.
- •3. Ланцетовидный сосальщик. Систематическое положение, морфология, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики, профилактика.
- •1. Качественные особенности обмена веществ (динамическая устойчивость, особенности биоэнергетики, ферментативность, энтропия).
- •3. Общая характеристика типа простейших. Паразитические представители классов саркодовых и жгутиконосцев. Представители класса жгутиконосцев – возбудители природно-очаговых заболеваний.
- •1. Человек в системе природы. Специфика проявления биологического и социального в человеке.
- •2. Экспериментальное обоснование триплетного кода в опытах Ниринберга. Формы взаимодействия аллельных и неаллельных генов. Закон умножения вероятностей в генетике. Применение.
- •2. Человеческие расы. Критика расизма, евгеники, социал-дарвинизма. Позитивные аспекты евгеники.
- •3. Характеристика типа круглых червей. Аскарида: морфология, цикл развития, пути заражения, патогенные действия.
- •1. Мейоз. Оплодотворение. Партеногенез. Кроссинговер и его значение для доказательства линейного расположения генов в хромосомах. Половой диморфизм человека. Генетические и другие аспекты.
- •2. Среда как эволюционное понятие. Решение вопроса биологической целесообразности. Проблема наследования благоприобретенных признаков в истории эволюционного учения.
- •1. Определение биологии как науки. Связь биологии с другими науками. Значение биологии для медицины. Медико-генетические аспекты семьи.
- •2. Характеристика споровиков. Систематика и характеристика 4-х видов малярийного плазмодия, бесполая часть цикла возбудителя малярии. Борьба с малярией.
- •2. Митоз.
- •3. Систематическое положение, морфологическая диагностика и эпидемиологическое значение вшей и блох.
- •1. Кодирование и реализация биологической информации в клетке. Кодовая система днк. Кодовая система белка.
- •2. Биологический возраст.
- •3. Общая характеристика, систематика класса насекомых. Насекомые – переносчики возбудителей инфекционных заболеваний. Строение, цикл развития, меры борьбы.
- •2. Ассимиляция в гетеротрофной клетке. Её фазы.
- •3. Характеристика круглых червей. Острица.
- •1. Использование молекулярной биологии в медицинских целях. Генная терапия. Ее методы. Проблемы биотехнологии в медицине и промышленности.
- •2. Биосфера как естественноисторическая система. Современная концепция биосферы.
- •3. Общая характеристика группы червей. Систематика типов и классов имеющих медицинское значение.
- •1. Классификация генов: гены структурные, синтеза рнк, регуляторы. Свойства генов (дискретность, стабильность, лабильность, полиаллелизм, специфичность, плейотропия).
- •2. Теория эволюции ч. Дарвина. Значение естественного отбора в формировании и эволюции генетического механизма суточной ритмичности.
- •3. Организм человека как среда обитания. Формы паразитизма. Паразитарные системы (дву- и трёхчленные; простые и сложные). Примеры
- •1. Менделирующие признаки человека. Статистический характер менделевских закономерностей.
- •2. Экология – наука о «нашем доме». Экологические факторы (классификация, эволюция и взаимосвязь). Экологическая валентность.
- •1. Понятие о гомеостазе. Здоровье и биологические ритмы. Хронобиология и хрономедицина. Биологический возраст. Факторы определяющие здоровье. Уравнение Гомперца-Мейкема.
- •2. Болезнь Дауна и её причины.
- •3. Морфологические особенности семейства иксодовых клещей. Их эпидемиологическая роль. Болезнь Лайма. Боррелиоз.
- •1. Клетка как открытая система. Организация потока веществ. Синтез белка. Мультимерная организация белка.
- •2. Вопросы экологической паразитологии. Популяционный уровень взаимодействия паразитов и хозяев.
- •3. Структура природного очага. Трипаносомоз.
- •1. Цели и задачи программы «Геном человека». Генная инженерия, её значение для медицины и промышленности. Методы генной инженерии.
- •2. Фотопериодизм. Эволюционные аспекты фотопериодизма. Значение света, темноты, их продолжительности и чередования фаз для жизнедеятельности.
- •1. Изменчивость. Формы изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Фенотип. Адаптивный характер модификаций.
- •2. Гликолиз и тканевое дыхание. Сущность, биологическое значение. Энергообразующие системы клетки. Окислительное фосфорилирование. Роль.
- •3. Определение старения. Периодизация жизни человека. Биология продолжительности жизни. Теории старения (авторы, суть теорий).
- •1. Предмет, задачи и методы генетики. Наследственность и изменчивость. Понятие о генетическом материале. Роль ядра и цитоплазмы в наследственности и изменчивости.
- •2. Биотические факторы. Цепи питания. Правило экологической пирамиды. Концепция биогеоценоза. Экологическая сукцессия и климакс.
- •3. Основные формы биотических связей в антропобиоценозах. Паразитизм как биологический феномен. Карликовый цепень. Биологические основы аутоинвазии.
- •Вопрос 3. Учение академика е.Н. Павловского о природно-очаговых заболеваниях.
- •1. Формы изменчивости: модификационная, комбинативная, мутационная и их значение в онтогенезе и эволюции.
- •2. Биологический возраст. Концепция «Волчка». Видовая продолжительность жизни человека. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация.
- •3. Типы финн в классе ленточных червей. Цикл развития невооружённого цепня.
- •1. Предмет, задачи, методы генетики. Этапы развития генетики.
- •2. Органический мир как результат процесса эволюции. Возникновение и развитие жизни на Земле. Химический, предбиологический и социальный этапы. Фотопериодизм и суточные биоритмы.
- •3. Жизненные циклы паразитов. Чередование поколений и феномен смены хозяев. Промежуточные и основные хозяева на примере ланцетовидной двуустки.
- •1. Диалектико-материалистическое решение вопроса сущности жизни (ф. Энгельс). Эволюционно-обусловленные уровни организации жизни. Качественные особенности обмена веществ.
- •2. Центральная догма биологии. Геном человека. Генетическая инженерия.
- •3. Цикл развития малярийного плазмодия и эхинококка. Систематика.
- •1. Экспериментальные доказательства роли днк в передаче наследственной информации в клетке.
- •3. Печёночный сосальщик. Систематическое положение, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики и профилактики.
- •1. Количественная и качественная специфика проявления генов в признаках (пенетрантность, экспрессивность, плейотропия, полигенность). Генокопии, фенокопии. Место н. В. Тимофеева-Ресовского в генетике.
- •2. Положение вида Homo sapiens в системе животного мира. Качественные особенности человека. Соотношение биологических и социальных факторов в становлении человека.
- •3. Особенности цикла развития карликового цепня и свиного солитёра. Цистицеркоз.
- •2. Живое вещество биосферы. Количественная и качественная характеристика. Роль в природе планеты. Эволюция биосферы.
- •3. Описторхоз – краевая патология Тюменской области.
- •2. Сцепленное наследование признака. Сцепленное с полом наследственность. Наследование признаков, контролируемых генами х и у хромосомами человека. Полигенное наследование.
- •3. Широкий лентец, систематика, морфология, цикл развития.
- •1. Основные методы изучения генетики человека (генеалогический, онтогенетический, цитогенетический, близнецовый, популяционный). Значение генетики для биологии и медицины.
- •2. Клетка как открытая система. Организация потока энергии. Второй закон термодинамики. Энтропия. Диссимиляция. Гликолиз и тканевое дыхание. Окислительное фосфорилирование. Атф. Митохондрии.
- •3. Биогенетический закон. Индивидуальное и историческое развитие.
- •1. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Критические периоды развития. Тератогенные факторы среды. Близнецовый метод.
- •2. Размножение. Эволюция размножения. Половой процесс как механизм обмена наследственной информации внутри вида.
- •3. Биологические ритмы. Значение биологических ритмов для медицины.
- •2. Роль близнецового метода в исследовании наследственности и среды в формировании признаков. Проблема предрасположенности к заболеваниям. Факторы риска.
- •3. Характеристика гельминтов – паразитов человека Тюменской области.
- •2. Здоровье, биологические ритмы, энтропия.
- •3. Экологические проблемы Тюмени и Тюменской области и пути их решения.
- •2. Биологический возраст. Его маркеры. Хронобиологическая концепция определения биологического возраста. Гетерохронность, гетеротопность, гетерокатефтентность процессов старения.
- •3. Цикл развития широкого лентеца. Нарисуйте в натуральную величину личинку, которой заражается человек.
- •1. Генетический полиморфизм. Классификация. Генетический и мутационный груз и их биологическая сущность.
- •2. Окислительное фосфорилирование. Свободная энергия. Атф. Митохондрии. Первичная и вторичная теплота.
- •3. Как Вы понимаете тезис «Паразит бережёт своего хозяина»?
- •1. Биоритмы и возраст. Хронобиологическая трактовка тезиса «Старость и болезнь – это стеснённая в своей свободе жизнь». Мелатонин и возраст. Биологическое значение.
- •3. Биологические основы цистицеркоза при тениозе.
- •1. Гипотеза Жакоба и Моно о внутриклеточной регуляции синтеза белка.
- •3. Цикл развития и природная очаговость лейшманиоза и африканской сонной болезни.
- •1. Мейоз. Фазы мейоза. Биологическое значение и роль в комбинативной изменчивости.
- •2. Понятие о геронтологии и гериатрии. Индивидуальная и видовая продолжительность жизни человека. Теории старения.
- •1. Генные мутации. Сущность и механизм возникновения молекулярно-наследственных болезней человека (фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия и др.)
- •2. Диссимиляция.
- •3. Аутэкологические понятия и законы. Пути адаптации организма к окружающей среде (толерантный и резистентный пути). Правило оптимума и минимума.
- •1. Гипотеза Жакоба и Моно о внутриклеточной регуляции синтеза белка.
- •2. Малярия как типичный пример антропонозного заболевания. Цикл развития, пути заражения, основы профилактики.
- •3. Демэкология. Виды популяций. Типы пространственного распределения особей в популяциях (равномерный, диффузный, агрегированный). Экологическая дифференциация человечества.
- •1. Кариотип и идеограмма. Строение и функция хромосом. Правила хромосом.
- •2. Эмбриональная индукция. Дифференциация и интеграция в развитии. Молекулярно-генетические механизмы дифференцировки.
- •2. Генная терапия. Перспективы, трудности и методы их преодоления. Виды генной терапии.
- •1. Сущность молекулярных наследственных болезней человека (фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, болезнь Вильсона, муковисцидоз и др.). Возможность их профилактики и лечения.
- •3. Систематика, характеристика основных видов возбудителей малярии. Природная очаговость и цикл развития. Основные меры профилактики этого заболевания.
- •1. Организм как открытая система в пространстве и времени. II закон термодинамики для открытых систем. Учение о самоорганизации. Синергетика.
- •2. Сущность генетического гомеостаза в свете эволюции специфического иммунитета и многоклеточности в филогенезе.
- •3. Проблема коэволюции биосферы и человека. Ноосфера.
2. Размножение. Эволюция размножения. Половой процесс как механизм обмена наследственной информации внутри вида.
Размножение — присущее всем живым организмамсвойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственностьжизни. Разные способы размножения подразделяются на три основных типа:бесполое,вегетативноеиполовое. Для организмов, обладающихклеточнымстроением, в основе всех форм размножения лежит деление клетки
Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполых форм к половым, от изогамии к анизогамии, от участия всех клеток в размножении к разделению клеток на соматические и половые, от наружного оплодотворения к внутреннему с внутриутробным развитием и заботой о потомстве.
Темп размножения, численность потомства, частота смены поколений наряду с другими факторами определяют скорость приспособления вида к условиям среды. Например, высокие темпы размножения и частая смена поколений позволяют насекомым в короткий срок вырабатывать устойчивость к ядохимикатам. В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.
Благодаря генетической рекомбинации, которая закономерно происходит в процессе гаметогенеза и при оплодотворении, половое размножение представляет собой эволюционно обусловленный механизм обмена генетической информацией между организмами одного биологического вида. Некоторые факты из области зоологии и особенно вирусологии и микробиологии указывают и на то, что имеются пути приобретения биологической информации и от организмов других видов (см. 3.6.4.5). Эта информация воспроизводится в фенотипе организма и определяет развитие признаков, не закодированных в генетическом материале родителей. Так, в клетках пищеварительного дивертикула брюхоногого моллюска Elysia viridis сохраняются хлоропласты поедаемой водоросли Codium bragile,в результате чего моллюск приобретает способность к фотосинтезу. Стрекательные капсулы гидроидных полипов, которые поедаются некоторыми реснитчатыми червями, не перевариваются, а перемещаются в эпителиальный пласт и используются червем в качестве орудия защиты. В классической зоологии такие примеры получили название клептогенеза или эволюции путем воровства.
3. Биологические ритмы. Значение биологических ритмов для медицины.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ (биоритмы), периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов, свойственных живым организмам. Иначе говоря, это «повторение подобного в подобных промежутках времени». Биологические ритмы свойственны растениям, животным, человеку. Проявляются на всех уровнях организации жизни: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, организменном, популяционно-видовом, биоценотическом и биосферном. Подразделяются на экзогенные, возникающие в организмах в ответ на космические, геофизические и иные колебания, происходящие в окружающей среде (напр., колебания численности популяции, связанные с ритмами активности Солнца), и эндогенные, генерируемые самим организмом (сердечные, дыхательные и др.). Физиологические биоритмы меняют свои параметры (частоту, силу) в зависимости от состояния организма (возраста, болезней и пр.). Экологические биоритмы зависят от циклических изменений среды и относительно стабильны. Более того, они могут сохраняться, если животное оказывается в иных условиях, напр. беспозвоночные литорали сохраняют ритм прилива-отлива, находясь в аквариуме с постоянным уровнем воды и стабильными показателями её солёности и температуры. Среди экологических ритмов различают: годичные с периодом от 10 до 13 мес., лунные с периодами 29,53 сут и 24,8—12,4 ч (приливные), суточные солнечные (24 ч).
Биологические ритмы имеют большое значение в медицине, особенно при диагностике и терапии различных заболеваний, поскольку реакция организма на любое воздействие зависит от фазы околосуточного ритма. Так, при введении мышам токсина кишечной палочки в конце фазы покоя (когда все показатели жизнедеятельности снижены) смертность составляла 80%, а если инъекция проводилась в середине фазы активности (при повышенных показателях), то смертность была менее 20%.
Для человека четко установлена зависимость действия лекарств от околосуточного биоритма. Например, эффект обезболивания зуба сильнее всего проявляется в период от 12 до 18 часов дня. Да и порог болевой чувствительности в это время в полтора раза выше, чем ночью, а онемение в результате наркоза длится в несколько раз дольше. Вот почему вполне разумно посещать стоматолога не рано утром, а в послеобеденное время. Можно предположить, что и родовая боль тоже имеет разный порог в зависимости от времени суток. Но данные явления пока не исследованы учеными.
Изучение ритмов чувствительности человеческого организма к лекарствам положило начало развитию хронофармакологии. Основываясь на знании суточных биоритмов, можно разрабатывать более эффективные режимы приема лекарственных средств. Так, например, ритмы колебаний артериального давления у каждого индивидуальны, а эффект понижающих давление препаратов также зависит от времени суток. Зная эти параметры, можно осуществлять более целесообразный подбор лекарств при лечении гипертонии, ишемической болезни сердца. Для предотвращения гипертонического криза предрасположенным к этому людям лекарства нужно принимать вечером (именно в это время человек наиболее уязвим). При бронхиальной астме лекарственные препараты лучше употреблять незадолго до полуночи; при язвенной болезни — утром и вечером. Циркадианные (околосуточные) ритмы необходимо учитывать и при диагностике, особенно когда используются количественные показатели, например температура тела, которые также подвержены колебаниям в течение суток. Необходимо, чтобы измерения таких показателей производились в одной и той же циркадианной фазе.
Кроме того что биоритмы нашего организма влияют на терапевтический эффект лекарств, нарушения сложной ритмики могут становиться причинами различных заболеваний (динамические болезни). Для коррекции биоритмов используют вещества, способные влиять на различные фазы биологических ритмов (хронобиотики). Лекарственные растения левзея и дягиль, кофе и чай, элеутерококк, хвойные экстракты — это дневные хронобиотики, которые действуют на дневные биоритмы; валериана, душица, хмель, мята перечная, корень пиона — ночные хронобиотики.
БИЛЕТ № 45
1. Элементарные эволюционные факторы, мутационный процесс и генетическая комбинаторика, популяционные волны, изоляция, дрейф генов, естественный отбор. Взаимодействие элементарных эволюционных факторов.
С эволюционно-генетической точки зрения популяция может считаться элементарной единицей эволюционного процесса, а устойчивое изменение её наследственных особенностей — элементарным эволюционным явлением. Такой подход позволяет выделить основные эволюционные факторы (мутационный процесс, изоляция, волны численности, естественный отбор) и эволюционный материал (мутации). Под влиянием факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, естественного отбора и др.- генетическое равновесие в популяции постоянно нарушается, происходит элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции. Элементарное эволюционное явление - изменение генофонда популяции происходит под влиянием элементарных факторов эволюции - мутационного процесса, изоляции, дрейфа генов, естественного отбора. Однако дрейф генов, изоляция и мутационный процесс не определяют направленности процесса эволюции, то есть выживания особей с определенным, соответствующим среде обитания генотипом. Единственным направляющим фактором эволюции является естественный отбор.
Мутационный процесс
Один из главных факторов эволюции - мутационный процесс. Мутации были открыты в начале XX в. голландским ботаником и генетиком Де Фризом (1848-1935). Главной причиной эволюции он считал именно мутации. В то время были известны только крупные мутации, затрагивающие фенотип. Поэтому Де Фриз полагал, что виды возникают в результате крупных мутаций сразу, скачкообразно, без естественного отбора. Дальнейшие исследования показали, что многие крупные мутации вредны. Поэтому многие ученые считали, что мутации не могут служить материалом для эволюции. Лишь в 20-х гг. нашего столетия отечественные ученые С.С.Четвериков (1880-1956) и И.И.Шмальгаузен (1884-1963) показали роль мутаций в эволюции. Было установлено, что любая природная популяция насыщена, как губка, разнообразными мутациями. Чаще всего мутации рецессивны, находятся в гетерозиготном состоянии и не проявляются фенотипически. Именно эти мутации и служат генетической основой эволюции. При скрещивании гетерозиготных особей эти мутации у потомков могут переходить в гомозиготное состояние. Отбор из поколения в поколение сохраняет особей с полезными мутациями. Полезные мутации сохраняются естественным отбором, вредные - накапливаются в популяции в скрытом виде, создавая резерв изменчивости. Это приводит к изменению генофонда популяции, что в целом сводится к влиянию на свойства, обусловленные изменчивостью и наследственностью особей в популяции, обусловливающие сходство и несходство потомства с родителями и с более отдаленными предками. ИЗОЛЯЦИЯ (от франц. isolation - отделение, разобщение), возникновение барьеров (территориально-механических, экологических, поведенческих, физиолого-морфологических, генетических), препятствующих свободному скрещиванию организмов; одна из причин разобщения и углубления различий между близкими формами и образования новых видов. Накоплению наследственных различий между популяциями способствует изоляция, благодаря которой между особями разных популяций не происходит скрещивания, а значит, и обмена генетической информацией. Широко распространена пространственная, или географическая, изоляция, когда популяции разделены различными преградами: реками, горами, степями и т.п. Например, даже в близкорасположенных реках обитают разные популяции рыб одного и того же вида. Различают также экологическую изоляцию, когда особи разных популяций одного вида предпочитают разные места и условия обитания. Так, в Молдавии у желтогорлой лесной мыши образовались лесные и степные популяции. Особи лесных популяций более крупные, питаются семенами древесных пород, а особи степных популяций - семенами злаков. Физиологическая изоляция возникает в том случае, когда у особей разных популяций созревание половых клеток происходит в разные сроки. Особи таких популяций не могут скрещиваться. Например, в озере Севан обитают две популяции форели, нерест которых происходит в разные сроки, поэтому они не скрещиваются между собой. Существует также поведенческая изоляция. Брачное поведение особей разных видов различается. Это препятствует их скрещиванию. Механическая изоляция связана с различиями в строении органов размножения.
Изменение частот аллелей в популяциях может происходить не только под влиянием естественного отбора, но и независимо от него. Частота аллеля может измениться случайным образом. Это обеспечивают стохастические эволюционные факторы, которые также играют огромную роль в эволюционных процессах, происходящих на популяционно-видовом уровне. К ним относятся популяционные волны (волны «жизни», волны численности) и дрейф генов (генетикоавтоматические процессы).
ДРЕЙФ ГЕНОВ (дрейф-движение) - явление случайного и ненаправленного изменения генетической структуры популяции, сопровождающееся вынесением какого-либо аллеля гена на эволюционную арену. К примеру, если численность резко идет на убыль (наводнение, пожар и т.д.) остается несколько особей (биологические свойства не имеют никаких значений) в дальнейшем эта популяция (пережив катастрофы) и определит генетическую структуру новой популяции, при этом некоторые бывшие мутации исчезнут, а другие мутации возникнут. Например, преждевременная гибель особи - единственной обладательницы какого-либо аллеля приведет к исчезновению этого аллеля в популяции. Дрейф генов обычно снижает генетическую изменчивость в популяции, главным образом в результате утраты редко встречающихся аллелей. Этот механизм эволюционных изменений особенно эффективен в небольших популяциях. Однако только естественный отбор на основе борьбы за существование способствует сохранению особей с определенным генотипом, соответствующим среде обитания
Важным источником дрейфа генов являются ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ (волны жизни) - периодические или непериодические колебания численности видов всех живых особей популяции, как правило, действует избирательно, случайно уничтожают особи, благодаря чему редкий генотип может сделаться обычным, и подхвачен естественным отбором.
В природе постоянно происходит колебание численности популяций: число особей в популяции то сокращается, то увеличивается. Эти процессы сменяют друг друга более или менее регулярно, поэтому их называют волнами жизни или популяционными волнами. В одних случаях они связаны с сезоном года (у многих насекомых, у однолетних растений) . В других случаях волны наблюдаются через более длительные сроки и связаны с колебаниями климатических условий или урожаев кормов (массовое размножение белок, зайцев, мышей, насекомых), количества пищи, погодных условий, численности хищников, массовых заболеваний и др. Иногда причиной изменения численности популяций являются лесной пожар, наводнение, очень сильные морозы или засухи. Волны эти совершенно случайно и резко изменяют в популяции концентрации редко встречающихся генов и генотипов. В период спада волн одни гены и генотипы могут исчезнуть полностью, притом случайно и независимо от их биологической ценности. А другие также случайно останутся и при том новом нарастании численности популяции резко повысят свою концентрацию.
Популяционные волны, как и мутационный процесс, поставляют случайный, ненаправленный наследственный материал для борьбы за существование и естественного отбора.