Принципи відтворення і розвитку живих систем - біологія

3. Принципи відтворення і розвитку живих систем

Онтогенез і філогенез

Молекулярна біологія вже зайняла провідне місце серед наук про живу природу завдяки своїм блискучим успіхам. Вона накопичила факти і зробила узагальнення, що представляють суттєвий внесок в усі три основні розділи, з яких складається еволюційна теорія: докази реальності еволюції, вчення про рушійні сили еволюції і з'ясування конкурентних шляхів, якими йшла еволюція (філогенетика). Разом з тим принципи еволюційної теорії проливають світло на походження і становлення найважливіших молекулярно-біологічних структур і процесів і дозволяють зрозуміти, в силу яких причин вони неминуче повинні були придбати саме ті риси, які спостерігаються насправді.

Найважливішою складовою процесу розвитку будь-якого організму є відтворення в клітинах за певним шаблоном речовин і структур, необхідних для подальшого поділу клітини. Відтворення живих систем і збереження видових ознак забезпечується системою відтворення організму. Вона в закодованому вигляді містить повну інформацію для побудови білка з запасеного кліткою органічного матеріалу. Свої функції система відтворення здійснює за допомогою ДНК і РНК. Перша зберігає генетичну інформацію, закладену уздовж власної ланцюга. Друга здатна її зчитувати, переносити в середу, що містить необхідні для синтезу білка вихідні матеріали і будувати з них білкові молекули.

Процес відтворення складається з трьох стадій: реплікації, транскрипції, трансляції. Реплікація - це подвоєння молекули ДНК, необхідне для подальшого поділу клітини. Транскрипція представляє перенесення коду ДНК шляхом утворення одноцепочной інформаційної молекули РНК на одній з двох ниток ДНК. Інформаційна молекула РНК - це копія частини ДНК, групи сусідніх генів, що несуть інформацію про структуру білків, необхідних для виконання однієї функції. Далі відбувається трансляція - синтез білка на основі генетичного коду інформаційної РНК.

Таким чином, головне в механізмі самовідтворення клітин - властивість ДНК самокопіюватися і строго рівномірний розподіл репродуктивних хромосом (ядер клітин, що містять РНК). Після цього клітина може ділитися на дві абсолютно ідентичні. Так як кожна клітина багатоклітинного організму відбувається від однієї зародкової як результат послідовних поділів, то всі клітини мають однаковий набір генів.

В процесі філогенезу періоди плавного розвитку і вироблення пристосувань до порівняно стабільних умов середовища чергуються зі стрибкоподібними переходами на вищий щабель організації, на якій виробляються якісно нові пристосування, функції і органи. Філогенез протікає на основі накопичення індивідуальних змін в ході окремих онтогенезів. Онтогенез в своєму конкретному вираженні служить проявом і в певній мірі відтворенням філогенезу. Разом з тим ряд предкової стадій випадає з онтогенезу, інші корінним чином перетворюються в результаті пристосування до нових умов.

Філогенез і онтогенез з'єднані численними зв'язками і залежностями. Ці зв'язки багато в чому навіть в загальних рисах залишаються неясними. Більш того, поки що не створена теорія онтогенезу. Тривалий шлях від «білка до ознаки» ще навіть не розвідано, а без проходження цього шляху глибоке розуміння і пояснення еволюційного процесу неможливо.

Основні поняття теми:

Генетика - це біологічна наука про спадковість і мінливість організмів і методи керування ними.

Еволюція - спрямований процес історичного зміни організмів.

Онтогенез - індивідуальний розвиток організму від моменту зародження до закінчення життя.

Філогенез - процес історичного розвитку організмів.

Синтетична теорія еволюції - комплекс уявлень про мікро - і макроеволюції, що склався до середини XX століття.

Мікроеволюція - це сукупність еволюційних процесів, що протікають в популяціях і призводять до утворення нового виду.

Макроеволюція - еволюційні процеси, що ведуть до утворення надвидових таксонів.

Тема 15. Людина як предмет природознавства