Животинският организъм се развива за определено време в тялото или яйцето на майката. Следователно можем да наблюдаваме развитието на животните само от момента на тяхното раждане. Телетата или жребчетата се раждат зрящи, покрити с козина и няколко часа след раждането могат да ходят самостоятелно. Те са много сладки и приличат точно на родителите си. (фиг. 45).Известно време животните се хранят с майчиното мляко, след което започват сами да консумират храна. С възрастта тялото им става по-голямо, но те ще станат възрастни (зрели) едва след няколко години.
Току-що излюпеното от яйце пиле е покрито с пух и след няколко часа започва да тича и да се храни самостоятелно. След година ще стане възрастен.
Нарича се развитие, при което новороденият организъм прилича на възрастно животно директен .
В противен случай се развиват пеперуди, бръмбари или жаби. Яйцето се излюпва живо същество, напълно различни от родителите си. От момента на раждането до появата на признаци на възрастно животно настъпват сложни трансформации. Нека да разгледаме това на примера на зелевата пеперуда, която е доста разпространена в Украйна. (фиг. 46).
Първо, възрастната женска снася яйца върху растенията. От всяко яйце се излюпва ларва т.нар гъсеница . Тя активно яде листа от растения, особено обича зелеви листа и може да ги изяде напълно, оставяйки само вените. Гъсеницата расте бързо, увеличавайки се по размер, така че трябва да се линее няколко пъти - да изхвърли твърде стегнатото си покритие. Минава време и лакомата гъсеница спира да се храни и се превръща неподвижно кукла . На пръв поглед какавидата изглежда безжизнена. Всъщност вътре в него настъпват промени, които завършват с образуването на възрастна пеперуда. След като какавидата се отвори, пеперудата разперва крилата си, които бързо изсъхват, и полита към небето. Възрастната пеперуда се храни с нектара на цветята, като по този начин насърчава кръстосаното опрашване на растенията.
И гъсеницата, и какавидата не приличат на пеперуда. Това развитие на животните се нарича индиректен . Материал от сайта
При жабите индиректното развитие започва с появата на попова лъжица от яйцето ( ориз. 17).Освен това не изглежда като възрастно животно. Поповата лъжица диша с хриле и живее само във вода. Първоначално той изобщо няма крайници, но има опашка, с която се движи. С течение на времето се появяват задните крайници, след това предните крайници растат. Опашката се скъсява и напълно изчезва, докато животното достигне сушата. Вместо хриле се образуват бели дробове, които животното използва за дишане на сушата.
Растежът и развитието са характерни само за живите същества. Това ги отличава от неживата природа.
1. Директно развитие- развитие, при което възникващият организъм е идентичен по структура с възрастния организъм, но е с по-малки размери и няма полова зрялост. По-нататъшно развитиесвързано с увеличаване на размера и придобиване на полова зрялост. Например: развитието на влечуги, птици, бозайници.
2. Непряко развитие(развитие на ларви, развитие с метаморфоза) - възникващият организъм се различава по структура от възрастния организъм, обикновено е по-прост по структура, може да има специфични органи, такъв ембрион се нарича ларва. Ларвата се храни, расте и с течение на времето органите на ларвата се заменят с органи, характерни за възрастния организъм (имаго). Например: развитието на жаба, някои насекоми, различни червеи. Постембрионално развитиепридружен от растеж.
Билет номер 26.Биосоциалната природа на човека като отражение на еволюционно обусловената йерархия на живата природа. Значението на човешкото биологично наследство в съвременни условияживот.
На планетата, сред другите същества, хората имат уникално място, което се дължи на придобиването им в процеса на антропогенезата на особено качество - социална същност. Това означава, че вече не биологичните механизми, а предимно социалната структура, интелигентността, производството и труда осигуряват оцеляването, световното и дори космическото заселване и благосъстоянието на човечеството. Социалността обаче не противопоставя хората на останалата жива природа. Лицето остава включено в системата органичен свят. Този свят се оформя и развива през по-голямата част от историята на планетата, независимо от човешкия фактор; Човечеството представлява уникален, но неразделен компонент на биосферата. Изтъкнатият руски патолог И. В. Давидовски пише, че естествеността и законността на болестите произтичат от основните свойства на живота, а именно от универсалното и най-важното свойствоорганизми - адаптират се към променящите се условия на околната среда. Според него пълнотата на такава адаптация е пълнотата на здравето.
Билет №27Гаметогенезата или предембрионалното развитие е процес на узряване на зародишни клетки или гамети. Тъй като по време на гаметогенезата специализацията на яйцеклетките и спермата се извършва в различни посоки, обикновено се разграничават съответно оогенезата и сперматогенезата. Гаметогенезата присъства естествено в жизнен цикълредица протозои, водорасли, гъби, спори и голосеменни, както и многоклетъчни животни. В някои групи гаметите са вторично редуцирани (торбести и базидиомицети, цъфтящи растения). Процесите на гаметогенезата са изследвани най-подробно при многоклетъчните животни.
Гаметогенеза
(от гамета и гръцки генезис - произход), процесът на развитие и образуване на зародишни клетки - гамети. G. мъжки гамети (сперматозоиди, сперматозоиди) се наричат сперматогенеза, женски гамети (яйца) - оогенеза. При животните и растенията метаболизмът протича по различен начин в зависимост от мястото на мейозата в жизнения цикъл на тези организми.
При многоклетъчните животни размножаването се извършва в специални органи - гонадите или гонадите (яйчници, тестиси и хермафродитни гонади) и се състои от три основни етапа: 1) възпроизвеждане на първични зародишни клетки - гаметогония (сперматогония и оогония) чрез серия от последователни митози, 2) растежът и узряването на тези клетки сега се наричат гаметоцити (сперматоцити и ооцити), които, подобно на гаметогония, имат пълен (предимно диплоиден) набор от хромозоми. По това време се случва основното събитие на покълването при животните - разделянето на гаметоцитите чрез мейоза, което води до намаляване (наполовина) на броя на хромозомите в тези клетки и превръщането им в хаплоидни клетки (виж Хаплоид) - сперматиди и оотиди; 3) образуване на сперма (или сперма) и яйцеклетки; в този случай яйцата са облечени с редица зародишни мембрани, а сперматозоидите придобиват флагели, които осигуряват тяхната мобилност. При женските от много животински видове мейозата и образуването на яйцеклетки завършват, след като спермата е проникнала в цитоплазмата на яйцеклетката, но преди сливането на ядрото на спермата и яйцеклетката.
При растенията метаболизмът е отделен от мейозата и започва в хаплоидните клетки - в спорите (в висши растения- микроспори и мегаспори). От спорите се развива сексуалното поколение на растението - хаплоиден гаметофит, в чиито генитални органи - гаметангии (мъжки - антеридии, женски - архегонии) чрез митоза, Големенни и покритосеменни растения, при които сперматогенезата се извършва директно в покълналата микроспора - поленова клетка. Във всички по-ниски и по-високи спорови растения G. в антеридиите е многократно клетъчно делене, в резултат на което образуването голям броймалки подвижни сперматозоиди. Ж. в архегонии - образуването на едно, две или няколко яйца. При голосеменните и покритосеменните растения мъжкото размножаване се състои от разделяне (чрез митоза) на поленовите клетъчни ядра на генеративни и вегетативни и по-нататъшно разделяне (също чрез митоза) на генеративните ядра на две сперматозоиди. Това разделение става в покълващата поленова тръба. Женското покълване при покритосеменните е отделянето на една яйцеклетка чрез митоза в рамките на ембрионален сак с 8 ядра. Основната разлика между гинекологията при животни и растения: при животните тя съчетава трансформацията на клетките от диплоидни към хаплоидни и образуването на хаплоидни гамети; при растенията покълването се свежда до образуването на гамети от хаплоидни клетки.
Гаметите (от гръцки ?????? - съпруга, ??????? - съпруг) са репродуктивни клетки, които имат хаплоиден (единичен) набор от хромозоми и участват в гаметичната, по-специално сексуална репродукция. Когато две гамети се слеят по време на половия процес, се образува зигота, която се развива в индивид (или група от индивиди) с наследствените характеристики на двата родителски организма, които са произвели гаметите.
При някои видове е възможно и отделна гамета (неоплодена яйцеклетка) да се развие в тялото – партеногенеза.
Морфология на гаметите и видове гаметогамия
Морфология на гаметите различни видовее доста разнообразен, докато произведените гамети могат да се различават по хромозомен набор (ако видът е хетерогаметичен), размер и мобилност (способност за самостоятелно движение), докато гаметичният диморфизъм при различните видове варира в широки граници - от липсата на диморфизъм под формата на изогамия до крайните му проявления под формата на оогамия.
Изогамия
Ако сливащите се гамети не се различават морфологично една от друга по размер, структура и хромозомен състав, тогава те се наричат изогамети или асексуални гамети. Такива гамети са подвижни, могат да носят флагели или да бъдат амебоидни. Изогамията е характерна за много водорасли.
Анизогамия (хетерогамия)
Гаметите, способни на сливане, варират по размер, подвижните микрогамети носят флагели, макрогаметите могат да бъдат или подвижни (много водорасли), или неподвижни (макрогаметите на много протисти нямат камшичета).
Гаметите на един биологичен вид, способни на сливане, се различават рязко по размер и подвижност в два типа: малки подвижни мъжки гамети - сперматозоиди - и големи неподвижни женски гамети - яйца. Разликата в размера на гаметите се дължи на факта, че яйцата съдържат запас от хранителни вещества, достатъчни да осигурят първите няколко деления на зиготата по време на нейното развитие в ембриона.
Мъжките гамети - сперматозоиди - на животни и много растения са подвижни и обикновено носят един или повече камшичета, с изключение на мъжките гамети на семенните растения - сперматозоиди - без камшичета, които се доставят до яйцеклетката по време на покълването на поленовата тръба, както и като сперма без флагели (сперма) на нематоди и членестоноги.
Въпреки че сперматозоидите носят митохондрии, при оогамията само ядрената ДНК се предава от мъжката гамета към зиготата (а в случая на растенията, пластидната ДНК) обикновено се наследява от зиготата само от яйцеклетката.
Билет №28. Неконвенционално унаследяване (геномен импринтинг, еднородителска дисомия, експанзия на тринуклеотидни повторения, митохондриално унаследяване).
РАЗШИРЯВАНЕ НА ТРИНУКЛЕОТИДНИ ФРАГМЕНТИ - патологично състояние: вариант на генетична мутация, характеризираща се с появата на "безсмислени" тринуклеотидни повторения в ДНК, което може да доведе до дезорганизация на функционирането на ДНК или синтеза на патологичен протеин, който се натрупва в клетките, което води до клетъчна смърт. Той е в основата на редица заболявания (болест на Хънтингтън, болест на Кенеди, спиноцеребеларна дегенерация и др.), чиято тежест зависи от броя на тринуклеотидните повторения. Обща характеристикатази група заболявания - по-ранно начало и увеличаване на тежестта на клиничните им прояви от поколение на поколение, което обикновено отразява увеличаване на броя на тринуклеотидните повторения (феномен на очакване). IN напоследъкИма и друг вид наследяване -митохондриална. Митохондриите се пренасят с цитоплазмата на яйцата. Сперматозоидите нямат митохондрии, тъй като цитоплазмата се елиминира по време на узряването на мъжките зародишни клетки. Едно яйце съдържа около 25 000 митохондрии. Всяка митохондрия съдържа кръгова хромозома. Генни мутацииоткрит в митохондриалната ДНК при атрофия на оптичния нерв на Leberaf, митохондриални миопатии и прогресивна офталмоплегия. Болестите, причинени от този тип наследственост, се предават еднакво от майка на дъщери и синове. Болните бащи не предават болестта нито на дъщерите, нито на синовете си.
Геномният импринтинг е епигенетичен процес, при който експресията на определени гени се осъществява в зависимост от това от кой родител идва генният алел. Това е ненаследствен процес, който не подлежи на Менделово наследяване. Генният импринтинг причинява експресията на генни алели, получени от майката в случай на гените H19 или CDKN1C и от бащата в случая на гена IGF2. Отпечатването на някои гени в генома е показано при насекоми, бозайници и цъфтящи растения.
Генното отпечатване се осъществява чрез процеса на метилиране на ДНК. Ако по някаква причина отпечатването не работи, това може да доведе до генетични нарушения(напр. синдром на Prader-Willi).
Еднородителската дисомия, тоест наследяването на двете копия на цяла хромозома или част от нея от единия родител (при липса на съответен генетичен материал от другия родител), е изключение от менделските принципи на наследяване. Среща се рядко и причинява например синдром на Prader-Willi и синдром на Angelman.
Ролята на дисомията в патологията до голяма степен се утежнява от геномно отпечатване, което води до неравномерно изразяване на майчините и бащините копия на гена.
Възможен механизъм на дисомия е елиминирането на допълнителна хромозома в плода с тризомия в ранните етапи на ембриогенезата. Заболяването се проявява, когато се елиминира допълнителна хромозома, произхождаща от нормална гамета.
Еднородителска дисомия е описана при кистозна фиброза, където и двата мутантни алела са наследени от един и същи родител. В такива случаи дисомията имитира автозомно рецесивно унаследяване.
При 20-30% от пациентите със синдром на Prader-Willi, които имат нормален кариотип според цитогенетични изследвания, дисомията на майчината хромозома 15 се открива с помощта на молекулярно-биологични методи. Бащината 15-та хромозома липсва при такива пациенти.
Смята се, че еднородителската дисомия е причина за вътрематочно забавяне на растежа, умствена изостаналост и микроцефалия. Тези предположения все още не са потвърдени от молекулярно-биологични изследвания.
Билет № 29 SM. номер 2
Билет №30
Фенотип - (от гръцката дума phainotip - разкривам, разкривам) набор от характеристики, присъщи на индивида на определен етап от развитието. Фенотипът се формира на базата на генотипа, опосредстван от редица фактори на средата. При диплоидните организми доминантните гени се появяват във фенотипа.
Фенотипът е набор от външни и вътрешни характеристики на организма, придобити в резултат на онтогенезата (индивидуалното развитие)
Въпреки привидно стриктната си дефиниция, понятието фенотип има някои несигурности. Първо, повечето от молекулите и структурите, кодирани от генетичния материал, не се забелязват във външния вид на организма, въпреки че са част от фенотипа. Например точно такъв е случаят с човешките кръвни групи. Следователно разширената дефиниция на фенотипа трябва да включва характеристики, които могат да бъдат открити чрез технически, медицински или диагностични процедури. Друго, по-радикално разширение може да включва научено поведение или дори влияние на организма върху средаи други организми. Например, според Ричард Докинс, майката на бобъра, както и неговите резци, могат да се считат за фенотип на гените на бобъра.
Фенотипът може да се определи като „пренасяне“ на генетична информация към факторите на околната среда. При първо приближение можем да говорим за две характеристики на фенотипа: а) броят на посоките на отстраняване характеризира броя на факторите на околната среда, към които фенотипът е чувствителен - измерението на фенотипа; б) "дистанцията" на отстраняване характеризира степента на чувствителност на фенотипа към даден фактор на околната среда. Заедно тези характеристики определят богатството и развитието на фенотипа. Колкото по-многоизмерен е фенотипът и колкото по-чувствителен е, толкова по-богат е фенотипът от генотипа. Ако сравним вирус, бактерия, аскарис, жаба и човек, тогава богатството на фенотипа в тази серия се увеличава.
Геном - целия комплект наследствен материалсъдържащи се в хаплоидния набор от хромозоми на клетките на даден тип организъм. Осигурява формирането на видовите характеристики на организмите по време на онтогенезата. Генотипът е набор от гени, образувани по време на половото размножаване по време на процеса на оплождане чрез комбиниране на геномите на две родителски клетки, генетичната конституция на организма, която е съвкупността от всички наследствени наклонности на неговите клетки, съдържащи се в техните хромозомен набор- кариотип. Фенотип - видови и индивидуални морфологични, физиологични и биохимични свойства навсякъде индивидуално развитие. Водещата роля във формирането на фенотипа е наследствена информациясъдържащи се в генотипа. Заедно с това резултатът от наследствената програма (в генотипа) зависи от условията, в които се осъществява този процес. В случай на хетерозиготност, развитието на тази черта ще зависи от взаимодействието на алелни гени. Доминирането е взаимодействие на алелни гени, при което проявлението на един от алелите (А) не зависи от наличието на другия (А’) в генотипа. Този алел е доминиращ, вторият е рецесивен (пример: кръвна група). Непълно доминиране - фенотипът на хетерозиготите BB' се различава от фенотипа на хомозиготите и за двата алела (BB, BB'B') чрез междинното проявление на признака. Това се случва, защото алел, способен да формира нормална черта, се открива при хетерозиготите в двойна доза BB, а при хомозиготите BB'. Генотипите се различават по изразеност (степен на изразеност на признака). Пример: заболявания при хора, които се проявяват клинично при хетерозиготите и завършват със смърт при хомозиготите. Кодоминантност - всеки от алелите проявява своя ефект, което води до междинна версия на признака (Кръвна група, алели, които поотделно образуват 2 и 3 кръвни групи, заедно образуват 4). Алелното изключване е вид взаимодействие на алелни гени в генотип. Например, инактивирането на един от алелите на Х-хромозомата допринася за факта, че различни алели се проявяват фенотипно в различни клетки на тялото, мозайка от функциониращата хромозома.
Билет №31. Генетична хомеостаза и механизми за нейното осигуряване на различни нива на организация на живота.
Генетичната ХОМЕОСТАЗА е способността на популацията да поддържа динамичен баланс на генетичния състав, който осигурява нейната жизнеспособност. Хомеостатичните системи притежават следните свойства:
Нестабилност на системата: тества как тя може най-добре да се адаптира Стремеж към баланс: всички вътрешни, структурни и функционална организациясистеми помага за поддържане на баланс Непредсказуемост: резултатът от определено действие често може да се различава от очакваното.
Механизми на хомеостазата: обратна връзка Когато настъпи промяна в променливите, има два основни типа обратна връзка, или обратна връзка, на която системата реагира: Отрицателна обратна връзка, която се изразява в реакция, при която системата реагира по начин, който обръща посоката на промяната. Тъй като обратната връзка служи за поддържане на постоянството на системата, тя позволява да се поддържа хомеостазата. Например, когато концентрацията въглероден диоксидувеличава в човешкото тяло, идва сигнал до белите дробове да увеличат своята активност и да издишат повече въглероден диоксид. Терморегулацията е друг пример за отрицателна обратна връзка. Когато телесната температура се повиши (или спадне), терморецепторите в кожата и хипоталамуса регистрират промяната, задействайки сигнал от мозъка. Този сигнал от своя страна предизвиква реакция - понижаване на температурата (или повишаване), което се изразява в увеличаване на изменението на променливата. Има дестабилизиращ ефект и следователно не води до хомеостаза. Положителната обратна връзка е по-рядко срещана в природните системи, но също има своите приложения. Например при нервите прагът електрически потенциалпредизвиква генериране на много по-голям потенциал за действие. Съсирването на кръвта и раждането са други примери за положителна обратна връзка. Докато отрицателната обратна връзка позволява връщане към хомеостатично състояние, положителната обратна връзка се използва за преминаване към изцяло ново (и може би по-малко желано) състояние на хомеостаза, ситуация, наречена „метастабилност“. Такива катастрофални промени могат да настъпят, например, с увеличаване на хранителните вещества в чистите реки, което води до хомеостатично състояние на висока еутрофикация (свръхрастеж на речното корито с водорасли) и мътност.
Билет №32Сексуалният процес и еволюцията на неговата форма на гамети. Зиготно лекарство. Задача за хемофилия
Билет №33Транскрипция.Алтернативен сплайсинг
Билет № 34, 47.Биологични ритми и фактори на околната среда. Хронобиология и хрономедицина, понятието десинхроноза.
Хронобиология(от „Chrono“, „Chronos“ - „време“) - област на науката, която изучава периодични (циклични) явления, които се случват в живите организми с течение на времето, и тяхната адаптация към слънчеви и лунни ритми. Тези цикли се наричат биологични ритми (БР). Хронобиологичните изследвания включват, но не се ограничават до, работа в областта на сравнителната анатомия, физиологията, генетиката, молекулярната биология и поведенческата биология на организмите. Други аспекти включват изследване на развитието, възпроизводството, екологията и еволюцията на видовете.
Описание: Синхронизирането на нивото и продължителността на биологичната активност с външните фактори в живите организми се случва по време на много значими биологични процеси. Случва се
· при животните (хранене, сън, чифтосване, зимуване, миграция, клетъчна регенерация и др.),
· в растенията (движения на листата, фотосинтеза и др.).
Най-важният ритъм в хронобиологията е циркадният ритъм, приблизително 24-часовият цикъл на физиологичните процеси в растенията и животните. (Думата "циркаден" идва от латински - "circa" означава "около", "приблизително", а "dias" - "ден", "ден", т.е. "циркаден" или "циркадиан" означава "циркаден") .
Има и други важни цикли:
· инфрадиан, по-дългосрочен, като годишните цикли на миграция или размножаване, открити при някои животни, или човешкия менструален цикъл.
ултрадианни ритми, кратки цикли като 90-минутен REM цикъл на съня при хора, 4-часов назален цикъл или 3-часов цикъл на производство на растежен хормон.
Периодичните ритми, които обикновено се наблюдават при морските животни, често следват (приблизително) 12-часовия преход от прилив към отлив и обратно. Хрономедицинае област от медицината, която използва идеята за биологични ритми, които се изучават в рамките на хронобиологията. Биологичните ритми са ритмични прояви на времевата структура на тялото, следователно хрономедицината не се ограничава само до биологичните ритми, а се опитва да разгледа цялата „времева структура на тялото“ като цяло. Хрономедицината (както и самата хронобиология) е млада област на интердисциплинарни изследвания, които са в процес на превръщане. В хрономедицината се използват методи за математическа обработка на времеви редове, които се използват за анализ на ритмичните прояви на физиологичните процеси в организма. Така хрономедицината се озовава в пресечната точка на науките: медицина (диагностика и лечение на заболявания), хронобиология. (разработване на теоретични концепции) и математика (разработване на методи математически анализритмични прояви). Десинхроноза (от латински de- - префикс, означаващ отстраняване и гръцки synchronos - едновременно) - промяна в различни физиологични и психични функции на тялото в резултат на нарушаване на циркадните ритми на неговите функционални системи. Причини за D.: несъответствие на функционалните ритми на тялото с показанията на външни сензори за време, например по време на трансмеридионални полети, полети на значителни разстояния в посока на ширината; постоянно несъответствие във фазата на ритъма сън-събуждане (работа на вечерни и нощни смени); частично или пълно отсъствиеустройства с обичайно време. Признаци на D.: лош сън, загуба на апетит, раздразнителност, намалена работоспособност, апатия, летаргия. Продължителността на такива нарушения е от 1 до 14 дни.
Номер на билета 35.Профилактика наследствени заболяванияи заболявания с наследствена предразположеност. Пренатална диагностика, нейните методи и възможности.
Ограничени функциилечението на наследствени заболявания и предсказуемото естество на предаването на гени от поколение на поколение ни принудиха да се съсредоточим върху превенцията като най-надеждна и ефективен начин предотвратяване на тези заболявания. Превантивните методи включват генетично изследване, медицинско генетично консултиране и пренатална диагностика. Най-ефективната мярка за предотвратяване на наследствени заболявания е идентифицирането на хетерозиготни носители на мутация, тъй като това може да предотврати раждането на първото болно дете в рискови семейства. Роднините на пациента вероятно са хетерозиготни носители на мутантни алели, следователно, в случаите, когато това е възможно, те се изследват първо. За болестите, свързани с пола, това се отнася за роднини по женски - сестри, дъщери и лели на пробанда. Тяхната диагноза е особено важна, тъй като вероятността да има болни синове в потомството на носители на мутация е много висока и не зависи от генотипа на съпруга. При автозомно-рецесивни заболявания половината от братята и братята на родителите и две трети от здравите братя и братя на пациента ще бъдат хетерозиготни носители на мутацията. Следователно, в тези семейства, където молекулярната идентификация на мутантни алели е принципно възможна, е необходимо да се изследва максимален брой роднини на болния пробанд, за да се идентифицират хетерозиготни носители. Понякога в големи семейства с обширни родословия е възможно да се проследи наследяването на неидентифицирани мутации, като се използват индиректни молекулярни диагностични методи. За заболявания, които са често срещани в определени популации или етнически групи и са причинени от наличието на един или повече преобладаващи и лесно разпознаваеми мутантни алели, е възможно да се проведе пълен скрининг за хетерозиготно носителство на тези мутации сред определени групи от населението, например сред бременни жени или сред новородени. Смята се, че такъв скрининг е икономически оправдан, ако процедурата идентифицира алели, които съставляват поне 90-95% от всички мутации на даден ген в изследваната популация. Носителите на мутации, установени при такива прегледи, също са рискова група и техните съпрузи впоследствие трябва да бъдат тествани по същия начин. Въпреки това, дори ако мутацията се открие само при един от родителите, вероятността да имате засегнато дете е малко по-висока от честотата на популацията, но, разбира се, значително по-малка от 25%. Точната стойност на този риск зависи от общия процент на мутация на съответния ген в популацията. В такива семейства (по желание на родителите) може да се извърши и пренатална диагностика и да се проследи унаследяването на мутантния алел. При липса на тази мутация в плода, прогнозата се счита за благоприятна, независимо от това кои алели детето получава от втория съпруг.
От превантивна гледна точка е препоръчително всички наследствени патологии да се разделят на три категории:
1) новопоявили се мутации (предимно анеуплоидии и тежки форми на доминантни мутации);
2) наследени от предишни поколения (както генетични, така и хромозомни);
3) заболявания с наследствена предразположеност.
Има първична профилактика на наследствени патологии и вторична профилактика на наследствени патологии.
Първичната превенция се отнася до мерки, които трябва да предотвратят зачеването или раждането на болно дете.
Предотвратяването на нововъзникващи мутации трябва да се сведе до намаляване на скоростта на мутационния процес. Последното протича интензивно.
Съвременната основа за превенция на наследствената патология са теоретичните разработки в областта на човешката генетика и медицина, които позволиха да се разбере:
1) молекулярната природа на наследствените заболявания, механизмите и процесите на тяхното развитие в пре- и постнаталния период;
2) модели на устойчивост на мутации (а понякога и разпространение) в семейства и популации;
3) процеси на възникване и образуване на мутации в зародишни и соматични клетки.
Пренатална диагностика- пренатална диагностика, за откриване на патология на етапа на вътрематочно развитие. Позволява откриване на повече от 90% от фетусите със синдром на Даун (тризомия 21); тризомия 18 (известна като синдром на Едуардс) около 97%, повече от 40% от нарушенията на сърдечното развитие и др. Ако плодът има заболяване, родителите, с помощта на лекар консултант, внимателно претеглят възможностите на съвременната медицина и своите собствени по отношение на рехабилитацията на детето. В резултат на това семействовзема решение за съдбата на детето и решава дали да продължи бременността или да я прекъсне. Пренаталната диагностика включва и установяване на бащинство в ранните етапи на бременността, както и определяне на пола на детето.
Концепцията за постембрионално развитие
След раждането на организма започва следващият етап от индивидуалното развитие. В биологията се нарича постембрионален или постембрионален стадий на онтогенезата (постембриогенеза).
Определение 1
Постембрионален стадий на развитие е периодът на развитие на организма от момента на раждането до неговата смърт.
Някои учени смятат, че постембриогенезата е периодът от раждането до началото на пубертета и способността за възпроизвеждане. Но много организми умират след етапа на размножаване. Следователно това е по-скоро философски въпрос, отколкото научен.
По време на етапа на гладуване тялото расте и се развива. Нека припомним, че растежът е увеличаване на размера на тялото поради метаболизма и деленето на клетките, а развитието е качествените промени в тялото. Учените разграничават два вида постембриогенеза: пряка и индиректна.
Директно постембрионално развитие
Определение 2
Директен тип ембрионално развитие - това е вид индивидуално развитие на организмите, при което роденият индивид като цяло прилича на възрастен („подобен на имаго“).
Директното развитие възниква в резултат на ембрионизация.
Определение 3
Ембрионизация - това е явление, когато ембрионалният период се удължава поради храненето на ембриона с ресурсите на тялото на майката или резервните хранителни вещества на яйцето.
Ембрионизацията е обща за влечуги, риби, птици и бозайници. Биологично значениеТова явление е, че животното се появява (ражда се или се излюпва) на по-висок етап на развитие. Това повишава способността му да издържа на факторите на околната среда. При плацентарни бозайници, някои торбести, акули и скорпиони една от ембрионалните мембрани се слива със стените на разширената част на яйцепровода (матката) по такъв начин, че хранителните вещества и кислородът навлизат в ембриона чрез кръвта на майката и метаболитни продукти се екскретират. Процесът на раждане на такъв ембрион се нарича истинско живо раждане .
Определение 4
Ако ембрионът се развива благодарение на резервните вещества на яйцето в средата на тялото на майката и се освобождава от мембраните на яйцето, докато все още е в репродуктивните пътища на женската, тогава това явление се нарича яйцеживородност .
Наблюдава се при някои видове змии, гущери, аквариумни риби и земни бръмбари.
Определение 5
Ако ембрионът се развива в яйце извън тялото на майката и го напуска в околната среда, тогава това явление се нарича яйцевидност .
Характерно е за повечето влечуги, птици, членестоноги, яйценосни бозайници (птицечовка, ехидна) и др. Директно развитие е характерно за някои кишечнополостни, ресничести и олигохетни червеи, ракообразни, паяци, скорпиони, мекотели, хрущялни риби, влечуги, птици и бозайници. .
Индиректно постембрионално развитие
Определение 6
Непряко развитие (метаморфоза) е процес, придружен от дълбоки промени в структурата на тялото, поради което ларвата се превръща във възрастен (имаго).
Процесите на метаморфоза протичат в няколко последователни етапа. На всеки от тези етапи (фази) животното има определени характерни особеностиструктура и функции. Трансформациите могат да бъдат пълни и непълни (пълна и непълна метаморфоза).
За насекоми с пълна трансформация В развитието се разграничават фазите яйце, ларва, какавида и имаго (възрастен полово зрял индивид). Това са представители на насекоми като бръмбари, пеперуди, хименоптери и бълхи. Фазата на какавидата е от особено значение. На този етап настъпват радикални промени вътрешни органиларви и образуване на тъкани и органи на възрастно насекомо.
При непълна трансформация Разграничават се фазите на яйце, възрастноподобна ларва и възрастен. Непълна метаморфоза е налице при дървеници, водни кончета, хлебарки, правокрили и въшки.
Непрякото развитие е известно в много коелентерни, плоски, кръгли и анелиди, повечето бодлокожи мекотели, костни риби и земноводни.
Растеж и регенерация
По време на постембрионалното развитие организмите растат. Този процес, както бе споменато по-горе, възниква поради пластичен обмен. То е характерно и за клетъчното ниво на организация на живите същества. Клетъчният растеж се случва по време на интерфазата.
Растежът на организмите може да бъде ограничен или неограничен. Ограничен растеж наблюдава се, ако индивидът спре да расте, след като достигне някакъв размер, придобивайки способността да се възпроизвежда. Той е присъщ на всички едноклетъчни организми, членестоноги, птици и бозайници.
В случай неограничен растеж нарастване на размера и масата на организмите става до тяхната смърт. Това явление е характерно за повечето висши растения, многоклетъчни водорасли, тении и пръстеновидни червеи, мекотели, риби и влечуги. В зависимост от характеристиките на онтогенезата и структурата на обвивката на тялото, растежът може да бъде неограничен. непрекъснати и периодични. Растежът на живите организми зависи от особеностите на наследствеността и се регулира при растенията от фитохормони, а при животните от хормони и неврохормони.
Способността на тялото да се регенерира играе важна роля в онтогенезата.
Определение 7
Регенерация - това е способността на тялото да възстановява тялото до изгубени или повредени части от тялото, както и да възстановява целия организъм от определена част от него.
Това свойство е общобиологично качество и е в основата на процесите на вегетативно размножаване. Различните групи живи организми имат различни способности за регенерация. Колкото по-високо е нивото на организация на организмите, толкова по-ниска е способността за регенерация. При птиците и бозайниците това качество се запазва само под формата на зарастване на рани, сливане на кости и възстановяване на определени клетки и тъкани.
В постембрионалната онтогенеза се разграничават юношеският и пубертетният период, както и периодът на старостта, завършващ със смъртта.
Ювенилен период.Този период (от лат. ювенилис- млад) се определя от времето от раждането на организма до пубертета. Протича по различен начин и зависи от вида на онтогенезата на организмите. Този период се характеризира с пряко или косвено развитие.
При организмите, които се характеризират с директно развитие (много безгръбначни, риби, влечуги, птици, бозайници, хора), излюпените от яйчени черупки или новородените са подобни на възрастните форми, като се различават от последните само по по-малки размери, както и като недоразвитие на отделни органи и несъвършени пропорции на тялото (фиг. 30).
Характерна особеност на растежа в ювенилния период на организмите, подлежащи на пряко развитие, е, че се увеличават броят и размерите на клетките и се променят пропорциите на тялото. Човешкият растеж през различни периоди от неговата онтогенеза е показан на фиг. 31. Растежът на различните човешки органи е неравномерен. Например, растежът на главата завършва в детството, краката достигат пропорционален размер до около 10 години. Външните полови органи растат много бързо на възраст между 12 и 14 години. Прави се разлика между определен и неопределен растеж. Определен растеж е характерен за организми, които спират да растат на определена възраст,
например насекоми, бозайници, хора. Неопределеният растеж е характерен за организми, които растат през целия си живот, например мекотели, риби, земноводни, влечуги и много растителни видове.
ориз. 30.Пряко и непряко развитие на организми от различни видове
В случай на индиректно развитие, организмите претърпяват трансформации, наречени метаморфози (от лат. метаморфоза -трансформация).
ориз. 31.Растеж и развитие в различни периоди от онтогенезата на човека
Те представляват модификации на организмите по време на развитието. Метаморфозите са широко разпространени в червеи (хидра, медуза, коралови полипи), плоски червеи (фасциола), кръгли червеи (кръгли червеи), мекотели (стриди, миди, октоподи), членестоноги (раци, речни раци, омари, скариди, скорпиони, паяци, акари) , насекоми) и дори при някои хордови (ципести и земноводни). В този случай се разграничават пълни и непълни метаморфози. Най-изразителните форми на метаморфоза се наблюдават при насекоми, които претърпяват както непълна, така и пълна метаморфоза.
Непълната трансформация е развитие, при което от черупките на яйцата възниква организъм, чиято структура е подобна на структурата на възрастен организъм, но размерът му е много по-малък. Такъв организъм се нарича ларва.
В процеса на растеж и развитие размерът на ларвите се увеличава, но съществуващото хитинизирано покритие предотвратява по-нататъшното увеличаване на размера на тялото, което води до линеене, т.е. отделяне на хитинизираното покритие, под което има мека кутикула. Последният се изправя и това е придружено от увеличаване на размера на животното. След няколко линеения животното достига зрялост. Непълната трансформация е типична, например, в случай на развитие на дървеници.
Пълната метаморфоза е развитие, при което от черупките на яйцата се освобождава ларва, значително различна
в структура от възрастни индивиди. Например при пеперудите и много насекоми ларвите са гъсеници. Гъсениците са обект на линеене и могат да се линят няколко пъти, след което се превръщат в какавиди. От последните се развиват възрастни форми (имаго), които не се различават от изходните. При гръбначните животни метаморфозата се среща при земноводните и костните риби. Ларвният стадий се характеризира с наличието на временни органи, които или повтарят характеристиките на предците, или имат ясно адаптивно значение. Например попова лъжица, която е ларвната форма на жаба и повтаря характеристиките на оригиналната форма, се характеризира с форма, подобна на риба, наличиетои един кръг на кръвообращението. Адаптивните характеристики на поповите лъжички са техните смукала и дълги черва. Характерно за ларвните форми е също, че в сравнение с възрастните форми те са приспособени за живот в съвършено различни условия, заемат различна екологична ниша и различно място в хранителната верига. Например, ларвите на жабата имат хрилно дишане, докато възрастните форми имат белодробно дишане. За разлика от възрастните форми, които са месоядни, ларвите на жабата се хранят с растителна храна.
Последователността от събития в развитието на организмите често се нарича жизнени цикли, които могат да бъдат прости или сложни. Най-простите цикли на развитие са характерни например за бозайниците, когато организмът се развива от оплодена яйцеклетка, която отново произвежда яйца и т.н. Сложните биологични цикли са цикли при животните, които се характеризират с развитие с метаморфоза. Познания за биологичните цикли има практическо значение, особено в случаите, когато организмите са патогени или носители на патогени при животни и растения.
Развитието и диференциацията, свързани с метаморфозата, са резултат от естествен подбор, поради което много ларвни форми, като гъсеници на насекоми и попови лъжички на жаби, са по-добре адаптирани към околната среда, отколкото възрастните полово зрели форми.
Пубертет.Този период се нарича още зрял и се свързва с половата зрялост на организмите. Развитието на организмите през този период достига своя максимум.
За растежа и развитието в постембрионалния период голямо влияниеимат фактори на околната среда. За растенията решаващи фактори са светлината, влажността, температурата, количеството и качеството на хранителните вещества в почвата. За животните адекватното хранене е от първостепенно значение (наличието на протеини, въглехидрати, липиди, минерални соли, витамини, микроелементи във фуража). Кислородът, температурата, светлината (синтеза на витамин D) също са важни.
Растежът и индивидуалното развитие на животинските организми се подчиняват на неврохуморална регулация чрез хуморални и нервни регулаторни механизми. В растенията са открити хормоноподобни хормони активни вещества, наречени фитохормони. Последните оказват влияние върху жизнените функции на растителните организми.
В животинските клетки по време на техните жизнени процеси се синтезират химически активни вещества, които влияят на жизнените процеси. Нервните клетки на безгръбначните и гръбначните животни произвеждат вещества, наречени невросекрети. Жлезите с вътрешна секреция или вътрешна секреция също отделят вещества, наречени хормони. Ендокринните жлези, особено тези, свързани с растежа и развитието, се регулират от невросекреции. При членестоногите регулирането на растежа и развитието е много добре илюстрирано от ефекта на хормоните върху линеенето. Синтезът на ларвните секрети от клетките се регулира от хормони, които се натрупват в мозъка. Специална жлеза в ракообразните произвежда хормон, който инхибира линеенето. Нивата на тези хормони определят честотата на линеене. При насекомите е установена хормонална регулация на съзряването и диапаузата на яйцата.
При гръбначните ендокринните жлези са хипофизата, епифизата, щитовидната жлеза, паращитовидната жлеза, панкреасът, надбъбречните жлези и половите жлези, които са тясно свързани помежду си. Хипофизната жлеза при гръбначните животни произвежда гонадотропен хормон, който стимулира дейността на половите жлези. При хората хормонът на хипофизата влияе върху растежа. При дефицит се развива нанизъм, при излишък се развива гигантизъм. Епифизната жлеза произвежда хормон, който влияе върху сезонните колебания в сексуалната активност на животните. Хормонът на щитовидната жлеза влияе върху метаморфозата на насекомите и земноводните. При бозайниците недостатъчното развитие на щитовидната жлеза води до забавяне на растежа и недоразвитие на гениталните органи. При хората, поради дефект в щитовидната жлеза, осификацията и растежът се забавят.
(нанизъм), пубертетът не настъпва, спира умствено развитие(кретинизъм). Надбъбречните жлези произвеждат хормони, които влияят на метаболизма, растежа и диференциацията на клетките. Половите жлези произвеждат полови хормони, които определят вторичните полови белези. Отстраняването на половите жлези води до необратими промени в редица характеристики. Например при кастрираните петли растежът на гребена спира и се губи половият инстинкт. Кастриран мъж придобива външна прилика с жена (брадата и косата не растат по кожата, мазнините се отлагат в областта на гърдите и таза, тембърът на гласа се запазва и др.).
Растителните фитохормони са ауксини, цитокинини и гиберелини. Те регулират растежа и деленето на клетките, образуването на нови корени, развитието на цветовете и други свойства на растенията.
Във всички периоди на онтогенезата организмите са способни да възстановяват изгубени или повредени части на тялото. Това свойство на организмите се нарича регенерация,които могат да бъдат физиологични и репаративни.
Физиологична регенерация -Това е замяната на загубени части от тялото по време на живота на тялото. Регенерациите от този тип са много разпространени в животинския свят. Например при членестоногите той е представен от линеене, което е свързано с растежа. При влечугите регенерацията се изразява в подмяна на опашката и люспите, при птиците - перата, ноктите и шпорите. При бозайниците пример за физиологична регенерация е ежегодното отделяне на рога от елени.
Репаративна регенерация -Това е възстановяване на част от тялото на организъм, която е била насилствено откъсната.
Регенерация от този тип е възможна при много животни, но нейните прояви варират. Например, той е често срещан при хидрата и е свързан с размножаването на последните, тъй като целият организъм се регенерира от част. При други организми регенерацията се проявява под формата на способността на отделните органи да се възстановяват след загубата на която и да е част. При хората епителните, съединителните, мускулните и костните тъкани имат доста висока регенеративна способност.
Растенията от много видове също са способни на регенерация. Данни за регенерация имаголяма стойност не само в биологията. Те се използват широко вселско стопанство
, в медицината, по-специално в хирургията.Старостта като етап от онтогенезата.
Старостта е предпоследният етап от онтогенезата на животните и нейната продължителност е определена
общата продължителност на живота, която служи като характеристика на вида и варира при различните животни. Старостта е изследвана най-точно при хората. Съществуват различни определения за човешката старост. По-специално, една от най-популярните дефиниции е, че старостта е натрупването на последователни промени, които съпътстват увеличаването на възрастта на организма и увеличават вероятността от неговото заболяване или смърт. Науката за остаряването на човека се нарича геронтология (от гръцки.герон - старец, старец,лога -
наука). Неговата задача е да изследва моделите на възрастовия преход между зрелостта и смъртта.
При хората се отличава физиологичната старост; старост, свързана с календарната възраст; и преждевременно стареене, причинено от социални фактори и болести. В съответствие с препоръките на СЗО, възрастен човек трябва да се счита за възраст около 60-75 години, а стар - 75 години или повече.
Старостта на човека се характеризира с редица външни и вътрешни признаци.
Сред външните признаци на старостта най-забележими са намаляването на плавността на движенията, промените в позата, намаляването на еластичността на кожата, телесното тегло, стегнатостта и еластичността на мускулите, появата на бръчки по лицето и други части на тялото. тялото и загуба на зъби. Така например, според обобщени данни, човек на 30 години губи 2 зъба (в резултат на загуба), на 40 години - 4 зъба, на 50 години - 8 зъба, а на 60 години - вече 11 зъба. Първата сигнална система претърпява забележими промени (остротата на сетивните органи се притъпява). Например максималното разстояние, на което здрави хораразличават определени идентични звуци, на 20-30 години е 12 м, на 50 години - 10 м, на 60 години - 7 м, а на 70 години - само 4 м. Втората сигнална система също се променя значително (интонацията на речта се променя, гласът става приглушен).
Сред вътрешните признаци, на първо място, трябва да споменем такива признаци като обратното развитие (инволюция) на органите. Наблюдава се намаляване на размера на черния дроб и бъбреците, както и на броя
броят на нефроните в бъбреците (до 80-годишна възраст, почти половината), което намалява функционалността на бъбреците и засяга водно-електролитния метаболизъм. Еластичността на кръвоносните съдове намалява, кръвоснабдяването на тъканите и органите намалява, периферното съдово съпротивление се увеличава. В костите се натрупват неорганични соли, хрущялът се променя (калцира) и способността на органите за регенерация намалява. В клетките настъпват значителни промени, деленето и възстановяването на техния функционален тонус се забавят, водното съдържание намалява, активността на клетъчните ензими намалява, координацията между асимилацията и дисимилацията се нарушава. В мозъка протеиновият синтез е нарушен, което води до образуването на анормални протеини. Вискозитетът се увеличава клетъчни мембрани, синтезът и използването на половите хормони се нарушават и настъпват промени в структурата на невроните.
Настъпват структурни промени в протеините на съединителната тъкан и еластичността на тази тъкан. Имунологичните реакции са отслабени и възможността за автоимунни реакции се увеличава. Функциите на ендокринната система, по-специално на половите жлези, са намалени. Поведението на други признаци в напреднала възраст е показано на фиг. 32.ориз. 32. Промени в някои човешки характеристики с възрастта:
1 - скорост на нервните импулси; 2 - ниво на основен метаболизъм; 3 - сърдечен индекс; 4 - ниво на бъбречна филтрация за инсулин; 5 - дихателни обеми на белите дробове; 6 - ниво на плазмения поток в бъбрецитеЖеланието да се разбере природата на стареенето на тялото съществува от дълго време. В Древна Гърция Хипократ вярва, че стареенето е свързано с прекомерното хранене и недостатъчното излагане на чист въздух. Според Аристотел стареенето се причинява от изразходването на топлинна енергия от тялото. Важността на храната като фактор за стареенето е отбелязана и от Гален. Но
за дълго време Нямаше достатъчно научни данни, за да се разбере обективно този проблем. Едва през 19в. Има известен напредък в изучаването на стареенето и започнаха да се появяват теории за стареенето.което произлиза от експерименти, проведени дори в средата на предишния век от Berthold (1849), който показа, че трансплантацията на тестисите от едно животно на друго е придружено от развитието на вторични полови белези.
По-късно френският физиолог C. Brown-Séquard (1818-1894), въз основа на резултатите от инжектиране на екстракти от тестисите, твърди, че тези инжекции имат благоприятен и подмладяващ ефект. В началото на 20в. Вече съществува схващането, че настъпването на старостта е свързано с угасването на дейността на жлезите с вътрешна секреция, в частност на половите жлези. През 20-30-те години. ХХ век Въз основа на това вярване в различни страни са направени много операции за подмладяване на възрастни или възрастни хора. Например, G. Steinach в Австрия превързва семенните връзки на мъжете, което води до прекратяване на външната секреция на половите жлези и предполагаемо до известно подмладяване. S.A. Воронов във Франция трансплантира тестиси от млади животни на стари и от маймуни на мъже, а Тушнов в СССР подмладява петлите, като им инжектира хистолизати на половите жлези. Всички тези операции доведоха до някои ефекти, но само временни. След тези въздействия процесът на стареене продължи и то още по-интензивно.В началото на 20в. възникна микробиологична теория за стареенето,
чийто създател беше I.I. Мечников, който прави разлика между физиологична и патологична старост. Той вярваше, че човешката старост е патологична, т.е. преждевременно. Основата на идеите на И.И Учението на Мечников за ортобиозата (ортоза -правилно, биос -живот), според който основната причина за стареенето е увреждането на нервните клетки от продукти на интоксикация, образувани в резултат на гниене в дебелото черво. Чрез развиване на доктрината за нормален начин на живот (спазване на хигиенните правила, редовна работа, въздържание от
лоши навици ), И.И. Мечников предложи и начин за потискане на гнилостните чревни бактерии чрез консумация на ферментирали млечни продукти. През 30-те години ХХ век стана широко разпространенатеория за ролята на центрнервна система
(ЦНС) при стареене. Създателят на тази теория е I.P. Павлов, който установи интегриращата роля на централната нервна система за нормалното функциониране на организмите. Последователите на I.P. Експериментите на Павлов върху животни показват, че преждевременното стареене се причинява от нервни сътресения и продължително нервно пренапрежение.формулиран през 30-те години. ХХ век А.А. Богомолец (1881-1946). Той смята, че физиологичната активност на тялото се осигурява от съединителната тъкан (костна тъкан, хрущял, сухожилия, връзки и фиброзна съединителна тъкан) и че промените в колоидното състояние на клетките, загубата на тургора им и др. определят промените, свързани с възрастта в организмите. Съвременните данни показват значението на натрупването на калций в съединителни тъкани, тъй като допринася за загубата на нейната еластичност, както и за удебеляване на кръвоносните съдове.
За модерни подходиРазбирането на същността и механизмите на стареенето се характеризира с широкото използване на данни от физикохимичната биология и по-специално постиженията на молекулярната генетика. Най-разпространените съвременни представи за механизма на стареене се свеждат до факта, че по време на живота в клетките на тялото се натрупват соматични мутации, в резултат на което възниква синтез на дефектни протеини или неремонтирани кръстосани връзки на ДНК с протеини. Тъй като дефектните протеини играят дезинтегрираща роля в клетъчния метаболизъм, това води до стареене. В случай на култивирани фибробласти, протеини и иРНК, свързани със стари клетки, е доказано, че потискат синтеза на ДНК в млади фибробласти.
Известна е и хипотезата, според която стареенето се счита за резултат от промени в митохондриалните метаболити с последваща дисфункция на ензимите.
При хората е доказано съществуването на гени, които определят времето за развитие на наследствени дегенеративни процеси, свързани със стареенето. Редица изследователи смятат, че причината за стареенето са промените в имунологичната защитна система на организма, по-специално автоимунни реакции на телесните структури, които са от жизненоважно значение. И накрая, когато обясняват механизмите на стареене, експертите обръщат голямо внимание на увреждането на протеините, свързано с образуването на свободни радикали. И накрая, понякога те придават значение на хидролазите, освободени след разпадането на лизозомите, които разрушават клетките.
Все още обаче не е създадена цялостна теория за стареенето, тъй като е ясно, че нито една от тези теории не може самостоятелно да обясни механизмите на стареене.
Смърт.Смъртта е последният етап от онтогенезата. Въпросът за смъртта в биологията заема специално място, тъй като чувството за смърт „... е напълно инстинктивно в човешката природа и винаги е било една от най-големите грижи на човека“ (И. И. Мечников, 1913 г.). Освен това въпросът за смъртта беше и е в центъра на вниманието на всички философски и религиозни учения, въпреки че философията на смъртта в различни исторически временапредставени по различен начин. В древния свят Сократ и Платон спорят за безсмъртието на душата, докато Аристотел отхвърля идеята на Платон за безсмъртието на душата и вярва в безсмъртието на човешкия дух, който продължава да живее след смъртта на човек. Цицерон и Сенека също признават бъдещ живот, но Марк Аврелий смята смъртта за естествено явление, което трябва да се приеме без оплакване. През 18 век И. Кант и И. Фихте (1762-1814) също вярват в бъдещия живот, а Г. Хегел се придържа към вярата, че душата се поглъща в „абсолютно битие“, въпреки че природата на това „битие“ не е разкрита .
В съответствие с всички известни религиозни учения земния животсмъртта на човек продължава дори след смъртта му и човек трябва неуморно да се подготвя за тази бъдеща смърт. Въпреки това естествените учени и философи, които не признават безсмъртието, вярваха и все още вярват, че смъртта е, както многократно подчертава И.И. Мечников, естественият резултат от живота на организма. По-образно определение на смъртта е, че тя „...е явна победа на безсмислието над смисъла, на хаоса над пространството“ (В. Соловьов, 1894).
Научните доказателства сочат, че при едноклетъчните организми (растения и животни) смъртта трябва да се разграничава от спирането.
знание за тяхното съществуване. Смъртта е тяхното унищожение, докато прекратяването на съществуването е свързано с тяхното разделяне. Следователно крехкостта на едноклетъчните организми се компенсира от тяхното размножаване. При многоклетъчните растения и животни смъртта е в пълния смисъл на думата край на живота на организма.
При хората вероятността от смърт се увеличава по време на пубертета. По-специално в развитите страни вероятността от смърт нараства почти експоненциално след 28-годишна възраст.
Има клинична и биологична смърт на човек. Клиничната смърт се изразява в загуба на съзнание, спиране на сърдечната дейност и дишането, но повечето клетки и органи остават живи. Настъпва самообновяване на клетките и чревната перисталтика продължава. Клиничната смърт не „достига” до биологичната смърт, защото е обратима, тъй като е способна клинична смъртмогат да бъдат „върнати“ към живот. Например, кучетата се „връщат“ към живота след 5-6 минути, хората - след 6-7 минути от началото на клиничната смърт. Биологичната смърт се характеризира с това, че е необратима. Спирането на сърдечния ритъм и дишането е придружено от спиране на процесите на самообновяване, смърт и разлагане на клетките. Клетъчната смърт обаче не започва във всички органи по едно и също време. Първо умира мозъчната кора, след това умират епителните клетки на червата, белите дробове, черния дроб, мускулните клетки и сърцето.
Мерките за реанимация (съживяване) на организмите се основават на идеи за клинична смърт, което е от изключително значение в съвременната медицина.
Постембрионално развитие
Може би директенили индиректен(придружен от метаморфоза (трансформация)).
С директно развитиеновопоявилият се организъм е подобен по структура на родителя и се различава от него само по размер и непълно развитиеоргани.
Директно постембрионално развитие:
Прякото развитие е характерно за човека и други бозайници, птици, влечуги и някои насекоми.
В развитието на човека се разграничават следните периоди: детство, юношество, юношество, младост, зрялост, старост. Всеки период се характеризира с редица промени в тялото.
Стареенето и смъртта са последните етапи на индивидуалното развитие. Стареенето се характеризира с множество морфологични и физиологични промени, водещи до общ спад на жизнените процеси и устойчивостта на организма. Причините и механизмите на стареенето не са напълно изяснени.
Смъртта слага край на индивидуалното съществуване. Тя може да бъде физиологична, ако възниква в резултат на стареене, и патологична, ако е причинена преждевременно от някои външен фактор(нараняване, заболяване).
Индиректно постембрионално развитие:
Метаморфозапредставлява дълбока трансформация в структурата на тялото, в резултат на което ларвата се превръща във възрастно насекомо. В зависимост от естеството на постембрионалното развитие при насекомите се разграничават два вида метаморфоза:
непълна(хемиметаболизъм), когато развитието на насекомото се характеризира с преминаването само на три етапа - яйце, ларва и възрастна фаза (имаго);
пълен(холометаболия), когато преходът на ларвата към възрастната форма се извършва на междинен етап - етап на какавида.
Пиленце, излюпено от яйце или родено коте, е подобно на възрастни животни от съответния вид. Въпреки това, при други животни (например земноводни, повечето насекоми) развитието протича с резки физиологични промени и е придружено от образуването на ларви. В този случай всички части на тялото на ларвата претърпяват значителни промени. Физиологията и поведението на животните също се променят. Биологичното значение на метаморфозата е, че в стадия на ларвата организмът расте и се развива не за сметка на резервните хранителни вещества на яйцето, а може да се храни сам.
От яйцето се появява ларва, обикновено по-проста по структура от възрастно животно, със специални ларвни органи, които липсват в стадия на възрастните. Ларвата се храни, расте и с течение на времето органите на ларвата се заменят с органи, характерни за възрастни животни. При непълна метаморфоза подмяната на ларвните органи става постепенно, без спиране на активното хранене и движение на тялото. Пълна метаморфозавключва стадия на какавида, в който ларвата се трансформира във възрастно животно.
При асцидиите (тип хордови, подтип ларвохордови) се образува ларва, която има всички основни характеристики на хордовите: хорда, неврална тръба и хрилни процепи във фаринкса. Ларвата плува свободно, след това се прикрепя към всяка твърда повърхност на морското дъно и претърпява метаморфоза: опашката изчезва, хордата, мускулите и невралната тръба се разпадат на отделни клетки, повечетокоито са фагоцитирани. Всичко, което остава от нервната система на ларвите, е група от клетки, които дават начало на нервния ганглий. Структурата на възрастен асцидий, водещ прикрепен начин на живот, изобщо не прилича на обичайните характеристики на организацията на хордатите. Само познаването на характеристиките на онтогенезата позволява да се определи систематичната позиция на асцидиите. Структурата на ларвите показва техния произход от хордови, които водят свободен начин на живот. По време на процеса на метаморфоза асцидиите преминават към заседнал начин на живот и следователно тяхната организация е опростена.
Непрякото развитие е характерно за земноводните
Ларвата на жаба, попова лъжица, прилича на риба. Плува близо до дъното, избутвайки се напред с опашката си, обрамчена от перка, и диша първо с външни хриле, стърчащи на снопчета отстрани на главата му, а по-късно с вътрешни хриле. Той има един кръг на кръвообращението, двукамерно сърце и странична линия. Всичко това са структурни характеристики на рибата.
1 седмица, дължина на тялото 7 mm – Излюпва се от лигавичната капсула. Има външни хриле, опашка, уста с рогови челюсти; под отваряне на устаталигавични жлези.
2-ра седмица, дължина на тялото 9 мм – Външните хриле започват да атрофират и над вътрешните хриле се образува оперкулум. Очите са добре развити.
4 седмици, дължина на тялото 12 mm – Загуба на външни хриле и лигавични жлези. Пръскачът се развива. Опашката се разширява и помага при плуване.
7-ма седмица, дължина на тялото 28 mm – Появяват се пъпките на задните крайници.
9 седмица, дължина на тялото 35 mm – Задните крайници са напълно оформени, но не се използват при плуване. Главата започва да се разширява.
11-12 седмици, дължина на тялото 35 mm – Левият преден крайник излиза през пулверизатора, а десният е покрит от оперкулума. Задните крайници се използват за плуване.
13 седмица, дължина на тялото 25 mm - Очите се уголемяват, устата се разширява.
Седмица 14, дължина на тялото 20 mm – Опашката започва да се разтваря.
16-та седмица, дължина на тялото 15 mm – Всички външни белези на ларвите са изчезнали. Жабата излиза на сушата.
Земноводните растат през целия си живот, но колкото повече остаряват, толкова по-бавно растат.
При рибите яйцата раждат малки, които растат и се превръщат във възрастни.
Скоростта на метаморфозата зависи от количеството храна, температурата и вътрешните фактори. Например, ларва на жаба - попова лъжица - се храни с растения, а възрастна жаба - насекоми. Поповата лъжица и гъсеницата се различават от възрастните форми по структура, външен вид, начин на живот, хранене.
Ларвите на пеперудата, наречени гъсеници, имат удължено, назъбено тяло, наподобяващо червеи с отрязани краища на тялото. Устните части на гъсениците, за разлика от тези на възрастните насекоми, са гризащи. На долната устна се отварят въртящи се жлези, отделящи секрет, който във въздуха се втвърдява в копринени нишки. На гърдите ларвите, подобно на възрастните, имат три чифта ставни крака, но ги използват само за улавяне на храна и за опора. За да придвижат гъсеницата, те използват несегментирани месести коремни псевдоподи, върху стъпалата на които
Има малки кукички. По-голямата част от гъсениците се хранят с растителна материя. Те са много разнообразни в начина си на живот. Развитие с пълна трансформация.