الأعضاء الأثرية والزائدة الدودية. الأعضاء الأثرية

تعتبر Atavisms والأساسيات دليلاً قوياً على التطور التطوري للعالم الحي. إنها تؤكد وجود صلة بين الكائنات الحية الحديثة وأسلافها البعيدين، وتشير أيضا إلى عمل الانتقاء الطبيعي، ورفض كل ما هو غير ضروري. لكن ليس الجميع يفهم الفرق بين الرجعية والبدائية. وهذا هو بالضبط ما سيتم مناقشته بعد ذلك.

تعريف

عدواني- ميزة كانت ذات يوم متأصلة في أسلاف البشر أو الحيوانات التطورية، ولكنها ليست هي القاعدة حاليًا.

أساسيات- عضو كان في يوم من الأيام مكتمل النمو وحيويًا للفرد، ولكن الآن فقدت وظيفته أو ضعفت أو تغيرت.

مقارنة

دعونا نذكر أمثلة على الرجعيات الموجودة لدى بعض الناس في عصرنا. وهو عبارة عن غطاء شعر غزير بشكل غير طبيعي وأحيانًا منتشر في جميع أنحاء الجسم. تطور عظم الذنب إلى الذيل. عدد الحلمات أكثر من اثنين. لا يمكن للمرء أن يجادل فيما يتعلق بالأنواع المعتادة الإنسان المعاصركل شيء يبدو غريبا جدا. هذا الانحراف عن القاعدة هو الذي يميز الرجعية عن البدائية.

حالات الكشف عن atavism نادرة. ولكن كيف تنشأ مثل هذه الاستثناءات؟ وتبين أن المعلومات المسؤولة عن حدوث الظاهرة موجودة في الجينات التي تضمن تواصل الأجيال. تحت تأثير بعض العوامل الجينات الضروريةيتم تنشيطها، والنتيجة هي ولادة شخص أو حيوان بعلامة رجعية شاذة.

أما الأساسيات فوجودها في بنية الكائنات الحية يعتبر هو القاعدة. يمتلك جميع ممثلي نوع معين عضوًا أو آخر من هذا القبيل. يتم وضع الأساسيات خلال المرحلة الجنينية، ولكن لا تتطور جميعها بشكل كامل. ومن الأمثلة المتعلقة بالأشخاص في هذه الحالة:

• والعصعص، حسب الافتراضات، يمثل "بقية" الذيل؛
• العضلات التي حرك بها أسلافنا البعيدين آذانهم وهم يستمعون (يمكن لبعض الناس القيام بذلك الآن، ولكن لغرض مختلف تمامًا)؛
• زائدة.

وما الفرق بين الرجعية والبدائية غير ما قيل؟ والحقيقة هي أنه، وفقا للباحثين، لا تزال بعض الأساسيات تؤدي وظائف معينة، على الرغم من أنها تختلف إلى حد ما عن الأصل. Atavisms لا تجلب أي فائدة. بل على العكس، فمنها من يعطل الوظائف الحيوية للجسم ويهدد الصحة.

أساسياتتسمى الأعضاء التي ليس لها أي وظيفة أو لها وظيفة تختلف عن بنيتها. ويعتقد أنه في مثل هذه الهيئات من الممكن إنشاء تناقض بين الهيكل والوظيفة، أي أن التكاليف الهيكلية في هذه الهيئات تبدو كبيرة بشكل مفرط بالنسبة للوظيفة التي تؤديها. فقدان الوظيفة أو الحد من القدرة الوظيفية يتم تفسيرهافي إطار نظرية التطور كما فقدان وظيفةخلال التطور.

للوهلة الأولى، من الواضح أن الأساسيات لا يمكن أن تخدم دليلالتنمية من الأشكال الأدنى إلى الأعلى. على أية حال، تظهر الأساسيات عملية الموتهذه الأجهزة. كدليل على التطور التدريجي، يتم استبعاد الأساسيات.

ولكن، في النهاية، هناك حجة أخرى: الأعضاء الأثرية يشهدوضد فعل الخلق،لأنه في خلق مدروس ومخطط له لم يكن من الممكن أن تحدث مثل هذه الأعضاء. ولذلك، فإننا ننظر إلى مشاكل الأساسيات بمزيد من التفصيل ونقدم تفسيرنا لظاهرة الأساسيات في إطار نموذج الخلق (لمزيد من المناقشة التفصيلية لهذا الموضوع، انظر يونكر، 1989).

معظم الأساسيات لم تفقد وظائفها

لفترة طويلة كان يعتبر عضوًا كلاسيكيًا فقد وظائفه. الملحق الأعوريشخص. ومع ذلك، فمن المعروف الآن أن الزائدة الدودية تؤدي وظيفة وقائية في الأمراض الشائعة وتشارك في السيطرة على النباتات البكتيرية في الأعور.

الطيور والزواحف وبعض الثدييات لها جفن ثالث شفاف الغشاء الراف.حماية العين، فهي تمتد من زاويتها الداخلية مروراً بمقلة العين بأكملها . عندما تطير الطيور، يعمل الغشاء الراف مثل ممسحة الزجاج الأمامي. . الغشاء الراف "الأثري" في البشر (الشكل 1). . 6.15 ) يقوم بمهمة جمع الأجسام الغريبة التي تسقط على مقلة العين، فيقوم بربطها في زاوية العين لتكوين كتلة لاصقة. ومن هناك يمكن إزالتها بسهولة.

العصعصمن الضروري أن يقوم الإنسان بتقوية عضلات الحوض التي تدعم الأعضاء الداخلية للحوض الصغير وبالتالي تجعل المشية العمودية ممكنة. تعد الحركة التي يرجع إليها أصل العصعص في تكوين الجنين من العمود الفقري أمرًا بالغ الأهمية لعملية الولادة.

تعلق المريء بالقصبة الهوائيةكما أنه لا معنى له: يمكن إزالة المخاط الموجود في الجهاز التنفسي من خلال المريء . بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا الهيكل يوفر المساحة ويجعل التنفس من خلال الفم ممكنًا، وهو ما يجعل التنفس ممكنًا سيلان شديد في الأنفهي طريقة مريحة للغاية. ولذلك، لا يمكن اعتباره بنية إضافية بسبب التطور التطوري. ومع ذلك، فإن كل هذه الهياكل مفهومة تمامًا من وجهة نظر التطوير البناء ( انظر 6.5.2).

أمثلة من عالم الحيوان

الخلايا الجنينية أساسيات الأسنان في البلينتلعب الحيتان، التي لا تصبح أسنانًا حقيقية أبدًا، دورًا مهمًا في تكوين عظام الفك. الأمر نفسه ينطبق على أساسيات القواطع العلوية للحيوانات المجترة، والتي لا تنفجر أبدًا من خلال الفك العلوي.

بقايا أجنحة الكيوي(أرز. 6.16) تعمل على تنظيم التوازن. ومع ذلك، في هذه الحالة، الأساسيات ليست سوى مفهوم تطوري نظري؛ فهو يعتمد على الاعتقاد (الذي يجب إثباته أولاً) بأن أسلاف الكيوي كانوا قادرين على الطيران في يوم من الأيام.

العظام الأثرية لحوض الحوت وعظم الفخذ(أرز. 6.17) بمثابة موقع ارتباط لعضلات الأعضاء التناسلية وعضلات الشرج، وإذا تم تدميرها، فإن محتويات بطون الحيوانات سوف تتسطح تحت تأثير الضغط الهيدروستاتيكي العالي في أعماق المياه الكبيرة. لذلك في هذه الحالة، لا يمكن أن يكون هناك شك في فقدان الوظيفة، لأنه بدون هذه العظام لن تتمكن الحيتان من الغوص إلى العمق بشكل جيد.

بقايا الطعام الأطراف الخلفية على شكل حراشف قرنية في البواء والثعابين("فائقة") مفيدة جدًا في حركة الثعابين عبر الأغصان والفروع وتكون بمثابة أعضاء مساعدة أثناء التزاوج.

وأخيرا، يجب تسمية شخص آخر، ما يسمى "أساسياتالسلوك": الغزال الأحمر، عند تهديد زملائه من الأنواع، يرفع شفته العليا، كما تفعل العديد من الحيوانات التي لها أنياب على شكل خنجر. ومع ذلك، فإن مثل هذه الأسنان في الغزال الأحمر صغيرة جدًا. ولكن بما أن إيماءات التهديد مفهومة حتى بدون وضوح الأنياب ظاهرة، ففي هذه الحالة ليس هناك حاجة ملحة للحديث عن ظاهرة البدائية.

ويمكن القول بأن ظاهرة فقدان الوظيفة لا يمكن إثباتها بيقين مطلق. تستند الحجج المقدمة، كقاعدة عامة، إلى الجهل اللحظي.

بعض الأساسيات تنشأ عن طريق انحطاط ضمن نوع واحدو خلال فترة زمنية قصيرة(التطور الجزئي التنكسية). ومن الأمثلة النموذجية على ذلك "أسنان العقل" للشخص. يمكن الافتراض (سواء في نموذج الخلق أو في النموذج التطوري) أنه في الماضي كانت جميع أسنان الإنسان البالغ عددها 32 أسنانًا تُستخدم بانتظام وكانت تعمل بكامل طاقتها. حقيقة أن الإنسان الحديث لا يحتاج بالضرورة إلى ضرس العقل قد يكون بسبب تغير عاداته الغذائية. ولذلك، فإن التطور التنكسى المتزايد لم يسبب ضررا. وبما أنه لم يحدث أي تغيير هيكلي جدير بالذكر مع التطور التنكسي، فلا يمكن الحديث عن التطور بمعنى عقيدة التطور. مثل هذا التطور التنكسى لا يمكن تحقيقه إلا خلال فترة قصيرة من الزمن، ولا يتطلب ملايين أو مئات الآلاف من السنين. وهذا يعادل اعتبار "التطور" استعدادًا أكبر للإصابة بالمرض أو تدهور الرؤية.

يختلف ضمور ضروس العقل بين الأجناس المختلفة. السباق المنغولي متقدم بشكل خاص في هذه العملية. تحتوي الحفريات البشرية المكتشفة على أضراس العقل الوظيفية.

قد يدرج هذا العنوان أيضًا ما يسمى "أمراض الحضارة" المعروفة، مثل الأمثلة المذكورة بشكل متكرر لضعف الغضروف الفقري، والفتق الإربي، والبواسير، والدوالي، والقدم المسطحة. . وهذا لا علاقة له بـ "التخطيط الكارثي"، كما قال عالم الحيوان ر. ريدل مؤخرًا (1984، ص 192)، ولكن فقط بـ "سوء الاستخدام". إذا تم استخدام الجهاز الفني بشكل غير صحيح، فلا يمكن تفسير الأعطال التي تحدث بسبب عيوب في التصميم. الإنسان ليس مجرد جهاز، فسلامته الجسدية تعتمد أيضًا على أسلوب حياته.

يمكن أن يفسر الانحطاط التطوري الجزئي البسيط ظهور الأجنحة الأثرية في الخنافس الأرضية أو في الحشرات التي تعيش في الجزر المعرضة لرياح قوية (انظر الشكل 1). القسم 3.3.3). يمكن أن يشمل ذلك أيضًا الأسدية البدائية، الموجودة، على سبيل المثال، في نوريتشيناسيا (Scrophulariaceae).

يمكن تفسير العديد من أساسيات السلوك من خلال التطور الجزئي. على سبيل المثال، يُنظر إلى حقيقة أن الكلاب تدور قبل النوم على أنها بقايا من سلوك قديم ذي معنى للتأكد شخصيًا من وجود تهديد.

حجة التشابه كحجة صحيحة

لا يمكن أن يشمل القسم السابق، على سبيل المثال، الحوض البدائي و عظم الفخذالحيتان ( أرز. 6.17]. هم. بالمقارنة مع الأجزاء المتماثلة التي تم تطويرها أخيرًا من الهيكل العظمي للحيوانات البرية، فإنها تؤدي وظائف قليلة فقط. يتم تعويض الخسارة الجزئية للوظائف (وفقًا للحركة) من خلال تكيف خاص مع طريقة الحركة غير التقليدية للثدييات، والتي لا يمكن اكتسابها أثناء التطور الجزئي.

يوفر هذا المثال فرصة جيدة لمقارنة طرق الجدال عند محاولة شرح الأعضاء الأثرية في إطار النموذج التطوري ونموذج الخلق .

الجدل داخل النموذج التطوري:إن عظام الحوض وعظم الفخذ الأثرية للحيتان لها وظيفة، ولكنها ليست مطلوبة لهذه الوظيفة تشابههذه الهياكل مع العظام المقابلة (المتجانسة) للثدييات البرية . يمكن أيضًا تنفيذ الوظيفة الموضحة أعلاه بواسطة هياكل غير متجانسة. وبالتالي فإن هذا التشابه يشير إلى علاقات عامة. وبالتالي، فإن الحجة الحقيقية لصالح العلاقات العامة في هذه الحالة هي وجود أوجه التشابه .

ضمن النموذج خلقيمكن عمل حجة من القسم 6. 1 (خيار واحد خطة عامةخلق العديد من الكائنات المختلفة). إن المبرمج الذي تكون مهمته إنتاج العديد من البرامج المشابهة لن يبدأ من البداية في كل مرة، بل سيستخدم في كل مرة البرنامج “غير المتخصص” الذي تم إنتاجه في البداية، مع إدخال تعديلات غير ضرورية.

تعدد وظائف الأعضاء الأثرية

يعد بيان فقدان الوظيفة أو التناقض بين البنية والوظيفة خطوة متهورة ولا يمكن تحقيقه إلا عندما تكون العلاقات خلال عملية التطور بأكملها غير معروفة ويتم أخذها في الاعتبار. من المفيد بشكل خاص نتائج دراسة التنمية البشرية الفردية ( القسم 6.5.2). يوضح المثال التالي أن هذه ليست حالة استثنائية.

كثير أسماك الكهفلديهم عيون ضمرت. عن ساكن الكهف أستياناكس المكسيكيومن المعروف أيضًا أن جهازه البصري يتكون في البداية بشكل طبيعي. ثم، في سياق مزيد من التطوير الفردي، هناك تطور عكسي (ضمور) للهياكل الفردية الموجودة . ومع ذلك، فإن هذه الحقيقة الرائعة مفهومة، لأن جهاز العين له أهمية فسيولوجية في تكوين الرأس. لذلك، من الواضح أن العين في حيوانات الكهف هذه محدودة للغاية في وظيفتها كجهاز إدراكي، ولكنها تؤدي أيضًا في المراحل الأولى من التطور وظيفة تشكيل الشكل. لذلك، فإن التخفيض ممكن فقط من لحظة عدم انتهاك الوظيفة التكوينية.

يوضح هذا المثال، الذي يمكن إضافة العديد من الأمثلة المشابهة إليه، أن العلاقة بين الأجزاء أثناء التولد يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند محاولة تفسير ظاهرة الأساسيات، لأنه في عملية التولد، يكون لبعض هياكل الجسم وظائف معينة ( على سبيل المثال، أثناء تكوين الجنين)، والتي من المستحيل ملاحظتها في العضو الذي تم تشكيله أخيرًا.

وبالتالي يمكن للهيكل نفسه أداء مهام مختلفة في وقت واحد. ويمكن اعتبار ذلك دليلاً على مبدأ تنظيمي عام (ربما "مبدأ الخلق"): تؤدي الأعضاء، كقاعدة عامة، العديد من الوظائف في وقت واحد أو بالتتابع خلال فترة العمل. التنمية الفردية. ولم يتم اكتشاف المبدأ الذي يقضي بأن عضوًا معينًا (العين) يمكن أن يصبح، في ظل ظروف بيئية معينة، بقايا إحدى الوظائف التي يؤديها فقط في الحالة الموصوفة للتو.

في النموذج التطورييتم تفسير مثل هذه الظواهر على أنها "تطور غير مباشر" أو "تطوير تلخيصي". إذا، كما تم إثباته مرارًا وتكرارًا، في مثل هذه "التحويلات" تنشأ حاجة فسيولوجية ملحة، فإن هذا التفسير، وفقًا لـ على الأقل، غير مقنع. بناءً على هذه البيانات، توصل بعض علماء الأحياء إلى استنتاج مفاده أن ظاهرة "المسار الدائري للتطور" يجب اعتبارها دليلاً على أنه على هذا المسار يتركز ضغط الاختيار الفسيولوجي في تطور الكائنات الحية. لذلك يعتقد بعض الباحثين أنه من الممكن تمامًا أن يكون هناك طريقة واحدة فقط للحل الرسمي لبعض المشكلات الفسيولوجية الخاصة بالنمو، وهي: أن المسارات الجانبية للنمو ظاهريًا هي في الواقع "اختصارات للنجاح".

الرجعية

الهياكل التي عن طريق الصدفة ظروفشكلت من أفراد منفصلين من نفس النوعوالتي تهدف إلى تذكر المراحل التطورية المفترضة السابقة للتطور تسمى atavisms(خط العرض. أتافوس -الجد الأكبر). في هذه الحالات، يتحدثون عن أزمة في مراحل تاريخية وعامة مرت سابقًا. من أمثلة الترنحات لدى البشر: الناسور في الحلق، ونمو الشعر الزائد، وذيل الحصان، والحلمات المتعددة. .

مثل "الأساسيات"، فإن الرجعية ليست دليلا لصالح التطور التدريجي. علاوة على ذلك، فمن الواضح أن المعطى الحجةمظهر atavisms مختلف التناقض.تعتبر التشوهات (التشوهات) فقط دليلاً على السلالة المقترحة (أي يتم تفسيرها على أنها ارتدادات) إذا أظهرت أوجه تشابه مع الأسلاف المفترضة للكائنات الحية المتأثرة بهذه الظاهرة . وإذا أردنا أن نكون متسقين، فينبغي أن نفسر تاريخيا كل ظواهر التشوه، مثلا: الأضلاع المتفرعة، والشفة المشقوقة، وظاهرة الأصابع السداسية، وتكوين الرأسين: وظهور الرأس. الساق الخامسة .

وهذا يعني أنه حتى مثل هذه التشوهات ينبغي اعتبارها دليلاً على المراحل السابقة من التطور التطوري، والتي لا يمكن أن تكون كذلك على وجه اليقين. ومع ذلك، فإن العكس أيضًا غير مقبول: عدم تفسير عيب تنموي معين إلا عندما يتناسب مع إطار مفهوم تم إنشاؤه مسبقًا. ولذلك، لا يمكن اعتبار التافيزيات دليلا على علم الوراثة التطوري للكائنات الحية. حقيقة أن بعض التشوهات (ولكن بعضها فقط) تشبه الكائنات الحية الأخرى (من المفترض أسلاف الكائنات الحية المعنية)، بسبب العديد من مظاهر التشابه الخارجي، ليست غير متوقعة ولا تستحق اهتماما خاصا. (الرجعية غالبًا ما تكون "حالات حدودية لتجليات القاعدة"، انظر: القسم 6.5.2.)

ومن الأمثلة على التأتفية في الحيوانات أصابع القدم الإضافية في الخيول ( أرز. 6.18). في هذه الحالة، ربما نتيجة لإشارة تحكم خاطئة، تم تشكيل هيكل الساق الوحيد في الظروف العادية مرتين (دون أي فائدة واضحة). بالمناسبة، من بين الخيول، هناك أشكال ذات ثلاثة وأربعة أصابع فقط، ولا توجد أشكال ذات إصبعين فيما بينها (كما في حالتنا).

مدى الخطأ الذي يمكن أن يكون عليه التفسير الرجعية عندما يتم تطبيقه بشكل متسق، يوضحه المثال التالي: يتم اعتبار ذباب الفاكهة ذوات الأجنحة الأربعة كدليل على أن الحشرات ذات الجناحين (ديبتيرا)ينحدر من الطيور ذات الأجنحة الأربعة. يعتبر ظهور الأجنحة الأربعة بمثابة رجعية. ولكن هناك أيضًا ذباب فاكهة متحول بأربعة أربطة متأرجحة ولا أجنحة على الإطلاق - وهو "بناء" سخيف وغير مناسب على الإطلاق كسلف للنشوء والتطور.

عند محاولة تفسير ظاهرة التشوه على أنها رجعية، ينطبق نفس ما قيل عن الأساسيات: كل محاولات التفسير متسرعة حتى يتم الكشف عن الوضع الجيني والفسيولوجي الأساسي للتطور والأهمية الوظيفية في عملية النمو. ولذلك، فقد تخلينا عن التفسيرات التأملية للتكوينات الهيكلية الشاذة.

العودة إلى النص

أرز. 6.15. الغشاء الراف- "بدائية" الشخص.

العودة إلى النص

أرز. 6.16. الكيوي، طائر لا يطير، موطنه الأصلي المنطقة الأسترالية. يتطابق نمط حياة الكيوي مع نمط حياة الثدييات الصغيرة. تعد أنواع الطيور غير القادرة على الطيران شائعة خاصة في الجزر، حيث يوجد عدد قليل جدًا من الأعداء الطبيعيين الذين يعيشون هناك. (متحف قلعة روزنشتاين، شتوتغارت).

العودة إلى النص

أرز. 6.17. الصورة أعلاه: عظام الحوض البدائية لحيتان العنبر، وحيتان ساي، والحيتان الزعنفية (من الأعلى إلى الأسفل). تمتلك الحيتان الزعنفية أيضًا أساسيات فخذية. الصورة السفلية توضح موقع بدائية الحوض في بطن حيتان الساي. يعتقد الباحث في مجال الحيتان أرفي أن أساسيات الحوض لدى الحيتان لا يمكن وصفها بأنها متماثلة مع عظام الحوض المقابلة للثدييات البرية. ويسمي هذه العظام عظام المعدة. (متحف قلعة روزنشتاين، شتوتغارت).

النمط الجيني والنمط الظاهري، وتقلبها

الطراز العرقى - هذا هو مجمل جينات الكائن الحي التي هي أساسه الوراثي.

النمط الظاهري - مجمل جميع علامات وخصائص الكائن الحي التي يتم الكشف عنها في عملية التطور الفردي في ظروف معينة وتكون نتيجة تفاعل النمط الوراثي مع مجموعة معقدة من العوامل الداخلية و بيئة خارجية.

كل نوع بيولوجي لديه نمط ظاهري فريد خاص به. يتم تشكيله وفقًا للمعلومات الوراثية الموجودة في الجينات. ومع ذلك، اعتمادًا على التغيرات في البيئة الخارجية، تختلف حالة السمات من كائن حي إلى آخر، مما يؤدي إلى اختلافات فردية - تقلب.

استنادا إلى تقلب الكائنات الحية، يظهر التنوع الجيني للأشكال. يتم التمييز بين التباين التعديلي، أو المظهري، والوراثي، أو الطفري.

تعديل التباين لا يسبب تغييرات في النمط الوراثي، بل يرتبط بتفاعل النمط الوراثي المعطى مع التغيرات في البيئة الخارجية: في ظل الظروف المثلى، يتم الكشف عن القدرات القصوى الكامنة في النمط الوراثي المحدد. يتجلى تقلب التعديل في الانحرافات الكمية والنوعية عن القاعدة الأصلية، والتي ليست موروثة، ولكنها تكيفية فقط بطبيعتها، على سبيل المثال، زيادة تصبغ جلد الإنسان تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية أو تطور الجهاز العضلي تحت التأثير. ل تمرين جسديإلخ.

وتسمى درجة تباين السمة في الكائن الحي، أي حدود تقلب التعديل، بقاعدة التفاعل. وهكذا يتشكل النمط الظاهري نتيجة تفاعل النمط الوراثي والعوامل البيئية، ولا تنتقل الخصائص المظهرية من الآباء إلى الأبناء، بل يتم توريث معيار التفاعل فقط، أي طبيعة الاستجابة للتغيرات في الظروف البيئية.

يمكن أن يكون التباين الوراثي اندماجيًا وطفريًا.

ينشأ التباين التوافقي نتيجة لتبادل المناطق المتماثلة للكروموسومات المتماثلة أثناء عملية الانقسام الاختزالي، مما يؤدي إلى تكوين ارتباطات جينية جديدة في النمط الوراثي. ينشأ نتيجة لثلاث عمليات: 1) الاختلاف المستقل للكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي. 2) اتصالهم العشوائي أثناء الإخصاب. 3) تبادل أقسام الكروموسومات المتماثلة أو الاقتران. .

التباين الطفري (الطفرات). الطفرات هي تغيرات مفاجئة ومستقرة في وحدات الوراثة - الجينات، مما يستلزم تغييرات في الخصائص الوراثية. إنها تسبب بالضرورة تغييرات في النمط الوراثي الذي يرثه النسل ولا ترتبط بعبور الجينات وإعادة تركيبها.

هناك طفرات الكروموسومات والجينات. ترتبط الطفرات الكروموسومية بالتغيرات في بنية الكروموسومات. قد يكون هذا تغييرًا في عدد الكروموسومات التي تكون مضاعفًا أو غير مضاعف لمجموعة الصبغيات الصبغية (في النباتات - تعدد الصبغيات، في البشر - تعدد الصبغيات المتغاير). مثال على الصبغيات المتغايرة في البشر يمكن أن يكون متلازمة داون (كروموسوم إضافي واحد و47 كروموسوم في النمط النووي)، ومتلازمة شيرشيفسكي-تيرنر (كروموسوم X واحد مفقود، 45). مثل هذه الانحرافات في النمط النووي للشخص تكون مصحوبة باضطرابات صحية واضطرابات عقلية وجسدية وانخفاض الحيوية وما إلى ذلك.

تؤثر الطفرات الجينية على بنية الجين نفسه وتستلزم تغييرات في خصائص الجسم (الهيموفيليا، عمى الألوان، المهق، وما إلى ذلك). تحدث الطفرات الجينية في كل من الخلايا الجسدية والجرثومية.

الطفرات التي تحدث في الخلايا الجرثومية تكون موروثة. وتسمى الطفرات التوليدية. تسبب التغيرات في الخلايا الجسدية طفرات جسدية تنتشر إلى ذلك الجزء من الجسم الذي يتطور من الخلية المتغيرة. بالنسبة للأنواع التي تتكاثر جنسيًا، فهي ليست ضرورية، أما بالنسبة للتكاثر الخضري للنباتات، فهي مهمة.

عدم التجانس الوراثي للسكان.س.س. نظر تشيتفيريكوف (1926)، استنادًا إلى صيغة هاردي (انظر الأقسام 3.3 و8.4)، إلى الوضع الحقيقي في الطبيعة. تنشأ الطفرات عادة وتبقى في حالة تنحيص ولا تشوه المظهر العام للسكان؛ فالسكان مشبعون بالطفرات، «مثل الإسفنجة مع الماء».

إن عدم التجانس الوراثي للمجموعات الطبيعية، كما أظهرت العديد من التجارب، هو أهم سماتها. يتم الحفاظ عليه من خلال الطفرات، وعملية إعادة التركيب (فقط في أشكال التكاثر اللاجنسي، تعتمد كل التقلبات الوراثية على الطفرات). توفر توليفات الخصائص الوراثية التي تحدث أثناء التكاثر الجنسي فرصًا غير محدودة لخلق التنوع الجيني بين السكان. وتظهر الحسابات أن نسل تهجين فردين يختلفان في 10 مواضع فقط، كل منهما يمثله 4 أليلات محتملة، سيحتوي على حوالي 10 مليار فرد بأنماط وراثية مختلفة. عند تهجين أفراد يختلفون في إجمالي 1000 موضع، يتم تمثيل كل منها بـ 10 أليلات، فإن عدد المتغيرات الوراثية المحتملة (الأنماط الجينية) في النسل سيكون 10000، أي. سوف يتجاوز عدد الإلكترونات الموجودة في الكون المعروف عدة مرات.

ولا تتحقق هذه الفرص المحتملة أبدًا حتى ولو بدرجة ضئيلة، وذلك فقط بسبب الحجم المحدود لأي عدد من السكان.

إن عدم التجانس الوراثي، الذي تحافظ عليه عملية الطفرة والتهجين، يسمح للسكان (والأنواع ككل) باستخدام التغيرات الوراثية الناشئة حديثًا للتكيف ليس فقط، ولكن أيضًا تلك التي نشأت منذ فترة طويلة وتوجد في السكان بشكل كامن. استمارة. وبهذا المعنى، فإن عدم تجانس السكان يضمن وجود احتياطي تعبئة للتقلبات الوراثية (انظر Gershenzon، I.I. Shmalgauzen).

الوحدة الجينية للسكان.أحد أهم استنتاجات علم الوراثة السكانية هو الافتراض حول الوحدة الوراثية للسكان: على الرغم من عدم تجانس الأفراد المكونين لها (أو ربما على وجه التحديد بسبب هذا عدم التجانس)، فإن أي مجموعة سكانية هي نظام وراثي معقد في حالة توازن ديناميكي. السكان هو نظام وراثي ذو حجم صغير يمكن أن يستمر في الوجود لعدد غير محدود من الأجيال. عندما يتقاطع الأفراد مع مجموعة سكانية ما، يتم إطلاق العديد من الطفرات في النسل، بما في ذلك تلك التي عادة ما تقلل من القدرة على البقاء بسبب تجانس الأفراد. فقط في مجتمع طبيعي حقيقي، مع عدد كاف من شركاء التزاوج المتنوعين وراثيا، يمكن الحفاظ على التنوع الجيني للنظام بأكمله على المستوى المطلوب. لا يمتلك أي فرد ولا عائلة منفصلة أو مجموعة من العائلات (dem) هذه الخاصية.

لذلك، فإن الخصائص الوراثية الرئيسية للسكان هي عدم التجانس الوراثي المستمر، والوحدة الوراثية الداخلية والتوازن الديناميكي للأنماط الجينية الفردية (الأليلات). تحدد هذه الميزات تنظيم السكان كوحدة تطورية أولية.

الوحدة البيئية للسكان.السمة الخاصة للسكان هي تشكيل مكانة بيئية خاصة بهم. عادة، تم تطبيق مفهوم المكانة البيئية كمساحة متعددة الأبعاد تشكلها كل نوع في التواصل الزماني والمكاني البيولوجي والفيزيائي (ج. هاتشينسون) على الأنواع فقط. ومع ذلك، نظرًا لأنه لا يمكن أن يكون هناك مجتمعان متطابقان في جميع خصائصهما داخل النوع الواحد، فمن المحتم الاعتراف بحقيقة أن كل مجتمع يجب أن يكون له خصائصه البيئية الفريدة، أي أن يشغل مكانًا محددًا في الفضاء البيئي الفائق

آليات العزلة بين الأنواع

يفترض مفهوم الأنواع البيولوجية وجود عزلة تكاثرية بين الأنواع، أي العزلة التي تمنع الأفراد الذين ينتمون إلى أنواع مختلفة من التزاوج فيما بينهم. لا تضمن العزلة الإنجابية التعايش بين العديد من الأنواع ذات الصلة الوثيقة فحسب، بل تضمن أيضًا استقلالها التطوري.

يتم التمييز بين العزل الأولي والثانوي. تحدث العزلة الأولية دون مشاركة الانتقاء الطبيعي؛ هذا الشكل من العزلة عشوائي وغير متوقع. تحدث العزلة الثانوية تحت تأثير مجموعة من العوامل التطورية الأولية؛ يحدث هذا النوع من العزلة بشكل طبيعي ويمكن التنبؤ به.

أبسط شكل من أشكال العزلة بين الأنواع هو مكاني ، أو جغرافية عازلة. لا يمكن للأنواع أن تتزاوج لأن مجموعات الأنواع المختلفة معزولة مكانيًا عن بعضها البعض. بناءً على درجة العزلة المكانية، يتم التمييز بين المجموعات السكانية المتجانسة والمجاورة والمتعاطفة حيويًا.

النطاقات الجغرافية السكان allopatricلا تتداخل على الإطلاق (أمثلة: البيسون والبيسون وابن آوى والذئب). النطاقات الجغرافية السكان المتجاورة والمتعاطفةيلمس؛ هذه الدرجة من العزلة المكانية هي سمة من سمات الأنواع البديلة (المحلية) (أمثلة: الأرنب الأبيض والأرنب البني). النطاقات الجغرافية السكان المتعاطفين حيوياتتداخل إلى حد أكبر أو أقل (أمثلة لمنطقة بريانسك: التعايش بين أربعة أنواع من الضفادع، وخمسة أنواع من القبرات، وثلاثة أنواع من السنونو، وتسعة أنواع من الثدي، وستة أنواع من الرايات، وستة أنواع من طيور النقشارة، وخمسة أنواع من الطيور المغردة، الشحرور، وأربعة أنواع من طيور المغردة، وخمسة أنواع من الفئران، وستة أنواع من فئران الحقل).

يمكن للمجموعات المتعاطفة بيولوجيًا أن تتزاوج مع بعضها البعض لتكوين هجينة متعددة الأنواع. ولكن بعد ذلك، بسبب التكوين المستمر للهجينة وتهجينها مع الأشكال الأبوية، يجب أن تختفي الأنواع النقية تمامًا عاجلاً أم آجلاً. إلا أن هذا لا يحدث في الواقع، مما يشير إلى وجود آليات مختلفة تمنع بشكل فعال التهجين بين الأنواع في الظروف الطبيعية، والتي تشكلت بمشاركة أشكال محددة من الانتقاء الطبيعي، والمعروفة باسم "عمليات والاس". (وهذا هو السبب في أن المعابر البيئية والجغرافية بين الأنواع التي لا تتلامس في الظروف الطبيعية هي الأكثر نجاحًا).

عادة، يتم التمييز بين ثلاث مجموعات من آليات العزل: ما قبل الولادة، وما قبل الزيجوت، وما بعد الزيجوت. في الوقت نفسه، غالبًا ما يتم الجمع بين آليات عزل ما قبل الزيجوت وما بعد الزيجوت تحت الاسم العام "آليات ما بعد الولادة".

دعونا ننظر في الآليات الرئيسية للعزلة الإنجابية بين الأنواع التي تضمن الاستقلال التطوري للأنواع المختلفة: أو في.

أنا. آليات ما قبل الولادة – منع الجماع (التزاوج في الحيوانات أو التلقيح في النباتات). في هذه الحالة، لا يتم القضاء على الأمشاج الأبوية أو الأمومية (والجينات المقابلة).

يمكن أن تكون العزلة ما قبل الولادة أساسي(عشوائي) أو ثانوي(تكونت تحت تأثير الانتقاء الطبيعي لصالح أعلى معدلات الخصوبة والبقاء). تشمل آليات ما قبل الولادة الأشكال التالية من العزلة بين الأنواع:

1. العزلة المكانية والجغرافية. أنواع أو فيهي متجانسة تمامًا، أي أن نطاقاتها الجغرافية لا تتداخل. (هذا الشكل من العزلة لإقليم منطقة بريانسك غير ذي صلة بسبب عدم وجود حواجز مكانية لا يمكن التغلب عليها (سلاسل الجبال، والصحاري، وما إلى ذلك).)

2. العزلة المكانية الحيوية. أنواع أو فيمتجاورة ومتعاطفة، أي أنها تعيش في نفس المنطقة، ولكنها جزء من مجموعات حيوية مختلفة. في هذه الحالة، تتجاوز المسافة بين التكاثر الحيوي نصف قطر النشاط الإنجابي (على سبيل المثال، نصف قطر نقل حبوب اللقاح والبذور في النباتات). هذا الشكل من العزلة ممكن، على سبيل المثال، بين أنواع السهول الفيضية الغرينية وأنواع مستنقعات الغابات الملزمة. ومع ذلك، فإن هذا الحاجز ليس مستعصيًا على الحل بسبب تجاوز أنواع السهول الفيضية الغرينية إلى مستودعات مستنقعات الغابات.

3. العزلة الموسمية. أنواع أو فيمتعاطفة حيويا، أي أنها توجد في نفس التعايش، ولكنها تتكاثر (تزدهر) في أوقات مختلفة. ومع ذلك، فإن العزل الموسمي ممكن فقط للأنواع ذات التكاثر المبكر جدًا أو المتأخر جدًا (الإزهار). بالنسبة لمعظم الأنواع، العزلة الموسمية ليست ذات صلة؛ تتكاثر بعض الأنواع المتعاطفة حيويًا في وقت واحد، ولكنها لا تشكل هجينة في الطبيعة، ولكنها تتهجين بنجاح في ظروف المختبر.

4. العزلة الأخلاقية. يلعب دوراً مهماً عند الحيوانات؛ غالبًا بسبب الاختلافات في طقوس التزاوج بين الأنواع أو في. في النباتات الملقحة حيويا، توجد العزلة بسبب الاختلافات في سلوك الملقحات الحيوانية التي تفضل نوعا أو آخر من الزهور؛ هذا الشكل من العزلة مناسب لتخصص الملقحات.

5. العزل الميكانيكي. سببها الاختلافات في بنية الأعضاء التناسلية للأنواع أو فيعلى سبيل المثال، الأعضاء الجماعية في الحيوانات أو وحدات التلقيح في النباتات (الزهور والنورات). لا يمكن التغلب على حاجز العزل هذا: على سبيل المثال، غالبًا ما تتم زيارة زهور الأنواع النباتية المختلفة من قبل نفس الملقحات (على سبيل المثال، النحل)، مما يجعل (على الأقل للوهلة الأولى) زواج الأجانب بين الأنواع المحددة وبين الأنواع المختلفة أمرًا متساويًا.

ثانيا. آليات ما قبل الزيجوت - منع الإخصاب. هذا يحدث القضاء على الأمشاج الأبوية(الجينات)، ولكن يتم الاحتفاظ بالأمشاج الأمومية (الجينات). يمكن أن تكون العزلة Prezygotic مثل أساسي، لذا ثانوي.

في الحيوانات، عادةً ما ترتبط آليات عزل ما قبل الزيجوت بموت الأمشاج الأبوية. على سبيل المثال، في الحشرات، لوحظ موت الأمشاج الذكرية في القنوات التناسلية للإناث الملقحة بسبب التفاعلات المناعية.

تشمل آليات ما قبل الزيجوت في النباتات ما يلي:

1. موت النابتات المشيجية الذكرية من نوع أجنبي: عدم إنبات حبوب اللقاح على الميسم، موت أنابيب حبوب اللقاح في النمط أو البويضة، موت الحيوانات المنوية في أنابيب حبوب اللقاح أو في كيس الجنين.

2. عدم تنافسية حبوب اللقاح من النوع الأجنبي بالنسبة لحبوب اللقاح من الأنواع الخاصة به عندما يجتمعان على ميسم المدقة.

ثالثا. آليات ما بعد الزيجوت – منع انتقال الجينات من الأنواع الأبوية إلى الأجيال اللاحقة عن طريق الهجينة. يمكن أن يحدث هذا النوع من العزلة بين الأنواع بين هجن الجيل الأول، وهجن الجيل الثاني، وبين التهجين الخلفي (أحفاد التهجين الخلفي). تؤدي العزلة بعد الولادة إلى موت الأمشاج. يتم تشكيلها بشكل عشوائي. تشمل آليات ما بعد الزيجوت الأكثر شيوعًا الأشكال التالية:

1. عدم القدرة على التكيف أو انخفاض لياقة الهجينة مقارنة بالأنواع الأبوية (أو ببساطة عدم القدرة على التكيف).

1.1. كامل لغير مؤسسية، أو عدم القدرة على التكيف المورفولوجي. ويعني الاستحالة المطلقة لتطوير الهجينة حتى في ظل ظروف خاضعة للرقابة. يرتبط باستحالة التشكل الطبيعي بسبب عدم توافق الجينومات الأبوية. يشمل موت اللاقحات والأجنة والشتلات والأفراد الصغار والعذراء.

1.2. انخفاض اللياقة الدستورية. يتم التعبير عنها في ظهور الأشكال والمسخات (التشوهات) وانخفاض معدل البقاء على قيد الحياة. إن انخفاض اللياقة الدستورية يحدد إلى حد كبير جميع أشكال سوء التكيف الأخرى.

1.3. عدم التكيف مع عوامل الموائل اللاأحيائية (الفيزيائية والكيميائية).. وهو يختلف عن عدم القدرة على التكيف الدستوري من حيث أنه من الممكن تهيئة الظروف التي تتطور فيها الهجينة غير المتكيفة في البيئة الطبيعية بشكل طبيعي. على سبيل المثال، في النباتات، تشمل العوامل الطبيعية المقيدة للهجن ما يلي: عدم كفاية الرطوبة، ونقص الضوء، ونقص عناصر معينة من التغذية المعدنية، والحركة البيئية (الرياح والأمطار)، وتغيرات درجة الحرارة والرطوبة، وعدم كفاية مدة موسم النمو. في الممارسة العملية، فإن القضاء على الآثار الضارة للعوامل الفيزيائية والكيميائية يعني إنبات البذور الهجينة على ورق الترشيح في غرفة رطبة، وزراعة الشتلات في أواني الخث الدبال في أرض مغلقة، والإنتاج المبكر للهجن في ظل ظروف خاضعة للرقابة (وفي نفس الوقت يكون لديهم الوقت للتحضير لفصل الشتاء)، الشتاء الأول في أرض مغلقة.

1.4. عدم التكيف مع العوامل الحيوية للموائل، على وجه الخصوص، عدم الاستقرار للآفات والأمراض.

1.5. عدم القدرة التنافسية(في المقام الأول، عدم القدرة التنافسية فيما يتعلق بالأنواع الأم أو الأنواع ذات الصلة). في الموائل المضطربة، وفي المناظر الطبيعية البشرية المنشأ وعلى أطراف المنافذ البيئية (في النباتات - على أطراف مناطق edapho-phytocenic) يلعب هذا الشكل من سوء التكيف دورًا أقل.

2. انخفاض كامل أو جزئي في خصوبة الهجائن (العقم).

2.1. العقم الكامل (الدستوري).– هو استحالة التكاثر الجنسي تحت أي ظرف من الظروف. يحدث ذلك في النباتات في حالة الغياب التام للزهور أو تكوين أزهار قبيحة (على سبيل المثال، أثناء التهجين بين الأنواع في الصفصاف).

2.2. انخفاض في الخصوبة– على سبيل المثال، انخفاض عدد الأزهار في النباتات.

2.3. عقم الفصل- اضطراب الفصل الطبيعي للكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي. ونتيجة لذلك، يتبين أن تكوين الأمشاج الطبيعي (تكوين الأبواغ) أمر مستحيل. بين الحيوانات، لوحظ عقم مماثل في البغال (الهجينة من الحصان والحمار)، نارس (الهجينة من الجمال ذات السنام الواحد والسنامين)، كيدوس (الهجينة من السمور والمارتن)، توماكس (الهجينة من البني الأرنب والأرنب الجبلي).

2.4. سوء التكيف السلوكي والإنجابيالهجينة في الحيوانات. يتكون من اضطرابات في السلوك الإنجابي، على سبيل المثال. السلوك المنحرفأثناء الخطوبة، عند بناء الأعشاش، عند إطعام النسل.

على سبيل المثال، في أنواع مختلفة من طيور الحب (جنس أجابورنيس) لوحظ سلوك مختلف عند بناء العش: أفراد من نفس النوع ( أ. بيرسوناتا) يحملون في منقارهم قطعًا من مواد البناء، وممثلين لنوع آخر ( أ. roseicollis) دسهم تحت الريش. الهجينة بين الأنواع ( F 1 ) اكتشف نوع مختلطالسلوك: في البداية حاولت الطيور حشو ريشها بمواد البناء، ثم أخرجتها وأدخلتها في مناقيرها، ثم بدأ كل شيء من جديد.

تم العثور على أشكال وسيطة مماثلة من السلوك في السلوك التوضيحي للعصافير وفي طبيعة الإشارات الصوتية للصراصير.

لذلك، فيما يتعلق بالأنواع المتعاطفة، من الممكن وجود مجموعة واسعة من الحواجز العازلة، مما يمنع اختلاطها الكامل (التداخل الثانوي). وفي الوقت نفسه، فإن أياً من هذه الحواجز (بالطبع، باستثناء عدم القدرة الدستورية الكاملة على التكيف الهجينة) لا يمكن التغلب عليها. ولذلك فإن التشابه بين أنواع مختلفةقد يكون نتيجة ليس فقط للتقارب في ظروف معيشية مماثلة، ولكن أيضا النتيجة أفقي ، أو نقل الجينات الجانبية (انسياب الجينات).

التنوع البيولوجي

التنوع البيولوجي هو المجموعة الكاملة للكائنات الحية المختلفة، والتباين فيما بينها، والمجمعات البيئية التي تشكل جزءًا منها، والتي تشمل التنوع داخل الأنواع، وبين الأنواع، والنظم البيئية.

يعد التنوع البيولوجي أحد أهم الموارد البيولوجية.

المورد البيولوجي هو مادة وراثية، أو كائنات حية أو أجزاء منها، أو أنظمة بيئية مستخدمة أو يحتمل أن تكون مفيدة للإنسانية، بما في ذلك التوازن الطبيعي داخل النظم البيئية وفيما بينها.

تتميز المستويات التالية من التنوع البيولوجي:

تنوع ألفا – عدد الأنواع في المجتمع؛

التنوع التجريبي – عدد المجتمعات في منطقة معينة؛

تنوع جاما - العدد الإجمالي للأنواع والمجتمعات في منطقة معينة؛

تنوع أوميغا – التنوع العالمي (عدد الأنواع والمجتمعات في مناطق واسعة).

ومع ذلك، فإن أساس جميع أشكال التنوع هو التنوع الجيني بين الأنواع (بين السكان وبين السكان).

خلق النظم البيئية المستدامة

يتم تحديد استقرار النظام في أبسط الحالات من خلال الاستقرار الإضافي لمكوناته الهيكلية. تشمل المؤشرات الرئيسية لمقاومة النباتات الفردية ما يلي: صلابة الشتاء، ومقاومة فقدان النتح في فترة الشتاء والربيع، ومقاومة البراعم والزهور والمبيض للصقيع، ومقاومة نقص أو زيادة الحرارة، والإشعاع الشمسي وقصر النمو. موسم؛ مقاومة الحرارة والجفاف. المراسلات بين إيقاعات الطور والتغيرات الموسمية في الظروف البيئية؛ مقاومة بعض قيم الرقم الهيدروجيني وتركيزات الملح. مقاومة الآفات والأمراض. التوازن بين عملية التمثيل الضوئي والعمليات الإنجابية. في الوقت نفسه، تتغير البيئة المحيطة بالكائنات الحية تدريجيا - لقد أصبحت مشكلة تغير المناخ مشكلة سياسية عالمية بالفعل. على سبيل المثال، على مدى السنوات الخمسين الماضية (مقارنة بالفترة 1940-1960) في وسط روسيا، ارتفع متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية بمقدار 1.2 درجة مئوية، وانخفضت الرطوبة النسبية بنسبة 3%. وتكون هذه التغييرات أكثر وضوحًا في فترة الشتاء والربيع: حيث ارتفعت درجة حرارة الهواء في يناير وفبراير ومارس بمقدار 4.4 درجة مئوية، وانخفضت الرطوبة في مارس وأبريل بنسبة 10٪. مثل هذه التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة تزيد بشكل كبير من خسائر النتح للنباتات الخشبية في فترة الشتاء والربيع.

لسوء الحظ، فإن المستوى الحالي لتطور العلوم لا يسمح لنا بالتنبؤ الكامل بالتغيرات البيئية التي ستحدث حتى في المستقبل القريب، والتنبؤ ليس فقط بتغير المناخ، ولكن أيضًا بظهور آفات جديدة ومسببات الأمراض والمنافسين، وما إلى ذلك. ولذلك، فإن الطريقة الوحيدة الموثوقة لزيادة استدامة وإنتاجية النظم البيئية الطبيعية هي زيادة مستوى عدم التجانس، وعدم التجانس الجيني لمكونات النظام البيئي. توفر هذه النظم الإيكولوجية غير المتجانسة إمكانية الاستخدام المستمر والمستدام للطبيعة، لأنه في الأنظمة غير المتجانسة وراثيا تنشأ تفاعلات تعويضية للأفراد ذوي خصائص مختلفة للنمو والتنمية والحساسية لديناميات العوامل البيئية. فيما يتعلق بالآفات والأمراض، يتميز هذا النظام البيئي غير المتجانس بحصانة جماعية جماعية، والتي يتم تحديدها من خلال تفاعل العديد من السمات الهيكلية والوظيفية للأنماط الحيوية الفردية (الأنماط البيئية، والمواد المتفاعلة).

إنشاء مزارع صناعية غير متجانسة (مزارع) للنباتات المتكاثرة خضرياً، مخاليط استنساخ ، أو التراكيب متعددة النسيلة – مجموعات مختارة خصيصًا من الشتلات التي تنتمي إلى أصناف مختلفة من الحيوانات المستنسخة. علاوة على ذلك، يجب أن يتمتع كل مستنسخ بخصائص لا تمتلكها المستنسخات الأخرى. وأهم ما يميزه هو إيقاع تطور تبادل لاطلاق النار . وفي المقابل، يتم تحديد إيقاعات تطور البراعم من خلال الأنواع والخصوصية الفردية لبرامج التولد المحددة وراثيًا.

وبالتالي، لإنشاء تركيبات متعددة النسيلة، من الضروري تحديد مجموعات محددة بين النباتات البرية (أو في مزارع التجميع) التي تختلف باستمرار في مجموعة من الخصائص. في هذه الحالة، الشيء الرئيسي ليس قوة الاختلافات، ولكن ثباتها، أي. القدرة على الاستمرار عبر الأجيال (على الأقل أثناء التكاثر الخضري) في ظل ظروف نمو معينة.

عادةً ما تظهر مثل هذه المجموعة المحددة على أنها استمارة(يتحول). لسوء الحظ، في كثير من الأحيان يتم استخدام هذا المصطلح بشكل فضفاض تمامًا، لاستدعاء الأنماط البيئية، والأصناف (الاختلافات)، والمتفاعلات المتساوية (الأشكال بالمعنى الضيق للكلمة)، والأنماط الحيوية؛ في علم النظم الدقيقة، يعتبر الشكل بمثابة فئة تصنيفية داخل النوع (فورما).

عند تحديد النماذج، أولا وقبل كل شيء، انتبه إلى الخصائص المورفولوجية. في الوقت نفسه، في أنواع النباتات المختلفة، بسبب التقلب الموازي، تتميز أشكال نفس الاسم، تختلف في تكوين الأوراق (نموذجي الشائععريضة الأوراق لاتيفوليا، ضيقة الأوراق angustifolia، صغيرة الأوراق بارفيفوليا، رمح lancifoliaبيضاوي الشكل elptica، بيضاوية مستديرة crassifolia، مدور rotundata; يتم إعطاء بعض أنواع شفرات الأوراق أسماء خاصة، على سبيل المثال. orbiculata– بيضاوية عريضة، على شكل قلب عند القاعدة ومدببة عند القمة)، حسب لون الأوراق (لون واحد تلوين، زاهى الألوان تلطيخ، أخضر viridis، رمادي الجلوكوفيلا، لامع روعة، فضة أرجنتينا) حسب تكوين التاج (كروي sphaerica، البكاء بندولهرمي هرمي); عادةً ما يتم تعيين الأصناف المختلفة (الأصناف) بالرتبة f. عبادةمع وصف تفصيلي للمورفولوجية.

مع المزيد وصف تفصيليتستخدم الأشكال مؤشرات مورفومترية مختلفة، والتي تشمل في النباتات الخشبية: قوة النمو (على وجه الخصوص، الزيادة السنوية في قطر الجذع)، ونوع التفرع، وزاوية الفرع، وطول الأجزاء الداخلية، وكثافة التفرع وطول البراعم، وحجم الورقة . يتم تحديد هذه المؤشرات من خلال الملاحظة المباشرة، ويمكن رقمنتها بسهولة وقابلة للمعالجة الرياضية باستخدام أساليب إحصاءات التباين التي تسمح بتقييم الشرطية الوراثية للسمات.

ومن المعروف أن تعدد الصيغ الصبغية منتشر على نطاق واسع بين النباتات. ولذلك، فإن تحديد المجموعات المحددة (بين السكان) التي تختلف عن طريق أعداد الكروموسومات، يمكن أن يسمح بوصف لا لبس فيه لمستوى التنوع. لتحديد أعداد الكروموسومات، يتم استخدام طرق وراثية خلوية مختلفة، على وجه الخصوص، العد الكروموسومي المباشرفي تقسيم الخلايا. ومع ذلك، فإن هذا ليس ممكنًا دائمًا، لذلك غالبًا ما يتم تحديد أعداد الكروموسومات بطرق غير مباشرة، على سبيل المثال، طريقة بالينوميترية(على أساس حجم حبوب اللقاح).

ومع ذلك، فإن جميع المؤشرات المدرجة ثابتة، ولا تعكس عملية تنفيذ المعلومات الجينية. وفي الوقت نفسه، من المعروف أن أي سمة تتشكل أثناء التشكل. بناءً على تحليل التشكل، يتم الاختيار com.ontobiomorph، وبحسب التغيرات الموسمية في موطن النبات يتم تمييزها phenobiomorphs. عند استخدام المؤشرات الديناميكية للتنوع، يمكن اعتبار مجموعة جينات الكائن الحي بمثابة برنامج لتكوينه (التنمية الفردية)، وفي حالات خاصة - كبرنامج للتشكل (تكوين الشكل).

وقد ظهر الوعد بهذا النهج في أعمال K. Waddington, N.P. كرينكي وكلاسيكيات العلوم الطبيعية الأخرى.

تعدد الأشكال الوراثية للسكان الطبيعيين. الحمل الجيني.إن عملية الانتواع، بمشاركة عوامل مثل الانتقاء الطبيعي، تخلق مجموعة متنوعة من الأشكال الحية المتكيفة مع الظروف المعيشية. من بين الأنماط الجينية المختلفة التي تنشأ في كل جيل بسبب احتياطي التباين الوراثي وإعادة تركيب الأليلات، يحدد عدد محدود فقط القدرة القصوى على التكيف مع بيئة معينة. يمكن الافتراض أن التكاثر التفاضلي لهذه الأنماط الجينية سيؤدي في النهاية إلى حقيقة أن التجمعات الجينية للسكان سيتم تمثيلها فقط من خلال الأليلات "الناجحة" ومجموعاتها. ونتيجة لذلك، سيكون هناك تخفيف للتقلبات الوراثية وزيادة في مستوى التماثل الجيني للأنماط الجينية. ومع ذلك، فإن هذا لا يحدث، حيث تستمر عملية الطفرة، ويحافظ الانتقاء الطبيعي على الزيجوت المتغايرة، لأن أنها تخفف من التأثير الضار للأليلات المتنحية. معظم الكائنات الحية متغايرة الزيجوت بدرجة عالية. علاوة على ذلك، فإن الأفراد يكونون متخالفين في مواضع مختلفة، مما يزيد من إجمالي تغاير الزيجوت لدى السكان.

يُطلق على الوجود في مجموعة سكانية للعديد من الأنماط الجينية المتوازنة المتعايشة بتركيز يتجاوز 1٪ في أندر الأشكال (مستوى التنوع الوراثي الذي تكون عملية الطفرة كافية لصيانته) تعدد الأشكال.يتم إنشاء تعدد الأشكال الوراثي عن طريق الطفرات والتباين التوافقي. وهو مدعوم بالانتقاء الطبيعي ويمكن أن يكون متكيفًا (انتقاليًا) أو مستقرًا (متوازنًا).

تعدد الأشكال التكيفييحدث ذلك إذا كان الاختيار، في ظروف معيشية مختلفة ولكن متغيرة بانتظام، يفضل أنماطًا وراثية مختلفة.

تعدد الأشكال المتوازنيحدث عندما يفضل الاختيار متجانسات الزيجوت على متماثلات الزيجوت المتنحية والمهيمنة. في بعض الحالات، يكون تعدد الأشكال المتوازن هو الانتقاء الدوري (انظر الشكل 1.4، ص 14).

تسمى ظاهرة الميزة الانتقائية للزيجوت المتغايرة السيطرة المفرطة.تختلف آلية الاختيار الإيجابي للزيجوت المتغايرة.

بسبب تنوع العوامل البيئية، يعمل الانتقاء الطبيعي في العديد من الاتجاهات في وقت واحد. حيث النتيجة النهائيةيعتمد على نسبة شدة مختلفة ناقلات الاختياروهكذا، في بعض مناطق العالم، يتم دعم التكرار العالي للأليل شبه المميت لفقر الدم المنجلي من خلال البقاء التفضيلي للكائنات غير المتجانسة في ظروف ارتفاع معدلات الإصابة بالملاريا الاستوائية. تعتمد النتيجة النهائية للانتخاب الطبيعي في مجتمع ما على تراكب العديد من نواقل الانتقاء والانتخاب المضاد. وبفضل هذا، يتم تحقيق استقرار الجينات والحفاظ على التنوع الوراثي.

يضفي تعدد الأشكال المتوازن عددًا من الخصائص القيمة على السكان، والتي تحدد أهميتها البيولوجية. يتقن السكان المتنوعون وراثيا مجموعة واسعة من الظروف المعيشية، ويستخدمون الموائل بشكل كامل. يتراكم حجم أكبر من التباين الوراثي الاحتياطي في مجموعته الجينية. ونتيجة لذلك، فإنها تكتسب مرونة تطورية ويمكنها، من خلال التغيير في اتجاه أو آخر، تعويض التقلبات البيئية في سياق التطور التاريخي.

في مجتمع متعدد الأشكال وراثيا، تولد الكائنات الحية ذات الأنماط الجينية من جيل إلى جيل، وتختلف لياقتها. في كل نقطة زمنية، تكون صلاحية مثل هذه المجموعة من السكان أقل من المستوى الذي يمكن تحقيقه إذا كانت الأنماط الجينية الأكثر "نجاحًا" موجودة فيها فقط. يُطلق على المقدار الذي تختلف به صلاحية مجموعة سكانية حقيقية عن ملاءمة مجموعة سكانية مثالية من "أفضل" الأنماط الجينية الممكنة في ضوء مجموعة جينات معينة الحمل الجيني.إنه نوع من الدفع مقابل المرونة البيئية والتطورية. الحمل الجيني هو نتيجة حتمية لتعدد الأشكال الجيني.

يعد تعدد الأشكال الجيني المتوازن والتنوع بين الأنواع والأجناس البيئية وربما الأنواع الفرعية من بين أسباب الثبات التطوري للأنواع (Severtsov A.S، 2003). يشير وجود شكلين أو أكثر من تعدد الأشكال المتوازن، كل منها يتم تكييفه في مكانه الفرعي الخاص بالمكانة البيئية للأنواع، إلى أن استراتيجيات التكيف المختلفة نوعيًا للأشكال تضمن تكافؤها في اللياقة البدنية. عندما يتغير الوضع البيئي، تكتسب بعض هذه الأشكال ميزة على حساب الأشكال الأخرى. يتم الحفاظ على أعدادها أو زيادتها ليس فقط بسبب الحفاظ على اللياقة البدنية، ولكن أيضًا بسبب الموارد التي يتم تحريرها عندما تنخفض أعداد تلك الأشكال أو تنقرض، والتي يكون هذا التغير البيئي ضارًا بها.

ومن الأمثلة على ذلك تاريخ تعدد الأشكال لسكان موسكو من الحمام الصخري غير البشري كولومبيا ليبيا(أوبوخوفا، 1987). يتم تمثيل تعدد أشكال مجموعات هذا النوع من خلال سلسلة متواصلة من الأشكال التي تختلف في لون الريش: من الرمادي (الرمادي الأردوازي)، الذي يعتبر الأصلي، إلى الأسود (الميلاني). هناك نوعان من ميلانيز الريش. وفي إحدى الحالات، يتركز الميلانين في نهايات الأغطية مكونًا بقعًا سوداء. ومع زيادة حجم هذه البقع، فإنها تندمج في اللون الأسود الصلب. هذا الشكل الأكثر شيوعًا من الميلانين يرجع إلى الجين الأسود القوي و5-6 الجينات مع تأثير ظاهري ضعيف. وفي حالة أخرى، يتم توزيع الميلانين بشكل منتشر في جميع أنحاء شبكة الريش. لذلك، تبدو الأشكال الوسيطة أكثر أو أقل سخامًا أو قذرة؛ مع الميلان القوي تصبح سوداء. يتم تحديد هذا النوع من الميلانين بواسطة جين داك القوي وأيضًا 5-6 جينات ضعيفة الجينات (أوبوخوفا، كريسلافسكي، 1984).

قبل العظيم الحرب الوطنيةفي موسكو ساد الشكل الرمادي. كان عدد الميلانيين قليلًا. خلال الحرب، توفي سكان حمام موسكو بالكامل تقريبا أو تم تدميرهم. بعد الحرب، انتعش عدد الحمام ببطء حتى عام 1957، عندما بدأت رعاية وإطعام "طائر السلام" بمناسبة المهرجان العالمي للشباب والطلاب. مع زيادة حجم السكان، بدأت نسبة الأشكال الميلانية في الزيادة. بحلول نهاية الستينيات من القرن العشرين. وكانت نسبة الميلانيين والتحولات المتوسطة حوالي 80٪.

كانت التغييرات في نسبة الأشكال بسبب الاختلافات في سلوكهم. يكون الشكل الأزرق أكثر نشاطًا، ويطير أكثر بحثًا عن الطعام ويحرس مناطق تعشيشه بنشاط. الميلانيون سلبيون. يمكن أن تقع أعشاشها في العلية بالقرب من بعضها البعض. الأشكال المتوسطة هي أيضًا متوسطة في النشاط. في ظل ظروف الموارد الغذائية غير المحدودة التي توفرها مقالب القمامة والتغذية ومواقع التعشيش المحدودة في بيوت الألواح، لم يتمكن الشكل الأزرق من التنافس مع كتلة الميلانيين والمورف الوسيط واضطر إلى السندرات، وهو غير مناسب للتعشيش، حيث جعلته الكثافة المنخفضة ممكن لحماية مواقع التعشيش. وبالتالي فإن التغيرات في الوضع البيئي تؤدي إلى تغيرات في ترددات الأشكال. يكتسب أحدهما (رمادي-رمادي مع عدد سكان منخفض)، ثم الآخر (ميلاني مع عدد سكان مرتفع) ميزة، ولكن على العموم النوع يحافظ على استقراره ولا يتغير. وسوف تكون موجودة حتى لو انقرض أي من الأشكال.

تؤدي تحليلات تعدد الأشكال اللونية في ذكور صائد الذباب ذو اللون الأبيض إلى نتائج مماثلة. فيسيدولا هيبولوكا(Grinkov، 2000)، بطنيات البحر الأبيض (Sergievsky، 1987).

تعتبر الأجناس البيئية مهمة للحفاظ على الركود التطوري مثل أشكال تعدد الأشكال المتوازن. ومن الأمثلة على ذلك السلالات البيئية لخنفساء أوراق الصفصاف، لوخميا كابريا(غمدية الأجنحة، Chrysomelidae)، على Zvenigorodskaya محطات بيولوجية جامعة موسكو الحكومية، درس على يد ميخيف (1985). يأكل أحد العرقين أوراق الصفصاف عريض الأوراق، وخاصة صفصاف الماعز والصفصاف طويل الأذنين، والحور الرجراج هو نبات علفي إضافي. سباق آخر يأكل في الغالب أوراق البتولا الناعم، نبات غذائي إضافي – البتولا الثؤلولي. ويبلغ التبادل داخل كل سباق بين الخنافس التي تتغذى على النباتات الرئيسية والإضافية حوالي 40%. يبلغ معدل التبادل بين سلالات الصفصاف والبتولا 0.3-5%، على الرغم من أن هذه الأشجار في عدد من النباتات النباتية المضطربة لها فروع متلامسة. والحقيقة هي أن اليرقات والبالغين من عرق الصفصاف عندما يضطرون تغذية تموت أوراق البتولا في 100٪ من الحالات. على العكس من ذلك، تتغذى الخنافس ويرقاتها من عرق البتولا على أوراق الصفصاف دون الإضرار بأنفسهم. وبالتالي، يتم عزل الأجناس بيئيًا ووراثيًا. إن الارتباط الوثيق بالنباتات المضيفة يعني أن خنافس البتولا في منطقة معينة تقتصر على مرحلة معينة من الخلافة - الغابة ذات الأوراق الصغيرة. تقتصر خنافس الصفصاف على الموائل الرطبة حيث يتم تعطيل المسار الطبيعي للخلافة - حواف الغابات، وضواحي القرى، وما إلى ذلك. عندما تتغير مرحلة الخلافة، فإن سكان عرق البتولا إما أن يتحركوا أو ينقرضوا. رحلة الخنافس من منطقة الشتاء حوالي 4 كم. سيحدث الشيء نفسه لمجموعات عرق الصفصاف عندما تنخفض الرطوبة أو عندما يزيد الضغط البشري. ومع ذلك فإن انقراض أي من الأجناس لن يعني انقراض النوع، بل فسيفساء تضمن البيئة الحيوية الوجود المستدام لكل عرق. ربما، يمكن تطبيق تفكير مماثل على السباقات الجغرافية - الأنواع الفرعية (A. S. Severtsov، 2003).

وهكذا فإن تعدد الأشكال السكانية يضمن استقرار المجموعة ككل عندما يتغير الوضع البيئي، كما أنه إحدى آليات استقرار الأنواع في الزمن التطوري.

. التنوع البيولوجي . تعدد الأشكال الجيني للسكان كأساس للتنوع البيولوجي. مشكلة الحفاظ على التنوع البيولوجي

يشير التنوع البيولوجي إلى جميع "الكائنات الحية العديدة والمختلفة، والتنوع فيما بينها والمجمعات البيئية التي تشكل جزءًا منها، والتي تشمل التنوع داخل الأنواع، وبين الأنواع والنظم الإيكولوجية"؛ وفي هذه الحالة لا بد من التمييز بين التنوع العالمي والمحلي. يعد التنوع البيولوجي أحد أهم الموارد البيولوجية (يُعرف المورد البيولوجي بأنه "المواد الجينية، أو الكائنات الحية أو أجزاء منها، أو النظم البيئية المستخدمة أو التي يحتمل أن تكون مفيدة للإنسانية، بما في ذلك التوازن الطبيعي داخل النظم البيئية وفيما بينها").

تتميز الأنواع التالية من التنوع البيولوجي: ألفا وبيتا وغاما والتنوع الجيني. يُفهم التنوع α على أنه تنوع الأنواع، والتنوع β هو تنوع المجتمعات في منطقة معينة؛ التنوع γ هو مؤشر متكامل يتضمن التنوع α وβ. ومع ذلك، فإن أساس أنواع التنوع البيولوجي المدرجة هو التنوع الجيني (بين الأنواع، داخل السكان).

يسمى وجود أليلين أو أكثر (وبالتالي الأنماط الجينية) في مجتمع ما تعدد الأشكال الجيني. من المقبول تقليديًا أن يكون تكرار الأليل الأكثر ندرة في تعدد الأشكال 1٪ على الأقل (0.01). إن وجود تعدد الأشكال الجينية شرط أساسي للحفاظ على التنوع البيولوجي.

تمت صياغة الأفكار حول الحاجة إلى الحفاظ على تعدد الأشكال الجيني في المجموعات الطبيعية في عشرينيات القرن الماضي. مواطنينا المتميزين. ابتكر نيكولاي إيفانوفيتش فافيلوف عقيدة المادة المصدر وأثبت الحاجة إلى إنشاء مستودعات لمجموعة الجينات العالمية للنباتات المزروعة. ابتكر ألكسندر سيرجيفيتش سيريبروفسكي عقيدة تجمع الجينات. ويشمل مفهوم "مجمع الجينات" التنوع الجيني للأنواع التي تطورت أثناء تطورها أو اختيارها ووفرت لها قدرات التكيف والإنتاج. وضع سيرجي سيرجيفيتش تشيتفيريكوف أسس العقيدة وطرق تقييم عدم التجانس الوراثي لمجموعات الأنواع البرية من النباتات والحيوانات.

تفاقمت المشاكل البيئية العالمية بعد الحرب العالمية الثانية. لحلها، تم تشكيلها في عام 1948 الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة والموارد الطبيعية(الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة). كانت المهمة الأساسية للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة هي التجميع كتب حمراء– قوائم الأنواع النادرة والمهددة بالانقراض. في 1963-1966. تم نشر أول واحد الكتاب الأحمر الدولي. وصدرت طبعته الرابعة عام 1980. في 1978-1984. تم نشر الكتاب الأحمر لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، وفي عام 1985 - الكتاب الأحمر للاتحاد الروسي.

لكن خطورة هذه المشكلة لم تدركها البشرية إلا في الربع الأخير من القرن العشرين. منذ ما يزيد قليلا عن ثلاثين عاما (1972)، انعقد أول مؤتمر للأمم المتحدة بشأن البيئة البشرية في ستوكهولم. في هذا المنتدى تم التخطيط له المبادئ العامةالتعاون الدولي في مجال الحفاظ على الطبيعة. وبناء على قرارات مؤتمر ستوكهولم تمت صياغة المبادئ الحديثة للحفاظ على البيئة المعيشية.

المبدأ الأول هو مبدأ الارتباط العالمي في الطبيعة الحية: فقدان رابط واحد في سلسلة معقدة من الروابط الغذائية وغيرها في الطبيعة يمكن أن يؤدي إلى نتائج غير متوقعة. ويستند هذا المبدأ على الأفكار الكلاسيكية حول وجود علاقات السبب والنتيجة بين عناصر النظم البيولوجية فوق العضوية، والعديد من هذه الروابط تؤدي إلى تكوين سلاسل وشبكات وأهرامات مختلفة.

ويترتب على ذلك مبدأ الفائدة المحتملة لكل عنصر من عناصر الطبيعة الحية : من المستحيل التنبؤ بالأهمية التي سيكون لها هذا النوع أو ذاك بالنسبة للبشرية في المستقبل . وفي الوعي العام، بدأ التمييز بين الأنواع إلى "مفيد" و"ضار" يفقد معناه؛ حيث يتم التأكيد على فكرة أن "الأنواع الضارة أو الأعشاب الضارة هي مجرد كائن حي في غير مكانه".

استنادًا إلى مبادئ الاتصال العالمي والفائدة المحتملة لكل عنصر من عناصر الطبيعة الحية يتشكل مفهوم عدم التدخل في العمليات التي تحدث في النظم البيئية الطبيعية: "لا نعرف السبب". هذاسوف يؤدي، لذلك من الأفضل ترك كل شيء كما هو. الطريقة المثالية للحفظ حالة الوضع الراهنتم النظر في إنشاء مناطق محمية بنظام احتياطي مطلق. ومع ذلك، فقد أظهرت ممارسة الحفظ أن النظم البيئية الحديثة فقدت بالفعل القدرة على الشفاء الذاتي الطبيعي، والحفاظ عليها يتطلب تدخلا بشريا نشطا.

ونتيجة لذلك تم الانتقال من مفهوم عدم التدخل والحفاظ على الوضع القائم إلى مفاهيم التنمية المستدامة المجتمع والمحيط الحيوي. يتضمن مفهوم التنمية المستدامة زيادة الإمكانات البيئية والموارد للنظم الإيكولوجية الطبيعية، وإنشاء نظم إيكولوجية مستدامة يمكن التحكم فيها، وتلبية احتياجات المجتمع من الموارد الطبيعية على أساس إدارة بيئية عقلانية ومستدامة ومتعددة الأغراض قائمة على أساس علمي، والحفاظ على جميع الكائنات وحمايتها وتكاثرها. مكونات النظم البيئية.

مزيد من التطوير لمفهوم التنمية المستدامة أدى حتما إلى مبدأ ضرورة الحفاظ على التنوع البيولوجي : فقط الطبيعة الحية المتنوعة والمتنوعة هي التي تبين أنها مستدامة وعالية الإنتاجية . إن مبدأ الحاجة إلى الحفاظ على التنوع البيولوجي يتوافق تمامًا مع المبادئ الأساسية لأخلاقيات علم الأحياء: "كل شكل من أشكال الحياة فريد ولا يضاهى"، "كل شكل من أشكال الحياة له الحق في الوجود"، "ما لم نخلقه يجب أن يكون" لا تهلكنا." علاوة على ذلك، فإن قيمة النمط الجيني لا تتحدد من خلال فائدته للبشر، ولكن من خلال تفرده. وهكذا، تم الاعتراف بأن "الحفاظ على مجموعة الجينات هو مسؤولية لمزيد من التطور" (فرانكل، التقدم الجيني الدولي الثالث عشر في بيركلي، 1974). حددت سواميناثان (الهند) ثلاثة مستويات من المسؤولية عن الحفاظ على مجمع الجينات: المهنية والسياسية والاجتماعية.

في عام 1980، قام الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة والموارد الطبيعية بتطوير الإستراتيجية العالمية للحفظ. وتشير مواد الاستراتيجية العالمية إلى أن إحدى المشاكل البيئية العالمية هي مشكلة التغذية: إذ يعاني 500 مليون شخص من سوء التغذية بشكل منهجي. من الصعب أن نأخذ في الاعتبار عدد الأشخاص الذين لا يتلقون تغذية كافية ومتوازنة في البروتينات والفيتامينات والعناصر الدقيقة.

لقد صاغت الإستراتيجية العالمية الأهداف ذات الأولوية للحفاظ على الطبيعة:

- الحفاظ على العمليات البيئية الرئيسية في النظم البيئية.

– الحفاظ على التنوع الجيني.

- طويل الأمد الاستخدام العقلانيالأنواع والنظم الإيكولوجية.

في عام 1992، في ريو دي جانيرو، في مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية (UNCED)، تم اعتماد عدد من الوثائق التي وقعها ممثلو 179 دولة:

– برنامج العمل: جدول أعمال القرن الحادي والعشرين.

- بيان المبادئ بشأن الغابات.

– اتفاقية الأمم المتحدة بشأن تغير المناخ.

– اتفاقية التنوع البيولوجي.

تشير مواد اتفاقية التنوع البيولوجي إلى أن "... التنوع مهم لتطور والحفاظ على أنظمة دعم الحياة في المحيط الحيوي." للحفاظ على أنظمة دعم الحياة في المحيط الحيوي، من الضروري الحفاظ على جميع أشكال التنوع البيولوجي: "يجب على البلدان التي تنضم إلى الاتفاقية أن تحدد مكونات التنوع البيولوجي، ... أنشطة الرقابة التي قد يكون لها تأثير ضار على التنوع البيولوجي ".

وفي مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية، تم الاعتراف بأن انخفاض مستوى التنوع البيولوجي هو أحد الأسباب الرئيسية للتدهور التدريجي للنظم البيئية الطبيعية. ليس هناك شك في أنه فقط إذا تم الحفاظ على المستوى الأمثل من التنوع، سيكون من الممكن إنشاء أنظمة بيئية مقاومة للآثار الشديدة للعوامل الفيزيائية والكيميائية والآفات والأمراض.

في عام 1995، في صوفيا، في مؤتمر وزراء البيئة الأوروبيين، تم اعتماد الاستراتيجية الأوروبية للحفاظ على التنوع البيولوجي والمناظر الطبيعية. دعونا ندرج مبادئ الاستراتيجية الأوروبية للحفاظ على التنوع البيولوجي والمناظر الطبيعية:

– حماية النظم البيئية الأكثر ضعفا.

– حماية واستعادة النظم البيئية المتضررة.

– حماية المناطق ذات أكبر تنوع للأنواع.

– الحفاظ على المجمعات الطبيعية المرجعية.

يرتبط توقف نمو إنتاجية النظم الإيكولوجية الاصطناعية أيضًا بانخفاض مستوى التنوع البيولوجي: ففي الوقت الحالي، تتم زراعة 150 نوعًا فقط من النباتات المزروعة ويتم تربية 20 نوعًا من الحيوانات الأليفة. وفي الوقت نفسه، يقترن انخفاض مستوى التنوع العالمي مع انخفاض مستوى التنوع المحلي، مع هيمنة الزراعة الأحادية أو تناوب المحاصيل مع فترة تناوب قصيرة. أدى السعي إلى توحيد الأصناف النباتية والسلالات الحيوانية إلى تضييق حاد في التنوع الجيني. إن نتيجة انخفاض التنوع هي انخفاض في مقاومة العوامل البيئية الفيزيائية والكيميائية الشديدة، وإلى حد أكبر، للآفات والأمراض.

لقد أثبتت العديد من الدراسات أن الطريقة الوحيدة الموثوقة لزيادة استقرار وإنتاجية النظم الإيكولوجية الطبيعية هي زيادة مستوى عدم تجانسها، لأنه في الأنظمة غير المتجانسة وراثيًا توجد تفاعلات تعويضية للأفراد ذوي خصائص مختلفة للنمو والتطور، والحساسية لديناميات البيئة. تنشأ العوامل والأمراض والآفات. إنها المزارع غير المتجانسة التي توفر إمكانية الاستخدام المستمر والمستدام للطبيعة.

وبالتالي، هناك حاجة إلى استخدام أوسع للأنواع والإمكانات (الجينية) بين الأنواع لأكبر عدد ممكن من الأنواع المناسبة للزراعة في ظل ظروف خاضعة للرقابة. يشمل التنوع الكامل للمواد التي سيتم الحفاظ عليها الفئات التالية من الكائنات الحية: الأصناف والسلالات التي يتم زراعتها وتربيتها حاليًا؛ الأصناف والسلالات التي توقفت عن الإنتاج، ولكنها ذات قيمة وراثية وتربية كبيرة في بعض المعايير؛ الأصناف المحلية والسلالات المحلية؛ الأقارب البرية للنباتات المزروعة والحيوانات الأليفة؛ أنواع النباتات الحيوانية البرية الواعدة لإدخالها في الثقافة والتدجين؛ الخطوط الوراثية التي تم إنشاؤها تجريبيا.

وبطبيعة الحال، من أجل حل مجموعة من المشاكل المتعلقة بمشاكل التنوع البيولوجي، من الضروري أولاً وضع معايير لتقييم التنوع البيولوجي، وتحديد وتقييم مستوى التنوع في أنظمة إيكولوجية محددة (المجمعات الطبيعية الإقليمية)، ووضع توصيات بشأن الحفاظ على التنوع الذي تم تحديده وتعزيزه، واختبار وتنفيذ هذه التوصيات المتعلقة بالإنتاج الزراعي الصناعي.

إن وجود الأعضاء الأثرية، كما هو معروف، هو أحد الأدلة على نظرية التطور لداروين. أي نوع من الأعضاء هذه؟

تسمى الأعضاء التي فقدت أهميتها أثناء التطور التطوري بالأعضاء الأثرية. وهي تتشكل في حالة ما قبل الولادة وتبقى مدى الحياة، على عكس ما يسمى بالأعضاء المؤقتة (المؤقتة)، التي تمتلكها الأجنة فقط. تختلف الأساسيات عن atavisms في أن الأولى نادرة للغاية (شعر مستمر عند البشر، وأزواج إضافية من الغدد الثديية، وتطور الذيل، وما إلى ذلك)، في حين أن الأخيرة موجودة في جميع ممثلي الأنواع تقريبًا. دعونا نتحدث عنهم - أعضاء بشرية بدائية.

الرجل الفيتروفي، ليونادرو دافنشي، فليكر

بشكل عام، فإن مسألة ما هو دور الأساسيات في حياة كائن معين وما، في الواقع، ينبغي اعتباره على هذا النحو، لا يزال صعبا للغاية بالنسبة لعلماء الفسيولوجيين. هناك شيء واحد واضح: الأعضاء الأثرية تساعد في تتبع مسار التطور العرقي. تظهر الأساسيات وجود صلة قرابة بين الكائنات الحية الحديثة والمنقرضة. وهذه الأعضاء، من بين أمور أخرى، هي دليل على عمل الانتقاء الطبيعي، الذي يزيل سمة غير ضرورية. ماذا الأعضاء البشريةيمكن اعتبار الأساسيات؟
العصعص

مخطط العصعص البشري / فليكر

هذا هو الجزء السفلي من العمود الفقري، والذي يتكون من ثلاث أو خمس فقرات مدمجة. إنه ليس أكثر من ذيلنا الأثري. على الرغم من طبيعته الأثرية، فإن العصعص هو تماما هيئة مهمة(مثل الأساسيات الأخرى، والتي، على الرغم من أنها فقدت معظم وظائفها، لا تزال مفيدة للغاية لجسمنا).
الأجزاء الأمامية من العصعص ضرورية لربط العضلات والأربطة التي تشارك في عمل الأعضاء نظام الجهاز البولى التناسلىوالأجزاء البعيدة من الأمعاء الغليظة (العصعص، الحرقفية العصعصية، والعضلات العانية، التي تشكل العضلة الرافعة، متصلة بها) فتحة الشرج، وكذلك الرباط العصعصي الشرجي). بالإضافة إلى ذلك، يتم ربط جزء من حزم العضلات في العضلة الألوية الكبرى، المسؤولة عن تمديد الورك، بالعصعص. نحتاج أيضًا إلى العصعص حتى يتم توزيعه بشكل صحيح النشاط البدنيعلى الحوض

ضرس العقل

الأشعة السينيةأسنان العقل تنمو بشكل غير صحيح / فليكر

هذه هي الأسنان الثامنة في الأسنان، ويشار إليها عادةً بالرقم ثمانية. كما تعلمون، حصلت "الثمانية" على اسمها لأنها تندلع في وقت متأخر جدًا عن الأسنان الأخرى - في المتوسط، في سن 18 إلى 25 عامًا (في بعض الأشخاص لا تنفجر على الإطلاق). تعتبر ضرس العقل من الأساسيات: ففي وقت من الأوقات كانت ضرورية لأسلافنا، ولكن بعد أن تغير النظام الغذائي للإنسان العاقل بشكل ملحوظ (انخفض استهلاك الأطعمة الصلبة والقاسية، بدأ الناس في تناول الأطعمة التي تم إخضاعها لضرس). المعالجة الحرارية) ، وزاد حجم الدماغ (ونتيجة لذلك "اضطرت" الطبيعة إلى تقليص فكي الإنسان العاقل) - "ترفض" أضراس العقل بحزم أن تتناسب مع أسناننا.
يسعى هؤلاء "المشاغبون" بين الأسنان بين الحين والآخر إلى النمو بشكل عشوائي، ولهذا السبب يتداخلون بشكل كبير مع الأسنان الأخرى و النظافة العامةتجويف الفم: بسبب الوضع الخاطئ للثمانية بينها وبين الأسنان المجاورة، يلتصق الطعام بين الحين والآخر. وليس من السهل أن تصل فرشاة الأسنان إلى أضراس العقل، لذلك غالبًا ما تتأثر بالتسوس، مما يؤدي إلى خلع السن المريضة. ومع ذلك، إذا تم وضع ضروس العقل بشكل صحيح، فيمكنها، على سبيل المثال، أن تكون بمثابة دعم للجسور.

زائدة

الملحق عن بعد / فليكر

في المتوسط ​​يبلغ طول زائدة الأعور عند الإنسان حوالي 10 سم، والعرض 1 سم فقط، ومع ذلك فإنه يمكن أن يسبب لنا الكثير من المتاعب، وفي العصور الوسطى كان "المرض المعوي" بمثابة حكم بالإعدام . ساعدت الزائدة الدودية أسلافنا على هضم الأطعمة النيئة، وبالطبع لعبت دورًا مهمًا للغاية في عمل الجسم بأكمله. ولكن حتى اليوم، هذا الجهاز ليس عديم الفائدة على الإطلاق. صحيح أنها لم تؤدي وظيفة هضمية خطيرة لفترة طويلة، ولكنها تؤدي وظائف وقائية وإفرازية وهرمونية.

عضلات الأذن

رسم تخطيطي لعضلات رأس الإنسان، عضلات الأذن مرئية فوق الأذنين / فليكر

وهي عضلات الرأس المحيطة الأذن. تعد عضلات الأذن (أو بالأحرى ما تبقى منها) مثالًا كلاسيكيًا للأعضاء الأثرية. هذا أمر مفهوم، لأن الأشخاص الذين يمكنهم تحريك آذانهم نادرون جدًا - أقل شيوعًا بكثير من الأشخاص الذين ليس لديهم عظم الذنب أو الزائدة الدودية وما إلى ذلك. إن الوظائف التي تؤديها عضلات الأذن لدى أسلافنا واضحة تمامًا: بالطبع، ساعدت في تحريك الأذنين من أجل سماع المفترس أو المنافس أو الأقارب أو الفريسة بشكل أفضل.

العضلة الهرمية البطنية

مخطط عضلات جسم الإنسان / فليكر

وهي تنتمي إلى مجموعة العضلات الأمامية في منطقة البطن، ولكنها بالمقارنة مع العضلة المستقيمة فهي صغيرة الحجم جداً، و مظهريشبه مثلثًا صغيرًا من الأنسجة العضلية. العضلة الهرمية البطنية هي بقايا. إنه مهم فقط في الجرابيات. كثير من الناس لا يملكونها على الإطلاق. بالنسبة لأولئك الذين هم أصحاب هذه العضلة المحظوظين، فإنه يشد ما يسمى خط أبيضبطن.

Epicanthus

Epicanthus - طية جلدية في الجفن العلوي / فليكر

هذه البدائية هي سمة من سمات العرق المنغولي فقط (أو ، على سبيل المثال ، شعب البوشمن الأفريقي - أقدم الناس على هذا الكوكب ، والذين ننحدر منهم جميعًا في الواقع) وهي عبارة عن ثنية جلدية في الجفن العلوي ، الذي نراه بالقسم الشرقي من العيون. بالمناسبة، بفضل هذه الطية يتم إنشاء تأثير العيون المنغولية "الضيقة".
أسباب Epicanthus ليست معروفة بالضبط. لكن معظم الباحثين يميلون إلى الاعتقاد بأن الطية الجلدية الموجودة على الجفن العلوي نشأت بسبب الظروف الطبيعيةالسكن البشري - على سبيل المثال، في ظروف البرد الشديد أو، على العكس من ذلك، الصحاري والشمس الحارقة، عندما يكون Epicanthus مصمما لحماية العينين.

مرة أخرى في العشرينات كتبوا عن ماذا وظائف مهمةيؤدي ما يسمى بالغشاء الراف، ووفقًا للأبحاث، يلعب هذا التكوين دورًا مهمًا، وبدونه، "ستتعطل الوظيفة البصرية الكاملة إلى حد كبير". وعلى وجه الخصوص، فإن “مقلة العين البشرية قادرة على الدوران من 180 درجة إلى 200 درجة. وبدون الطية الهلالية، ستكون زاوية الدوران أصغر بكثير. الطية الهلالية "هي بنية داعمة وموجهة تعمل على ترطيب العين ومساعدتها على التحرك بكفاءة أكبر." "وظيفة أخرى للطية الهلالية هي جمع المواد الغريبة التي تصل إلى سطح مقلة العين. وللقيام بذلك، تفرز الطية مادة لاصقة تجمع الجزيئات الغريبة وتشكل كتلة منها لسهولة إزالتها دون التعرض لخطر خدش أو إتلاف سطح مقلة العين. ويكون هذا الإزالة على النحو التالي: «إذا ظلت العين مفتوحة إذا دخلت جسم غريب"، ستدور مقلة العين باستمرار إلى الداخل بشكل متكرر، في محاولة لرمي الجسم على الطية الهلالية ثم إلى منطقة الجمرة الدمعية... بعد عدة محاولات، يتم التقاط الرمش أخيرًا بواسطة الطية الهلالية وينتقل إلى الجلد عند الحافة الداخلية للشق الجفني."

يعتبر العصعص، الذي يُطلق عليه "بقايا الذيل المنخفض"، بمثابة موقع ارتباط مهم بالتأكيد عضلات الحوض: "ثلاث إلى خمس عظام عصعصية صغيرة هي بلا شك جزء من عظمة كبيرة نظام الدعموتتكون من العظام والأربطة والغضاريف والعضلات والأوتار."

ويقال أيضًا أن الأساسيات تتضمن “عضلة خاصة تسمح لبعض الأشخاص بتحريك آذانهم وفروة رأسهم”. في الواقع، فإن عضلات الأذن الخارجية، بحسب الباحثين، “ضرورية لتزويد العضو بزيادة الدورة الدموية، وبالتالي تقليل خطر الإصابة بقضمة الصقيع… العضلات ليست مجرد عضو مقلص. أنها بمثابة تخزين الجليكوجين وتشارك بنشاط في عملية التمثيل الغذائي. ولو لم تكن هناك عضلات في بنية الأذن الخارجية لصعبت تغذيتها”. أما بالنسبة للحالات الفردية تطور قويمثل هذه العضلات، فهي مجرد واحدة من آلاف العضلات الصغيرة الخصائص الفرديةالتي تجعل كل شخص فريدًا." في الوقت نفسه، عند الحديث عن مثل هذه الحالات من التطور غير الطبيعي للعضلات تحت الجلد، يجب أن نتذكر أنه في القرود - وفقًا لدعاة التطور، أقرب أقرباء البشر - تكون الأذنين بلا حراك.

إن وجود الأعضاء الأثرية، كما هو معروف، هو أحد الأدلة على نظرية التطور لداروين. أي نوع من الأعضاء هذه؟

تسمى الأعضاء التي فقدت أهميتها أثناء التطور التطوري بالأعضاء الأثرية. وهي تتشكل في حالة ما قبل الولادة وتبقى مدى الحياة، على عكس ما يسمى بالأعضاء المؤقتة (المؤقتة)، التي تمتلكها الأجنة فقط. تختلف الأساسيات عن atavisms في أن الأولى نادرة للغاية (شعر مستمر عند البشر، وأزواج إضافية من الغدد الثديية، وتطور الذيل، وما إلى ذلك)، في حين أن الأخيرة موجودة في جميع ممثلي الأنواع تقريبًا. دعونا نتحدث عنهم - أعضاء بشرية بدائية.

بشكل عام، فإن مسألة ما هو دور الأساسيات في حياة كائن معين وما، في الواقع، ينبغي اعتباره على هذا النحو، لا يزال صعبا للغاية بالنسبة لعلماء الفسيولوجيين. هناك شيء واحد واضح: الأعضاء الأثرية تساعد في تتبع مسار التطور العرقي. تظهر الأساسيات وجود صلة قرابة بين الكائنات الحية الحديثة والمنقرضة. وهذه الأعضاء، من بين أمور أخرى، هي دليل على عمل الانتقاء الطبيعي، الذي يزيل سمة غير ضرورية. ما هي الأعضاء البشرية التي يمكن اعتبارها أساسيات؟

العصعص

هذا هو الجزء السفلي من العمود الفقري، والذي يتكون من ثلاث أو خمس فقرات مدمجة. إنه ليس أكثر من ذيلنا الأثري. على الرغم من طبيعته البدائية، فإن العصعص هو عضو مهم إلى حد ما (مثل الأساسيات الأخرى، والتي، على الرغم من أنها فقدت معظم وظائفها، لا تزال مفيدة للغاية لجسمنا).

الأجزاء الأمامية من العصعص ضرورية لربط العضلات والأربطة التي تشارك في عمل أعضاء الجهاز البولي التناسلي والأقسام البعيدة من الأمعاء الغليظة (العصعص، الحرقفية العصعصية، والعضلات العانية العصعصية، التي تشكل العضلة الرافعة للشرج العضلات، وكذلك anopococcygeus، تعلق عليهم الرباط). بالإضافة إلى ذلك، يتم ربط جزء من حزم العضلات في العضلة الألوية الكبرى، المسؤولة عن تمديد الورك، بالعصعص. نحتاج أيضًا إلى عظم الذنب لتوزيع الحمل الجسدي على الحوض بشكل صحيح.

ضرس العقل

هذه هي الأسنان الثامنة في الأسنان، ويشار إليها عادةً بالرقم ثمانية. كما تعلمون، حصلت "الثمانية" على اسمها لأنها تندلع في وقت متأخر جدًا عن الأسنان الأخرى - في المتوسط، في سن 18 إلى 25 عامًا (في بعض الأشخاص لا تنفجر على الإطلاق). تعتبر ضرس العقل من الأساسيات: ففي وقت من الأوقات كانت ضرورية لأسلافنا، ولكن بعد تغير النظام الغذائي للإنسان العاقل بشكل ملحوظ (انخفض استهلاك الأطعمة الصلبة والقاسية، بدأ الناس في تناول الأطعمة المعالجة بالحرارة)، كما انخفض حجم ضرس العقل. زاد الدماغ (ونتيجة لذلك "اضطرت الطبيعة" إلى تقليص فكي الإنسان العاقل) - "ترفض" أضراس العقل بحزم أن تتناسب مع أسناننا.

يسعى هؤلاء "المتنمرون" بين الأسنان بين الحين والآخر إلى النمو بشكل عشوائي، ولهذا السبب يتداخلون بشكل كبير مع الأسنان الأخرى والنظافة العامة للفم: بسبب الوضع غير الصحيح لـ "الثمانية" بينهم وبين الأسنان المجاورة، يعلق الطعام بين الفينة والأخرى. وليس من السهل أن تصل فرشاة الأسنان إلى أضراس العقل، لذلك غالبًا ما تتأثر بالتسوس، مما يؤدي إلى خلع السن المريضة. ومع ذلك، إذا تم وضع ضروس العقل بشكل صحيح، فيمكنها، على سبيل المثال، أن تكون بمثابة دعم للجسور.

زائدة

في المتوسط ​​يبلغ طول زائدة الأعور عند الإنسان حوالي 10 سم، والعرض 1 سم فقط، ومع ذلك فإنه يمكن أن يسبب لنا الكثير من المتاعب، وفي العصور الوسطى كان "المرض المعوي" بمثابة حكم بالإعدام . ساعدت الزائدة الدودية أسلافنا على هضم الأطعمة النيئة، وبالطبع لعبت دورًا مهمًا للغاية في عمل الجسم بأكمله. ولكن حتى اليوم، هذا الجهاز ليس عديم الفائدة على الإطلاق. صحيح أنها لم تؤدي وظيفة هضمية خطيرة لفترة طويلة، ولكنها تؤدي وظائف وقائية وإفرازية وهرمونية.

عضلات الأذن

هم عضلات الرأس المحيطة بالأذن. تعد عضلات الأذن (أو بالأحرى ما تبقى منها) مثالًا كلاسيكيًا للأعضاء الأثرية. هذا أمر مفهوم، لأن الأشخاص الذين يمكنهم تحريك آذانهم نادرون جدًا - أقل شيوعًا بكثير من الأشخاص الذين ليس لديهم عظم الذنب أو الزائدة الدودية وما إلى ذلك. إن الوظائف التي تؤديها عضلات الأذن لدى أسلافنا واضحة تمامًا: بالطبع، ساعدت في تحريك الأذنين من أجل سماع المفترس أو المنافس أو الأقارب أو الفريسة بشكل أفضل.

العضلة الهرمية البطنية

وهي تنتمي إلى مجموعة العضلات الأمامية لمنطقة البطن، ولكن بالمقارنة مع العضلة المستقيمة فهي صغيرة الحجم للغاية، وتشبه في المظهر مثلثًا صغيرًا من الأنسجة العضلية. العضلة الهرمية البطنية هي بقايا. إنه مهم فقط في الجرابيات. كثير من الناس لا يملكونها على الإطلاق. بالنسبة لأولئك الذين هم أصحاب هذه العضلة المحظوظة، فإنها تمد ما يسمى بالخط الأبيض.

Epicanthus

هذه البدائية هي سمة من سمات العرق المنغولي فقط (أو ، على سبيل المثال ، شعب البوشمن الأفريقي - أقدم الناس على هذا الكوكب ، والذين ننحدر منهم جميعًا في الواقع) وهي عبارة عن ثنية جلدية في الجفن العلوي ، الذي نراه بالقسم الشرقي من العيون. بالمناسبة، بفضل هذه الطية يتم إنشاء تأثير العيون المنغولية "الضيقة".

أسباب Epicanthus ليست معروفة بالضبط. لكن معظم الباحثين يميلون إلى الاعتقاد بأن طية الجلد على الجفن العلوي نشأت نتيجة للظروف المعيشية الطبيعية للشخص - على سبيل المثال، في ظروف البرد الشديد أو، على العكس من ذلك، الصحاري والشمس الحارقة، عندما تم تصميم Epicanthus لحماية العينين.

البطينين المورجانيين في الحنجرة

هذا العضو عبارة عن منخفض يشبه الكيس يقع بين الطيات الصوتية الحقيقية والكاذبة على الجانبين الأيمن والأيسر من الحنجرة. إنها مهمة لإنشاء ما يسمى بغرفة الرنان المشتركة، أي صوت الرنان. على ما يبدو، كان أسلافنا بحاجة إلى البطينين المورغانيين من أجل إصدار سلسلة من الأصوات المعينة وحماية الحنجرة.

يمكن أيضًا تصنيف بعض الأعضاء الأخرى على أنها أعضاء بدائية، بالإضافة إلى ذلك، قد يكون لممثلي بعض الأجناس أساسياتهم الخاصة التي لا تتميز بها الأجناس الأخرى. على سبيل المثال، تنكس دهني بين البوشمن المذكورين أعلاه وHotentots ذات الصلة - الترسيب كمية كبيرةالدهون على الأرداف. في هذه الحالة، تلعب احتياطيات الدهون نفس وظيفة سنام الإبل.

تنكس دهني / © فليكر