Sa anong direksyon napunta ang ebolusyon ng utak? Mga pangunahing uri ng vertebrate brains. III. Bagong materyal

Pagbuo utak sa lahat ng vertebrates, nagsisimula ito sa pagbuo sa anterior end ng neural tube ng tatlong pamamaga o brain vesicles: anterior, middle at posterior. Kasunod nito, ang anterior medullary vesicle ay nahahati sa pamamagitan ng isang transverse constriction sa dalawang seksyon. Ang una sa kanila ay bumubuo nauuna na seksyon utak, na sa karamihan ng mga vertebrates ay bumubuo ng mga hemisphere malaking utak. Sa likod ng anterior medullary bladder ay bubuo diencephalon. Midbrain Ang bagong bula ay hindi nahahati at ganap na nababago sa midbrain. Ang posterior medullary vesicle ay nahahati din sa dalawang seksyon: sa anterior na bahagi ito ay bumubuo hindbrain o cerebellum, at mula sa posterior section ay nabuo medulla, na walang matalim na hangganan ay dumadaan sa spinal cord.

Sa proseso ng pagbuo ng limang mga vesicle ng utak, ang lukab ng neural tube ay bumubuo ng isang serye ng mga extension, na tinatawag na cerebral ventricles. Cavity forebrain ay tinatawag na lateral ventricles, ang intermediate - ang ikatlong ventricle, ang medulla oblongata - ang ikaapat na ventricle, ang midbrain - ang Sylvian canal, na nag-uugnay sa ika-3 at ika-4 na ventricles. Ang hindbrain ay walang cavity.

Sa bawat parte ng utak meron bubong, o isang balabal at ibaba, o base. Ang bubong ay binubuo ng mga bahagi ng utak na nasa itaas ng ventricles, at ang ibaba ay binubuo ng mga bahagi sa ibaba ng ventricles.

Ang sangkap ng utak ay heterogenous. Ang mga madilim na lugar ay gray matter, ang mga light area ay white matter. White matter - akumulasyon mga selula ng nerbiyos na may myelin sheath (maraming mga lipid na nagbibigay ng maputing kulay). Ang gray matter ay isang koleksyon ng mga nerve cell sa pagitan ng mga elemento ng neuroglial. Ang layer ng gray matter sa ibabaw ng bubong ng anumang bahagi ng utak ay tinatawag na cortex.

Sa lahat ng vertebrates, ang utak ay binubuo ng limang mga seksyon na nakaayos sa parehong pagkakasunud-sunod. Gayunpaman, ang antas ng kanilang pag-unlad ay hindi pareho sa mga kinatawan iba't ibang klase. Ang mga pagkakaibang ito ay dahil sa phylogeny.

May tatlong uri ng utak: ichthyopsid, sauropsid at mammalian.

SA uri ng ichthypsid Kasama sa utak ang utak ng mga isda at amphibian. Ito ang nangungunang bahagi ng utak, ang sentro ng aktibidad ng reflex.

Utak ng isda ay may isang primitive na istraktura, na kung saan ay ipinahayag sa maliit na sukat ng utak bilang isang buo at mahinang pag-unlad ng anterior na seksyon. Ang forebrain ay maliit at hindi nahahati sa hemispheres. Manipis ang bubong ng forebrain. U payat na isda hindi naglalaman ng nerve tissue. Ang bulk nito ay nabuo sa ilalim, kung saan ang mga nerve cell ay bumubuo ng dalawang kumpol - ang striatum. Dalawang olfactory lobes ang umaabot pasulong mula sa forebrain. Forebrain isda gumaganap ng function ng olfactory center.

Diencephalon ng isda natatakpan mula sa itaas ng harap at gitna. Ang isang paglago ay umaabot mula sa bubong nito - ang pineal gland; mula sa ibaba - isang funnel na may katabing pituitary gland at optic nerves.

Midbrain- ang pinaka-binuo na bahagi ng utak ng isda. Ito ang visual center ng isda at binubuo ng dalawang optic lobes. Sa ibabaw ng bubong ay isang layer ng grey matter (bark). Ito ang pinakamataas na bahagi ng utak ng isda, dahil ang mga signal mula sa lahat ng stimuli ay dumarating dito at ang mga impulses ng pagtugon ay nabuo dito. Ang cerebellum ng isda ay mahusay na binuo, dahil ang mga paggalaw ng isda ay iba-iba.

Medulla sa isda ay may mataas na binuo visceral lobes at nauugnay sa malakas na pag-unlad ng mga organo ng panlasa.

Utak ng amphibian ay may isang bilang ng mga progresibong pagbabago, na nauugnay sa paglipat sa buhay sa lupa, na ipinahayag sa isang pagtaas sa kabuuang dami ng utak at pag-unlad ng nauuna na seksyon nito. Kasabay nito, ang forebrain ay nahahati sa dalawang hemispheres. Ang bubong ng forebrain ay binubuo ng nervous tissue. Sa base ng forebrain ay matatagpuan ang striatum. Ang mga olfactory lobes ay mahigpit na limitado mula sa mga hemisphere. Ang forebrain ay mayroon pa ring kahalagahan ng olpaktoryo lamang.

Diencephalon malinaw na nakikita mula sa itaas. Ang bubong nito ay nabuo sa pamamagitan ng isang appendage - ang pineal gland, at sa ibaba - ang pituitary gland.

Midbrain mas maliit ang sukat kaysa isda. Ang midbrain hemispheres ay mahusay na tinukoy at sakop ng cortex. Ito ang nangungunang departamento ng central nervous system, dahil Dito sinusuri ang natanggap na impormasyon at nabuo ang mga impulses ng pagtugon. Pinapanatili nito ang kahalagahan ng visual center.

Cerebellum ay hindi maganda ang pag-unlad at mukhang isang maliit na nakahalang tagaytay sa anterior na gilid ng rhomboid fossa ng medulla oblongata. Ang mahinang pag-unlad ng cerebellum ay tumutugma sa mga simpleng paggalaw ng mga amphibian.

SA uri ng utak ng sauropsid isama ang utak ng mga reptilya at ibon.

Sa mga reptilya isang karagdagang pagtaas sa dami ng utak ay sinusunod. Ang forebrain ay nagiging pinakamalaking seksyon. Ito ay tumigil na maging sentro lamang ng olpaktoryo at nagiging nangungunang departamento ng central nervous system dahil sa ilalim, kung saan nabuo ang striatum. Sa unang pagkakataon sa proseso ng ebolusyon, lumilitaw ang mga selula ng nerbiyos o isang cortex sa ibabaw ng utak, na may primitive na istraktura (tatlong layer) at tinatawag na sinaunang cortex - archeocortex.

Diencephalon kawili-wili para sa istraktura ng dorsal appendage - ang parietal organ o parietal eye, na umaabot pinakamataas na pag-unlad sa mga butiki, nakakakuha ng istraktura at pag-andar ng organ ng pangitain.

Midbrain bumababa ang laki, nawawala ang kahalagahan nito bilang nangungunang departamento, at bumababa ang papel nito bilang visual center.

Cerebellum medyo mas mahusay na binuo kaysa sa amphibian.

Para sa utak ng ibon nailalarawan sa pamamagitan ng karagdagang pagtaas sa kabuuang dami nito at ang napakalaking sukat ng forebrain, na sumasaklaw sa lahat ng iba pang mga seksyon maliban sa cerebellum. Ang pagtaas sa forebrain, na, tulad ng sa mga reptilya, ay ang nangungunang bahagi ng utak, ay nangyayari sa gastos ng ilalim, kung saan ang striatum ay malakas na umuunlad. Ang bubong ng forebrain ay hindi maganda ang pag-unlad at may maliit na kapal. Ang cortex ay hindi tumatanggap ng karagdagang pag-unlad, at kahit na sumasailalim sa reverse development - ang lateral na seksyon ng cortex ay nawawala.

Diencephalon maliit , Ang pineal gland ay hindi maganda ang pag-unlad, ang pituitary gland ay mahusay na ipinahayag.

SA midbrain ang optic lobes ay binuo, dahil Ang pangitain ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa buhay ng mga ibon.

Cerebellum umaabot sa napakalaking sukat at may kumplikadong istraktura. Ito ay may gitnang bahagi at gilid na mga protrusions. Ang pag-unlad ng cerebellum ay nauugnay sa paglipad.

Patungo sa isang uri ng utak ng mammary isama ang utak ng mammalian.

Ang ebolusyon ng utak ay napunta sa direksyon ng pagbuo ng bubong ng forebrain at hemispheres, pagtaas ng ibabaw ng forebrain dahil sa mga convolutions at grooves ng cortex.

Ang isang layer ng kulay-abo na bagay ay lilitaw sa buong ibabaw ng bubong - isang tunay tumahol. Ito ay isang ganap na bagong istraktura na lumitaw sa proseso ng ebolusyon sistema ng nerbiyos. Sa mas mababang mga mammal ang ibabaw ng cortex ay makinis, ngunit sa mas mataas na mammals ito ay bumubuo ng maraming convolutions na biglang nagpapataas ng ibabaw nito. Ang forebrain ay nakakakuha ng kahalagahan nangungunang departamento utak dahil sa pag-unlad ng cortex, na katangian ng uri ng mammary. Ang mga olfactory lobe ay lubos ding binuo, dahil ang mga ito ay isang sense organ sa maraming mammal.

Diencephalon ay may katangian na mga appendage - pineal gland, pituitary gland. Midbrain nabawasan ang laki. Ang bubong nito, bilang karagdagan sa longitudinal furrow, ay mayroon ding nakahalang. Samakatuwid, sa halip na dalawang hemispheres (optic lobes), apat na tubercle ang nabuo. Ang mga anterior tubercles ay nauugnay sa mga visual na receptor, at ang mga posterior ay may mga auditory.

Cerebellum unti-unting umuunlad, na ipinahayag sa matalim na pagtaas ang laki ng organ at ang kumplikadong panlabas at panloob na istraktura.

Sa medulla oblongata, sa mga gilid ay may landas ng mga nerve fibers na humahantong sa cerebellum, at sa ibabang ibabaw ay may mga longitudinal ridges (pyramids).

Ang mga pangunahing direksyon ng ebolusyon ng nervous system:

· Differentiation ng neural tube sa utak at spinal cord.

· Progressive development ng anterior end ng neural tube papunta sa utak.

· Differentiation sa mga departamento.

· Pagbabago ng sistema ng pagpapaunlad ng departamento.

· Paglipat ng mga sentro ng regulasyon ng aktibidad ng nerbiyos mula sa gitna patungo sa nangungunang anterior.

· Pagbuo ng cortex at mas mataas na sensory at motor center ng mental na aktibidad.

· Pagtaas sa lugar ng utak dahil sa paglitaw ng mga convolutions.

· Pagbuo ng functional asymmetry ng hemispheres.

· Paglaki ng cranial nerves.

Mga malformasyon sa utak:

Anencephaly (underdevelopment ng forebrain),

Microcephaly (pangkalahatang underdevelopment ng utak),

Hydrocephalus (tubig sa utak),

Sa ilalim ng pag-unlad frontal lobes

Cranial at spinal hernias.

Utak

Ang pagbuo ng utak sa lahat ng vertebrates ay nagsisimula sa pagbuo ng tatlong pamamaga o brain vesicles sa anterior end ng neural tube: anterior, middle at posterior. Kasunod nito, ang anterior medullary vesicle ay nahahati sa pamamagitan ng isang transverse constriction sa dalawang seksyon. Ang una sa kanila (anterior) ay bumubuo sa anterior na bahagi ng utak, na sa karamihan ng mga vertebrates ay bumubuo ng tinatawag na cerebral hemispheres. Ang diencephalon ay bubuo sa likod ng forebrain. Ang midbrain ay hindi nahati at ganap na nabago sa midbrain. Ang posterior brain vesicle ay nahahati din sa dalawang seksyon: sa nauunang bahagi nito ang hindbrain o cerebellum ay nabuo, at mula sa posterior section ang medulla oblongata ay nabuo, na pumasa sa spinal cord nang walang matalim na hangganan.

Sa panahon ng pagbuo ng limang cerebral vesicle, ang lukab ng neural tube ay bumubuo ng isang serye ng mga extension, na tinatawag na cerebral ventricles. Ang lukab ng forebrain ay tinatawag na lateral ventricles, ang intermediate - ang ikatlong ventricle, ang medulla oblongata - ang ikaapat na ventricle, ang midbrain - ang Sylvian canal, na nag-uugnay sa ika-3 at ika-4 na ventricles. Ang hindbrain ay walang cavity.

Sa bawat bahagi ng utak ay may bubong, o mantle, at ilalim, o base. Ang bubong ay binubuo ng mga bahagi ng utak na nasa itaas ng ventricles, at ang ibaba ay binubuo ng mga bahagi sa ibaba ng ventricles.

Ang sangkap ng utak ay heterogenous. Ang mga madilim na lugar ay gray matter, ang mga light area ay white matter. Ang white matter ay isang koleksyon ng mga nerve cell na may myelin sheath (maraming lipid na nagbibigay ng maputi-puti na kulay). Ang gray matter ay isang koleksyon ng mga nerve cell sa pagitan ng mga elemento ng neuroglial. Ang layer ng gray matter sa ibabaw ng bubong ng anumang bahagi ng utak ay tinatawag na cortex.

Kaya, sa lahat ng vertebrates ang utak ay binubuo ng limang mga seksyon na matatagpuan sa parehong pagkakasunud-sunod. Gayunpaman, ang antas ng kanilang pag-unlad ay hindi pareho sa mga kinatawan ng iba't ibang klase. Ang mga pagkakaibang ito ay dahil sa phylogeny. May tatlong uri ng utak: ichthyopsid, sauropsid at mammalian.

Uri ng ichthyopsid

Ang uri ng ichthypsid ng utak ay kinabibilangan ng utak ng mga isda at amphibian. Ang utak ng isda ay may primitive na istraktura, na makikita sa maliit na sukat ng utak sa kabuuan at mahinang pag-unlad ng nauuna na seksyon. Ang forebrain ay maliit at hindi nahahati sa hemispheres. Manipis ang bubong ng forebrain. Sa bony fish ay hindi ito naglalaman ng nervous tissue. Ang bulk nito ay nabuo sa ilalim, kung saan ang mga nerve cell ay bumubuo ng dalawang kumpol - ang striatum. Dalawang olfactory lobes ang umaabot pasulong mula sa forebrain. Sa esensya, ang forebrain ng isda ay isang olfactory center lamang.

Ang diencephalon ng isda ay sakop mula sa itaas ng forebrain at gitnang utak. Ang isang paglago ay umaabot mula sa bubong nito - ang pineal gland; mula sa ibaba - isang funnel na may katabing pituitary gland at optic nerves.

Ang midbrain ay ang pinaka-develop na bahagi ng utak ng isda. Ito ang visual center ng isda at binubuo ng dalawang optic lobes. Sa ibabaw ng bubong ay isang layer ng grey matter (bark). Ito ang pinakamataas na bahagi ng utak ng isda, dahil ang mga signal mula sa lahat ng stimuli ay dumarating dito at ang mga impulses ng pagtugon ay nabuo dito. Ang cerebellum ng isda ay mahusay na binuo, dahil ang mga paggalaw ng isda ay iba-iba.

Ang medulla oblongata sa isda ay may mataas na binuo na visceral lobes at nauugnay sa malakas na pag-unlad ng mga organo ng panlasa.

Ang utak ng amphibian ay may isang bilang ng mga progresibong pagbabago, na nauugnay sa paglipat sa buhay sa lupa, na ipinahayag sa isang pagtaas sa kabuuang dami ng utak at pag-unlad ng nauuna na seksyon nito. Kasabay nito, ang forebrain ay nahahati sa dalawang hemispheres. Ang bubong ng forebrain ay binubuo ng nervous tissue. Sa base ng forebrain ay matatagpuan ang striatum. Ang mga olfactory lobes ay mahigpit na limitado mula sa mga hemisphere. Ang forebrain ay mayroon pa ring kahalagahan ng olpaktoryo lamang.

Ang diencephalon ay malinaw na nakikita mula sa itaas. Ang bubong nito ay nabuo sa pamamagitan ng isang appendage - ang pineal gland, at sa ibaba - ang pituitary gland.

Ang midbrain ay mas maliit sa laki kaysa sa isda. Ang midbrain hemispheres ay mahusay na tinukoy at sakop ng cortex. Ito ang nangungunang departamento ng central nervous system, dahil Dito sinusuri ang natanggap na impormasyon at nabuo ang mga impulses ng pagtugon. Pinapanatili nito ang kahalagahan ng visual center.

Ang cerebellum ay hindi gaanong nabuo at may hitsura ng isang maliit na nakahalang tagaytay sa anterior na gilid ng rhomboid fossa ng medulla oblongata. Ang mahinang pag-unlad ng cerebellum ay tumutugma sa mga simpleng paggalaw ng mga amphibian.

Ang pagbuo ng utak sa lahat ng vertebrates ay nagsisimula sa pagbuo ng tatlong pamamaga o brain vesicles sa anterior end ng neural tube: anterior, middle at posterior. Kasunod nito, ang anterior medullary vesicle ay nahahati sa pamamagitan ng isang transverse constriction sa dalawang seksyon. Ang una sa kanila ay bumubuo anterior na bahagi ng utak, na sa karamihan ng mga vertebrates ay bumubuo ng cerebral hemispheres. Sa likod ng anterior medullary bladder ay bubuo diencephalon. Ang gitnang cerebral vesicle ay hindi nahahati at ganap na nababago sa midbrain. Ang posterior medullary vesicle ay nahahati din sa dalawang seksyon: sa anterior na bahagi ito ay bumubuo hindbrain o cerebellum, at mula sa posterior section ay nabuo medulla, na walang matalim na hangganan ay dumadaan sa spinal cord.

Sa proseso ng pagbuo ng limang mga vesicle ng utak, ang lukab ng neural tube ay bumubuo ng isang serye ng mga extension, na tinatawag na cerebral ventricles. Ang lukab ng forebrain ay tinatawag na lateral ventricles, ang intermediate - ang ikatlong ventricle, ang medulla oblongata - ang ikaapat na ventricle, ang midbrain - ang Sylvian canal, na nag-uugnay sa ika-3 at ika-4 na ventricles. Ang hindbrain ay walang cavity.

Sa lahat ng vertebrates, ang utak ay binubuo ng limang mga seksyon na nakaayos sa parehong pagkakasunud-sunod. Gayunpaman, ang antas ng kanilang pag-unlad ay hindi pareho sa mga kinatawan ng iba't ibang klase. Ang mga pagkakaibang ito ay dahil sa phylogeny.

May tatlong uri ng utak: ichthyopsid, sauropsid at mammalian.

SA uri ng ichthypsid Kasama sa utak ang utak ng mga isda at amphibian. Ito ang nangungunang bahagi ng utak, ang sentro ng aktibidad ng reflex.

Utak ng isda ay may isang primitive na istraktura, na kung saan ay ipinahayag sa maliit na sukat ng utak bilang isang buo at mahinang pag-unlad ng anterior na seksyon. Ang forebrain ay maliit at hindi nahahati sa hemispheres. Manipis ang bubong ng forebrain. Sa bony fish ay hindi ito naglalaman ng nervous tissue. Ang bulk nito ay nabuo sa ilalim, kung saan ang mga nerve cell ay bumubuo ng dalawang kumpol - ang striatum. Dalawang olfactory lobes ang umaabot pasulong mula sa forebrain. Forebrain isda gumaganap ng function ng olfactory center.

Medulla oblongata sa isda ay may mataas na binuo visceral lobes at nauugnay sa malakas na pag-unlad ng mga organo ng panlasa.

Diencephalon malinaw na nakikita mula sa itaas. Ang bubong nito ay nabuo sa pamamagitan ng isang appendage - ang pineal gland, at sa ibaba - ang pituitary gland.

SA uri ng utak ng sauropsid isama ang utak ng mga reptilya at ibon.

Diencephalon ay kawili-wili para sa istraktura ng dorsal appendage - ang parietal organ o parietal eye, na umabot sa pinakamataas na pag-unlad nito sa mga butiki, na nakakakuha ng istraktura at pag-andar ng organ ng pangitain.

Midbrain bumababa ang laki, nawawala ang kahalagahan nito bilang nangungunang departamento, at bumababa ang papel nito bilang visual center.

Cerebellum medyo mas mahusay na binuo kaysa sa amphibian.

Diencephalon maliit , Ang pineal gland ay hindi maganda ang pag-unlad, ang pituitary gland ay mahusay na ipinahayag.

SA midbrain ang optic lobes ay binuo, dahil Ang pangitain ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa buhay ng mga ibon.

Cerebellum umaabot sa napakalaking sukat at may kumplikadong istraktura. Ito ay may gitnang bahagi at gilid na mga protrusions. Ang pag-unlad ng cerebellum ay nauugnay sa paglipad.

Patungo sa isang uri ng utak ng mammary isama ang utak ng mammalian.

Ang ebolusyon ng utak ay napunta sa direksyon ng pagbuo ng bubong ng forebrain at hemispheres, pagtaas ng ibabaw ng forebrain dahil sa mga convolutions at grooves ng cortex.

Ang isang layer ng kulay-abo na bagay ay lilitaw sa buong ibabaw ng bubong - isang tunay tumahol. Ito ay isang ganap na bagong istraktura na lumitaw sa panahon ng ebolusyon ng nervous system. Sa mas mababang mga mammal ang ibabaw ng cortex ay makinis, ngunit sa mas mataas na mammals ito ay bumubuo ng maraming convolutions na biglang nagpapataas ng ibabaw nito. Forebrain nagiging mahalaga nangungunang departamento utak dahil sa pag-unlad ng cortex, na katangian ng uri ng mammary. Ang mga olfactory lobe ay lubos ding binuo, dahil ang mga ito ay isang sense organ sa maraming mammal.

Cerebellum unti-unting umuunlad, na ipinahayag sa isang matalim na pagtaas sa laki ng organ at ang kumplikadong panlabas at panloob na istraktura.

Sa medulla oblongata, sa mga gilid ay may landas ng mga nerve fibers na humahantong sa cerebellum, at sa ibabang ibabaw ay may mga longitudinal ridges (pyramids).

12. Mga uri, anyo at tuntunin ng ebolusyon ng mga grupo (mga tuntunin ng macroevolution sa madaling salita)

Macroevolution ay isang set ng evolutionary transformations na nagaganap sa antas ng supraspecific taxa. Ang supraspecific taxa (genera, mga pamilya, mga order, mga klase) ay mga closed genetic system. [Upang italaga ang mga mekanismo ng pagbuo ng mas mataas na taxa (mga dibisyon, mga uri), ipinakilala ni J. Simpson ang terminong "megaevolution."] Ang paglipat ng mga gene mula sa isang saradong sistema patungo sa isa pa ay imposible o hindi malamang. Kaya, ang isang adaptive na katangian na lumitaw sa isang closed taxon ay hindi maaaring ilipat sa isa pang closed taxon. Samakatuwid, sa panahon ng macroevolution, ang mga makabuluhang pagkakaiba ay lumitaw sa pagitan ng mga grupo ng mga organismo. Samakatuwid, ang macroevolution ay maaaring tingnan bilang ang ebolusyon ng mga closed genetic system na hindi makapagpalitan ng mga gene sa ilalim ng natural na mga kondisyon.

1. Panuntunan ng irreversibility ng ebolusyon, o prinsipyo ni Dollot (Louis Dollot, Belgian paleontologist, 1893): ang isang nawala na tampok ay hindi maaaring muling lumitaw sa dati nitong anyo. Halimbawa, ang mga pangalawang aquatic mollusk at aquatic mammal ay hindi naibalik ang paghinga ng hasang.

2. Panuntunan ng pinagmulan mula sa mga hindi espesyal na ninuno, o prinsipyo ni Cope (Eduard Cope, American paleontologist-zoologist, 1904): isang bagong grupo ang mga organismo ay nagmumula sa hindi espesyal na mga anyong ninuno. Halimbawa, ang mga hindi espesyal na insectivore (tulad ng mga modernong tenrec) ay nagbunga ng lahat ng modernong placental mammal.

3. Panuntunan ng Progresibong Espesyalisasyon, o ang prinsipyo ng Depere (C. Depere, paleontologist, 1876): isang pangkat na nagsimula sa landas ng pagdadalubhasa, sa karagdagang pag-unlad susundan ang landas ng mas malalim na espesyalisasyon. Ang mga modernong dalubhasang mammal (Chiroptera, Pinnipeds, Cetaceans) ay malamang na mag-evolve sa landas ng karagdagang espesyalisasyon.

4. Adaptive Radiation Rule, o ang prinsipyong Kovalevsky-Osborne (V.O. Kovalevsky, Henry Osborne, American paleontologist): isang grupo kung saan lumilitaw ang isang walang kundisyong progresibong katangian o isang hanay ng mga ganoong katangian ay nagbubunga ng maraming bagong grupo na bumubuo ng maraming bagong ekolohikal na niches at kahit na pumapasok sa ibang mga tirahan. Halimbawa, ang mga primitive na placental na mammal ay nagbunga ng lahat ng modernong evolutionary-ecological na grupo ng mga mammal.

5. Panuntunan sa Pagsasama mga sistemang biyolohikal , o prinsipyo ni Schmalhausen (I.I. Shmalhausen): bago, ebolusyonaryong mga batang grupo ng mga organismo ay sumisipsip ng lahat ng ebolusyonaryong tagumpay ng mga grupo ng ninuno. Halimbawa, ginamit ng mga mammal ang lahat ng ebolusyonaryong tagumpay ng kanilang mga anyong ninuno: musculoskeletal system, panga, magkapares na limbs, pangunahing bahagi ng central nervous system, embryonic membranes, perpektong excretory organs (pelvic kidneys), iba't ibang derivatives ng epidermis, atbp.

6. Panuntunan sa pagbabago ng yugto, o ang prinsipyo ng Severtsov-Schmalhausen (A.N. Severtsov, I.I. Shmalhausen): iba't ibang mekanismo ng ebolusyon ang natural na pumapalit sa isa't isa. Halimbawa, ang mga allomorphoses maaga o huli ay nagiging aromorphoses, at sa batayan ng mga aromorphoses ay lumitaw ang mga bagong allomorphoses.

Bilang karagdagan sa panuntunan para sa pagbabago ng mga yugto, ipinakilala ni J. Simpson ang isang panuntunan para sa mga alternating rate ng ebolusyon; Batay sa bilis ng mga pagbabagong ebolusyon, nakilala niya ang tatlong uri ng ebolusyon: bradytellic (mabagal na bilis), horotellic (medium pace) at itachitelic (fast pace).

II. MGA TANONG PARA SA COLLOQUIUM AT MGA PAGSUSULIT SA GENETICS.

1. Genetics(mula sa Greek γενητως - nagmula sa isang tao) - ang agham ng mga batas ng pagmamana at pagkakaiba-iba. Depende sa bagay ng pag-aaral, inuri ang genetika ng mga halaman, hayop, mikroorganismo, tao at iba pa; depende sa mga pamamaraan na ginamit sa iba pang mga disiplina - molecular genetics, environmental genetics at iba pa. pagmamana karaniwang binibigyang kahulugan bilang ang kakayahan ng mga organismo na magparami ng kanilang sariling uri, bilang pag-aari ng mga indibidwal na magulang upang maihatid ang kanilang mga katangian at katangian sa kanilang mga supling. Tinutukoy din ng terminong ito ang pagkakatulad ng magkakaugnay na indibidwal sa bawat isa.

Paraan genetic na pananaliksik:

Hybridological na pamamaraan ay unang binuo at inilapat ni G. Mendel noong 1856-1863. upang pag-aralan ang pagmamana ng mga katangian at mula noon ay naging pangunahing paraan ng genetic research. Ito ay nagsasangkot ng isang sistema ng mga krus ng mga pre-selected na mga magulang na naiiba sa isa, dalawa o tatlong alternatibong mga character, ang mana na pinag-aaralan. Ang isang masusing pagsusuri ng mga hybrid ng una, pangalawa, pangatlo, at kung minsan ay kasunod na mga henerasyon ay isinasagawa ayon sa antas at likas na katangian ng pagpapakita ng mga pinag-aralan na katangian. Ang pamamaraang ito ay mahalaga sa pagpaparami ng halaman at hayop. Kasama rin dito ang tinatawag na paraan ng rekombinasyon , na nakabatay sa phenomenon tumatawid- pagpapalitan ng magkaparehong mga rehiyon sa mga chromatids ng mga homologous chromosome sa prophase I ng meiosis. Ang pamamaraang ito ay malawakang ginagamit upang mag-compile ng mga genetic na mapa, gayundin upang lumikha ng mga recombinant na molekula ng DNA na naglalaman ng mga genetic system ng iba't ibang mga organismo.

Monosomic na pamamaraan ginagawang posible upang matukoy kung aling chromosome ang mga kaukulang gene ay naisalokal, at kasama ng paraan ng recombination, upang matukoy ang lokasyon ng mga gene sa chromosome.

Pamamaraan ng genealogical - isa sa mga hybridological na opsyon. Ginagamit ito sa pag-aaral ng pamana ng mga katangian sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga pedigree, na isinasaalang-alang ang kanilang pagpapakita sa mga hayop ng mga kaugnay na grupo sa ilang henerasyon. Ang pamamaraang ito ay ginagamit sa pag-aaral ng pagmamana sa mga tao at hayop, na ang kawalan ng katabaan ay tinutukoy ng mga species.

Kambal na pamamaraan ginagamit kapag pinag-aaralan ang impluwensya ng ilang salik panlabas na kapaligiran at ang kanilang pakikipag-ugnayan sa genotype ng indibidwal, pati na rin upang matukoy ang kaugnay na papel ng genotypic at pagbabago ng pagbabago sa pangkalahatang pagkakaiba-iba ng katangian. Ang kambal ay ang mga supling na ipinanganak sa parehong magkalat ng singleton domestic animals (malalaki baka, kabayo, atbp.).

Mayroong dalawang uri ng kambal - magkapareho (magkapareho), may parehong genotype, at hindi magkapareho (fraternal), na nagmumula sa magkahiwalay na fertilized dalawa o higit pang mga itlog.

Paraan ng mutation (mutagenesis) ginagawang posible na itatag ang likas na katangian ng impluwensya ng mutagenic na mga kadahilanan sa genetic apparatus ng cell, DNA, chromosome, at sa mga pagbabago sa mga katangian o katangian. Ginagamit ang mutagenesis sa pagpaparami ng mga halamang pang-agrikultura at sa microbiology upang lumikha ng mga bagong strain ng bacteria. Nakakita ito ng aplikasyon sa pagpili ng mga silkworm.

Pamamaraang istatistikal ng populasyon ginagamit sa pag-aaral ng phenomena ng heredity sa mga populasyon. Ginagawang posible ng pamamaraang ito na maitatag ang dalas ng nangingibabaw at recessive alleles na tumutukoy sa isang partikular na katangian, ang dalas ng nangingibabaw at recessive homozygotes at heterozygotes, ang dynamics ng genetic na istraktura ng populasyon sa ilalim ng impluwensya ng mutations, paghihiwalay at pagpili. Ang pamamaraan ay ang teoretikal na batayan ng modernong pagpili ng hayop.

Phenogenetic na pamamaraan nagbibigay-daan sa amin na maitaguyod ang antas ng impluwensya ng mga gene at mga kondisyon sa kapaligiran sa pagbuo ng mga pinag-aralan na katangian at katangian sa ontogenesis. Ang mga pagbabago sa pagpapakain at pagpapanatili ng mga hayop ay nakakaapekto sa likas na katangian ng pagpapakita ng namamana na mga katangian at katangian.

Isang mahalagang bahagi bawat pamamaraan ay istatistikal na pagsusuri - biometric na pamamaraan . Kinakatawan nito ang isang serye ng mga diskarte sa matematika na ginagawang posible upang matukoy ang antas ng pagiging maaasahan ng data na nakuha at upang maitaguyod ang posibilidad ng mga pagkakaiba sa pagitan ng mga tagapagpahiwatig ng mga eksperimental at kontrol na grupo ng mga hayop. Ang isang mahalagang bahagi ng biometrics ay ang batas ng regression at ang istatistikal na batas ng heritability, na itinatag ni F. Galton.

Malawakang ginagamit sa genetika paraan ng pagmomodelo gamit ang isang computer upang pag-aralan ang pamana ng mga quantitative traits sa mga populasyon, upang suriin ang mga paraan ng pagpili - mass selection, pagpili ng mga hayop ayon sa mga indeks ng pagpili. Lalo na malawak na aplikasyon ang pamamaraang ito matatagpuan sa larangan ng genetic engineering at molecular genetics.

Isda: maliit ang utak sa kabuuan. Ang nauuna na seksyon nito ay hindi maganda ang pagkakabuo. Ang forebrain ay hindi nahahati sa hemispheres. Manipis ang bubong nito, na binubuo lamang ng epithelial cells at hindi naglalaman ng nerve tissue. Ang base ng forebrain ay kinabibilangan ng striatum, at ang olfactory lobes ay umaabot mula dito. Sa paggana, ang forebrain ang pinakamataas na sentro ng olpaktoryo.

Sa diencephalon, kung saan ang mga pineal at pituitary gland ay konektado, ang hypothalamus ay matatagpuan, na kung saan ay sentral na awtoridad endocrine system. Ang midbrain ng isda ang pinaka-develop. Binubuo ito ng dalawang hemisphere at nagsisilbing pinakamataas na visual center. Bilang karagdagan, ito ay kumakatawan sa pinakamataas na bahagi ng utak. Ang hindbrain ay naglalaman ng cerebellum, na kumokontrol sa koordinasyon ng mga paggalaw. Ito ay napakahusay na binuo na may kaugnayan sa paggalaw ng mga isda sa tatlong-dimensional na espasyo. Ang medulla oblongata ay nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng mas matataas na bahagi ng utak at ng spinal cord at naglalaman ng mga sentro ng paghinga at sirkulasyon. Ang isang utak ng ganitong uri, kung saan ang pinakamataas na sentro ng pagsasama ng mga function ay ang midbrain, ay tinatawag ichthyopsid.

Mga amphibian (amphibians): ichthyopsid din ang utak. Gayunpaman, ang kanilang forebrain ay malaki at nahahati sa mga hemisphere. Ang bubong nito ay binubuo ng mga selula ng nerbiyos, ang mga proseso nito ay matatagpuan sa ibabaw. Parang isda, malalaking sukat umabot sa midbrain, na siyang pinakamataas na sentro ng pagsasama at sentro ng paningin. Ang cerebellum ay medyo nabawasan dahil sa primitive na katangian ng mga paggalaw.

Mga reptilya (reptile): ang forebrain ay ang pinakamalaking seksyon kumpara sa iba. Ang striatum ay lalo na binuo dito. Ang mga function ng pinakamataas na integrative center ay inilipat sa kanila. Ang mga isla ng bark ng isang napaka-primitive na istraktura ay unang lumitaw sa ibabaw ng bubong; ito ay tinatawag na sinaunang - archicortex. Ang midbrain ay nawawala ang kahalagahan nito bilang isang nangungunang seksyon, at ang kamag-anak na laki nito ay bumababa. Ang cerebellum ay lubos na binuo dahil sa pagiging kumplikado at iba't ibang mga paggalaw ng mga reptilya. Ang ganitong uri ng utak, kung saan ang nangungunang seksyon ay kinakatawan ng mga striatal na katawan ng forebrain, ay tinatawag sauropsid.

Mga mammal: mammalia uri ng utak. Ito ay tipikal para sa kanya malakas na pag-unlad ang forebrain dahil sa cortex, na bubuo batay sa isang maliit na isla ng reptile cortex at nagiging sentro ng pagsasama ng utak. Naglalaman ito ng mas mataas na mga sentro ng visual, auditory, tactile, at motor analyzer, pati na rin ang mga sentro ng mas mataas na aktibidad ng nerbiyos. Ang bark ay may napakakomplikadong istraktura at tinatawag bagong bark - neocortex. Naglalaman ito hindi lamang ng mga katawan ng mga neuron, kundi pati na rin ang mga nag-uugnay na mga hibla na nagkokonekta sa iba't ibang bahagi nito. Ang katangian din ay ang pagkakaroon ng isang commissure sa pagitan ng parehong hemispheres, kung saan matatagpuan ang mga hibla na nag-uugnay sa kanila. Ang diencephalon, tulad ng ibang mga klase, ay kinabibilangan ng hypothalamus, pituitary gland at pineal gland. Sa midbrain mayroong quadrigemina sa anyo ng apat na tubercle. Ang dalawang harap ay konektado sa visual analyzer, dalawang hulihan - may pandinig. Ang cerebellum ay napakahusay na binuo

Isda: maliit ang utak sa kabuuan. Ang nauuna na seksyon nito ay hindi maganda ang pagkakabuo. Ang forebrain ay hindi nahahati sa hemispheres. Ang bubong nito ay manipis, binubuo lamang ng mga epithelial cells at hindi naglalaman ng nervous tissue. Ang base ng forebrain ay kinabibilangan ng striatum, at ang olfactory lobes ay umaabot mula dito. Sa paggana, ang forebrain ang pinakamataas na sentro ng olpaktoryo.

Sa diencephalon, kung saan ang mga pineal at pituitary gland ay konektado, ang hypothalamus ay matatagpuan, na siyang gitnang organ ng endocrine system. Ang midbrain ng isda ang pinaka-develop. Binubuo ito ng dalawang hemisphere at nagsisilbing pinakamataas na visual center. Bilang karagdagan, ito ay kumakatawan sa pinakamataas na bahagi ng utak. Ang hindbrain ay naglalaman ng cerebellum, na kumokontrol sa koordinasyon ng mga paggalaw. Ito ay napakahusay na binuo na may kaugnayan sa paggalaw ng mga isda sa tatlong-dimensional na espasyo. Ang medulla oblongata ay nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng mas matataas na bahagi ng utak at ng spinal cord at naglalaman ng mga sentro ng paghinga at sirkulasyon. Ang isang utak ng ganitong uri, kung saan ang pinakamataas na sentro ng pagsasama ng mga function ay ang midbrain, ay tinatawag ichthyopsid.

Mga amphibian (amphibians): ichthyopsid din ang utak. Gayunpaman, ang kanilang forebrain ay malaki at nahahati sa mga hemisphere. Ang bubong nito ay binubuo ng mga selula ng nerbiyos, ang mga proseso nito ay matatagpuan sa ibabaw. Tulad ng isda, ang midbrain ay umaabot sa isang malaking sukat, na kumakatawan din sa pinakamataas na pinagsama-samang sentro at sentro ng paningin. Ang cerebellum ay medyo nabawasan dahil sa primitive na katangian ng mga paggalaw.

Mga mammal: mammalia uri ng utak. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malakas na pag-unlad ng forebrain dahil sa cortex, na bubuo batay sa isang maliit na isla ng reptile cortex at nagiging sentro ng pagsasama ng utak. Naglalaman ito ng mas mataas na mga sentro ng visual, auditory, tactile, at motor analyzer, pati na rin ang mga sentro ng mas mataas na aktibidad ng nerbiyos. Ang bark ay may napakakomplikadong istraktura at tinatawag bagong balat - neocortex. Naglalaman ito hindi lamang ng mga katawan ng mga neuron, kundi pati na rin ang mga nag-uugnay na mga hibla na nagkokonekta sa iba't ibang bahagi nito. Ang katangian din ay ang pagkakaroon ng isang commissure sa pagitan ng parehong hemispheres, kung saan matatagpuan ang mga hibla na nag-uugnay sa kanila. Ang diencephalon, tulad ng ibang mga klase, ay kinabibilangan ng hypothalamus, pituitary gland at pineal gland. Sa midbrain mayroong quadrigemina sa anyo ng apat na tubercle. Ang dalawang harap ay konektado sa visual analyzer, ang dalawang likuran ay konektado sa auditory analyzer. Ang cerebellum ay napakahusay na binuo