Контрольная работа по "Биологии"

4)Роль  философии в эволюции  и ее влияние 

9)Почему без бактерий невозможна жизнь на Земле? 
 
  Значение бактерий в природе и в жизни человека 
Полезная деятельность бактерий. 
Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям. Эта их роль в природе имеет глобальное значение. 
 Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле. 
Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса тоже производится в основном бактериями. Бактерии – мощный биотический фактор в природе  
Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависят от функционирования почвенных бактерий. 
 Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Растения обеспечивают бактерии органическими питательными веществами, а те дают растениям азот. 
Бактерии очищают грязные сточные воды, расщепляя органические вещества и превращая их в безвредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений. 
Брожение известно людям с незапамятных времен. Тысячелетиями они использовали молочнокислое брожение при изготовлении различных молочных продуктов, сыров; 
 спиртовое брожение – при изготовлении вина, в пивоварении, квашении капусты, приготовлении уксуса. При этом не подозревали, что брожение – результат жизнедеятельности бактерий. 
Свеженадоенное молоко задерживает размножение бактерий. Со временем оно теряет это свойство. Спустя два часа после дойки в 1 см3 молока 18 600 микробов, а через 6 часов их в 20 раз больше. В молоке быстро размножаются бактерии.  
Полезными являются молочнокислые бактерии, которые в процессе жизнедеятельности выделяют молочную кислоту. Эта кислота препятствует развитию других бактерий. Молочнокислые бактерии вызывают образование молочнокислых продуктов – простокваши, кефира, йогурта и т.д.  
При болезненных явлениях, когда деятельность гнилостных бактерий в кишечнике повышена, полезно применять, как советовал И.И. Мечников, кислое молоко. 
С давних времен в Индии существует рекомендация из Аюр Веды: «Пей кислое молоко – и проживешь долго». 
Видеоматериал №3 «Изготовление йогурта» 
Разработан распадающийся в почве биопластик. 
Компания «Метаболикс» в Кембридже (штат Массачусетс) начинает производство биопластика Мирэль, который распадается в почве под воздействием микроорганизмов. Мираэль сохранят устойчивость при температуре до 140 градусов по Цельсию и является на сегодняшний день самым устойчивым к высоким температурам биопластиком. 
На сегодня, наиболее распространенный биопластик - полилактата, но размягчается при температуре 60 градусов, что ограничивает его применение. 
Мираэль сделан из вещества, которое производят генетически модифицированные бактерии. Питаясь глюкозой из кукурузного крахмала, бактерии создают вещество, из которого можно получить либо гибкую пленку, либо твердое кристаллическое вещество 

8) Почему вирусы не относят к классам организма?

В течение последних 100 лет ученые не раз  меняли свое представление  о природе вирусов, микроскопических переносчиков болезней.  
 
Вначале вирусы считали ядовитыми веществами, затем - одной из форм жизни, потом - биохимическими соединениями. Сегодня предполагают, что они существуют между живым и неживым мирами и являются основными участниками эволюции. 
 
В конце XIX века было установлено, что некоторые болезни, вызывают частицы, похожие на бактерии, но гораздо более мелкие. Поскольку они имели биологическую природу и передавались от одной жертвы к другой, вызывая одинаковые симптомы, вирусы стали рассматривать как мельчайшие живые организмы, несущие генетическую информацию. 
 
Низведение вирусов до уровня безжизненных химических объектов произошло после 1935 г., когда Уэнделл Стэнли (Wendell Stanley) впервые закристаллизовал вирус табачной мозаики. Обнаружилось, что кристаллы состоят из сложных биохимических компонентов и не обладают необходимым для биологических систем свойством - метаболической активностью. В 1946 г. ученый получил за эту работу Нобелевскую премию по химии, а не по физиологии или медицине. 
 
Дальнейшие исследования Стэнли четко показали, что любой вирус состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), упакованной в белковую оболочку. Помимо защитных белков у некоторых из них есть специфические вирусные белки, участвующие в инфицировании клетки. Если судить о вирусах только по этому описанию, то они действительно больше похожи на химические субстанции, чем на живой организм.  
 
Но когда вирус проникает в клетку (после чего ее называют клеткой-хозяином), картина меняется. Он сбрасывает белковую оболочку и подчиняет себе весь клеточный аппарат, заставляя его синтезировать вирусные ДНК или РНК и вирусные белки в соответствии с инструкциями, записанными в его геноме. Далее происходит самосборка вируса из этих компонентов и появляется новая вирусная частица, готовая инфицировать другие клетки.Такая схема заставила многих ученых по-новому взглянуть на вирусы. Их стали рассматривать как объекты, находящиеся на границе между живым и неживым мирами. Интересен следующий факт: при том, что долгое время биологи рассматривали вирус как "белковую коробку", наполненную химическими деталями, они использовали его способность к репликации в хозяйской клетке для изучения механизма кодирования белков. Современная молекулярная биология во многом обязана своими успехами информации, полученной при изучении вирусов. 
 
Вирусы - это паразиты, которые почти целиком зависят от клетки-хозяина. Они используют его энергию, необходимую для синтеза нуклеиновых кислот и белков, для дальнейших видоизменений этих белков и их адресной доставки. Без этого вирусы не могли бы размножаться и распространяться в среде. И тогда напрашивается вполне резонный вывод: несмотря на то, что все процессы в клетке после инфицирования регулируются вирусом, сам он - неживой объект, паразитирующий на живых системах с автономным метаболизмом. 
 
Бактерия же - живой организм, и хотя она состоит всего из одной клетки, она может вырабатывать энергию и синтезировать вещества, обеспечивающие ее существование и воспроизведение. Что в этом контексте можно сказать о семени? Не всякое семя проявляет признаки жизни. Однако, находясь в покое, оно содержит тот потенциал, который получило от несомненно живой субстанции и который при определенных условиях может реализоваться. В то же время семя можно необратимо разрушить, и тогда потенциал останется нереализованным. В этом плане вирус больше напоминает семя, чем живую клетку: у него есть некие возможности, которые могут и не осуществиться, однако нет способности к автономному существованию. 

6)Что  свидетельствует  появлению человека  от животнного

Еще в античное время человек признавался «родственником» животных. К. Линней в своей «Системе природы» поместил его вместе с высшими и низшими обезьянами в один отряд приматов. Ч. Дарвин на многочисленных примерах в специальном труде «Происхождение человека и половой отбор» показал близкое родство человека с высшими антропоидными обезьянами.

Человек разумный (Homo sapiens) относится к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, подклассу плацентарные, отряду приматы, семейству гоминиды.

С хордовыми человека роднит: наличие хорды на ранних эмбриональных стадиях, нервной трубки, лежащей над хордой, жаберных щелей в стенках глотки, сердца на брюшной стороне под пищеварительным фактом.

Принадлежность  человека к подтипу позвоночных определяется замещением хорды позвоночником, развитым черепом и челюстным аппаратом, двумя парами конечностей, головным мозгом, состоящим из пяти отделов.

Наличие волос  на поверхности тела, пяти отделов  позвоночника, сальных, потовых и млечных желез, диафрагмы, четырехка-мерного сердца, сильно развитая кора головного мозга и теплокровность свидетельствуют о принадлежности человека к классу млекопитающих.

Развитие плода  в теле матери и питание его  через плаценту — особенности, характерные  для подкласса плацентарных.

Наличие передних конечностей хватательного типа (первый палец противопоставлен остальным), хорошо развитых ключиц, ногтей на пальцах, одной пары сосков млечных желез, замена в онтогенезе молочных зубов на постоянные, рождение, как правило, одного детеныша позволяют отнести человека к приматам.

Более частные  признаки, такие как сходная структура  мозгового и лицевого отделов  черепа, хорошо развитые лобные доли головного  мозга, большое число извилин  на полушариях головного мозга, наличие  аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры, четыре основные группы крови, сходные резус-факторы и другие признаки, сближают человека с человекообразными  обезьянами. Антропоиды также болеют многими инфекционными болезнями, присущими человеку (туберкулез, брюшной  тиф, детский паралич, дизентерия, СПИД и др.). У шимпанзе встречается  болезнь Дауна, возникновение которой, как и у человека, связано с  присутствием в кариотипе животного  третьей хромосомы по 21 -й паре. Близость человека к антропоидам  прослеживается и по другим признакам.

В то же время  между человеком и животными, в том числе и человекообразными  обезьянами, существуют коренные отличия. Только человек имеет истинное прямохождение. В силу вертикального положения  скелет человека имеет четыре резких изгиба позвоночника, опорную сводчатую  стопу с сильно развитым большим  пальцем, плоскую грудную клетку.

Гибкая кисть  руки — органа труда — способна выполнять самые разнообразные  и высокоточные движения. Мозговой отдел черепа значительно преобладает  над лицевым. Площадь коры больших  полушарий и объем головного  мозга значительно выше, чем у  человекообразных обезьян. Человеку присуще  сознание и образное мышление, с  чем связана такая деятельность, как конструирование, живопись, литература, наука. Наконец, только люди могут общаться друг с другом при помощи речи. Эти  особенности строения, жизнедеятельности  и поведения человека —результат эволюции его животных предков.

5)Описать  животных, которые  вначале жили в  воде а потом  вышли на сушу

Найденная в  Канаде доисторическая рыба помогает понять, как же все-таки рыбы смогли выйти на сушу. Очевидно, для этого  рыбам нужно было превратить плавники в ноги, научиться дышать воздухом, скинуть с себя лишний груз кожных костей и чешуй — и вперед. Однако легче сказать, чем сделать, так как на этом эволюционном пути рыбам пришлось искать решения многих инженерных и биологических задач. С такой кучей за один раз не справиться, и понятно, что эволюция шла постепенно через ряд промежуточных  стадий. Однако животных, промежуточных  между рыбами и ранними четвероногими, найдено не было. Теперь такое животное стало известно.

На территории арктической Канады в отложениях позднего девона (около 380 млн лет  назад) южной части острова Элсмир американские палеонтологи Эдвард Дешлер, Нейл Шубин и Фариш Дженкинс откопали замечательную рыбу. Ее назвали тиктаалик (Tiktaalik), что на языке эскимосов, населяющих эту часть арктической Канады, означает "большая пресноводная рыба, живущая на мелководье". Плоская, покрытая крупной чешуей рыба с крокодильей головой, на которой сверху сидят глаза, впереди две ноздри и большая зубастая пасть. У этой рыбы часть черт сходна с древними кистеперыми рыбами, а другие признаки сближают ее с первыми четвероногими (тетраподами). Рыбьи признаки — это чешуя, плавниковые лучи, почти такие же, как у кистеперых, сложная нижняя челюсть и небные кости. А "четвероногие" признаки — укороченный череп, отделенная от пояса передних конечностей и потому относительно мобильная голова, локтевой и плечевой суставы.

Так реконструировали тиктаалика авторы открытия. Вид сверху и сбоку (изображение: статья в Nature)

Чтобы рыбе превратиться в земноводное, ей нужно, во-первых, научиться ходить, во-вторых, дышать без помощи жаберных крышек, в-третьих, для выхода на сушу нужно максимально  облегчить тело, чтобы справляться  с гравитацией без помощи архимедовой  силы, и придумать, как защитить волочащееся  по земле брюхо. В позднем девоне многие рыбы одновременно и независимо пытались решить эти задачи. Тиктаалик  успешно справился с большей  их частью. Свои плавники эта рыба использовала не только для плавания, но и для  хождения по дну. Анализ скелета предплечья и пястной области позволил ученым показать, что плавник мог занимать несколько стабильных положений, одно из которых предполагало приподнятое  над грунтом тело животного.

У рыб скелет плавника крепится к поясу конечности, который в свою очередь прикреплен к скелету жаберной крышки. И рыбам  это удобно: они синхронизируют движения жаберной крышки и грудных плавников  и таким образом дышат. Зато головой  просто так повертеть нельзя: поскольку  жаберная крышка крепится к голове, то движение головой отзовется дерганьем  плавников. У тиктаалика почти все  кости жаберной крышки исчезли, так  что голова получила свободу и  независимость. Утратившее функциональность сочленение остатков жаберной крышки с головой тоже получило свободу и начало медленное, но крайне важное для всех наземных четвероногих путешествие внутрь черепа, превращаясь потихоньку в крошечные слуховые косточки (хотя завершится это превращение гораздо позже).

Строение  передних конечностей  у древних кистеперых рыб (слева от тиктаалика) и древнейших земноводных (справа от него) (изображение: статья в Nature)

Но как теперь тиктаалику дышать, если нет жаберной крышки и грудные плавники больше не вентилируют жабры? Эта рыба дышала через дыхательные отверстия, расположенные  на конце плоской и широкой  морды. Воду, а возможно и атмосферный  воздух, в легкие нагнетали не жаберные крышки, а щечные помпы. Этому способствовала и широкая форма морды этих рыб, очень похожая на крокодилью. Нужно отметить, что это изобретение  было сделано и другими представителями  древних кистеперых рыб, например пандерихтисом (Panderichthys), так что тут тиктаалику гордиться нечем

Ребра, уплощенные и налегающие друг на друга, помогали тиктаалику укрепить позвоночный столб  и брюхо, а окостеневшие соединения позвонков делали позвоночник менее  подвижным. Это всё способствовало ходячему образу жизни, а не только плавающему.