Биологическая адаптация примеры: В чём проявляется адаптация человека к природной среде? Приведите примеры биологической и внебиологической адаптации

Содержание

Адаптация живых организмов — Insch.Ru

Мы объясним, что такое адаптация живых существ и какие типы адаптации существуют. Некоторые примеры адаптации
Шипы кактусов – яркий пример адаптации

Что такое адаптация у живых существ?

биологии адаптация или биологическая адаптация относится к процессу , в котором живые организмы развивают способность выживать в другой среде , изменяя свои стратегии и даже свои физические характеристики, чтобы сохранить жизнь

Таким образом, жизнь адаптируется к изменениям как абиотических факторов ( температура солнечный свет pH и т.д.), так и биотических (новые виды, вымирание и т.д.). ) окружающей среды, посредством физических или поведенческих изменений , которые передаются последующим поколениям, обеспечивая тем самым непрерывность вида

Адаптация играет важную роль в эволюции видов, поскольку естественный отбор гарантирует потомство тем, кто лучше всего приспособлен к окружающей среде и к любым ее изменениям, а те, кто не справляется с этой задачей, вымирают. Это очень медленный процесс, который может занять много поколений и является необратимым

Адаптацию не следует путать с акклиматизацией или акклиматизацией, термином, который скорее относится к краткосрочным компенсаторным изменениям, которыми виды реагируют на изменения вокруг них, и которые являются результатом определенного запаса фенотипической пластичности (определенной гибкости в функционировании их организма)

Таким образом, под биологической адаптацией мы можем понимать как процесс постепенного изменения и приспособления видов, так и изменения в организме или поведении видов, которые увеличивают пределы выживания, используя больше преимуществ уже имеющейся характеристики

Типы адаптаций

Существует три типа биологической адаптации к среде, в которой человек живет:

Морфологический или структурный. Это происходит, когда меняется само тело вида (анатомическая изменчивость), будь то потеря или приобретение конечностей, специализация конечностей или развитие мимикрии и криптической окраски.
Физиологический или функциональный. Это те, которые включают изменения во внутреннем функционировании организмов , например, развитие новых органов, новых ферментов или гормонов для удовлетворения конкретной потребности организма, возникшей в результате изменения окружающей среды.
Этологический или поведенческий. Как следует из названия, речь идет о поведенческих изменениях, которые виды принимают и передают своему потомству для обеспечения репродуктивного успеха и выживания. Это могут быть более эффективные механизмы ухаживания, способы питания которые связаны с меньшими рисками и т.д.

В настоящее время ведутся научные дебаты о четвертом методе, который предполагает молекулярную адаптацию. Не существует четкого критерия для определения влияния естественного отбора на молекулярное развитие таких простых форм жизни, как вирусы , например

Примеры адаптации живых существ

Ниже приведены простые примеры каждого типа биологической адаптации:

(Шипы кактусов. )В таких враждебных средах, как засушливые, растительность приспособилась защищаться более интенсивно от возможных травоядных , а также от ультрафиолетового излучения и избыточного тепла. Шипы – это приспособленные к новой форме листья, острые и заостренные, которые защищают ткани животных, а также обеспечивают поверхность для конденсации воды , которой в этих местах не очень много.
Солевая железа морских игуан
. Поскольку они являются рептилиями , которые возвращались в море на протяжении нескольких поколений, их организм изначально не был приспособлен к тому количеству соли, которое они поглощали из морской воды, которая накапливалась в их крови и была потенциально вредной. Поэтому в их организме с годами развилась железа, которая накапливает соль и выводит ее.
Ухаживание райских птиц. Эти птицы из рода Paradisaeidade в течение многих поколений выработали механизм ухаживания, при котором они распускают свое красочное оперение и сопровождают его сложными танцами. Это ухаживание позволяет самкам одного вида распознавать доступных для спаривания самцов, тем самым предотвращая гибридизацию с похожими видами птиц. Такая поведенческая адаптация минимизирует количество гибридов и максимизирует выживание вида.

Продолжение: Характеристика живых существ

10. Адаптации организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора. Биология. Общая биология. 11 класс. Базовый уровень

10. Адаптации организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора

Вспомните!

На основании собственных наблюдений приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.

В течение многих веков в естествознании господствовало представление о существовании в природе изначальной целесообразности. Сторонники креационизма считали, что Бог создавал каждый вид в абсолютном соответствии с конкретными условиями обитания. С развитием эволюционных идей общество признало существование изменчивости, но механизмы её возникновения ещё оставались неясными. Ж. Б. Ламарк считал, что развитие приспособлений – это ответная реакция организмов на действие факторов окружающей среды. И лишь с появлением эволюционной теории Ч. Дарвина адаптации организмов стали рассматривать как результат действия естественного отбора в определённых условиях внешней среды.

Все живые существа оптимально приспособлены к своим условиям обитания. Приспособленность повышает шансы организмов на выживание и оставление потомства, т. е. помогает таким особям выиграть борьбу за существование и передать свои гены следующим поколениям. Эволюционный процесс в любой популяции протекает в два этапа. Сначала возникает генетическое разнообразие, проявляющееся в фенотипических признаках. Затем в ходе естественного отбора сохраняются те признаки и свойства, которые обеспечивают особям конкретной популяции оптимальные приспособления к условиям обитания. Поскольку условия обитания организмов разнообразны, столь же разнообразны и адаптации к ним. Приспособления затрагивают внешние и внутренние признаки и свойства организмов, особенности размножения и поведения, т. е. существует множество различных форм приспособленности организмов к окружающей среде.

Морфологические адаптации. Эти адаптации связаны с особенностями строения тела. Причём, как и все остальные типы адаптаций, морфологические приспособления с точки зрения эволюционной значимости подразделяются на общие, которые затрагивают обычно крупные таксоны (отряды, классы, типы), и специальные, связанные с более узкими условиями существования (виды, группы видов). Например, возникновение крыла у птиц – это крупнейшее изменение, которое дало возможность живым организмам завоевать воздушное пространство. Впоследствии на его основе возникали вторичные и третичные адаптации, например особенности строения крыла, связанные с типом полёта. Сравните бреющий полёт буревестника и маневренный полёт колибри, позволяющий птице зависать в воздухе в одной точке и давать задний ход.

У Дарвина любимым примером приспособлений служил дятел. В «Происхождении видов путём естественного отбора» Дарвин писал: «Можно ли привести более разительный пример приспособления, чем дятел, лазящий по стволам деревьев и вылавливающий насекомых в трещинах коры?»

Классическим примером приспособлений служит строение ноги у разных видов птиц. Ярким примером адаптаций к разным типам питания является разнообразная форма птичьих клювов (см. рис. 9).

Плоская форма тела придонных рыб и торпедообразное тело акул, густой шерстный покров у северных млекопитающих, гибкое тело у норных животных – это примеры морфологических адаптаций у животных. Подобные формы адаптаций существуют и в растительном царстве. В высокогорных районах и в тундре большинство растений имеют стелющиеся и подушковидные формы, которые устойчивы к сильным ветрам, зимой легко укрываются снегом и не повреждаются в сильные морозы.

Покровительственная окраска. Такая окраска служит прекрасным способом защиты от врагов для многих видов животных. Благодаря ей животные становятся менее заметны.

Самки птиц, гнездящиеся на земле, практически сливаются с общим фоном местности. Так же незаметны яйца и птенцы у этих видов птиц, а, например, яйца аистов не имеют покровительственной окраски, потому что, как правило, недоступны для врагов (рис. 24).

Рис. 24. Покровительственная окраска позволяет птицам сливаться с ландшафтом: А – окраска малого вальдшнепа повторяет тона лесной почвы; Б – птенцы серебристой чайки в первые дни своей жизни

Рис. 25. Белая окраска животных Крайнего Севера: А – песец; Б – детёныш тюленя; В – полярный медведь

Покровительственную окраску имеют многие виды насекомых, например окраска крыльев ночных бабочек полностью сливается с той поверхностью, на которой они проводят дневные часы. Неразличимы в траве зелёные кузнечики, в пустыне – песочно-жёлтые ящерицы, на снегу – полярные песцы. Следует отметить, что в районах Крайнего Севера среди животных очень распространена белая окраска, делающая их незаметными на снежной поверхности (полярные медведи, совы, белая куропатка и многие другие) (рис. 25).

У некоторых животных существует характерная яркая окраска, образованная чередованием светлых и тёмных полос или пятен (тигры, леопарды, пятнистые олени, детёныши кабана). Такая окраска имитирует чередования света и тени в окружающей природе и делает животных менее заметными в густых зарослях (рис. 26).

Рис. 26. Гепарды. Пример покровительственной окраски

В зависимости от условий освещённости способны менять свою окраску хамелеоны, осьминоги и другие животные.

Предостерегающая окраска.

У ряда животных вместо покровительственной окраски развивается предостерегающая, или угрожающая. Как правило, такая окраска свойственна жалящим или имеющим ядовитые железы насекомым. Птица, отведавшая ядовитую божью коровку или ярко-полосатого шмеля, вряд ли будет пытаться сделать это снова.

Маскировка. Хорошим средством защиты от врагов служит не только скрывающая окраска, но и маскировка – соответствие формы тела объектам живой и неживой природы. Сходство с предметами окружающей среды позволяет многим животным избегать нападения хищников. Практически неразличима в зарослях морских водорослей рыба-игла. Форма тела некоторых насекомых напоминает листья, кору, веточки или колючки растений (рис. 27).

Мимикрия. Многие безобидные животные в процессе эволюции приобрели сходство с ядовитыми видами. Это явление подражания беззащитного вида хорошо защищённым и имеющим предостерегающую окраску неродственным видам называют

мимикрией (от греч. mimikos – подражательный). Непривлекательны для насекомоядных птиц пчёлы и их подражатели – мухи-журчалки (рис. 28). Многие неядовитые змеи очень похожи на ядовитых, а узор на крыльях некоторых бабочек напоминает глаза хищников.

Рис. 27. Маскировка в мире насекомых

Биохимические адаптации. Многие животные и растения способны образовывать различные вещества, которые служат им для защиты от врагов и для нападения на другие организмы. Пахучие вещества клопов, яды змей, пауков, скорпионов, токсины растений относятся к такого рода приспособлениям.

Биохимическими адаптациями также является появление особой структуры белков и липидов у организмов, обитающих при очень высоких или низких температурах. Подобные особенности позволяют этим организмам существовать в горячих источниках или, наоборот, в условиях вечной мерзлоты.

Рис. 28. Мухи-журчалки на цветах

Рис. 29. Бурундук в состоянии зимней спячки

Физиологические адаптации. Эти адаптации связаны с перестройкой обмена веществ. Без них невозможно поддержание гомеостаза в постоянно меняющихся условиях внешней среды.

Человек не может долго обходиться без пресной воды из-за особенностей своего солевого обмена, но птицы и рептилии, проводящие большую часть жизни в морских просторах и пьющие морскую воду, приобрели специальные железы, которые позволяют им быстро избавляться от избытка солей.

Многие пустынные животные перед наступлением засушливого сезона накапливают много жира: при его окислении образуется большое количество воды.

Поведенческие адаптации. Особый тип поведения в тех или иных условиях имеет очень большое значение для выживания в борьбе за существование. Затаивание или отпугивающее поведение при приближении врага, запасание корма на неблагоприятный период года, спячка животных и сезонные миграции, позволяющие пережить холодный или засушливый период, – это далеко не полный перечень разнообразных типов поведения, возникающих в ходе эволюции как приспособления к конкретным условиям существования (рис. 29).

Рис. 30. Брачный турнир самцов антилопы

Следует отметить, что многие виды адаптаций формируются параллельно. Например, защитное действие покровительственной или предупреждающей окраски значительно повышается при сочетании её с соответствующим поведением. Животные, имеющие покровительственную окраску, в минуту опасности замирают. Предостерегающая окраска, наоборот, сочетается с демонстративным поведением, отпугивающим хищника.

Особую важность имеют поведенческие адаптации, связанные с продолжением рода. Брачное поведение, выбор партнёра, образование семьи, забота о потомстве – эти типы поведения являются врождёнными и видоспецифичными, т. е. у каждого вида существует своя программа полового и детско-родительского поведения (рис. 30–32).

Относительный характер адаптаций. Все живые организмы оптимально приспособлены к условиям своего обитания, будь это пустыня или экваториальные леса, морские глубины или саванны. Каждый организм имеет множество адаптаций, которые образовывались в результате действия естественного отбора во вполне определённых условиях среды. При изменении этих условий адаптации могут потерять свою приспособительную ценность и даже принести вред их обладателю, т. е. адаптации имеют относительную целесообразность. Белая зимняя окраска зайцев становится опасной в периоды оттепелей или в малоснежные зимы (рис. 33). Если внешние условия изменятся очень резко, новые адаптации не успеют сформироваться, что приведёт к вымиранию больших групп организмов, как это случилось более 60 млн лет назад с динозаврами.

Рис. 31. Брачное поведение капских олушей

Рис. 32. Забота о потомстве у пингвинов

Рис. 33. Зимняя окраска зайца

Итак, в результате действия движущих сил эволюции у организмов возникают и совершенствуются адаптации к условиям окружающей среды. Закрепление в изолированных популяциях различных адаптаций может в итоге привести к образованию новых видов.

Вопросы для повторения и задания

1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.

2. Почему одни животные имеют яркую, демаскирующую окраску, а другие, наоборот, – покровительственную?

3. В чём состоит сущность мимикрии?

4. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.

5. Каковы биологические механизмы возникновения приспособительной (скрывающей и предупреждающей) окраски у животных?

6. Являются ли физиологические адаптации факторами, определяющими уровень приспособленности организма в целом?

7. В чём сущность относительности любого приспособления к условиям обитания? Приведите примеры.

Подумайте! Выполните!

1. Почему не существует абсолютного приспособления к условиям обитания? Приведите примеры, доказывающие относительный характер любого приспособления.

2. Детёныши кабана обладают характерной полосатой окраской, которая с возрастом исчезает. Приведите аналогичные примеры изменения окраски у взрослых особей по сравнению с потомством. Можно ли считать эту закономерность общей для всего животного мира? Если нет, то для каких животных и почему она характерна?

3. Соберите информацию о животных с предостерегающей окраской, обитающих в вашем регионе. Объясните, почему знание этого материала важно для каждого. Сделайте информационный стенд об этих животных. Выступите с сообщением по этой теме перед школьниками младших классов.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Повторите и вспомните!

Человек

Поведенческие адаптации – врождённое безусловно-рефлекторное поведение. Врождённые способности существуют у всех животных, в том числе и у человека. Новорождённый ребёнок умеет сосать, глотает и переваривает пищу, моргает и чихает, реагирует на свет, звук и боль. Это примеры безусловных рефлексов. Такие формы поведения возникли в процессе эволюции как результат приспособления к определённым, относительно постоянным условиям окружающей среды. Безусловные рефлексы передаются по наследству, поэтому все животные рождаются уже с готовым комплексом таких рефлексов.

Каждый безусловный рефлекс возникает на строго определённый раздражитель (подкрепление): одни – на пищу, другие – на боль, третьи – на появление новой информации и т. д. Рефлекторные дуги безусловных рефлексов постоянны и проходят через спинной мозг или ствол головного мозга.

Одной из наиболее полных классификаций безусловных рефлексов является классификация, предложенная академиком П. В. Симоновым. Учёный предложил разделить все безусловные рефлексы на три группы, отличающиеся по особенностям взаимодействия особей друг с другом и с окружающей средой. Витальные рефлексы (от лат. vita – жизнь) направлены на сохранение жизни индивида. Их невыполнение ведёт к гибели особи, а для реализации не требуется участия другой особи того же вида. В эту группу относят пищевые и питьевые рефлексы, гомеостатические рефлексы (поддержание постоянной температуры тела, оптимальной частоты дыхания, сердцебиения и т. п.), оборонительные, которые, в свою очередь, делят на пассивно-оборонительные (убегание, затаивание) и активно-оборонительные (нападение на угрожающий объект) и некоторые другие.

К зоосоциальным, или ролевым, рефлексам относят те варианты врождённого поведения, которые возникают при взаимодействии с другими особями своего вида. Это половые, детско-родительские, территориальные, иерархические рефлексы.

Третья группа – это рефлексы саморазвития. Они не связаны с адаптацией к конкретной ситуации, а как бы обращены в будущее. Среди них исследовательское, подражательное и игровое поведение.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

5. Важнейшие выводы из теории естественного отбора

5. Важнейшие выводы из теории естественного отбора А. Целесообразность жизненных явлений как результат естественного отбораТруд Дарвина, как было указано вначале, способствовал утверждению в широких кругах читателей материалистического мировоззрения. Это можно

17. Общественные инстинкты как продукт естественного отбора

17. Общественные инстинкты как продукт естественного отбора Мысль о том, что инстинкт возникает под действием естественного отбора, впервые высказал Чарльз Дарвин в книге «Выражение эмоций у человека и животных» (1873). В этой последней и наименее известной из его четырех

Примеры действия естественного отбора, или выживание наиболее приспособленного.

Примеры действия естественного отбора, или выживание наиболее приспособленного. Чтобы выяснить, как, по моему мнению, действует естественный отбор, я попрошу разрешения представить один-два воображаемых примера. Представим себе волка, питающегося различными животными

Вероятные следствия действия естественного отбора путем дивергенции признака и вымирания потомков одного общего предка.

Вероятные следствия действия естественного отбора путем дивергенции признака и вымирания потомков одного общего предка. На основании только что кратко изложенных соображений мы можем допустить, что модифицированные потомки какого-нибудь вида будут иметь тем более

Пределы применения теории естественного отбора.

Пределы применения теории естественного отбора. Могут спросить, до каких пределов я распространяю доктрину о модификации видов. Ответить на это нелегко, потому что, по мере того как разрастается степень различия между рассматриваемыми формами, уменьшаются в числе и в

5. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАТЫ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАТЫ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В настоящее время основными направлениями в изучении адаптации стали определение этапов становления психофизиологической системы адаптации, критериев её сформированности,

2.

2. Адаптации организмов

2.2. Адаптации организмов Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание.Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как

3.1.3. Температурные адаптации пойкилотермных организмов

3.1.3. Температурные адаптации пойкилотермных организмов Температура пойкилотермных изменяется вслед за температурой окружающей среды. Они преимущественно эктотермны, выработки и сохранения собственного тепла у них недостаточно для противостояния тепловому режиму

3.1.4. Температурные адаптации гомойотермных организмов

3.1.4. Температурные адаптации гомойотермных организмов Гомойотермия – принципиально иной путь температурных адаптаций, возникший на основе резкого повышения уровня окислительных процессов у птиц и млекопитающих в результате эволюционного совершенствования

3.

4. Основные пути приспособления живых организмов к условиям среды

3.4. Основные пути приспособления живых организмов к условиям среды Во всем разнообразии приспособлений живых организмов к неблагоприятным условиям среды можно выделить три основных пути.Активный путь – это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов,

Глава 4. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ

Глава 4. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые

4.1. Водная среда обитания. Специфика адаптации гидробионтов

4.1. Водная среда обитания. Специфика адаптации гидробионтов Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, таких, как большая плотность, сильные перепады давления, относительно малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей и др. Водоемы и

8.6. Высшие эстетические эмоции как следствие естественного отбора

8.6. Высшие эстетические эмоции как следствие естественного отбора Лишь убедившись в том, что наши элементарные эстетические эмоции действительно могли слагаться под действием естественного отбора, можно приступить к рассмотрению происхождения гораздо более сложных

IV. Инстинкты адаптации к эволюционной среде обитания

IV. Инстинкты адаптации к эволюционной среде обитания Эволюционная среда обитания, она же — среда эволюционной адаптации, СЭА (в англоязычной литературе употребляется аббревиатура EEA) — среда, в которой происходила большая часть эволюции наших предков после их

Что такое адаптация и как ее измерять?

. 2018 14 июня; 447: 190-198.

doi: 10.

1016/j.jtbi.2018.03.003. Epub 2018 6 марта.

Джоэл Р Пек ¹ , Дэвид Ваксман ²

Принадлежности

¹ Факультет генетики, Кембриджский университет, Кембридж, Великобритания. Электронный адрес: [email protected].
² Центр биологии вычислительных систем, ISTBI, Университет Фудань, Шанхай, Китай. Электронный адрес: [email protected].

PMID: 29522727
DOI: 10.1016/j.jtbi.2018.03.003

Джоэл Р. Пек и др. Дж Теор Биол. 2018 .

. 2018 14 июня; 447: 190-198.

doi: 10.1016/j.jtbi.2018.03.003. Epub 2018 6 марта.

Авторы

Джоэл Р Пек ¹ , Дэвид Ваксман ²

Принадлежности

¹ Факультет генетики, Кембриджский университет, Кембридж, Великобритания. Электронный адрес: [email protected].
² Центр биологии вычислительных систем, ISTBI, Университет Фудань, Шанхай, Китай. Электронный адрес: [email protected].

PMID: 29522727
DOI: 10. 1016/j.jtbi.2018.03.003

Абстрактный

Адаптация является определяющим свойством живых систем. Это происходит, когда организмы лучше приспособлены к окружающей среде. Явления, которые люди находят наиболее интересными в биологических системах, в основном являются результатом адаптивных процессов. Примеры включают центральную нервную систему млекопитающих, полет птиц и насекомых, фотосинтез и человеческую руку. Однако, несмотря на то, что адаптация занимает центральное место в биологии, общепринятого количественного способа описания степени адаптации организма не существует. Здесь мы обращаемся к этой ситуации, предлагая количественную меру адаптации. Мы также представляем результаты компьютерного моделирования, которые демонстрируют, что некоторые изменения в значениях параметров вызывают изменение средней адаптированности и средней относительной приспособленности в противоположных направлениях. Это указывает на то, что адаптированность и относительная приспособленность являются разными понятиями. Мы предполагаем, что мера адаптированности, предложенная в этой работе, может помочь решить вопросы о «единицах отбора» и «основных переходах в эволюции».

Ключевые слова: биологическая сложность; биологическая информация; Эволюция; Естественный отбор; Популяционная генетика.

Цитируется

Унаследованные и De Novo вариации в литовских геномах: введение в анализ смены поколений.
Урниките А., Пранкенене Л., Домаркене И., Дауэнгауэр-Кирлиене С., Молите А., Матулявичене А., Пилипиене И., Кучинскас В. Урниките А. и соавт. Гены (Базель). 2022 23 марта; 13 (4): 569. doi: 10.3390/genes13040569. Гены (Базель). 2022. PMID: 35456375 Бесплатная статья ЧВК.
Эволюция адаптогенной концепции от традиционного использования к медицинским системам: фармакология болезней, связанных со стрессом и старением.
Паносян А.Г., Эфферт Т., Шиков А.Н., Пожарицкая О.Н., Кухта К., Мукерджи П.К., Банерджи С., Генрих М., Ву В, Го Д.А., Вагнер Х. Паносян А.Г. и соавт. Med Res Rev. 2021 Jan; 41(1):630-703. doi: 10.1002/med.21743. Epub 2020 25 октября. Med Res Rev. 2021. PMID: 33103257 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Количественный метод оценки адаптированности в физиологическом исследовании.
Мельников В.Н. Мельников ВН. Теория Биол Мед Модель. 3 сентября 2019 г .; 16 (1): 15. doi: 10.1186/s12976-019-0111-7. Теория Биол Мед Модель. 2019. PMID: 31477131 Бесплатная статья ЧВК.
Взгляд на de novo Мутационная вариация литовского экзома.
Пранцкене Л., Якайтене А., Амброзайтите Л., Каваляускене И., Кучинскас В. Пранкениене Л. и соавт. Фронт Жене. 2018 14 августа; 9:315. doi: 10.3389/fgene.2018.00315. Электронная коллекция 2018. Фронт Жене. 2018. PMID: 30154829 Бесплатная статья ЧВК.

Типы публикаций

термины MeSH

Изучение адаптации с инженерной точки зрения

Уже более века биологи обращаются к теории дарвиновского естественного отбора, чтобы объяснить, как живые организмы приспосабливаются к различным средам. Но исследования последних нескольких десятилетий постоянно опровергали взгляд Дарвина на естественный отбор. Вместо подтверждения концепции о том, что окружающая среда формирует существ посредством «выживания наиболее приспособленных», исследование поддерживает удивительную идею о том, что существа в значительной степени активно ощущают окружающую среду и соответствующим образом адаптируются.

Недавние открытия указывают на то, что происходит что-то радикальное и впечатляющее. Адаптация является результатом блестящей биологической инженерии , а не методом проб и ошибок, смертью и выживанием, который полностью переворачивает механизм адаптации с ног на голову. Этот подход рассматривает биологическую адаптацию как в первую очередь происходящую за счет внутренних механизмов (способность активно ощущать окружающую среду и адаптироваться), а не внешнего влияния (окружающая среда формирует существ посредством дарвиновского естественного отбора).

Существует множество свидетельств того, что существа активно ощущают окружающую среду и приспосабливаются к ней. Многие такие адаптации происходят в течение одного поколения или меньше, что слишком быстро для дарвиновского представления о естественном отборе методом проб и ошибок. Вот лишь несколько примеров того, что показали исследования:

• Знаменитые дарвиновские зяблики быстро адаптировали форму своего клюва, ощущая окружающую среду, а не только благодаря унаследованным генетическим изменениям. ¹
• Вид карпа быстро менял свою морфологию в присутствии хищников. Эти изменения сделали тела карпов более трудными для поедания и увеличили их скорость и ускорение. ²
• Исследование более 1000 питонов и удавов показало, что они проявляют сходные черты, необходимые для адаптации к окружающей среде, без зарегистрированных мутаций. ³
• У некоторых популяций мышей длина хвоста меняется в зависимости от восточных или западных прерий и лесов. По-видимому, это происходит благодаря определенным генетическим механизмам, а не мутациям. ⁴
• Кладка яиц у различных рептилий ощущает температуру окружающей среды и содержание песка и производит различное соотношение самцов и самок. Изменения происходят после откладывания яиц и не являются результатом мутаций. Специальные сенсоры для этого процесса были обнаружены в 2015 г. ⁵
• Когда определенные виды замеченных речных рыб откладывают икру в пещерной среде, личинки косвенно ощущают пещерную среду и производят рыбу с большими вариациями размеров глаз и орбит. Инактивирующих мутаций в регуляторных генах выявлено не было. ⁶

Многие ученые-эволюционисты существенно расходятся во мнениях относительно проблемы, которую эта «эволюция со скоростью деформации» представляет для дарвинизма. ⁷ В журнале Nature в 2014 году была опубликована противоречивая статья по вопросу под названием «Нужно ли эволюционной теории переосмыслить?» ⁸ В отличие от традиционной дарвиновской мысли, участники апрельской конференции 2016 года в Питтсбургском университете исследовали возможность изучения биологии в свете инженерных принципов. ⁹ В ноябре 2016 года Королевское общество Соединенного Королевства провело конференцию, на которой сторонники традиционных «экстерналистских» дарвиновских механизмов обсуждали критиков внутри своего лагеря, поддерживающих более «интерналистский» пересмотр эволюционной теории, который согласуется с новыми исследованиями. ¹⁰ Как сформулировали авторы статьи Nature : «Это не буря в академической чайной, это борьба за самую душу дисциплины». ¹¹
В свете недавних открытий доктор Рэнди Гулиуцца из ICR объединил новейшие исследования в новаторский, основанный на дизайне, ориентированный на организм метод интерпретации биологической адаптации. До сих пор критика дарвинизма была сосредоточена на неадекватности его механизмов или на непреодолимых препятствиях, которые ему необходимо было преодолеть, чтобы действительно работать. Но эта критика предлагает мало альтернативы. Как врач и зарегистрированный профессиональный инженер, д-р Гулиуцца обладает образованием и опытом, позволяющими предложить решение с уникальными знаниями в области биологической инженерии. ¹²
В течение последних нескольких лет д-р Гулиуцца работал над теорией дизайна, которая не только разоблачает несостоятельность дарвинизма, но и заменяет ее лучшей, инженерно-ориентированной теорией — моделью непрерывного отслеживания окружающей среды (CET). Эта модель предполагает, что мы оцениваем биологические организмы, используя те же инженерные принципы, что и в искусственных устройствах. Основной принцип CET заключается в том, что существа имеют интерфейсную систему , которая активно воспринимает окружающую среду так же, как машины, созданные человеком, воспринимают окружающую среду. Такие интерфейсные системы требуют 1) входных датчиков для сбора данных из окружающей среды, 2) внутреннего программирования, которое реагирует на входные данные, и 3) выходных приводов для выполнения ответов. ¹³ Работа сенсоров и интерфейсных систем уже наблюдалась у многих организмов. CET предлагает ученым внимательно изучить эти системы, используя инженерные принципы в качестве руководства для исследований. ¹⁴
Генеральный директор ICR д-р Генри М. Моррис III воодушевлен отзывом о работе д-ра Гулиуццы: «Доктор. Публикации Гулиуццы и отличные презентации по этому вопросу обеспечили мощную поддержку модели CET». Другие члены исследовательской группы ICR воодушевлены будущим проекта CET. Генетик доктор Джеффри Томкинс называет исследование доктора Гулиуццы «освежающим», «захватывающим» и «основополагающим для понимания встроенных адаптивных устройств живых существ». Палеобиохимик доктор Брайан Томас говорит: «Доктор. Исследование Рэнди Гулиуццы смело переосмыслило старые представления о том, как животные приспосабливают свою биологию». Физик-ядерщик Вернон Куппс, автор недавно вышедшей книги 9.0139 Rethinking Radiometric Dating , говорится: «Креационисты в целом и ICR в частности могут рассчитывать на светлое будущее в изучении биологической инженерии благодаря работе доктора Гулиуццы». Их полные комментарии доступны в конце этой статьи.
По мере продвижения исследований ученые ICR обнаруживают все больше доказательств гениальной инженерной мысли Бога. Это не должно удивлять верующих христиан. В Послании к Римлянам 1:20 говорится: «Ибо от сотворения мира невидимые Его атрибуты ясно видны, будучи познаны творениями». Проект д-ра Гулиуццы CET даст более глубокое понимание этих атрибутов, поскольку он исследует новые области доказательств сотворения и подчеркивает глубину Божьей мудрости, явленной в Его творениях.
Каталожные номера
1. Cabej, N. R. 2013. Создание самой сложной структуры на Земле: эпигенетический рассказ о развитии и эволюции животных . Нью-Йорк: издательство Elsevier, 200; МакНью, С.М. и соавт. 2017. Эпигенетические различия между городскими и сельскими популяциями дарвиновских вьюрков. BMC Эволюционная биология . 17: 183; Скиннер, М.К. и соавт. 2014. Эпигенетика и эволюция вьюрков Дарвина. Биология генома и эволюция. 6 (8): 1972-1989.
2. Stabell, O.B. и M.S. Lwin. 1997. Индуцированные хищниками фенотипические изменения карасей вызваны химическими сигналами для сородичей. Экологическая биология рыб . 49 (1): 139-144.
3. Эскерре Д. и Дж. С. Кио. 2016. Параллельное селективное давление способствует конвергентной диверсификации фенотипов питонов и удавов. Экологические письма . 19 (7): 800-809.
4. Кингсли, Э.П. и соавт. 2017. Конечные и непосредственные механизмы, определяющие эволюцию длинных хвостов у мышей-лесных оленей. Эволюция: Международный журнал органической эволюции . 71 (2): 261-273.
5. Яцу Р. и соавт. 2015. TRPV4 связывает температуру окружающей среды и определение пола у американского аллигатора. Научные отчеты . 5: 18581.
6. Ронер Н. и соавт. 2013. Загадочные вариации в морфологической эволюции: HSP90 как конденсатор потери глаз у пещерных рыб. Наука. 342 (6164): 1372-1375; Гор, А.В. и соавт. 2018. Эпигенетический механизм дегенерации глаз пещерных рыб. Экология природы и эволюция . 2 (7): 1155-1160.
7. Лалленсак, Р. Как эволюция со скоростью деформации меняет экологию: Дарвин считал, что эволюция была слишком медленной, чтобы изменить окружающую среду в наблюдаемых временных масштабах. Экологи обнаруживают, что он ошибался. Новости природы. Опубликовано на сайте nature.com 31 января 2018 г., по состоянию на 2 февраля 2018 г.
8. Лаланд, К. и соавт. 2014. Нуждается ли эволюционная теория в переосмыслении? Природа . 514 (7521): 161–164.
9. (Пере)инженерная биология: зарождающаяся инженерная парадигма в биомедицинской инженерии, системной биологии и синтетической биологии. Конференция Центра философии науки состоялась 15-16 апреля 2016 г. в Питтсбурге, штат Пенсильвания.
10. Новые тенденции в эволюционной биологии: биологические, философские и социальные науки. Конференция Королевского общества состоялась 7-9 ноября 2016 года в Лондоне, Великобритания.
11. Лаланд, нуждается ли эволюционная теория в переосмыслении?
12. Рэнди Гулиуцца имеет B.S. Бакалавр инженерии Школы горного дела и технологий Южной Дакоты, степень бакалавра гуманитарных наук. Он получил степень бакалавра богословия в Библейском институте Муди, степень доктора медицины в Университете Миннесоты и степень магистра общественного здравоохранения в Гарвардском университете. Он также прослужил девять лет в Корпусе гражданских инженеров ВМФ.
13. Гулиуцца, Р. Дж. 2017. Инженерная адаптируемость: переход к основанной на дизайне структуре для адаптивности. Акты и факты . 46 (8): 17-19; Гулиуцца, Р. Дж. и П. Б. Гаскилл. 2018. Непрерывное отслеживание окружающей среды: инженерная основа для понимания адаптации и диверсификации. В Материалы Восьмой Международной конференции по креационизму . Дж. Х. Уитмор, изд. Питтсбург, Пенсильвания: Товарищество креационных наук, 158–184.
14. В серии статей доктора Гулиуццы «Инженерная адаптируемость» на ICR.org предлагается более подробное объяснение модели непрерывного отслеживания окружающей среды.
Генеральный директор ICR о начале и ходе исследований Рэнди Гулиуццы
Генри М. Моррис III, доктор мин.: беспокойство что креационистское сообщество неадекватно обращалось к тому, как естественный отбор персонифицируется и обожествляется как направляющая «сила», стоящая за эволюционным прогрессом в течение длительного времени. Особая квалификация доктора Гулиуццы как врача и инженера позволила ему возглавить исследование альтернативной модели адаптации существ, основанной на дизайне.
Я знал, что для любого изменения мышления большинства потребуются годы — по крайней мере десятилетие, — чтобы произошли реальные изменения в восприятии роли естественного отбора. Однако я был удивлен сопротивлением со стороны некоторых членов креационистского сообщества, поскольку научные и теологические данные кажутся настолько поддерживающими эту модель. Те, кто сопротивлялся этой модели или выступал против нее, к сожалению, склонны выражать свое несогласие в личных, а не в научных терминах. Как и при любом сдвиге в фундаментальном мышлении, правильный процесс рассмотрения новой теории адаптации заключается в анализе исследований, данных и выводов, основанных на их научных достоинствах.
За немногими исключениями, публикации д-ра Гулиуццы и отличные презентации по этому вопросу обеспечили мощную поддержку модели CET. ICR рада поддержать работу доктора Гулиуццы, и нас воодушевляет то, что многие люди откликаются на его выдающиеся исследования и выдающиеся статьи, книги и общественные мероприятия.
Доктор Моррис — главный исполнительный директор Института креационных исследований. Он имеет четыре ученых степени, в том числе D.Min. Семинарии Лютера Райса и степень магистра делового администрирования Университета Пеппердин.
Ученые ICR о ценности и влиянии исследований Рэнди Гулиуццы
Джеффри Томкинс, доктор философии: Исследование доктора Рэнди Гулиуццы в CET является основой для понимания встроенной адаптации ive конструкций живых существ . Все существа были созданы и спроектированы с помощью удивительно сложных систем, которые постоянно контролируют, отслеживают и реагируют на окружающую среду с невероятной точностью и отказоустойчивостью. Хотя эти системы имеют принципы, которые соотносятся с конструкциями, разработанными человеком, они чрезвычайно сложны, и мы только начинаем ценить их изобретательность. Доктор Гулиуцца представляет общественности новейшие открытия этих удивительных адаптивных систем и строит модель разумного замысла в освежающей и захватывающей форме, которая прославляет нашего могущественного Творца.
Доктор Томкинс является директором отдела наук о жизни в Институте креационных исследований и получил степень доктора философии. в области генетики из Университета Клемсона.
Брайан Томас, доктор философии: Исследование доктора Рэнди Гулиуццы смело переосмыслило старые представления о том, как животные приспосабливают свою биологию. Неодарвинизм опирается на естественный отбор мутантов. Классическое учение о сотворении, включая учение основателей ICR, осуждало полную неадекватность неодарвинизма в создании разнообразия жизни. Он справедливо утверждал, что мутации разрушают и что естественный отбор может отобрать только то, что осталось в живых. Доктор Гулиуцца поднимает эту задачу на новый уровень. Он присоединяется к небольшой группе проницательных эволюционистов, критикующих представления своих коллег о естественном отборе. Мы все согласны с тем, что дифференциальное выживание происходит, но кто определил или измерил естественный отбор как его причину? Этот огромный сдвиг в мышлении по-новому проливает свет на природу как на творца-заместителя и на гениального Бога-Творца, который заслуживает большей похвалы за инженерные системы настройки характеристик существ. Будущее выглядит светлым для исследований ICR в области биологического программирования, лежащего в основе того, как живые существа приспосабливаются к окружающей среде. Это больше не «адаптируйся или умри», а «адаптируйся, чтобы процветать».
Доктор Томас является научным сотрудником Института креационных исследований и получил докторскую степень. в палеобиохимии из Ливерпульского университета.
Vernon Cupps, Ph.D.: За последнее десятилетие или около того было много споров по теме естественного отбора, некоторые из них были жаркими и неуместными для христиан. использовался в совместной презентации статей Чарльза Дарвина и Альфреда Рассела Уоллеса в 1858 году, а затем был разработан Дарвином в его 1859 году.книга О происхождении видов путем естественного отбора . Он рассматривал это как один из ключевых механизмов дарвиновской эволюции. В 1864 году Герберт Спенсер использовал термины «естественный отбор» и «выживание наиболее приспособленных» взаимозаменяемо в своей книге « Принципы биологии» . По-видимому, Дарвин предпочитал «естественный отбор» «искусственному отбору», потому что, по его мнению, последняя фраза имела оттенок преднамеренного или направленного отбора, тогда как первая фраза означала более случайный процесс. Ясно, что Дарвин, Чарльз Лайель, Уоллес и Спенсер понимали естественный отбор как случайный процесс, воздействующий на данную популяцию и производящий генетические изменения в этой популяции.
В наше время определение естественного отбора эволюционировало и стало пониматься как процесс, посредством которого организмы, лучше приспособленные к окружающей среде, имеют тенденцию к выживанию и размножению. Это все еще довольно неоднозначное определение, так как процесс не описан. Мне кажется, что мы как креационисты поймем, что случайные природные процессы нельзя ставить на место стабильного сотворенного порядка, которым наделил нас Бог.
В ходе нескольких дискуссий с доктором Рэнди Гулиуцца я обнаружил, что он понимает, что естественный отбор (как его изображают многие креационисты и эволюционисты) ставит природу на место Бога, тем самым лишая Бога Его славы.
No related posts.