Capítulo 4. Criterios de género humano La tradición de dominación de los hombres sobre las mujeres fuera del hogar (principalmente, estamos hablando acerca de sobre la vida social y la política) influyó significativamente en el desarrollo de ideas científicas sobre

Capítulo 9 El caballero y la bella dama: criterios para determinar el atractivo masculino y femenino Atractivo físico: el modelo de aptitud múltiple La evidencia empírica sugiere que la selección natural puede influir en la percepción social

Libro de texto para los grados 10-11

§ 49. Aislamiento: un factor evolutivo

Incluso C. Darwin señaló que el aislamiento es un factor evolutivo muy importante, ya que conduce a divergencias en las características de los individuos dentro de una misma especie e impide el cruce de individuos de diferentes especies entre sí.

Aislamiento geográfico. Consideremos las formas en que se lleva a cabo el aislamiento en la naturaleza, lo que lleva a la divergencia de características en la población. El más común es el aislamiento espacial o geográfico. Su esencia radica en la ruptura del hábitat único en el que vivía la especie en partes que no se comunican entre sí. Como resultado, las poblaciones individuales quedan aisladas, por lo que el libre cruce de individuos de partes diferentes zona es imposible o extremadamente difícil.

Las mutaciones pueden ocurrir aleatoriamente en cualquier población aislada. Por deriva genética y acción. seleccion natural la composición genotípica de poblaciones aisladas se vuelve cada vez más diferente.

Las razones que conducen al surgimiento del aislamiento geográfico son numerosas: la formación de montañas o ríos, istmos o estrechos, el exterminio de poblaciones en determinadas zonas, etc.

Debido a la imposibilidad de cruzar individuos de diferentes poblaciones aisladas, cada uno de ellos desarrolla su propia dirección del proceso evolutivo. Con el tiempo, esto conduce a diferencias significativas en su estructura genotípica y a un debilitamiento e incluso al cese total del intercambio de genes entre poblaciones.

Aislamiento ambiental. Otra forma que conduce a la divergencia poblacional es el aislamiento ecológico. Se basa en diferencias en las preferencias de animales o plantas por establecerse en un lugar determinado y cruzarse en una época del año estrictamente definida. Algunos salmones, por ejemplo, no desovan anualmente, sino cada dos años. Además, una población de peces llega a desovar en la misma zona de desove en un año par, y otra en un año impar. Por esta razón, los representantes de diferentes poblaciones no pueden cruzarse y las poblaciones quedan aisladas.

Otro tipo de aislamiento ecológico está asociado con la preferencia de los organismos vivos por un hábitat particular. La trucha de Sevan es un ejemplo de tal aislamiento. Diferentes poblaciones de truchas desovan en las desembocaduras de diferentes arroyos y ríos de montaña que desembocan en el lago, por lo que el libre mestizaje entre ellos es extremadamente difícil. El aislamiento ecológico impide así el mestizaje de individuos de diferentes poblaciones y sirve, al igual que el aislamiento geográfico, para etapa inicial divergencias poblacionales.

Mecanismos biológicos que impiden que individuos de diferentes especies se crucen. Existen complejos mecanismos que impiden que individuos de diferentes especies que viven en un mismo territorio se crucen. Las diferencias en el comportamiento animal son especialmente importantes al implementar dicho aislamiento.

La diferencia en las canciones de apareamiento, los rituales de cortejo, los olores emitidos, los hábitats preferidos: todo esto protege de manera confiable a los individuos de diferentes especies del apareamiento. Muchas especies, además, tienen diferencias en la estructura de los órganos genitales, lo que supone un obstáculo adicional para el cruce. En las plantas se observa la incapacidad del polen de algunas especies para germinar en los estigmas de otras especies. En el caso de que se produzca la fecundación, se observa la muerte de los cigotos por motivos genéticos. En los casos en que se superan todas las barreras y, no obstante, nacen descendientes híbridos, a menudo son infértiles debido a trastornos meióticos debidos a diferencias en la estructura y el número de cromosomas.

Así, varios tipos de aislamiento, por un lado, crean los requisitos previos para la divergencia de poblaciones y la posterior especiación y, por otro lado, contribuyen a la preservación de la estructura genética de la especie.

1. Explicar cómo se forman nuevas especies en condiciones de aislamiento geográfico o ambiental.
2. ¿Cuál es la diferencia entre aislamiento geográfico y ambiental?

>> Mecanismos de aislamiento

1. ¿Cuál es la razón de la diferencia entre los organismos descubiertos por Charles Darwin en las Islas Galápagos y formas estrechamente relacionadas en el continente?
2. ¿Qué factores naturales aíslan a algunos? poblaciones organismos de otras poblaciones de la misma especie?

Darwin descubrió que las diferencias entre poblaciones de una misma especie se manifiestan en forma de adaptación a diferentes condiciones vida. En la luz conocimiento moderno esto significa que los individuos de las poblaciones desarrollan ciertas propiedades genéticamente fijadas que los distinguen entre sí y aseguran la mejor adaptación de los organismos a las condiciones de un área en particular. He aquí un ejemplo. Poblaciones de arenque del Atlántico en diferentes zonas oceánicas multiplicar en diferentes épocas del año. Una condición necesaria La supervivencia de los juveniles de arenque se debe a la coincidencia en el momento de la eclosión de las larvas de los huevos y el desarrollo del pequeño fitoplancton, su principal alimento. Dependiendo de la latitud de la zona, el máximo desarrollo del fitoplancton se produce en primavera, verano, otoño o invierno.

En consecuencia, se distinguen los arenques que desovan en primavera, verano, otoño e invierno, cuyas poblaciones viven separadas, tienen ligeras diferencias externas, pero pertenecen a la misma especie y pueden cruzarse, produciendo descendencia fértil.

¿Pueden las diferencias entre poblaciones conducir a su aislamiento reproductivo, a la pérdida de la capacidad de los individuos de diferentes poblaciones de cruzarse libremente entre sí?

Las poblaciones que viven en diferentes islas están aisladas entre sí y sus individuos prácticamente no se mezclan. Está claro que en condiciones de aislamiento puramente geográfico, las diferencias en estructura o comportamiento se acumulan gradualmente, y esto puede conducir en última instancia a la formación de nuevas especies de animales o plantas.

¿Cómo pierden los individuos de diferentes poblaciones la capacidad de cruzarse e intercambiar genes con otros individuos de la misma especie? ¿Se debe esto simplemente a la separación geográfica o existen otros mecanismos? Las respuestas a estas preguntas proporcionan la clave para comprender los mecanismos de especiación.

Se ha establecido que los factores físicos ambiente Los hábitats y las propiedades biológicas de los organismos pueden provocar restricciones en el intercambio de genes. Esto ocurre como resultado de la activación de varios tipos de mecanismos aislantes.

Veamos algunos ejemplos.

Las islas hawaianas albergan dos especies de moscas de la fruta que son muy similares en apariencia. Ambas especies viven en los mismos lugares, alimentándose del jugo del mismo planta leñosa. En este caso, una especie se alimenta de la savia que fluye por los troncos y ramas de las capas superiores del árbol, mientras que la otra se alimenta de los charcos de savia del suelo del bosque. El cruce entre estas especies nunca ocurre debido a su separación espacial. Este ejemplo muestra que las diferencias genéticas entre poblaciones pueden surgir de diferentes especializaciones ecológicas.

Un ejemplo interesante de aislamiento conductual lo demuestra diferentes tipos luciérnagas. Cada una de las especies que conviven se caracteriza por una determinada trayectoria de luz y tipos de señales luminosas emitidas. Las trayectorias pueden ser en zigzag, rectas o en forma de bucle, y las pulsaciones de luz pueden ser cortas o largas en forma de reflejos estables (Fig. 76). Al aparearse, los individuos se seleccionan entre sí, centrándose estrictamente en el tipo de señal luminosa. Este ejemplo muestra que el aislamiento entre poblaciones puede consolidarse mediante la formación de ciertos tipos de comportamiento: el desarrollo de reacciones reflejas sólo ante señales de un tipo u otro.

El polen de algunas especies de plantas, como las orquídeas, lo transportan únicamente determinadas especies de animales, cuyo comportamiento instintivo garantiza que el intercambio de genes se produzca únicamente entre individuos de su propia especie.

En animales con fertilización externa, los mecanismos de aislamiento operan a nivel molecular. Ud. estrella de mar y algunas especies de moluscos el papel de los factores aislantes. jugar diferencias en la estructura de moléculas proteicas especiales que conectan los espermatozoides y los óvulos. Al estar en la superficie de los óvulos, estas moléculas reaccionan sólo ante los espermatozoides de “su” especie, lo que excluye la posibilidad de fusión de productos reproductivos de diferentes especies. En animales con fertilización interna, este papel lo desempeñan las diferencias en la estructura de los órganos genitales.

Finalmente, en muchos animales la temporada de reproducción comienza bajo combinaciones estrictamente definidas de factores externos (por ejemplo, temperatura y luz). Estos factores actúan sobre ellos como señales para comenzar a aparearse. Diferentes especies reaccionan de manera diferente ante los mismos factores, por lo que sus tiempos de reproducción no coinciden. La Figura 77 muestra las diferencias en los tiempos de reproducción entre diferentes especies de anfibios que viven en las mismas áreas.

Los mecanismos de aislamiento impiden el desarrollo de un organismo a partir de un cigoto formado como resultado de la fusión de gametos de un macho y una hembra de diferentes especies. Los híbridos que surgen de esta manera suelen morir rápidamente o quedar infértiles. Por ejemplo, una mula, un híbrido de caballo y burro, es estéril; no puede producir descendencia debido a que la meiosis es imposible con su conjunto de cromosomas. Los híbridos de liebre blanca y liebre parda, marta y sable son estériles.

Aislamiento reproductivo. Mecanismos de aislamiento.

1. ¿Qué son los mecanismos de aislamiento? ¿Cuál es la importancia de aislar mecanismos?
2. ¿Qué tipos de mecanismos de aislamiento conoces? Dar ejemplos.
3. ¿Por qué son estériles los híbridos de diferentes especies de organismos?

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biología noveno grado
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ALERGIA Y ANAFILAXIA.

1. El concepto de reactividad inmunológica.

2. Inmunidad, sus tipos.

3. Mecanismos de inmunidad.

4. Alergia y anafilaxia.

OBJETIVO: Presentar el significado de reactividad inmunológica, tipos, mecanismos de inmunidad, alergias y anafilaxia, que es necesaria para comprender la defensa inmunológica del organismo frente a cuerpos y sustancias genéticamente extrañas, así como al realizar vacunaciones contra enfermedades infecciosas, administrar sueros. con fines preventivos y terapéuticos.

1. La inmunología es la ciencia de los mecanismos moleculares y celulares de la respuesta inmune y su papel en diversas condiciones patológicas del cuerpo. Uno de los problemas urgentes de la inmunología es la reactividad inmunológica, la expresión más importante de la reactividad en general, es decir, las propiedades de un sistema vivo para responder a la influencia de diversos factores del entorno externo e interno. El concepto de reactividad inmunológica incluye 4 fenómenos interrelacionados: 1) inmunidad a enfermedades infecciosas, o inmunidad en el sentido propio de la palabra; 2) reacciones de incompatibilidad biológica de los tejidos; 3) reacciones de hipersensibilidad (alergia y anafilaxia); 4) fenómenos de adicción a venenos de diversos orígenes.

Todos estos fenómenos comparten entre sí las siguientes características: 1) todos ocurren en el cuerpo cuando entran en él seres vivos extraños (microbios, virus) o tejidos dolorosamente alterados, diversos antígenos, toxinas... 2) estos fenómenos y reacciones son reacciones de naturaleza biológica defensa, destinada a preservar y mantener la constancia, estabilidad, composición y propiedades de cada organismo completo individual; 3) en el mecanismo de la mayoría de las reacciones en sí, los procesos de interacción de antígenos con anticuerpos son de gran importancia.

Los antígenos (del griego anti - contra, genos - género, origen) son sustancias extrañas al cuerpo que provocan la formación de anticuerpos en la sangre y otros tejidos. Los anticuerpos son proteínas del grupo de las inmunoglobulinas que se forman en el organismo cuando determinadas sustancias (antígenos) entran en él y neutralizan sus efectos nocivos.

Tolerancia inmunológica (lat. tolerantia - paciencia): ausencia total o parcial de reactividad inmunológica, es decir. Pérdida (o disminución) por parte del cuerpo de la capacidad de producir anticuerpos o linfocitos inmunes en respuesta a la irritación antigénica. Puede ser fisiológico, patológico y artificial (terapéutico). La tolerancia inmunológica fisiológica se manifiesta por la tolerancia del sistema inmunológico a las proteínas del propio cuerpo. La base de dicha tolerancia es la "memorización" de la composición proteica del cuerpo por parte de las células del sistema inmunológico. Un ejemplo de tolerancia inmunológica patológica es la tolerancia de un tumor por parte del cuerpo. En este caso, el sistema inmunológico reacciona mal a las células cancerosas que tienen una composición proteica extraña, lo que puede estar asociado no solo con el crecimiento del tumor, sino también con su aparición. La tolerancia inmunológica artificial (terapéutica) se reproduce mediante influencias que reducen la actividad de los órganos del sistema inmunológico, por ejemplo, la introducción de inmunosupresores y radiaciones ionizantes. El debilitamiento de la actividad del sistema inmunológico garantiza la tolerancia del cuerpo a los órganos y tejidos trasplantados (corazón, riñones).

2. La inmunidad (lat. immunitas - liberación de algo, liberación) es la inmunidad del cuerpo a patógenos o ciertos venenos. Las reacciones inmunes están dirigidas no sólo contra patógenos y sus venenos (toxinas), sino también contra todo lo extraño: células y tejidos extraños que han sido modificados genéticamente como resultado de la mutación de las propias células, incluidas las células cancerosas. En cada organismo existe una vigilancia inmunológica que asegura el reconocimiento de lo “propio” y lo “extraño” y la destrucción de lo “extraño”. Por tanto, la inmunidad se entiende no sólo como inmunidad a enfermedades infecciosas, sino también como una forma de proteger al organismo de seres vivos y sustancias que presentan signos de extrañeza. La inmunidad es la capacidad del cuerpo para protegerse de cuerpos y sustancias genéticamente extrañas. Según el método de origen, se distingue entre inmunidad congénita (de especie) y adquirida.

La inmunidad innata (de especie) es un rasgo hereditario de una especie animal determinada. Según la resistencia o durabilidad, se divide en absoluto y relativo. La inmunidad absoluta es muy fuerte: no hay influencias. ambiente externo no debilitan el sistema inmunológico (la poliomielitis en perros y conejos no puede ser causada por enfriamiento, ayuno o lesión). La inmunidad de especie relativa, a diferencia de la inmunidad absoluta, es menos duradera, dependiendo de la influencia del ambiente externo (aves (pollos, palomas ) son inmunes al ántrax, pero si los debilitas enfriándolos, ayunando, lo contraen).

La inmunidad adquirida se adquiere durante la vida y se divide en adquirida de forma natural y adquirida de forma artificial. Cada uno de ellos, según el método de aparición, se divide en activo y pasivo.

La inmunidad activa adquirida de forma natural se produce después de sufrir la correspondiente enfermedad infecciosa. La inmunidad pasiva adquirida naturalmente (inmunidad congénita o placentaria) es causada por la transición de anticuerpos protectores de la sangre de la madre a través de la placenta a la sangre fetal. Los anticuerpos protectores se producen en el cuerpo de la madre, pero el feto los recibe ya preparados. De esta manera, los recién nacidos reciben inmunidad contra el sarampión, la escarlatina y la difteria. Después de 1 o 2 años, cuando los anticuerpos recibidos de la madre se destruyen y se liberan parcialmente del cuerpo del niño, su susceptibilidad a estas infecciones aumenta considerablemente. La inmunidad pasiva se puede transmitir en menor medida a través de la leche materna, mientras que el ser humano reproduce la inmunidad adquirida artificialmente para prevenir enfermedades infecciosas. La inmunidad artificial activa se logra inoculando en personas sanas cultivos de microbios patógenos muertos o debilitados, toxinas (anatoxinas) o virus debilitados. Por primera vez, E. Jenner realizó una inmunización activa artificial inoculando a niños con viruela vacuna. Este procedimiento fue llamado vacunación por L. Pasteur, y el material del injerto se llamó vacuna (del latín vacca - vaca). La inmunidad artificial pasiva se reproduce inyectando a una persona suero que contiene anticuerpos contra los microbios y sus toxinas. Los sueros antitóxicos son especialmente eficaces contra la difteria, el tétanos, el botulismo y la gangrena gaseosa. También se utilizan sueros contra los venenos de serpientes (cobra, víbora). Estos sueros se obtienen de caballos que han sido inmunizados con la toxina.

Dependiendo de la dirección de acción, también se distinguen la inmunidad antitóxica, antimicrobiana y antiviral.La inmunidad antitóxica tiene como objetivo neutralizar los venenos microbianos, el papel principal en ella pertenece a las antitoxinas. La inmunidad antimicrobiana (antibacteriana) tiene como objetivo destruir los propios cuerpos microbianos. Un papel importante en él pertenece a los anticuerpos, así como a los fagocitos. La inmunidad antiviral se manifiesta por la formación en las células linfoides de una proteína especial: el interferón, que suprime la proliferación de virus. Sin embargo, el efecto del interferón no es específico.

3. Los mecanismos de inmunidad se dividen en inespecíficos, es decir. son comunes dispositivos de protección y mecanismos inmunológicos específicos. Los mecanismos inespecíficos impiden la penetración de microbios y sustancias extrañas en el cuerpo; los mecanismos específicos comienzan a funcionar cuando aparecen antígenos extraños en el cuerpo.

Los mecanismos de inmunidad inespecífica incluyen una serie de barreras y dispositivos protectores.1) La piel intacta es una barrera biológica para la mayoría de los microbios, y las membranas mucosas tienen dispositivos (movimientos de cilios) para la eliminación mecánica de microbios.2) Destrucción de microbios utilizando fluidos naturales ( saliva, lágrimas - lisocima, jugo gástrico - ácido clorhídrico.).3) La flora bacteriana contenida en el intestino grueso, la membrana mucosa de la cavidad nasal, la boca, los genitales, es un antagonista de muchos microbios patógenos.4) Sangre-cerebro. barrera (endotelio de los capilares del cerebro y los plexos coroideos de sus ventrículos) protege el sistema nervioso central de infecciones y sustancias extrañas que entran en él. 5) Fijación de microbios en los tejidos y su destrucción por los fagocitos. 6) La fuente de inflamación en el sitio de penetración de los microbios a través de la piel o las membranas mucosas desempeña el papel de barrera protectora 7) El interferón es una sustancia que inhibe la reproducción intracelular de virus. Producido por varias células del cuerpo. Formado bajo la influencia de un tipo de virus, también es activo contra otros virus, es decir. Es una sustancia no específica.

El mecanismo inmunológico específico de la inmunidad incluye 3 componentes interconectados: los sistemas A, B y T. 1) El sistema A es capaz de percibir y distinguir las propiedades de los antígenos de las propiedades de sus propias proteínas. El principal representante de este sistema son los monocitos. Absorben antígeno, lo acumulan y transmiten una señal (estímulo antigénico) a las células ejecutivas del sistema inmunológico. 2) La parte ejecutiva del sistema inmunológico: el sistema B incluye linfocitos B (en las aves maduran en la bolsa de Fabricius (lat. bursa - bolsa) - divertículo de cloaca). No se ha encontrado ningún análogo de la bolsa de Fabricio en mamíferos ni en humanos; se supone que su función la realiza el tejido hematopoyético de la propia médula ósea o las placas de Peyer del íleon. Después de recibir un estímulo antigénico de los monocitos, los linfocitos B se convierten en células plasmáticas, que sintetizan anticuerpos específicos de antígeno: inmunoglobulinas de cinco clases diferentes: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. El sistema B asegura el desarrollo de la inmunidad humoral. 3) El sistema T incluye linfocitos T (la maduración depende del timo). Después de recibir un estímulo antigénico, los linfocitos T se convierten en linfoblastos, que se multiplican y maduran rápidamente. Como resultado, se forman linfocitos T inmunes que pueden reconocer el antígeno e interactuar con él. Hay 3 tipos de linfocitos T: T auxiliares, T supresores y T asesinos. Los ayudantes T (ayudantes) ayudan a los linfocitos B, aumentando su actividad y convirtiéndolos en células plasmáticas. Los supresores T (depresores) reducen la actividad de los linfocitos B. Los asesinos T (asesinos) interactúan con antígenos, células extrañas y las destruyen. El sistema T asegura la formación de inmunidad celular y reacciones de rechazo de trasplantes, previene la aparición de tumores en el cuerpo, crea resistencia antitumoral y, por lo tanto, sus violaciones pueden contribuir. al desarrollo de tumores.

4. La alergia (del griego allos - otro, ergon - acción) es una reactividad alterada (pervertida) del cuerpo ante la exposición repetida a cualquier sustancia o componentes de sus propios tejidos. Las alergias se basan en una respuesta inmune que causa daño tisular.

Cuando un antígeno, llamado alérgeno, se introduce inicialmente en el cuerpo, no se producen cambios notables, pero se acumulan anticuerpos o linfocitos inmunes contra este alérgeno. Después de un tiempo, en el contexto de una alta concentración de anticuerpos o linfocitos inmunes, el mismo alérgeno reintroducido provoca un efecto diferente: disfunción grave y, a veces, la muerte del cuerpo. En las alergias, el sistema inmunológico, en respuesta a los alérgenos, produce activamente anticuerpos y linfocitos inmunes que interactúan con el alérgeno. El resultado de tal interacción es daño en todos los niveles de organización: celular, tejido, órgano.

Los alérgenos típicos incluyen diversos tipos de polen de hierbas y flores, pelos de mascotas, productos sintéticos, detergentes en polvo, cosméticos, nutrientes, medicamentos, colorantes diversos, suero sanguíneo extraño y polvo doméstico e industrial. Además de los exoalérgenos antes mencionados que penetran en el cuerpo desde el exterior de diversas formas (a través del tracto respiratorio, a través de la boca, la piel, las membranas mucosas, mediante inyección), los endoalérgenos (autoalérgenos) se forman en un cuerpo enfermo a partir de sus propias proteínas bajo la influencia de diversos factores dañinos. Estos endoalérgenos causan una variedad de enfermedades humanas autoalérgicas (autoinmunes o autoagresivas).

Todas las reacciones alérgicas se dividen en dos grupos: 1) reacciones alérgicas de tipo retardado (hipersensibilidad retardada); 2) reacciones alérgicas de tipo inmediato (hipersensibilidad inmediata). Cuando ocurren las primeras reacciones. el papel principal pertenece a la interacción del alérgeno con linfocitos T sensibilizados, en la aparición de estos últimos, una interrupción de la actividad del sistema B y la participación de anticuerpos-inmunoglobulinas alérgicas humorales.

Las reacciones alérgicas de tipo retardado incluyen: reacción de tipo tuberculina (alergia bacteriana), reacciones alérgicas de tipo contacto (dermatitis de contacto), algunas formas de alergias a medicamentos, muchas enfermedades autoalérgicas (encefalitis, tiroiditis, lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoide, esclerodermia sistémica) , reacciones alérgicas, reacciones lógicas del rechazo del trasplante. Las reacciones alérgicas inmediatas incluyen: anafilaxia, enfermedad del suero, asma bronquial, urticaria, fiebre del heno, edema de Quincke.

La anafilaxia (del griego ana, nuevamente afilaxis, indefensión) es una reacción alérgica inmediata que ocurre cuando se administra un alérgeno por vía parenteral (shock anafiláctico y enfermedad del suero). El shock anafiláctico es una de las formas más graves de alergia. Esta afección puede ocurrir en humanos cuando se administran sueros medicinales, antibióticos, sulfonamidas, novocaína y vitaminas. La enfermedad del suero ocurre en humanos después de la administración de sueros terapéuticos (antidifteria, antitetánico), así como gammaglobulina con fines terapéuticos o profilácticos. Se manifiesta como un aumento de la temperatura corporal, aparición de dolor en las articulaciones, hinchazón, picazón. , erupciones cutáneas.. Para la prevención de la anafilaxia se utiliza el método de desensibilización según A.M. Bezredka: 2-4 horas antes de administrar la cantidad necesaria de suero, se administra una pequeña dosis (0,5-1 ml), luego, si no hay reacción , el resto se administra.