Вторник, 26 Сентября 2023, 04:31

Биология в лицее

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Развитие организмов и окружающая среда

Организм не может жить вне среды обитания. Столь же невозможно и развитие организма вне окружающей среды, вне факторов, на него воздействующих. Хорошо известно, что куриное яйцо может развиваться только при определённой температуре: если температура окружающей среды будет ниже оптимальной, то процесс остановится. Не менее важна такая характеристика, как ионный состав воды для водных организмов. Всем видам небезразлична концентрация в воде или воздухе кислорода, углекислого газа и т. д. В отношении всех необходимых условий можно говорить о минимуме, максимуме и оптимуме, значения которых для эмбрионов разных видов далеко не одинаковы.

В развитии зародыша существуют критические периоды, когда эмбрион более чувствителен к действию агентов, в том числе повреждающих факторов. Эти периоды соответствуют времени закладки наиболее значимых преобразований того или иного органа, той или иной системы. Следовательно, организм развивается в условиях, характерных для особей данного вида, и вне оптимальных значений этих факторов развитие может нарушаться или останавливаться. Например, птицы и млекопитающие для нормального развития нуждаются в витамине D, который образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей солнца или же должен поступать в организм с пищей. Недостаток витамина служит причиной нарушения окостенения скелета и отставания в развитии. Большую роль в регуляции процессов жизнедеятельности играют железы внутренней секреции. Например, недостаток гормона щитовидной железы влечёт за собой замедление роста, недоразвитие других органов эндокринной системы.

Влияние гормонов щитовидной железы на рост коз: А — нормальное животное; Б — животное с удалённой щитовидной железой

Питание продуктами, лишёнными незаменимых аминокислот, т. е. не синтезирующихся в организме млекопитающих и человека, также приводит к задержке роста. Отклонения в ходе нормального развития наблюдаются у эмбрионов, подвергнутых действию токсических агентов, избыточной концентрации солей, ионизирующему облучению и т. д.

Влияние питания неполноценными белками на рост крыс: А — крыса на диете без аминокислоты лизина; Б — та же крыса после добавления в рацион лизина; В — крыса на диете без аминокислоты валина; Г — та же крыса после введения в рацион валина

У человека неблагоприятные воздействия среды часто также приводят к замедлению роста или даже возникновению врождённых уродств. К таким воздействиям в первую очередь необходимо отнести употребление алкоголя, наркотиков, курение, а также бесконтрольное применение лекарственных препаратов. Алкоголь препятствует полноценному участию клеток в процессе развития и особенно тормозит функциональное созревание нервных клеток. Курение матери приводит к замедлению роста зародыша, что обусловлено токсическим влиянием диоксида и оксида углерода, снижением поступления к тканям кислорода; возникновению вредных мутаций, нарушающих процессы жизнедеятельности ещё не родившегося организма. Содержащийся в табачном дыме никотин отравляет нервные клетки и служит причиной возникновения функциональных расстройств. Следует помнить, что развитие организма начинается ещё задолго до оплодотворения.

В молодом организме употребление алкоголя и курение могут оказать крайне неблагоприятное воздействие на образующиеся гаметы. У лиц, склонных к употреблению алкоголя, гораздо чаще, чем у людей, ведущих трезвый образ жизни, рождаются дети с врождёнными уродствами. В медицинской практике этот факт нашёл отражение в специальном термине «субботний ребёнок», т. е. ребёнок, зачатый родителями в состоянии опьянения.

Однако не следует думать, что трезвость необходима только в момент зачатия. В повседневной деятельности место человека в обществе, его социальная значимость, удовлетворение от работы, взаимоотношения с товарищами и в семье во многом зависят от его трезвости или склонности к алкоголю. Алкоголь, токсические вещества, а в особенности наркотики препятствуют полному выявлению способностей человека, гасят их в период, наиболее благоприятный для творчества, снижают критическое отношение к происходящим событиям, делая реакцию на них неадекватной.

Таким образом, воздействия неблагоприятных факторов на организм не одномоментны, а продолжаются длительное время и часто сказываются не только на здоровье человека, но и на развитии его потомства.

Следует иметь в виду, что, несмотря на постоянные изменения условий внешней среды, живые организмы обычно сохраняют постоянство своего строения, показателей функциональной активности органов и тканей, физико-химических параметров клеток, тканевой жидкости, крови.

Как вы помните, свойство живых систем поддерживать постоянство своей внутренней среды и основные черты присущей им организации, не смотря на непрерывную изменяемость параметров окружающей среды, называют гомеостазом. Деятельность регуляторных систем — эндокринной, иммунной и нервной — обеспечивает согласованность биохимических реакций и такой их уровень, который наиболее соответствует условиям существования. Основу гомеостаза составляют наследственно закреплённые механизмы, сложившиеся в процессе эволюции. Их эффективность во многом определяется совокупностью генов каждого конкретного организма, т. е. генотипом. Разнообразие генотипов в пределах вида объясняет индивидуальные различия реакции особей на одни и те же воздействия окружающей среды.

Примером общей реакции организма на необычные по силе или продолжительности влияния со стороны среды служит состояние стресса (напряжения). Стресс — это реакция, развивающаяся при неблагоприятных условиях, отрицательно влияющих на жизнедеятельность, при возникновении угрозы нарушения гомеостаза. При этом усиливается деятельность большинства систем организма (нервной, мышечной, дыхательной, сердечно-сосудистой, эндокринной). Функциональные изменения указанных систем направлены на повышение сопротивляемости особи по отношению к неблагоприятным факторам. Мобилизация всех защитных сил организма, усиление обменных процессов, перераспределение энергии для обеспечения наиболее неотложных нужд — все эти реакции, сопровождающие состояние стресса, способствуют решению таких жизненно важных задач, как спасение бегством или отражение нападения врага.

У человека тяжёлая физическая работа, особенно в суровых климатических условиях, психические перегрузки также вызывают стрессовую реакцию. У людей с высокой выносливостью длительное напряжение истощает регуляторные системы и может перейти в заболевание. Вот почему необходимо соблюдать санитарно-гигиенические нормы труда и отдыха. Для предотвращения нарушения защитных сил организма врачами разработаны методы, позволяющие определить пригодность человека к тому или иному виду трудовой деятельности в определённых условиях среды.

Любая функция может осуществляться только в том случае, если для её выполнения имеется соответствующая структурная основа. Механизмы, обеспечивающие регуляцию структурного гомеостаза, поддерживают постоянство строения клеток, тканей и органов.

Развитие организма протекает нормально лишь в привычных для вида условиях и тесно связано с факторами окружающей среды. Изменения окружающей среды и неблагоприятные воздействия приводят к нарушению развития организма и его гибели.

< Предыдущая страница "Сходство зародышей и эмбриональная дивергенция признаков. Биогенетический закон"

Следующая страница "Регенерация" >

Меню сайта

Календарь

Статистика

Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

Наш опрос

Мини-чат

Поиск