γδТ-ЛИМФОЦИТЫ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, СУБПОПУЛЯЦИОННЫЙ СОСТАВ, БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ | Нижегородова
1. Adams E., Chien Y-H., Garcia K. Structure of a γδT cell receptor in complex with the nonclassical MHC T22 // Science. – 2005. – Vol. 308. – P. 227 — 231.
2. Beissert S., Schwarz A., Schwarz T. Regulatory T cells // Journal of Investigative Dermatology. – 2006. – Vol. 126. – P. 15-24.
3. Boismenu R., Havran W. Intraepithelial γδT cells exposed by functional genomics // Genome Biology. – 2001. – Vol. 2 –P. 1031-1035.
4. Bonneville M., Scotet E. Human Vγ9Vδ2 T cell: promising new leads for immunotherapy of infections and tumors // Current Opinion in Immunology. – 2006. – Vol. 18. – P. 539-546.
6. Bonneville M., Fournie J. Sensing cell stress and transformation through Vγ9Vδ2 T-cell mediated recognition of the isoprenoid pathway metabolites // Microbes Infection. – 2005. – Vol. 7. – P. 503-509.
7. Born W., Jin N., Aydintung K., Wands J., French J., Roark C., O’Brien R. γδT lymphocytes – selectable cells within the innate system? // Journal of Clinical Immunology. – 2007. – Vol. 7. – P. 133 — 144.
8. Born W., Reardon R., O’Brien R. The function of γδT cells in innate immunity // Current Opinion in Immunology. – 2006. – Vol. 18. – P. 31-38.
9. Brandes M., Willimann K., Lang A., Nam K., Jin C., Brenner M., Morita C., Moser B. Flexible migration program regulates γδ T cell involvement in humoral immunity // Blood. – 2003. – Vol. 102. – P. 3693-3701.10. Brandes M., Willimann K., Moser B. Professional antigen-presentation function by human γδT cells // Science. – 2005. – Vol. 309. – P. 264 — 268.
11. Brenner M., McLean J., Dialynas D., Strominger J., Smith J., Owen F., Seidman J., Ip. S., Rosen F., Krangel M. Identification of a putative second T cell receptor // Nature. – 1986. – Vol. 322. – P. 145-149.
12. Carding S., Egan P. γδТ cells: functional plasticity and heterogeneity // Nature Reviews. – 2002. – Vol. 2. – P. 336-345.
14. Chien Y-U., Jores R., Crowley M. Recognition by γ/δT cells // Annual Reviews Immunology. – 1996. – Vol. 14. – P. 511-532.
15. Chien Y-U., Konigshofer Y. Antigen recognition by γδT cells // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 15. – P. 46-58.
16. Crowley M., Reich Z., Mavaddat N., Altman J., Chien Y-H. The recognition of the nonclassical major histocompatibility complex (MHC) class I molecule, T10, by the γδT cell, G8 // J. Exp. Med. – 1997. – Vol. 185. – P. 1223-1230.
17. Das H., Groh V., Kuijl C., Sugita M., Morita C., Spies T., Bukowski J. MICA engagement by human Vgamma2Vdelta2 T cells enhances their antigendependent effector function // Immunity. – 2001. – Vol. 15. – P. 83-93.18. Davis M., Bjorkman P. T cell antigen receptor genes and T cell recognition // Nature. – 1988. – Vol. 334. – P. 395-402.
19. De Rosa S., Andrus J., Perfetto S., Mantovani J., Herzenberg L., Roederer M. Ontogeny of γδ T cells in humans // J. Immunol. – 2004. – Vol. 172. –P. 1637 — 1645.
20. Dieli F., Poccia F., Lipp M., Sireci G., Caccamo N., Di Sano C., Salerno A. Differentiation of effector/memory Vδ2 T cells and migratory routes in lymph nodes or inflammatory sites // J. Exp. Med. – 2003. – Vol. 198. – P. 391-397.
22. Gober H., Kistowska M., Angman L., Jeno P., Mori L., De Libero G. Human T cell receptor γδ cells recognize endogenous mevalonate metabolites in tumor cells // J. Exp. Med. – 2003. – Vol. 197. – P. 163-168.
23. Groh V., Steinle A., Bauer S., Spies T. Recognition of stess-induced MHC molecules by intestinal epithelial γδT cells // Science. – 1998. – Vol. 79. – P. 1737-1740.
24. Hänninen A., Harrison L. γδT cells as mediators of mucosal tolerance: the autoimmune diabetes model // Immunolodical reviews. – 2000. – Vol. 173. – P. 109-119.
25. Hayday A., Tigelaar R. Immunoregulation in the tissues by γδT cells // Nature Reviews. – 2003. – Vol. 3. – P.233-242.
26. Hayday A. γδ cells: a right time and a right place for a conserved third way of protection // Annual Reviews Immunology. – 2000. – Vol. 18. – P. 975 — 1026.
27. Hayday A., Theodoridis E., Ramsburg E., Shires J. Intraepithelial lymphocytes: exploring the third way in immunology // Nature Immunology. – 2001. – Vol. 2 – P. 997-1003.
28. Jameson J., Havran W. Skin γδT cell functions in homeostasis and wound healing // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 15. – P. 114-122.
29. Jomaa H., Feurle J., Luhs K., Kunzmann V., Tony H., Herderich M., Wilhelm M. Vγ9/Vδ2 T cell activation induced by bacterial low molecular mass compounds depends on the 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate pathway of isoprenoid biosynthesis // FEMS Immunol Med Microbiol. – 1999. – Vol. 5. – P. 371-378.
30. Kabelitz D., Marischen L., Oberg H., Holtmeier W., Wesch D. Epithelial defence by γδТ cells // International Archives Allergy Immunology. – 2005. – Vol.137. – P. 73-81.
31. Kabelitz D., Wesch D., He W. Perspectives of gammadelta T cells in tumor immunology // Cancer Research. – 2007. – Vol. 67. – P. 5-8.
32. Kapp J., Kapp L., McKenna K. Gammadelta T cells pla an essential role in several forms of tolerance // Immunology Research. – 2004. – Vol. 9. – P. 93-102.
33. Kronenberg M., Havran W. Frontline T cells: γδT cells and intraepithelial lymphocytes // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 15. – P. 5-7.
34. Kusnierczyk P. Antigen peptide/MHC complex as an initiator of a signal for lymphocyte T activation // Postepy Hiq. Med. Dosw. – 1999. – Vol. 53. – P. 331 — 341.
35. Mincheva-Nilsson L. Pregnancy and γδТ cells: taking on the hard questions // Reproductive Biology and Endocrinology. – 2003. – Vol. 1. – P. 120-131.
36. Morita C., Beckman E., Bukowski J., Tanaka Y., Band H., Bloom B., Golan D., Brenner M. Direct presentation of nonpeptide prenylpyrophosphate antigens to human γδ T cells // Immunity. – 1995. – Vol. 3. – P. 495-507.
37. Morita C., Jin C., Sarikonda G., Wang H. Nonpeptide antigens, presentation mechanisms, and immunological memory of human Vγ2Vδ2 cells: discriminating friend from foe through the recognition of prenyl pyrophosphate antigens // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 215. – P. 59-76.
38. Moser B., Brandes M. γδ T cells: an alternative type of professional APC // Trends in Immunology. – 2006. – Vol. 27. – P. 112-118.
39. Moser B., Eberl M. γδT cells: novel initiators of adaptive immunity // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 215. – P. 89-102.
40. Münz C., Steinman R., Fujii S. Dendritic cell maturation by innate lymphocytes: coordinated stimulation of innate and adaptive immunity // Journal of Experimental Medicine. – 2005. – Vol. 202. – P. 203-207.
41. Nanno M., Shiohara T., Yamamoto H., Kawakami K., Ishikawa H. γδT cells: firefighters or fire boosters in the front lines of inflammatory responses // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 215. – P. 103-113.
42. Odyniec A., Szczepanik M., Mycko M., Stasiolek M., Raine C., Selmaj K. γδT cellsenhance the expression of experimental autoimmune encephalomyelitis by promoting antigen presentation and IL-12 production // The Journal of Immunology. – 2004. – Vol. 173. – P. 682-694.
43. Pennington D., Vermijlen D., Wise E., Clarke S., Tigelaar R., Hayday A. The integration of conventional and unconventional T cells that characterizes cell-mediated responses // Advances in Immunology. – 2005. – Vol. 87. – P.27-59.
44. Poggi A., Catellani S., Fenoglio D., Borsellino G., Battistini L., Zocchi M. Adhesion molecules and kinases involved in gammadelta T cells migratory pathways: implications for viral and autoimmune diseases // Curr. Med. Chem. – 2007. – Vol. 14. – P. 3166-3170.
45. Porcelli S., Brenner M., Greenstein J., Balk S., Terhorst C., Bleicher P. Recognition of cluster of differentiational antigens by human CD4-CD8- cytolytic T lymphocytes // Nature. – 1989. – Vol. 341. – P. 447-450.
46. Scotet E., Martinez L., Grant E., Barbaras R., Jeno P., Saulquin X. Tumor recognition following Vγ9Vδ2 T cell receptor interactions with a surface F1 — ATPase-related structure and apolipoprotein A-1 // Immunity. – 2005. – Vol. 22. – P. 71-80.
47. Spada F., Grant E., Peters P., Sugita M., Melian A., Leslie D., Lee H., van Donselaar E., Hanson D., Krensky A., Majdic O., Porcelli S., Morita C., Brenner M. Self-recognition of CD1 by gamma/delta T cells: implications for innate immunity // J. Exp. Med. – 2000. – Vol. 191. – P. 937-948.
48. Tanaka Y., Morita C., Nieves E., Brenner M., Bloom B. Natural and synthetic non-peptide antigens recognized by human γδT cells // Nature. – 1995. – Vol. 375. – P. 155-158.
49. Thedrez A., Sabourin C., Gertner J., Devilder M., Allain-Maillet S., Fournie J., Scotet E., Bonneville M. Self/non-self discrimination by human γδT cells: simple solutions for a complex issue? // Immunological Reviews. – 2007. – Vol. 15. – P. 123 — 135.
50. Thompson K., Rogers M. Statins prevent biphosphonate-induced gamma delta T cell proliferation and activation in vitro // J. Bone Miner. Res. – 2004. – Vol. 19. – P. 278-288.
51. Thompson K., Rojas-Navea J., Rogers M. Alkylamines cause Vg9Vd2 T cell activation and proliferation by inhibiting the mevalonate pathway // Blood. – 2006. – Vol. 107. – P. 651-654.
52. Viey E., Fromont G., Escudier B., Morel Y., Da Rocha S., Chouaib S., Caignard A. Phosphostim activated gamma delta T cells kill autologous metastatic renal cell carcinoma // J. Immunol. – 2005. – Vol. 174. – P. 1338-1347.
53. Von Lilienfeld-Toal M., Nattermann J., Feldmann G., Sievers E., Frank S., Strehl J., Schmidt-Wolf I. Activated γδ T cells express the natural cytotoxicity receptor natural killer p44 and show cytotoxic activity against myeloma cells // Clin Exp. Immunol. – 2006. – Vol. 144. – P. 528-533.
54. Wands J., Roark C., Aydintung M., Jin N., Hahn Y.-S., Cook L. Distribution and leukocyte contacts of gdT cells in the lung // J. Leukocyte Biol. – 2005. – Vol. 78. – P. 1086-1096.
55. Wang H., Lee H., Bulowski J., Li H., Mariuzza R., Chen Z., Nam K., Morita C. Conservation of nonprptide antigen recognition by rhesus monkey Vγ9Vδ2 Т cells // J. Immunol. – 2003. – Vol.170. – P. 3696-3706.
56. Zhao H., Nguyen H., Kang J. Interleukin 15 controls the generation of the restricted T cell receptor repertoire of gd intestinal intraepithelial lymphocytes // Nat. Immunol. – 2005. – Vol. 6. – P. 1263-1271.
Абхазский государственный университет | Абхазский государственный университет
Факультет, направление подготовки (специальность), образовательная программа |
Форма обучения |
План приема |
Вступительные испытания (с указанием формы проведения и приоритетности при ранжировании поступающих) |
||||
бюджетные места (гос. заказ) |
платная основа |
||||||
абх. сектор |
русск. сектор |
абх. сектор |
русск. сектор |
||||
020400.62 Биология |
|
очная |
10 |
10 |
2 |
3 |
1.Биология (устно) 2.Химия (устно) 3.Родной язык (диктант) |
020100.62 Химия |
Неорганическая химия и химия координационных соединений.
|
очная |
7 |
7 |
2 |
3 |
1.Химия (устно) 2.Математика (устно) 3.Родной язык (диктант) |
100400.62 Туризм |
Технология и организация туроператорской и турагентской деятельности. |
очная |
3 |
3 |
10 |
10 |
1.География (устно) 2.Иностранный язык (устно) 3.Родной язык (диктант) |
021000.62 География |
Общая география |
очная |
10 |
10 |
2 |
3 |
1.География (устно) 2.Математика (устно) 3.Родной язык (диктант) |
040800 Медицинская биохимия |
|
очная |
1 |
5 |
14 |
10 |
1.Биология (устно) 2.Химия (устно) 3.Родной язык (диктант)
|
250100.62 Лесное дело |
Лесное хозяйство |
очное |
0 |
0 |
7 |
8 |
1. Биология (устно) 2. Математика (устно) 3. Родной язык (диктант) |
Программа по биологии
1. Растения
1.1. Общее знакомство с цветковыми растениями Цветковое растение и его органы: корень и побег. Строение побега: стебель, листья, почки. Цветок – видоизмененный побег. Плоды и семена, приспособленность их к распространению в природе. Жизненные формы растений: деревья, кустарники, травянистые растения. Однолетние, двулетние, многолетние растения.
1.2. Клеточное строение растительного организма. Знакомство с увеличительными приборами (лупа, микроскоп). Клетка и ее строение: оболочка, цитоплазма, ядро, пластиды, вакуоли. Органические и неорганические вещества растительных клеток. Жизнедеятельность клетки: движение цитоплазмы, поступление веществ в клетку, ее рост и деление. Ткани. Клеточное строение растений.
1.3. Корень. Корень. Виды корней. Типы корневых систем. Внешнее и внутреннее строение корня. Зоны корня. Рост корня. Основные функции корня: поглощение воды и минеральных веществ, укрепление растения в почве. Дыхание корня. Почва, ее значение для жизни растений. Охрана почв. Удобрения. Значение обработки почвы, внесения удобрений. Видоизменения корней, их использование человеком.
1.4. Побег. Строение побега и его основные функции. Почка — зачаточный побег, ее строение. Развитие побега из почки. Лист. Внешнее строение листа. Листья простые и сложные. Жилкование. Листорасположение. Особенности микроскопического строения листа в связи с его функциями: покровная ткань (кожица, устьица), основная, проводящая и механическая ткани листа. Фотосинтез. Дыхание. Испарение воды листьями. Видоизменения листьев. Листопад. Необходимость защиты воздуха от загрязнений. Озеленение населенных пунктов и помещений. Стебель. Рост стебля в длину, ветвление. Формирование кроны. Внутреннее строение древесного стебля в связи с его функциями. Рост стебля в толщину. Образование годичных колец. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю. Отложение запасных веществ. Видоизмененные побеги: корневище, клубень, луковица, их строение, биологическое и хозяйственное значение.
1.5. Размножение растений Размножение и его значение. Способы размножения. Вегетативное размножение. Размножение растений с помощью вегетативных органов в природе и растениеводстве (видоизмененными побегами, черенками, отводками, делением куста, прививкой). Биологическое и хозяйственное значение вегетативного размножения. Размножение растений семенами.
Цветок — видоизмененный побег. Значение цветка в размножении растений. Строение околоцветника, тычинки, пестика. Соцветия и их биологическое значение. Перекрестное
опыление насекомыми, ветром. Самоопыление. Оплодотворение. Образование семян и плодов. Значение плодов и семян в природе и жизни человека. Вред, наносимый природе массовым сбором дикорастущих растений. Охрана цветковых растений. Строение семян (на примере двудольных и однодольных растений), их химический состав. Условия прорастания семян. Дыхание семян. Питание и рост проростков. Агротехника посева семян и выращивание растений.
1.6. Растения и окружающая среда. Растение – целостный организм. Взаимосвязь клеток, тканей и органов. Основные процессы жизнедеятельности растительного организма. Растительное сообщество. Экологические факторы неживой и живой природы и факторы, связанные с деятельностью человека. Взаимосвязь растений и факторов неживой и живой природы на примере растений леса, луга и др. Приспособляемость растений к совместной жизни в лесу, на лугу и т.д. Роль растений в природе и жизни человека. Влияние деятельности человека на жизнь растений леса, луга. Охрана растений, защита среды их обитания, законы об охране природы.
1.7. Отделы растений Водоросли. Строение и жизнедеятельность одноклеточных и многоклеточных водорослей. Размножение водорослей. Нитчатые водоросли. Морские водоросли. Роль водорослей в природе и народном хозяйстве, их охрана. Мхи. Строение и размножение (на примере местных видов). Образование торфа, его значение. Папоротники. Строение и размножение, роль в природе и жизни человека. Хвощи. Плауны. Образование каменного угля. Голосеменные. Строение и размножение (на примере сосны, ели или других хвойных). Распространение хвойных, их значение в природе, народном хозяйстве. Покрытосеменные (цветковые). Особенности строения и жизнедеятельности покрытосеменных как наиболее высокоорганизованной группы растений, их господство на Земле.
1.8. Покрытосеменные растения. Многообразие цветковых растений. Класс Двудольные растения. Семейства: крестоцветные (капустные), розоцветные, бобовые, пасленовые, сложноцветные (астровые), мальвовые, маревые, виноградные. Класс Однодольные растения. Семейства: лилейные, злаки. Отличительные признаки растений перечисленных семейств, их биологические особенности, народнохозяйственное значение. Влияние деятельности человека на видовое многообразие цветковых растений. Охрана редких видов цветковых растений.
1.9. Сельскохозяйственные растения Происхождение культурных растений. Понятие сорта. Достижения науки в выведении новых сортов растений. Важнейшие сельскохозяйственные растения (зерновые, плодово-ягодные, овощные, масличные, технические и др.), биологические основы их выращивания.
1.10. Развитие растительного мира. Многообразие растений и их происхождение. Доказательства исторического развития растений: ископаемые остатки. Основные этапы в развитии растительного мира: возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей; возникновение фотосинтеза; выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные). Усложнение растений в процессе исторического развития. Господство покрытосеменных в настоящее время, их многообразие и распространение на земном шаре. Влияние хозяйственной деятельности человека на растительный мир. Охрана растений.
2. Бактерии. Грибы. Лишайники
2.1. Бактерии Строение и жизнедеятельность бактерий. Размножение бактерий. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах. Роль бактерий в природе, промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Патогенные бактерии и борьба с ними.
2.2. Грибы. Лишайники Общая характеристика грибов. Шляпочные грибы, их строение, питание. Съедобные и ядовитые грибы. Профилактика отравления ядовитыми грибами. Правила сбора грибов и их охрана. Симбиоз грибов с растениями. Плесневые грибы. Пеницилл, его использование для получения антибиотиков. Дрожжи. Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений. Роль грибов в природе и хозяйстве.
Строение лишайника. Симбиоз. Питание. Размножение. Роль лишайников в природе и хозяйстве.
3.Животные
3.1. Общие сведения о животном мире Многообразие, животного мира. Признаки животных. Основные отличия животных от растений, черты их сходства. Среды жизни и многообразие животных. Систематика животных.
3.2. Одноклеточные животные Строение и образ жизни одноклеточных животных. Обыкновенная амеба. Строение клетки. Среда обитания. Передвижение. Питание. Дыхание. Выделение. Размножение. Образование цисты. Многообразие одноклеточных животных. Зеленая эвглена, особенности питания. Инфузория – туфелька. Раздражимость. Малярийный паразит. Морские простейшие (фораминиферы, радиолярии). Значение простейших в природе, жизни человека. Общая характеристика простейших.
3.3. Тип Кишечнополостные Общая характеристика и образ жизни кишечнополостных. Пресноводная гидра. Среда обитания. Внешнее строение. Лучевая симметрия Двухслойность. Особенности строения
клетки многоклеточного организма. Покровные, стрекательные, нервные клетки. Нервная система. Питание. Регенерация. Размножение. Многообразие кишечнополостных (коралловые полипы и медузы), их значение.
3.4. Типы Плоские, Круглые, Кольчатые черви. Тип Плоские черви. Общая характеристика и многообразие типа. Печеночный сосальщик. Двусторонняя симметрия. Особенности строения и процессов жизнедеятельности, обусловленные паразитическим образом жизни; вред, наносимый животноводству, меры борьбы. Многообразие видов (бычий цепень, эхинококк, белая планария). Тип Круглые черви. Общая характеристика и многообразие типа. Человеческая аскарида – паразит человека. Меры предупреждения от заражения. Тип Кольчатые черви. Общая характеристика и многообразие типа. Дождевой червь, его среда обитания, внешнее строение, передвижение. Ткани, органы, системы органов. Процессы жизнедеятельности. Регенерация. Размножение. Роль дождевых червей в почвообразовании.
3.5. Тип Моллюски Общая характеристика и образ жизни моллюсков. Беззубка. Среда обитания, особенности внешнего строения, питания, дыхания, размножения.
Многообразие моллюсков (большой прудовик, виноградная улитка, слизни, устрица, мидия). Значение моллюсков в природе, жизни человека.
3.6. Тип Членистоногие. Класс Ракообразные. Среда обитания ракообразных. Особенности строения, жизнедеятельности, размножения, многообразие ракообразных. Общая характеристика класса. Класс Паукообразные. Особенности внешнего строения, питания, дыхания, поведение паука в связи с жизнью на суше. Клещи. Внешнее строение. Клещи вредители культурных растений и меры борьбы с ними. Паразитические клещи — возбудители и переносчики опасных болезней. Меры зашиты от клещей. Общая характеристика класса. Класс Насекомые. Особенности строения, процессов жизнедеятельности насекомых на примере жука. Размножение. Типы развития насекомых. Основные отряды насекомых. Чешуекрылые. Черты приспособленности к среде обитания во внешнем строении; размножение и развитие бабочек. Тутовый шелкопряд. Двукрылые. Комнатная муха — переносчик возбудителей опасных заболеваний человека и меры борьбы с ней. Перепончатокрылые. Медоносная пчела. Состав и жизнь пчелиной семьи: танцы пчел, зимовка. Инстинкты — основа поведения насекомых. Пчеловодство. Общая характеристика класса. Многообразие насекомых (колорадский жук, муравьи, наездники), их роль в природе; практическое и эстетическое значение. Биологический способ борьбы с насекомыми — вредителями сельскохозяйственных культур и его роль в сохранении урожая. Охрана насекомых. Общая характеристика типа.
3.7. Тип Хордовые Ланцетник. Среда обитания. Особенности строения ланцетника как низшего хордового.
Класс Рыбы Среда обитания рыб. Особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры. Полость тела. Особенности строения систем внутренних органов в связи с их функциями. Обмен веществ. Нервная система и органы чувств. Рефлексы. Поведение. Размножение, нерест и развитие. Забота о потомстве. Приспособленность рыб к среде обитания. Миграции. Многообразие рыб (отряды: сельдеобразные, кистеперые). Общая характеристика класса. Хозяйственное значение рыб. Искусственное разведение рыб, прудоводство. Охрана рыб.
Класс Земноводные Лягушка. Особенности строения, передвижения в связи со средой обитания. Нервная система и органы чувств. Размножение и развитие. Многообразие земноводных (отряды: хвостатые, бесхвостые), их происхождение, значение и охрана. Общая характеристика класса.
Класс Пресмыкающиеся Ящерица. Среда обитания, особенности строения, размножения, поведения в связи с жизнью на суше. Регенерация. Многообразие современных пресмыкающихся (отряды: чешуйчатые, черепахи, крокодилы), практическое значение и охрана. Происхождение пресмыкающихся. Древние пресмыкающиеся: динозавры, зверозубые ящеры. Общая характеристика класса.
Класс Птицы Внешнее строение, скелет, мускулатура. Особенности внутреннего строение, обмена веществ птицы, связанные с полетом. Усложнение нервной системы, органов чувств; поведение птиц.
Размножение и развитие птиц. Забота о потомстве. Приспособляемость птиц к сезонным явлениям в природе (гнездование, кочевки, перелеты). Происхождение птиц. Общая характеристика класса.
Птицы парков, садов, лугов, полей, лесов, болот, побережий, водоемов, степей, пустынь, хищные птицы. Роль птиц в природе и жизни человека, система мероприятий по охране птиц. Птицеводство. Происхождение домашних птиц, их породы.
Класс Млекопитающие Особенности внешнего строения, скелета, мускулатуры, внутреннего строения, обмена веществ млекопитающего. Усложнение нервной системы, органов чувств, поведения. Размножение и развитие, забота о потомстве. Общая характеристика класса. Происхождение млекопитающих. Первозвери. Сумчатые. Отряды плацентарных. Насекомоядные и рукокрылые. Грызуны. Зайцеобразные. Хищные. Ластоногие и китообразные. Копытные. Приматы. Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана. Сельскохозяйственные животные класса млекопитающих. Крупный рогатый скот, овцы, свиньи, лошади. Происхождение домашних животных. Содержание, кормление и разведение.
4. Эволюция животного мира
Доказательства исторического развития животного мира: сравнительно-анатомические, эмбриологические, палеонтологические. Ч. Дарвин о причинах эволюции животного мира (наследственность, изменчивость, естественный отбор). Происхождение одноклеточных. Происхождение многоклеточных. Усложнение строения и процессов жизнедеятельности позвоночных животных в процессе исторического развития животного мира. (Родство человека с животными). Несостоятельность взглядов о неизменности животного мира.
5. Природные сообщества
Среда обитания организмов. Основные экологические факторы среды, их влияние на растения и животных. Природные сообщества (на примере леса, луга, водоема). Роль растений, животных, грибов и бактерий в природном сообществе. Взаимосвязи в природном сообществе. Цепи питания. Значение природных сообществ в жизни человека. Влияние деятельности человека на природные сообщества, их охрана.
6.Человек и его здоровье
Введение. Общий обзор организма человека.Значение знаний о строении, жизнедеятельности организма человека и гигиене для охраны его здоровья. Человек и окружающая среда. Органы и системы органов. Строение клетки (цитоплазма, ядро, рибосомы, митохондрии, мембрана). Основные процессы жизнедеятельности клетки (питание, дыхание, деление). Краткие сведения о строении и функциях основных тканей. Рефлексы. Нервная и гуморальная регуляция деятельности организма. Организм — единое целое.
6.1 Опорно-двигательная система Значение опорно-двигательной системы. Скелет человека, сходство скелетов человека и животных. Особенности скелета человека, связанные с трудовой деятельностью и прямохождением. Типы соединения костей. Состав, строение и свойства костей, рост костей. Первая помощь при ушибах, растяжениях связок, вывихах, переломах.
Мышцы, их функции. Основные группы мышц тела человека. Работа мышц. Статическая и динамическая нагрузки. Влияние ритма и нагрузка на работу мышц.
6.2. Кровь и кровообращение Внутренняя среда организма, (кровь, межклеточная жидкость, лимфа) и ее относительное постоянство. Значение крови и кровообращения. Состав крови. Плазма крови. Свѐртывание крови как защитная реакция организма. Строение и функции эритроцитов и лейкоцитов. Инфекционные заболевания и борьба с ними. Предупредительные прививки. Иммунитет. Роль И.И. Мечникова в создании учения об иммунитете. Переливание крови. Донорство. Органы кроветворения: сердце и сосуды (артерии, капилляры, вены). Сердце, его строение и работа. Большой и малый круги кровообращения, лимфообращение. Движение крови по сосудам. Кровяное давление. Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца и сосудов. Предупреждение сердечнососудистых заболеваний. Первая помощь при кровотечениях. Вредное влияние курения и употребления алкоголя на сердце и сосуды.
6.3. Дыхание Значение дыхания. Строение и функции органов дыхания. Голосовой аппарат. Газообмен в легких и тканях. Дыхательные движения. Жизненная емкость легких. Нервная, и гуморальная регуляция дыхания. Искусственное дыхание. Инфекционные болезни, передающиеся через воздух, предупреждение воздушно-капельных инфекций, гигиенический режим во время болезни. Гигиена органов дыхания. Вредное влияние курения на органы дыхания. Охрана окружающей воздушной среды.
6.4. Пищеварение Значение пищеварения. Питательные вещества и пищевые продукты. Строение и функции органов пищеварения. Зубы, профилактика болезней зубов. Пищеварительные ферменты и их значение. Роль И.П. Павлова в изучении функций органов пищеварения. Пищеварение. Печень и поджелудочная железа, их роль в пищеварении. Всасывание. Регуляция процессов пищеварения, Гигиенические условия пищеварения. Предупреждение глистных и желудочно-кишечных заболеваний, пищевых отравлений, первая доврачебная помощь при них. Влияние курения и употребления алкоголя на пищеварение.
6.5. Обмен веществ и энергии. Выделение. Общая характеристика обмена веществ и энергии. Пластический обмен, энергетический обмен и их взаимосвязь. Значение для организма белков, жиров и углеводов, воды и минеральных солей. Влияние алкоголя и токсических веществ, наркотиков на обмен веществ Витамины. Их роль в обмене веществ. Основные гиповитаминозы. Гипервитаминозы. Способы сохранения витаминов в пищевых продуктах. Нормы питания. Рациональное питание. Режим питания школьников. Значение выделения из организма конечных продуктов обмена веществ. Органы мочевыделительной системы, их функции, профилактика заболеваний. Строение и функции кожи. Роль кожи в теплорегуляции. Закаливание организма. Гигиена кожи, гигиенические требования к одежде и обуви. Профилактика и первая помощь при тепловом и солнечном ударах, ожогах и обморожениях, электрошоке.
6.6. Железы внутренней секреции. Значение желез внутренней секреции для роста, развития и регуляции функций организма. Гормоны. Внутрисекреторная деятельность желез внутренней секреции. Роль половых желез развитии организма. Половое созревание. Гигиена юноши и девушки.
6.7. Нервная система. Органы чувств Высшая нервная деятельность Значение нервной системы в регуляции и согласованности функций организма человека и взаимосвязи организма со средой. Центральная и периферическая нервная система. Строение и функции спинного мозга и отделов головного мозга. Роль вегетативной нервной системы в регуляции работы внутренних органов.
Кора больших полушарий. Органы чувств, их значение. Анализаторы. Строение, функции, гигиена. Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности.
Безусловные и условные рефлексы. Биологическое значение образования и торможения условных рефлексов. Особенности высшей нервной деятельности человека. Речь и мышление. Сознание как функция мозга. Социальная обусловленность поведения человека. Сон, его значение и гигиена. Изменение работоспособности в трудовом процессе. Гигиена умственного труда. Режим дня школьников. Вредное влияние никотина, алкоголя и наркотиков на нервную систему.
6.8. Размножение и развитие Система органов размножения. Оплодотворение и внутриутробное развитие. Рождение ребенка. Рост и развитие ребенка. Гигиена грудных детей. Вредное влияние алкоголя, никотина и других факторов на потомство. Характеристика подросткового периода.
7. Общая биология
Изучение общих, биологических закономерностей — задача заключительного раздела курса биологии. Уровни организации живой природы: клеточный, организменный, видовой, биоценотический, биосферный. Значение биологической науки для сельского хозяйства, промышленности, медицины, гигиены, охраны природы.
7.1 Эволюционное учение. Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина. Значение теории эволюции для развития естествознания. Критерии вида. Популяция — единица вида и эволюции. Понятие сорта растений и породы животных. Движущие силы эволюции: наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор. Ведущая роль естественного отбора в эволюции. Искусственный отбор и наследственная изменчивость — основа выведения пород домашних животных и сортов культурных растений. Возникновение приспособлений. Относительный характер приспособленности. Микроэволюция. Видообразование. Результаты эволюции: приспособленность организмов, многообразие видов.
7.2. Развитие органического мира Доказательства эволюции органического мира. Главные направления эволюции. Ароморфоз, идиоадаптация. Соотношения различных направлений эволюции.
Биологический прогресс и регресс.Краткая история развития органического мира. Основные ароморфозы в эволюции органического мира. Основные направления эволюции покрытосеменных, насекомых, птиц и млекопитающих в кайнозойскую эру.
7.3. Происхождение человека. Ч. Дарвин о происхождении человека от животных. Движущие силы антропогенеза: социальные и биологические факторы. Ведущая роль законов общественной жизни в социальном прогрессе человечества. Древнейшие, древние и ископаемые люди современного типа. Человеческие расы, их происхождение и единство. Антинаучная, реакционная сущность социального дарвинизма и расизма.
7.4. Основы экологии Предмет и задачи экологии. Экологические факторы: абиотические, биотические, антропогенный, их комплексное воздействие на организм. Фотопериодизм. Среды жизни. Экологическая ниша.
Вид, его экологическая характеристика. Популяция, изменение численности, способы регулирования численности; Рациональное использование видов, сохранение их разнообразия. Биогеоценоз. Разнообразие популяций в биогеоценозе и их взаимосвязи. Цепи питания.
7.5. Основные учения о биосфере Биосфера. В.И. Вернадский о возникновении биосферы. Границы биосферы. Биомасса поверхности суши, Мирового океана, почвы. Живое вещество и его функции. Круговорот веществ и превращение энергии в биосфере; ноосфера.
7.6. Основы цитологии
Клетка – структурная и функциональная единица живого. Основные положения клеточной теории. Строение и функции компонентов клетки: ядра, оболочки, цитоплазмы. Органоиды клетки: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, рибосомы, митохондрии, пластиды. Особенности строения клеток прокариот, эукариот. Содержание химических элементов в клетке. Вода и другие неорганические вещества, их роль в жизнедеятельности клетки. Органические вещества: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ, биополимеры, их роль в клетке. Ферменты, их роль в регуляции процессов жизнедеятельности. Удвоение (репликация) ДНК. Обмен веществ и превращение энергии — основа жизнедеятельности клетки. Энергетический обмен в клетке и его сущность. Значение АТФ в энергетическом обмене. Пластический обмен. Хемосинтез. Фотосинтез. Биосинтез белков. Роль ДНК в реакциях матричного синтеза. Генетический код. Транскрипция. Трансляция. Взаимосвязь процессов пластического и энергетического обмена. Вирусы, особенности их строения и жизнедеятельности, вирус СПИДа. Профилактика СПИДа.
7.7. Размножение и индивидуальное развитие организмов Деление клетки — основа размножения и индивидуального развития организмов. Понятие жизненного цикла клетки. Митоз. Фазы митоза. Хромосомы, их гаплоидный и диплоидный набор, постоянство числа и формы. Биологическое значение митоза. Мейоз. Фазы мейоза. Кроссинговер. Биологическое значение мейоза. Половое и бесполое размножение организмов. Половые клетки. Гаметогенез: сперматогенез и оогенез. Оплодотворение. Развитие зародыша (на примере животных). Постэмбриональное развитие. Вредное влияние алкоголя и никотина на развитие организма человека. Возникновение жизни на Земле.
7.8. Основы генетики Генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов. Основные методы генетики. Законы наследственности, установленные Г. Менделем, в моногибридных и дигибридных скрещиваниях. Взаимодействия аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, сверхдоминирование. Условия необходимые для проявления закона расщепления. Статистический характер явлений расщепления. Взаимодействия неаллельных генов. Генетика пола. Половые хромосомы. Сцепленное с полом наследование. Хромосомная теория наследственности. Сцепленное наследование генов. Нарушение сцепления. Перекрест хромосом. Значение генетики для медицины и здравоохранения. Вредное влияние никотина, алкоголя и наркотиков на наследственность человека. Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Статистические закономерности модификационной изменчивости. Мутации. Классификация мутаций. Полиплиодия. Мутагенные факторы среды. Экспериментальное получение мутаций. Мутации как материал для искусственного и естественного отбора. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. Генетика популяций. Генетика и теория эволюции. Биотехнологии и манипуляции с генами. Генетическая безопасность. Н.И. Вавилов о происхождении культурных растений. Основные методы селекции: гибридизация и искусственный отбор. Роль естественного отбора в селекции. Селекция растений. Самоопыление перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Достижения селекции растений. Селекция животных. Типы скрещивания и методы разведения. Метод анализа наследственных хозяйственно ценных признаков у животных-производителей. Отдаленная гибридизация домашних животных. Биотехнология, и ее основные направления: микробиологический синтез, генная и клеточная инженерия. Значение биотехнологии для селекции.
Образец билета по биологии
1. Корень. Строение. Функции. Виды корней. Типы корневых систем. Видоизменение корней.
2. Тип Кишечнополостные. Пресноводная гидра. Особенности
строения и процессов жизнедеятельности. Роль в природе.
3.Гуморальная регуляция деятельности организма. Железы внутренней секреции. Гипо- и гиперфункция желез.
4.Законы наследования признаков при дигибридных скрещиваниях.
Рекомендуемая литература по биологии
1. Серебрякова Т., Гуленкова М., Шорина Н. Биология. Растения / Учебник для 6-7 классов средней школы. – М., (разные годы издания).
2. Никишов А. Биология. Животные / Учебник для 7-8 классов средней школы. – М., (разные года издания).
3. Батуев А.С. Биология. Человек / Учебник для 9 класса средней школы. – М., (разные года издания).
4. Батуев А.С. Биология. Общая биология / Ученик для 10-11 классов средней школы. – М., (разные года издания).
5. Чебышев Н.В. Биология / Пособие для поступающих в вузы.
М., 2007.
6. Ярыгин В.Н. Биология: В 2 кн. / Пособие для поступающих в вузы. М., 2004.
Программа по химии
I. Теоретические основы химии
Абитуриент должен знать основы химической науки (факты, понятия, законы, теории), приводить примеры, устанавливать причинно-следственные связи, владеть химическим языком, называть вещества по принятой номенклатуре, знать формулы веществ.
Предмет и задачи химии. Место химии среди естественных наук.
Атомно-молекулярное учение. Молекулы. Атомы. Постоянство состава вещества. Относительная атомная и относительная молекулярная масса. Закон сохранения массы, его значение в химии. Моль — единица количества вещества. Молярная масса. Число Авогадро.
Химический элемент, простое вещество, сложное вещество. Знаки химических элементов и химические формулы. Расчет массовой доли химического элемента в веществе по его формуле.
Строение ядер атомов химических элементов и электронных оболочек атомов на примере элементов 1, 2, 3 и 4-го периодов периодической системы. Изотопы.
Периодический закон химических элементов Д.И.Менделеева. Распределение электронов в атомах элементов первых четырех периодов. Малые и большие периоды, группы и подгруппы. Характеристика отдельных химических элементов главных подгрупп на основании положения в периодической системе и строения атома. Значение периодического закона для понимания научной картины мира, развития науки и техники.
Типы химических связей: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, водородная, металлическая. Примеры соединений со связями разных типов. Валентность и степень окисления. Типы химических реакций: реакции соединения, разложения, замещения, обмена. Окислительно-восстановительные реакции. Тепловой эффект химических реакций. Скорость химических реакций. Зависимость скорости от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры. Катализ. Обратимость химических реакций. Химическое равновесие и условия его смещения. Растворы. Растворимость веществ. Зависимость растворимости веществ от их природы, температуры, давления. Тепловой эффект при растворении. Концентрация растворов. Значение растворов в промышленности, сельском хозяйстве, быту. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена. Электролитическая диссоциация кислот, щелочей и солей.
II.Неорганическая химия
На основании периодического закона абитуриенты должны уметь давать сравнительную характеристику элементов по группам и периодам.
Характеристика элемента включает электронную конфигурацию атома; возможные валентности и степени окисления элемента в соединениях; формы простых веществ
и основные типы соединений, их физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения; распространенность элемента и его соединений в природе, практическое значение и области применения его соединений. При описании химических свойств должны быть отражены реакции с участием неорганических и органических
соединений (кислотно-основные и окислительно-восстановительные превращения), а также качественные реакции. Химические свойства иллюстрируются уравнениями реакции в молекулярном и сокращенном ионном виде или электронными уравнениями с указанием окислителя и восстановителя, условиями проведения реакции.
Оксиды кислотные, основные, амфотерные. Способы получения и свойства оксидов. Амфотерность. Основания, способы их получения и свойства. Щелочи, их получение, свойства и применение. Амфотерность.
Кислоты, свойства, способы получения. Реакция нейтрализации.
Соли. Состав и свойства. Гидролиз солей.
Водород. Химические, физические свойства. Взаимодействие с кислородом, оксидами металлов, с органическими веществами. Применение водорода как экологически чистого топлива и сырья для химической промышленности.
Кислород. Химические, физические свойства. Аллотропия.
Применение кислорода. Круговорот кислорода в природе.
Вода. Физические и химические свойства. Кристаллогидраты. Значение воды в промышленности, сельском хозяйстве, быту, природе. Охрана водоемов от загрязнения.
Галогены. Общая характеристика галогенов. Соединения галогенов в природе, их применение.
Хлор. Физические, химические свойства. Реакции с неорганическими и органическими веществами. Получение хлора в промышленности. Соединения хлора. Применение хлора и его соединений.
Подгруппа углерода. Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. Физические и химические свойства. Углерод, его аллотропные формы. Соединения углерода: оксиды (II, IV), угольная кислота и ее соли.
Кремний. Соединения кремния в природе, их использование в технике.
Подгруппа кислорода. Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы. Сера, ее физические и химические свойства. Соединения серы: сероводород, оксиды серы. Серная кислота, ее свойства, химические основы производства.
Общая характеристика элементов главной подгруппы V группы. Азот. Физические и химические свойства. Соединения азота: аммиак, соли аммония, оксиды азота, азотная кислота, соли азотной кислоты (физические и химические свойства). Производство аммиака. Применение аммиака, азотной кислоты и ее солей. Фосфор, его аллотропные формы, физические и химические свойства. Оксиды фосфора (V), фосфорная кислота и ее соли. Фосфорные удобрения.
Металлы. Положение в периодической системе. Особенности строения их атомов. Металлическая связь. Характерные физические и химические свойства. Коррозия металлов.
Щелочные металлы. Общая характеристика на основе положения в периодической системе Д.И. Менделеева. Соединения натрия, калия в природе, их применение. Калийные удобрения.
Общая характеристика элементов главных подгрупп II и III групп периодической системы Д.И. Менделеева. Кальций, его соединения в природе. Жесткость воды и способы ее устранения.
Алюминий. Характеристика алюминия и его соединений. Амфотерность оксида алюминия. Применение алюминия и его сплавов. Железо. Характеристика железа, оксидов, гидроксидов, солей железа (II) и (III). Природные соединения железа. Сплавы железа — чугун и сталь. Применение сплавов и соединений железа.
Металлургия. Металлы в современной технике. Основные способы промышленного получения металлов. Доменное производство чугуна. Способы производства стали. Проблема малоотходных производств в металлургии и охрана окружающей среды.
III.Органическая химия
Характеристика каждого класса органических соединений включает особенности электронного и пространственного строения соединений данного класса, закономерности измене-ния физических и химических свойств в гомологическом ряду, номенклатуру, виды изомерии, основные типы химических ре-акций и их механизмы.
Характеристика конкретных соединений включает физи-ческие и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения, области применения. При описании химических свойств соединений необходимо учитывать реакции с участием, как радикала, так и функциональной группы. Абитуриент должен владеть
основными понятиями органической химии, уметь иллюстрировать ответ уравнениями реакции с использованием структурных формул и обязательным указанием условий их протекания, называть органические вещества по международной номенклатуре.
Основные положения теории химического строения A.M. Бутлерова. Зависимость свойств веществ от химического строения. Изомерия. Электронная природа химических связей
в молекулах органических соединений, способы разрыва связей, понятие о свободных радикалах.
Гомологический ряд предельных углеводородов (алканов), их электронное и пространственное строение, sp3-гибридизация. Метан. Номенклатура алканов, их физические и
химические свойства. Циклопарафины. Предельные углеводороды в природе.
Этиленовые углеводороды (алкены). Гомологический ряд алкенов. Двойная связь, сигма- и пи-связи, sр2-гибридизация. Физические свойства. Изомерия углеродного скелета и положение двойной связи. Номенклатура. Химические
свойства. Получение углеводородов реакцией дегидрирования. Применение этиленовых углеводородов. Природный каучук, его строение и свойства.
Ацетилен. Тройная связь, sp-гибридизация. Гомологический ряд ацетилена. Физические и химические свойства, применение ацетилена. Получение его карбидным способом из метана.
Бензол, его электронное строение, химические свойства. Промышленное получение и применение бензола. Понятие о ядохимикатах, условиях их использования в сельском хозяйстве на основе требований охраны окружающей среды.
Взаимосвязь предельных, непредельных и ароматических углеводородов.
Природные источники углеводородов: нефть, природный и попутный нефтяные газы, уголь. Фракционная перегонка нефти. Крекинг. Ароматизация нефтепродуктов. Охрана окружающей среды при нефтепереработке.
Спирты, их строение, химические свойства. Изомерия. Номенклатура спиртов. Химические свойства спиртов. Применение метилового и этилового спиртов. Ядовитость спиртов, их губительное действие на организм человека. Генетическая связь между углеводородами и спиртами.
Фенол, строение, физические свойства. Химические свойства фенола. Применение фенола. Охрана окружающей среды от промышленных отходов, содержащих фенол.
Альдегиды, их строение, химические свойства. Получение и применение муравьиного и уксусного альдегидов. Карбоновые кислоты. Гомологический ряд предельных
одноосновных карбоновых кислот, их строение. Карбоксильная группа, взаимное влияние карбоксильной группы и углеводородного радикала. Физические и химические свойства карбоновых кислот.
Уксусная, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая кислоты. Получение и применение карбоновых кислот.
Сложные эфиры. Строение, получение реакций этерификации. Химические свойства. Жиры в природе, их строение и свойства. Синтетические моющие средства, их значение. Защита окружающей среды от загрязнения синтетическими моющими средствами.
Глюкоза, ее строение, химические свойства, роль в природе. Сахароза, ее гидролиз.
Крахмал и целлюлоза, их строение, химические свойства, роль в природе. Применение целлюлозы и ее производных. Понятие об искусственных волокнах.
Амины как органические основания. Строение, аминогруппа. Взаимодействие аминов с водой и кислотами. Анилин. Получение анилина из нитробензола, практическое значение анилина. Аминокислоты. Строение, химические особенности, изомерия аминокислот. Аминокислоты, их значение в природе и применение. Синтез пептидов, их строение. Понятие об азотсодержащих гетероциклических соединениях на примере пиридина и пиррола.
Белки. Строение, структура и свойства белков. Успехи в изучении и синтезе белков. Значение микробиологической
промышленности. Нуклеиновые кислоты, строение нуклеотидов. Принцип комплементарности в построении двойной спирали ДНК. Роль нуклеиновых кислот в жизнедеятельности клетки.
Общие понятия химии высокомолекулярных соединений: мономер, полимер, структурное звено, степень полимеризации, средняя молекулярная масса. Полимеризация, поликонденсация. Линейная, разветвленная структура полимеров. Зависимость свойств полимеров от их строения.
IV. Типы расчетных задач по химии
Вычисление относительной молекулярной массы вещества по его формуле.
Вычисление массовых долей (процентного содержания) элементов в сложном веществе по его формуле.
Вычисление массовой доли растворѐнного вещества в растворе, если известна масса растворѐнного вещества и масса раствора.
Вычисление массы растворителя и массы растворѐнного вещества по известной массовой доле растворѐнного вещества и массе раствора.
Вычисление определѐнного количества вещества.
Вычисление количества вещества (в молях) по массе вещества.
Вычисление относительной плотности газообразных веществ.
Вычисление объѐма определѐнного количества газообразного вещества при заданных условиях.
Вычисление массы газообразного вещества, занимающего определенный объем, при любых заданные значениях темпе-ратуры и давления.
Вычисление объема определенной массы газообразного вещества при любых заданных условиях.
Нахождение простейшей химической формулы вещества по массовым долям элементов.
Вычисление массы продукта реакции по известным массам исходных веществ.
Вычисление массы продукта реакции по известным массам одного из вступивших в реакцию веществ.
Вычисление выхода продукта реакции в процентах от теоретически возможного.
Вычисление массы (объема) продукта реакция по известной массе (объѐму) исходного вещества, содержащего определѐнную долю примесей.
Вычисление массовой доли компонентов смеси на основе данных задачи.
Установление молекулярной формулы газообразного ве-щества по продуктам сгорания.
Составление химических переходов (уравнений реакций) одних веществ в другие с использованием генетической связи между классам и соединениями (качественные задачи).
Экзаменационные билеты могут содержать как типовые, так более сложные комбинированные задачи, состоящие из нескольких типов перечисленных видов расчетных задач. Кроме того, комбинированные задачи могут быть составлены по материалам различных разделов химии.
Образец билета по химии
1. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена. Электрическая диссоциация кислот, щелочей и солей.
2. Кислород. Химические, физические свойства. Аллотропия. Применение кислорода. Круговорот кислорода в природе.
3. Этиленовые углеводороды (алкены). Гомологический ряд алкенов. Двойная связь, сигма- и пи-связи, sр2-гибридизация. Физические свойства. Изомерия углеродного скелета и положения двойной связи. Номенклатура. Химические
свойства. Получение углеводородов реакцией дегидрирования. Применение этиленовых углеводородов.
4. Осуществить превращения:
карбид алюминия – метан – хлорметан – этан – этилен.
5. Задача. Определите, какая масса раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% расходуется на нейтрализацию уксусной кислоты массой 18г.
Рекомендуемая литература по химии
1. Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия / Учебник по химии для 8-11 кл. средней школы. – М., (разные годы издания).
2. Хомченко И.Г. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М., (Различные издательства, разные годы).
3. Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в вузы. – М., (Различные издательства, разные годы).
4. Химия: Пособие – репетитор для поступающих в вузы / Под ред. А.С.Егорова. – Ростов н/Д., (разные годы издания).
5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии: В 2 т. – М., (Разные годы издания).
Программа по математике
Настоящая программа состоит из двух разделов.
В первом разделе перечислены основные математические понятия, которыми должен владеть поступающий как на устном, так и на письменном экзамене.
Во втором разделе представлен перечень вопросов теоретической части устного экзамена. При подготовке к письменному экзамену целесообразно ознакомиться с формулировками утверждений из данного раздела.
Основные умения и навыки Экзаменующийся должен уметь:
-производить арифметические действия над числами, заданными в виде обыкновенных и десятичных дробей; с требуемой точностью округлять данные числа и результаты вычислений; пользоваться калькулятором или таблицами для вычислений.
-проводить тождественные преобразования многочленов, дробей, содержащих переменные; выражений, содержащих
степенные, показательные, логарифмические и тригонометрические функции.
-строить графику линейной, квадратичной, степенной, показательной, логарифмической и тригонометрических функций.
-решать уравнения и неравенства первой и второй степени, уравнения и неравенства, приводящие к ним. Сюда, в частности, относятся простейшие уравнения и неравенства, содержащие степенные, показательные, логарифмические и тригонометрические функции.
-решать задачи на составление уравнений и систем уравнений.
-изображать геометрические фигуры на чертеже и производить простейшие построения на плоскости.
-использовать геометрические представления при решении алгебраических задач и методы алгебры и тригонометрии при решении геометрических задач.
-проводить на плоскости операции над векторами (сложение и вычитание векторов, умножение вектора на число) и пользоваться свойствами этих операций.
-пользоваться понятием производной при исследовании функции на возрастание (убывание), на экстремумы при построении графиков функций.
Объѐм знаний и степень владения материалом, описанные в программе, соответствуют курсу математики средней школы. Поступающий может пользоваться всем арсеналом средств этого курса, включая и начала анализа. Однако для решения экзаменационных задач достаточно уверенного владения лишь теми понятиями и их свойствами, которые перечислены в настоящей программе. Объекты и факты, не изучаемые в общеобразовательной школе, также могут использоваться поступающими, но при условии, что он способен их пояснить и доказать.
В связи с обилием учебников и регулярным их переизданием отдельные утверждения второго раздела в некоторых учебниках могут называться иначе, чем в программе, формулироваться в виде задач, или вовсе отсутствовать. Такие случаи не освобождают поступающего от необходимости знать эти утверждения.
I. Основные математические понятия и факты Арифметика, алгебра и начала анализа
Натуральные числа (N). Простые и составные числа. Делитель, кратное. Наибольший общий делитель, наименьшее общее кратное.
Признаки делимости на 2. 3, 5, 9, 10.
Целые числа (Z). Рациональные числа (Q), их сложение, умножение и деление. Сравнение рациональных чисел. Действительные числа (R), их представление в виде десятичных дробей.
Изображение чисел на прямой. Модуль действительного числа, его геометрический смысл.
Числовые выражения. Выражения с переменными. Формулы сокращенного умножения.
Степень с натуральным и рациональным показателем.
Арифметический корень.
Логарифмы, их свойства.
Одночлен и многочлен.
Многочлен с одной переменной. Корень многочлена на примере квадратного трѐхчлена.
Понятие функции. Способы задания функции. Область определения. Множество значений функции.
График функции. Возрастание и убывание функции; периодичность, чѐтность, нечѐтность.
Достаточное условие возрастания (убывания) функции на промежутке. Понятие экстремума функции. Необходимое условие экстремума функции (теорема Ферма). Достаточное условие экстремума. Наибольшее и наименьшее значение функции на промежутке.
Определение и основные свойства функции: линейной, квадратной y = ах2 +bх + c, степенной у = ахn ( n Î N ), y = kx ,
показательной у=ах, логарифмической, тригонометрических функций (y= sinх; у = cosх; у = tgx), арифметического корня. Уравнение. Корни уравнения. Понятие о равносильных уравнениях.
Неравенства. Решения неравенства. Понятие о равносильных неравенствах.
Система уравнений и неравенства. Решения системы. Арифметическая и геометрическая прогрессия. Формула n-го члена и суммы первых n членов геометрической прогрессии. Синус и косинус суммы и разности двух аргументов (формулы). Преобразование в произведение сумм sin a ± b ;
cosa ± cos b .
Определение производной. Еѐ физический и геометрический смысл. Производные y = sin x ; y = cos x ; y = tgx ; y = a x ;
y = x n ( n Î Z ).
Геометрия
Прямая, луч, отрезок, ломаная; длина отрезка. Угол, величина угла. Вертикальные и смежные углы. Окружность, круг. Параллельные прямые.
Примеры преобразования фигур, виды симметрии.
Преобразование подобия и его свойства. Векторы. Операции над векторами. Многоугольник, его вершины, стороны, диагонали. Треугольник. Его медиана, биссектриса, высота. Виды треугольников. Соотношения между сторонами и углами прямоугольного треугольника.
Четырѐхугольник: параллелограмм, прямоугольник, ромб, квадрат, трапеция.
Окружность и круг. Центр, хорда, диаметр, радиус.
Касательная к окружности. Дуга окружности. Сектор.
Центральные и вписанные углы.
Формулы площади: треугольника, прямоугольника, параллелограмма, ромба, квадрата, трапеции.
Длина окружности и длина дуги окружности. Радианная мера угла. Площадь круга и площадь сектора.
Подобие. Подобные фигуры. Отношение площадей подобных фигур.
Плоскость. Параллельные и пересекающиеся плоскости.
Параллельность прямой и плоскости.
Угол прямой с плоскостью. Перпендикуляр к плоскости.
Двугранные углы. Линейный угол двугранного угла.
Перпендикулярность двух плоскостей.
Многогранники, Их вершины, рѐбра, грани, диагонали. Прямая и наклонная призмы; пирамиды. Правильная призма и правильная пирамида. Параллелепипеды, их виды.
Фигуры вращения: цилиндр, конус, сфера, шар. Центр, диаметр, радиус сферы и шар. Плоскость, касательная к сфере.
Формулы площади поверхности и объѐма призмы.
Формулы площади поверхности и объѐма пирамиды.
Формулы площади поверхности и объѐма цилиндра.
Формулы площади поверхности и объѐма конуса.
Формулы объѐма шара.
Формулы площади сферы.
II. Основные формулы и теоремы
Алгебра и начала анализа
Свойства функции у = kx + b и еѐ график.
k
Свойства функции у = ах2 + bх + с и еѐ график.
Формула корней квадратного уравнения.
Разложение квадратного трѐхчлена на линейные множители.
Свойства числовых неравенств.
Логарифм произведения, степени, частного.
Определение и свойства функций y = sin x и y = cos x и их графики.
Определение и свойства функции y=tg x и еѐ график.
Решение уравнений вида sin x = a; cos x = a; tg x = a.
Формулы приведения.
Зависимость между тригонометрическими функциями одного и того же аргумента.
Тригонометрические функции двойного аргумента.
Производная суммы двух функций.
Геометрия
Свойства равнобедренного треугольника.
Свойства точек, равноудалѐнных от концов отрезка.
Признаки параллельности прямых.
Сумма углов треугольника. Сумма внешних углов выпуклого многоугольника.
Признаки параллелограмма.
Окружность, описанная около треугольника.
Окружность, вписанная в треугольник.
Касательная к окружности и еѐ свойство.
Измерение угла, вписанного в окружность.
Признаки подобия треугольника.
Теорема Пифагора.
Формулы площадей параллелограмма, треугольника, трапеции.
Формула расстояния между двумя точками плоскости.
Уравнение окружности.
Признак параллельности прямой и плоскости.
Признак параллельности плоскостей.
Теорема о перпендикулярности прямой и плоскости.
Теорема о трѐх перпендикулярах.
Образец билета по математике
для физико-математического факультета
1. Свойства функции у = kx + b и еѐ график.
Геометрическая прогрессия. Формула n-го члена и суммы n членов прогрессии.
2. Теорема о трех перпендикулярах. (Доказать).
Угол прямой с плоскостью. Перпендикуляр с плоскости.
3. Решение уравнений вида sin x = a; cos x = a; tg x = a.
4. Высота основания правильной треугольной пирамиды равна 6 см, а боковое ребро образует с высотой пирамиды угол 60°. Найдите объем пирамиды.
Образец билета для неспециальных факультетов
1. Косинус суммы и разности двух аргументов, основные свойства и график функции
y = ax2 + bx + c (a = 0)
2. Формулы площади поверхности и объема призмы. Свойства равнобедренного треугольника.
3. Решить неравенство
х + 3 |
> |
1 |
. |
|
х2 -5х+6 |
2 |
|||
|
|
4. Найти объем правильной треугольной призмы, если стороны ее основания равны 2, а площадь боковой поверхности равна сумме площадей оснований.
Образец билета для письменного экзамена
1. Решить неравенство:
2. Решить уравнение:
3. Решить уравнение:
4. Решить неравенство:
5. Прямые, содержащие боковые стороны равнобедренной трапеции, пересекаются под прямым углом. Найти длины сторон трапеции, если ее площадь равна 12см2 , а длина высоты равна 2см.
Программа по географии
I. Общий географический обзор земного шара Глобус, план и карта. Понятие о горизонте. Стороны
горизонта. Способы ориентирования на местности. План и карта. Основные отличия географической карты от плана местности. Масштаб. Измерение расстояния по карте с помощью масштаба. Виды и типы карт. Картографические проекции. Физико-географические и социально-экономические карты и атласы. Значение карты в жизни и хозяйственной деятельности человека.
Земля как планета. Положение Земли в Солнечной системе. Форма и размеры Земли. Суточное вращение Земли его следствия. Время. Часовые пояса, линия смены дат. Градусная сеть на карте и ее элементы. Географическая широта и долгота (умение определять их на карте). Годовое движение Земли. Смена времен года. Тропики и полярные круги. Пояса освещенности.
Литосфера. Внутреннее строение Земли. Литосферные плиты. Строение земной коры. Устойчивые и подвижные участки земной коры. Породы, слагающие земную кору, их происхождение, классификация. Экзогенные процессы рельефообразования (выветривание, работа текучих вод, ветра и ледников). Эндогенные процессы рельефообразования (тектонические движения, вулканизм и землетрясения). Формы земной поверхности. Понятие о рельефе. Равнины, низменности, возвышенности и плоскогорья. Главнейшие низменности и плоскогорья частей света. Горы и нагорья. Главнейшие горы частей света.
Атмосфера. Понятие об атмосфере, состав, строение и значение атмосферы. Нагревание атмосферы. Давление атмосферы и его измерение. Ветры и их происхождение. Бризы, муссоны, пассаты. Вода в атмосфере. Атмосферные осадки и их образование. Закономерности распределения осадков на поверхности земного шара. Понятие испарения, испаряемости и коэффициента увлажнения. Воздушные массы и их типы. Циркуляция воздушных масс (атмосферные фронты, циклоны, антициклоны). Понятия «погода и климат». Наблюдение за погодой. Факторы, определяющие особенности климата. Общий обзор климатических поясов. Значение климата в хозяйственной деятельности человека.
Гидросфера. Понятие о гидросфере. Мировой океан и его части. Главнейшие моря, заливы, проливы, острова и полуострова. Рельеф дна мирового океана. Свойства морской воды. Движение вод мирового океана: волнения, приливы, отливы, цунами, течения. Воды суши. Подземные воды. Река и еѐ части. Понятие о речной долине. Питание рек. Бассейн и водоразделы. Главнейшие реки частей света. Каналы и водохранилища. Озера и болота. Ледники, покровные и горные ледники. Опасные явления, связанные с водами: (паводки, наводнения, лавины, сели) и предупреждение их действий. Использование поверхностных вод в хозяйственной деятельности человека.
Биосфера. Строение, состав и значение биосферы. Почвы. Образование почв, строение, свойства. Главные типы почв и закономерности их распространения.
Географическая оболочка. Понятие о географической оболочке, свойства и закономерности развития. Понятие о природном комплексе, взаимосвязь компонентов природного комплекса. Природные зоны мира. Краткая характеристика природных зон.
Материки (континенты) и части света. Физико-географический обзор материков (Африка, Австралия, Антарктида, Северная Америка, Южная Америка, Евразия) – географическое положение, геологическое строение и полезные ископаемые, рельеф, климат, внутренние воды, почвы, растительный и животный мир, природные ресурсы.
II. Социально-экономическая география мира
Политическая карта мира. Этапы развития политической карты мира. Государства мира и их столицы. Характеристика политической карты Европы, Азии, Африки, Америки. Типология стран мира. Государственный строй и государственное устройство.
Природные ресурсы. Природные ресурсы, их классификация, размещение и использование. Понятие о ресурсообеспеченности, обеспеченность различных стран природными ресурсами. Минеральные ресурсы. Водные и гидроэнергетические ресурсы. Земельные, почвенные и агроклиматические ресурсы. Лесные ресурсы. Ресурсы мирового океана.
Население мира. Численность населения мира и крупных стран. Типы воспроизводства населения. Поло – возрастной состав населения. Трудовые ресурсы и занятость. Расовый и этнический состав населения. Крупнейшие народы мира. Религиозный состав населения. Миграция населения. Урбанизация и расселение. Размещение и плотность населения.
География мирового хозяйства. Понятие о мировом хозяйстве, его структура. Международное географическое разделение труда. Научно-техническая революция и размещение производительных сил. География отраслей промышленности мира (топливно-энергетическая, черная и
цветная металлургия, машиностроение, химическая промышленность). География сельского хозяйства. География транспорта мира. Международные экономические связи.
Региональная география. Краткая экономико-географическая характеристика одной из развитых и одной из развивающихся стран мира (по выбору экзаменующегося).
Глобальные проблемы человечества. Демографическая, продовольственная, энергетическая, сырьевая, экологическая, мирового океана, здоровья и долголетья, этнический кризис, проблема отсталости развивающихся стран.
III. География России
Географическое положение России. Физико-географическое, экономико-географическое и геополитическое положение. Размеры территории, морские и сухопутные границы, пограничные государства. Особенности природных условий и природно-ресурсного потенциала России, их влияние на хозяйственную деятельность.
Административно-территориальное устройство Российской Федерации. Субъекты Федерации, современные проблемы административно-территориального деления страны.
Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые. Основные тектонические структуры и связанные с ними формы рельефа. Крупнейшие равнины и горные системы. Землетрясения и вулканизм на территории страны.
Климат и климатические ресурсы. Климатообразующие факторы и циркуляция атмосферы. Закономерности распределения тепла и влаги по территории страны (солнечная радиация, осадки, испарение, испаряемость, коэффициент увлажнения). Типы климатов.
Внутренние воды и водные ресурсы. Главные речные системы страны. Важнейшие озера. Многолетняя мерзлота и
ее влияние на хозяйственную деятельность. Опасные явления, связанные с водами, и предупреждение их действий.
Почвы и земельные ресурсы. Образование почв и их разнообразие. Размещение почв. Борьба с разрушением и загрязнением почв.
Растительность и животный мир. Растительный покров России. Биологические ресурсы, их использование и охрана. Животный мир. Охрана и восстановление растительного и животного мира.
Краткая характеристика основных природных зон России. Население России. Численность населения. Воспроизводство населения. Демографическая ситуация. Миграция населения, их причины. Формы расселения, типы населенных пунктов. Соотношение городского и сельского населения. Урбанизация. Крупные города и городские агломерации. Трудовые ресурсы и рынок труда. Национальный состав населения, крупнейшие народы, их численность. Основные религии, их география, межнациональные и межэтнические проблемы.
Хозяйство России. Важнейшие межотраслевые комплексы и отрасли.
Машиностроительный комплекс. Роль машиностроения в ускорении научно-технического прогресса. Отраслевой состав. Специализация и кооперирование производства. Факторы размещения предприятия комплекса.
Топливно-энергетический комплекс. Отраслевой состав комплекса. Размещение основных топливно-энергетических баз и районов потребления энергии. Нефтяная и газовая промышленность. Основные районы добычи и переработки нефти и природного газа. Угольная промышленность. Основные угольные бассейны. Электроэнергетика. Типы электростанций и принципы их размещения.
Комплексы отраслей по производству конструкционных материалов и химических веществ. Состав и значение комплексов. Факторы размещения предприятий.
Металлургический комплекс. Черная и цветная металлургия. Концентрация и комбинирование производства черной металлургии. Основные металлургические базы. География металлургии легких и тяжелых цветных металлов.
Химическая промышленность. Факторы размещения предприятий. Основные химические базы и районы химической промышленности.
Леснаяпромышленность. Лесные ресурсы, лесоизбыточные районы. География важнейших лесопромышленных комплексов, проблемы их формирования.
Агропромышленный комплекс. Состав комплекса и его значение. Интенсивное и экстенсивное хозяйство.
Сельское хозяйство. Растениеводство и животноводство, их взаимозависимость. Основные районы размещения зерновых и технических культур. Главные отрасли и районы животноводства.
Пищевая промышленность. Состав и значение отрасли. Принципы размещения и география основных отраслей пищевой промышленности.
Легкая промышленность. Отраслевой состав и основные принципы размещения.
Транспортный комплекс. Состав и значение комплекса. Виды транспорта (железнодорожный, водный, авиационный, трубопроводный, автомобильный).
Непроизводственная сфера. Понятие непроизводственной сферы. Сфера обслуживания, и ее территориальная организация.
Экономическое районирование Российской Федерации. Комплексная экономико-географическая и социальная характеристика крупных регионов Российской Федерации. Особенности географического положения, природно-ресурсного потенциала, населения; специализация промышленности и сельского хозяйства, транспорт; социально-экономические и экологические проблемы и перспективы развития Центральной России, Северо-Запада, Европейского Севера, Поволжья, Урала, Северного Кавказа, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока.
IV. География Абхазии
Географическое положение. Физико-географическое, экономико-географическое и геополитическое положение Абхазии. Размеры территории, морские и сухопутные границы, пограничные государства.
Рельеф, геологическое строение и полезные ископаемые. Тектоническое и геологическое строение территории. Особенности рельефа. Полезные ископаемые и закономерности их распространения.
Черное море. Общая характеристика Черного моря, происхождение, характер береговой линии, свойства морских вод, течения, особенности флоры и фауны в акватории Абхазии. Значение Черного моря в жизни и хозяйственной деятельности населения.
Климат. Факторы, определяющие особенности климата Абхазии. Закономерности циркуляции воздушных масс, распределение основных элементов климата. Типы климатов. Влияние климата на хозяйственную деятельность человека.
Внутренние воды. Реки. Питание и режим рек. Главные речные системы и бассейны рек. Озера. Болота. Ледники. Подземные воды и источники. Водные ресурсы. Значение рек, озер и подземных вод в жизни и хозяйственной деятельности человека.
Почвы. Образование почв и их разнообразие. Главные типы почв и закономерности их распределения. Почвенные ресурсы.
Растительный и животный мир. Особенности растительного и животного мира Абхазии. Лесные ресурсы. Проблема охраны и восстановления растительного и животного мира.
Природные комплексы Абхазии. Характеристика низменной, предгорной и горной зон.
Природно-ресурсный потенциал Абхазии. Природные ресурсы Абхазии, их хозяйственная оценка. Обеспеченность
Абхазии природными ресурсами: земельными, растительными, водными, минеральными, рекреационными. Неравномерность их размещения по территории страны.
Население Абхазии. Численность и размещение населения. Воспроизводство и демографическая ситуация. Миграции населения. Городское и сельское население. Национальный и религиозный состав населения.
Хозяйство Абхазии. География важнейших отраслей хозяйства: топливно-энергетическая промышленность,
электроэнергетика, машиностроение, лесная промышленность, легкая и пищевая промышленность, сельское хозяйство, транспорт, непроизводственная сфера. Характеристика отраслей хозяйства (структура, размещение, значение, проблемы и перспективы развития).
Краткая характеристика административных районов Абхазии.
Образец билета по географии для поступающих по направлению «География»
1. Суточное вращение Земли и его следствия.
2. Реки Абхазии. Питание, режим рек. Главные речные системы и бассейны рек.
3. География транспорта мира.
Образец билета по географии для поступающих на
направление «Туризм»
1. Понятие об атмосфере, состав, строение и значение атмосферы.
2. Типология стран мира.
3. Машиностроительный комплекс РФ.
Рекомендуемая литература
Адзинба З.И., Богайчук Н.А. География Абхазии / Учебник для 8-9 кл. общеобразовательных школ. – Сухум., 2011.
Алексеев А.И. География: население и хозяйство России. 9 кл.
/ Учебебник для общеобразовательных учреждений. М., 2008.
География: Пособие для поступающих в вузы / В.П. Максаковский, И.И. Баринова, В.П. Дронов и др. — 2-е изд. – М., 2004.
География России: Учебник для 8-9 кл. общеобразовательных учреждений: В 2 кн. Кн.1: Природа и население. 8 кл. / Под ред. А.И. Алексеева. – М., 2010.
Герасимова Т.П. Неклюкова Н.П. Начальный курс географии / Учебник для общеобразовательных учреждений. – М., 2010.
Коринская В.А., Щенев В.А., Душина И.В. География
материков и океанов / Учебник для общеобразовательных учреждений. М., 2008.
Лавров С.Б., Гладкий Ю.Н. Глобальная география / Учеб. для общеобразоват. учреждений. М., 2005.
Максаковский В.П. Экономическая и социальная география мира / Учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений. – М., 2010.
Полякова М.О.Учебное пособие для школьников и абитуриентов Изд. 1-е, 3-е – стереотип. География / Краткий курс для поступающих в вузы. – М., 2007.
Раковская Э.М. География: природа России / Учебник для 8 кл. – М., 1999.
Программа по английскому языку
Морфология
Артикль. Общее понятие об употреблении артикля.
Имя существительное. Образование множественного числа. Форма притяжательного падежа. Сочетание существительных
с предлогами, выражающими некоторые значения падежей русского языка.
Имя прилагательное. Образование степеней сравнения (общие правила и особые случаи).
Имя числительное. Количественные и порядковые числительные.
Местоимения. Личные, притяжательные, неопределенные, вопросительные, относительные и указательные местоимения. Глагол. Личные формы глагола. Употребление глаголов to have, to be, to do; should, would как самостоятельных и
вспомогательных глаголов. Употребление глагола be как глагола связки. Употребление глаголов to be и to have в модальном значении. Вспомогательные глаголы shall, will. Модальные глаголы can, may, must.
Система глагольных времен по группам Indefinite, Continious, Perfect, Active Voice.
Образование Passive Voice. Употребление глаголов в Present, Past, Future Indefinite Tense Passive Voice; Present, Past Continious Tense Passive Voice; Present, Past Perfect Tense Passive Voice.
Сослагательное наклонение (Subjunctive). Типы нереальных условных предложений в английском языке.
Повелительное наклонение. Неличные формы глагола (Infinitive, Participle, Gerund). Их функции в предложении. Наречие. Наиболее употребительные наречия. Степени сравнений наречий.
Предлог. Наиболее употребительные предлоги.
Союз. Наиболее употребительные сочинительные и подчинительные союзы.
Словообразование. Основные способы словообразования существительных, прилагательных, глаголов, наречий. Важнейшие суффиксы и префиксы.
Синтаксис
Простое предложение. Нераспространенное и распространенное предложения.
Главные члены предложения. Способы выражения подлежащего. Виды сказуемого (глагольное, простое, составное глагольное и именное). Второстепенные члены
предложения. Порядок слов в утвердительном,
вопросительном и отрицательном предложениях.
Сложносочиненное и сложноподчиненное предложения.
Наиболее употребительные виды придаточных предложений.
Образец билета по английскому языку
(для неспециальных факультетов)
1. Прочитать и перевести / пересказать незнакомый текст.
2. Выполнить грамматическое задание (тест).
3. Беседа на свободную тему.
Применение генно-инженерных биологических препаратов для лечения ревматоидного артрита: общая характеристика (лекция) | Насонов
1. <div><p>Scott D., Wolfe F., Huizinga T.W. Rheumatoid arthritis. Lancet 2010;376:1094-108</p><p>McInnes I.B., Schett G. The pathogenesis of rheumatoid arthritis. New Engl Med 2012;365:2205-19.</p><p>Feldman M., Maini R.N. Role of cytokines in rheumatoid arthritis: an education in pathophysiology ant therapeutics. Immunology Rev 2008;223:7-19.</p><p>Smolen J.S., Aletaha D., Redlich K. The pathogenesis of rheumatoid arthritis: new insight from old clinical data? Nat Rev Rheumatol 2012;8:235-43.</p><p>Smolen J.S., Aletaha D., Koeller M. et al. New therapies for treatment of rheumatoid arthritis. Lancet 2007;370:1861-71.</p><p>Van Vollenhoven R.F. Treatment of rheumatoid arthritis: state of the art 2009. Nat Rev Rheumatol 2009;5:531-41.</p><p>Sokka T., Pincus T. Rheumatoid arthritis: strategy more important than agent. Lancet 2009;374:430-2.</p><p>Smolen J.S., Aletaha D., Bijsma J.W.J. et al. For the T2T Expert Committee. Treating rheumatoid arthritis to target: recommendations of an international task force. Ann Rheum Dis 2010;69:631-7.</p><p>Smolen J.S., Landewe R., Breedveld F.C. et al. EULAR recommendations for the management of rheumatoid arthritis with synthetic and biological disease-modifying antirheumatic drugs. Ann Rheum Dis 2010;69:964-75.</p><p>Aletaha D., Neogri T., Silman A.J. et al. 2010 Rheumatoid arthritis classification criteria. An American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative. Arthr Rheum 2010;62:2569-81.</p><p>Felson D.T., Smolen J.S., Wells G. et al. American College of European Rheumatology/League Against Rheumatism provisional definition of remission in rheumatoid arthritis for clinical trials. Arthr Rheum 2011;63:573-86.</p><p>Насонов Е.Л. Лечение ревматоидного артрита 2012: место метотрексата. Науч-практич ревматол 2012;52(Прил. 1):1 —24.</p><p>Попкова Т.В., Герасимова Е.В., Новикова Д.С., Насонов Е.Л. Метотрексат и риск сердечно-сосудистых осложнений при ревматоидном артрите. Науч-практич ревматол 2012;6:70-9.</p><p>Wasco M.C.M., Dasgupta A., Hubert H. et al. Propensity-adjusted assoviation of methotrexate with overall survival in rheumatoid arthritis. Arthr Rheum 2013;65:334-42.</p><p>Tracey D., Klareskog L., Sasso E.H. et al. Tumor necrosis factor antagonist mechanism of action: a comprehensive review. Pharmacol Ther 2008;117:244-79.</p><p>Taylor P.C. Pharmacology of TNF blockade in rheumatoid arthritis and other chronic inflammatory diseases. Curr Opin Pharmacol 2010;10:308—15.</p><p>Furst D.E., Keystone E.C., Braun J. et al. Update consensus statement on biological agents for the treatment of rheumatic disease, 2011. Ann Rheum Dis 2012;71(Suppl II):i2—i45.</p><p>Atzeni F., Talotta R., Benucci M. et al. Immunogenecity and autoimmunity during anti-TNF therapy. Autoimmun Rev 2012 [Epub. ahead of print].</p><p>Vincent F., Morand E.F., Murphy K. et al. Antidrug antibodies (ADAs) to tumor necrosis factor (TNF)-specific neutralizing agents in chronic inflammatory diseases: a real issue, a clinical perspective. Ann Rheum Dis 2013;72:165-78.</p><p>Насонов Е.Л. Место голимумаба в лечении ревматоидного артрита. Науч-практич ревматол 2012;52(Прил. 3):2—10.</p><p>Насонов Е.Л., Амирджанова В.Н. Новые аспекты фармакотерапии ревматоидного артрита: фокус на цертолизумаб. Науч-практич ревматол 2011;1:40-9.</p><p>Насонов Е.Л. Этанерцепт: итоги и перспективы применения при ревматоидном артрите. Науч-практич ревматол 2012;53(Прил. 4):2—21.</p><p>Nam J.L., Wintrop K.L., van Vollenhoven R.F. et al. Current evidence for the management of rheumatoid arthritis with biological disease-modifying antirheumatic drugs: a systemic literature rewires informing the EULAR recommendations for the management of RA. Ann Rheum Dis 2010,69:976—86.</p><p>Woodrick R.S., Ruderman E.M. Safety of biologic therapy in rheumatoid arthritis. Nat Rev Rheumatol 2011;7:639-52.</p><p>Насонов Е.Л. Применение тоцилизумаба при ревматоидном артрите: новые данные. Науч-практич ревматол 2011;6:46-56.</p><p>Smolen J.S., Schoels M.M., Nishimoto N. et al. Consensus statement on blocking the effects of interleukin-6 and in particular by interleukin-6 receptor inhibition in rheumatoid arthritis and other inflammatory conditions. Ann Rheum Dis 2013;72:482-92.</p><p>Насонов Е.Л. Применение ритуксимаба при ревматоидном артрите. В кн.: Анти-В-клеточная терапия в ревматологии: фокус на ритуксимаб. Под ред. Е.Л. Насонова. М.: ИМА-ПРЕСС, 2011;55—93.</p><p>Buch M.H., Smolen J.S., Betteridge N. et al. Updated consensus statement on the use of Rituximab in patients with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis 2011;70:909-20.</p><p>Bukhari M., Abernethy R., Deighton C. et al. BSR and BHPR guidelines on the use of Rituximab in rheumatoid arthritis. Rheumatology 2011;50:2311-3.</p><p>Isaacs J.D., Cohen S.B., Emery P. et al. Effect of baseline rheumatoid factor and anticitrullinated peptide antibody serotype on rit-uximab clinical response: a meta-analysis. Ann Rheum Dis 2013;72:329—36.</p><p>Maneiro R.J., Salfado E., Carmona L., Gomez-Reino J.J. Rheumatoid factor as predictor of response to abatacept, ritux-imab and tocilizumab in rheumatoid arthritis: systemic review and meta-analysis. Semin Arthr Rheum 2013 [Epub. ahead of print].</p><p>NICE. Rheumatoid arthritis—drugs for treatment after failure of a TNF inhibitor: final appraisal determination. http://guidance.nice.org.uk/TA/WaveR/61/FAD/FinalAppraisalD etermination/pdf/ (19 July 2010).</p><p>Насонов Е.Л., Каратеев Д.И. Применение блокатора ко-стимуляции Т-лимфоцитов абатацепта при ревматоидном артрите. Науч-практич ревматол 2010;4(Прил. 2):9—26.</p></div><br />
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ BACILLUS ANTHRACIS, ВЫДЕЛЕННЫХ ВО ВРЕМЯ ВСПЫШКИ СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ В ЯМАЛО-НЕНЕЦКОМ АВТОНОМНОМ ОКРУГЕ В 2016 Г. | Куличенко
Об авторах
А. Н. Куличенко Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Е. И. Еременко
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
А. Г. Рязанова
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Л. Ю. Аксенова
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Д. А. Ковалев
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
С. В. Писаренко
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Н. Г. Варфоломеева
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
А. М. Жиров
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
А. С. Волынкина
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Н. П. Буравцева
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Т. М. Головинская
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
Е. А. Котенева
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
О. И. Цыганкова
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Россия
355035, Ставрополь, ул. Советская, 13-15, e-mail: [email protected]
И. А. Дятлов
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
В. С. Тимофеев
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
А. Г. Богун
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
И. В. Бахтеева
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
А. А. Кисличкина
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
Р. И. Миронова
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
Г. М. Титарева
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
Ю. П. Скрябин
Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии
Россия
142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск, e-mail: [email protected]
Ю. О, Селянинов
Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии
Россия
601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Больгинский, ул. Академика Бакулова, 1, e-mail: [email protected]
И. Ю. Егорова
Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии
Россия
601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Больгинский, ул. Академика Бакулова, 1, e-mail: [email protected]
Д. В. Колбасов
Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии
Россия
601125, Владимирская обл., Петушинский р-н, п. Больгинский, ул. Академика Бакулова, 1, e-mail: [email protected]
Особенности клинического течения и биологических характеристик нейробластомы у подростков и молодых взрослых. Описание серии клинических случаев и обзор литературы | Казанцев
1. Mossé Y.P., Deyell R.J., Berthold F., Nagakawara A., Ambros P.F., Monclair T., Cohn S.L., Pearson A.D., London W.B., Matthay K.K. Neuroblastoma in older children, adolescents and young adults: a report from the International Neuroblastoma Risk Group project. Pediatr Blood Cancer 2014;61(4):627–35. doi: 10.1002/pbc.24777.
2. Spix C., Pastore G., Sankila R., Stiler C.A., Steliarova-Foucher E. Neuroblastoma incidence and survival in European children (1978‒1997): report from the Automated Childhood Cancer Information System project. Eur J Cancer 2006;42(13):2081-91. doi: 10.1016/j.ejca.2006.05.008.
3. Cohn S.L., Pearson A.D., London W.B., Monclair T., Ambros P.F., Brodeur G.M., Faldum A., Hero B., Iehara T., Machin D., Mosseri V., Simon T., Garaventa A., Castel V., Matthay K.K. The International Neuroblastoma Risk Group (INRG) Classification System: An INRG Task Force Report. J Clin Oncol 2009;27(2):289‒97. doi: 10.1200/JCO.2008.16.6785.
4. Morgenstern D.A., Pötschger U., Moreno L., Papadakis V., Owens C., Ash S., Pasqualini C., Luksch R., Garaventa A., Canete A., Elliot M., Wieczorek A., Laureys G., Kogner P., Malis J., Ruud E., Beck-Popovic M., Schleiermacher G., Valteau-Couanet D., Ladenstein R. Risk stratification of high-risk metastatic neuroblastoma: A report from the HR-NBL-1/SIOPEN study. Pediatr Blood Cancer 2018;65(11):e27363. doi: 10.1002/pbc.27363.
5. Shinagawa T., Kitamura T., Katanoda K., Matsuda T., Ito Y., Sobue T. The incidence and mortality rates of neuroblastoma cases before and after the cessation of the mass screening program in Japan: A descriptive study. Int J Cancer 2017;140(3):618‒25. doi: 10.1002/ijc.30482.
6. Conte M., Parodi S., De Bernardi B., Milanaccio C., Mazzocco K., Angelini P., Viscardi E., Di Cataldo A., Luksch R., Haupt R. Neuroblastoma in adolescents: the Italian experience. Cancer 2006;106(6):1409‒17. doi: 10.1002/cncr.21751.
7. Duan X.F., Zhao Q. TERT-mediated and ATRX-mediated Telomere Maintenance and Neuroblastoma. J Pediatr Hematol Oncol 2018;40(1):1‒6. doi: 10.1097/MPH.0000000000000840.
8. Suzuki M., Kushner B.H., Kramer K., Basu E.M., Roberts S.S., Hammond W.J., LaQuaglia M.P., Wolden S.L., Cheung N.K.V., Modak S. Treatment and Outcome of Adult-Onset Neuroblastoma. Int J Cancer 2018;143(5):1249‒58. doi: 10.1002/ijc.31399.
9. Kazantsev I.V., Iukhta T.V., Gevorgian A.G., Tolkunova P.S., Shamin A.V., Baykov V.V., Vorobyov A.V., Kozlov A.V., Karsakova M.A., Kuga P.S., Shvetsov A.N., Morozova E.V., Safonova S.A., Punanov Yu.A., Zubarovskaya L.S., Afanasyev B.V. A long-term response to allogeneic hemopoietic stem cell transplantation from haploidentical donor and post-transplant therapy in an adolescent with primary resistant neuroblastoma. Cellular Therapy and Transplantation 2020;9(2):71‒6. doi: 10.18620/ctt-1866-8836-2020-9-2-71-77.
10. Suzuki M., Kushner B.H., Kramer K., Roberts S.S., LaQuaglia M.P., Cheung N.K.V., Modak S. Anti-GD2 immunotherapy in adults with high-risk neuroblastoma (HR-NB): The Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) experience. J Clin Oncol 2017;35(15_s):10550. doi: 10.1200/JCO.2017.35.15_suppl.10550.
11. Hertwig F., Peifer M., Fischer M. Telomere maintenance is pivotal for high-risk neuroblastoma. Cell Cycle 2016;15(3):311‒2. doi: 10.1080/15384101.2015.1125243.
12. Zeineldin M., Federico S., Chen X., Fan Y., Xu B., Steward E., Zhou X., Jeon J., Griffiths L., Nguyen R., Norrie J., Easton J., Mulder H., Yergeau D., Liu Y., Wu J., Van Ryn C., Naranjo A., Hogarty M.D., Kamiński M.M., Valentine M., Pruett-Miller S.M., Pappo A., Zhang J., Clay M.R., Bahrami A., Vogel P., Lee S., Shelat A., Sarthy J.F., Meers M.P., George R.E., Mardis E.R., Wilson R.K., Henikoff S., Downing J.R., Dyer M.A. MYCN amplification and ATRX mutations are incompatible in neuroblastoma. Nat Commun 2020;11(1):913. doi: 10.1038/s41467-020-14682-6.
13. Duan K., Dickson B.C., Marrano P., Thorner P.S., Chung C.T. Adult-onset neuroblastoma: Report of seven cases with molecular genetic characterization. Genes Chromosomes Cancer 2020;59(4):240‒8. doi: 10.1002/gcc.22826.
14. Ikegaki N., Shimada H; International Neuroblastoma Pathology Committee. Subgrouping of Unfavorable Histology Neuroblastomas With Immunohistochemistry Toward Precision Prognosis and Therapy Stratification. JCO Precis Oncol 2019;3:10.1200/PO.18.00312. doi: 10.1200/PO.18.00312.
15. Казанцев И.В., Геворгян А.Г., Юхта Т.В., Толкунова П.С., Звягинцева Д.А., Козлов А.В., Голенкова М.С., Бабенко Е.В., Куга П.С., Швецов А.Н., Николаев И.Ю., Морозова Е.В., Сафонова С.А., Пунанов Ю.А., Зубаровская Л.С., Афанасьев Б.В. Интенсивная комплексная терапия пациентов с первично-резистентным течением и рецидивами нейробластомы: опыт НИИ ДОГиТ им. Р.М. Горбачевой. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2020;19(2):129‒40. doi: 10.24287/1726-1708-2020-19-2-129-140.
16. Umpathy G., Mendoza-Garcia P., Hallberg B., Palmer R.H. Targeting anaplastic lymphoma kinase in neuroblastoma. APMIS 2019;127(5):288‒302. doi: 10.1111/apm.12940.
17. Vasseur A., Cabel L., Geiss R., Schleiermacher G., Pierron G., Kamal M., Jehanno N., Bataillon G., Guinebretiere J.M., Bozec L. Efficacy of Lorlatinib in Primary Crizotinib-Resistant Adult Neuroblastoma Harboring ALKY1278S Mutation. JCO Precis Oncol 2019;3:1‒5. doi: 10.1200/PO.18.00396.
описание вида, образ жизни, место обитания – WWF
Сайгак или сайга — это степная антилопа с необычным хоботком. Зверя можно считать уникальным: появился 50-70 тыс. лет назад, застал эпоху мамонтов и дожил до наших дней. Но такая долгая история не помогает ему выжить в современном мире — вид считается исчезающим.
Характеристика
Вид сайгака (Saiga tatarica) относят к семейству полорогих, подсемейству антилоп и роду сайги. Тип животного — хордовое, класс — млекопитающее, отряд — парнокопытное.По внешнему виду это небольшая антилопа размером с козу, с тонкими ногами и плотным телосложением. В высоту 60-79 см, в длину 110-140 см, а еще хвост — 8-12 см. Вес сайгака 23-55 кг. Самки немного меньше самцов.
Длина тела, м | Высота в холке, см | Вес, кг | Длина рогов, см |
100 — 140 | 60 — 79 | 23 — 55 | 30 |
Сайгаки выглядят забавно из-за своего подвижного носа-хоботка. Он заканчивается двумя большими ноздрями в форме сердца. Такой нос помогает сайгаку выживать в разное время года: зимой он нагревает воздух перед тем, как пустить его в легкие, а летом фильтрует степную пыль. У самцов нос больше.
Нос мягкий и припухлый — как хоботок © Ростислав Машин / WWF России
У самцов нос больше © Алексей Школьный / WWF России
Сезонный окрас животных — хорошая маскировка. Летом стадо сливается с песочными тонами степи, а зимой со снегом.
Весной и летом редкий зверь песочно-рыжего цвета с белыми грудью и брюшком. Осенью надевает белесую шубку под цвет снега. Летний мех короткий — 2 см, а зимний — плотный и длинный до 7 см: такая шерсть защищает от ветра. Рога у сайгака плавно изогнутые и полупрозрачные с темным кончиком, размером с голову — 30 см. У самок рожек нет. По цвету почти не отличаются от шерсти.
Летний образ сайгаков © Алексей Школьный
Сайга в зимней шубке © Евгений Полонский
18–20%
нормальная доля самцов в популяции.
В 2019 году она составила 11%.
В дикой природе самцы живут 7 лет, самки — 9-10 лет. В зоопарках и питомниках — до 12 лет. Продолжительность жизни зависит от условий: в дикой природе выжить сложнее, чем в безопасном зоопарке.
Местообитание
14-20 тыс. лет назад эта антилопа обитала на огромных просторах степей Евразии и Северной Америки. В исторический период некогда единый ареал распался на три части: европейскую (Восточная Европа), среднеазиатскую (Казахстан, Узбекистан и Туркменистан) и центрально-азиатскую (Монголия и Китай).
В 18 в. встречались в Молдавии, окрестностях Киева, Уфы, Тамбова, Орска, на берегах Черного моря. Со временем места обитания сокращались из-за освоения территорий человеком.
Сайгак живет в степных и полупустынных природных зонах. Ареал охватывает несколько стран: Казахстан, Россию, Киргизию, Монголию, Туркмению и Узбекистан. В РФ сайгаки обитают в Северо-Западном Прикаспии: Астраханской области и Республике Калмыкии. Также в приграничные с Республикой Казахстан регионы частично заходит ареал Волго-Уральской
популяции. На 2018 год в мире осталось около 120 000 особей.
Сайгаков в России можно встретить в заповеднике «Черные земли», заказниках «Меклетинский» и «Степной». Территории охраняют от браконьеров, но это не ограничивает свободу животных — они вольно обитают в диких степях.
Питание
Сайгаки — животные растительноядные. Питаются степными злаками, солянками, полынью, иногда цветами и лишайниками. Всего в рационе около 80 видов растений, среди них: прутняк, черная и белая полыни, эфедра, лебеда, птичий горец, солодка, монашеский перец, кермека, злаковые типчаки и пыреи, степной лишайник. Не едят под корень: откусывают самые сочные части наверху и переходят в другое место.
3 — 6 кг
растительной пищи в день должна съедать степная антилопа
На водопои приходят в сезон засухи. Зимой не нуждаются в воде из-за осадков, а весной едят ирисы и тюльпаны — в них и так много влаги. В периоды сильной засухи, когда еду найти сложно, приходят в сельхоз угодья и питаются местными культурами, например, рожью или кукурузой.
Образ жизни
Сайгаки живут в едином стаде от 40 до 1000 голов, без вожаков. Вместе они пасутся, ходят на водопой и передвигаются по степи. Иногда делятся на гаремы, группы самцов и молодняка, но долго без стада жить не могут, поэтому воссоединяются. Между собой общаются рокочащими и мычащими звуками, похожими на горловое пение.
Кочуют и пасутся стадами © Ростислав Машин / WWF России
Вместе ходят на водопой © Алексей Школьный / WWF России
Степные антилопы ведут дикий образ жизни. Их дом — степи. Выбирают места с твердой почвой из камней или глины, чтобы было удобно бегать. На одном пастбище надолго не задерживаются и мигрируют по местности в поисках лучшего корма.
Люди осваивают степные просторы, поэтому сайгаки теряют большую часть местообитаний. В основном они кочуют в пределах заповедных территорий.
Период гона у сайгаков с ноября по декабрь. Самцы борются за спаривание с самками. Сначала издают низкие звуки — хорканья: изгибают хобот в виде буквы S, напрягают его. Если другие самцы не отступают, сражаются на рогах. Победитель схватки получает возможность спариться с несколькими самками. Во время гона самцам некогда есть — некоторые особи ослабевают и становятся легкой добычей для волков.
15–30 самок
должно быть в гареме самца. Но из-за охоты их количество уменьшилось, теперь на одного самца приходится до 50 самок.
Беременность протекает пять месяцев. Перед рождением детенышей самки выбирают территорию вдали от водопоев. Они занимают пространство без растительности или в редких зарослях. При этом место должно прогреваться, иначе малыш замерзнет при плохой погоде. Самки рожают одного-двух сайгачат в конце весны-начале лета.
Малыш сайгака © Ростислав Машин / WWF России
Новорожденный весит 3,5 кг. Уже через несколько часов он готов бегать. Двухнедельный малыш бегает вместе со стадом. Сайга кормит ребенка молоком до трех месяцев, примерно к концу лета сайгачонок начинает есть растения. Рожки у маленьких сайгаков растут с рождения и до полутора лет.
Сайгачата с мамой © Игорь Шпиленок
Сайгак и человек
У калмыков существует поверье про Белого Старца — покровителя плодородия и животных, особенно, сайгаков. Охотники не стреляют по животным, когда те сбиваются в кучу. Согласно поверью, в это время Белый Старец их доит, а если причинишь зло зверю — привлечешь гнев Старца.
Белый Старец с сайгаком в Элисте © Михаил Клименко / WWF России
Сайга возле Белого Старца © Михаил Клименко / WWF России
Сайгаки не подпускают людей близко к себе: чувствуют исходящую от них угрозу. Но к счастью, их окружают не только браконьеры — есть немало людей, которые помогают защитить и восстановить популяцию.В Центре диких животных республики Калмыкии сайгаков разводили, а потом выпускали молодняк на волю. Помогают и организации, например, бренды натуральной косметики Greencosmetics и Davines с каждой продажи перечисляли часть денег WWF России. Чтобы привлечь людей к защите исчезающего вида, в апреле отмечают день сайгака.
5150 сайгаков
зафиксировали беспилотники в Северо-Западном Прикаспии
летом 2019 года.
Съемка с беспилотников помогает посчитать животных, не беспокоя их Евгений Полонский ©
интересные факты
- Максимальная скорость сайгака — 80 км/ч: вот так животное опередило бы машину в городе и по бездорожью. Это самая шустрая антилопа в Европе.
- Реликтовая антилопа пережила ледниковый период и теперь переживает глобальное потепление.
- Задняя нога в движении похожа на маятник: тазобедренный сустав двигает ногу назад и вперед, не напрягая мышцы. Поэтому сайгак пробегает большие расстояния в одном темпе и не устает.
- Сайгак прыгает свечкой — это прыжок вверх вперед, с согнутыми передними лапами, при этом тело держится почти вертикально. Еще его называют сигнальным или смотровым.
- На большие расстояния бегают иноходью: отталкиваются поочередно обеими левыми и правыми ногами.
- Оздоравливают степь: разбивают копытами настил из сухих трав. На этих местах вырастают новые травы, которыми питаются степные животные.
- Вес пары рогов — 300 грамм. Они легкие, как кружка.
- Об истории малыша сайгака опубликовали графический рассказ.
- Хобот внутри покрыт шерстью — она фильтрует воздух.
- Попытки сделать сайгаков домашними были безрезультатны: жизнь животного — в постоянном движении.
- Благодаря хорошему зрению видит объекты за несколько километров, а развитое обоняние помогает матери найти малыша.
Фенотипическая характеристика биологических свойств коагулазонегативных стафилококков, выделенных в кардиохирургическом стационаре | Граничная
1. Казачек ЯВ, Помешкина СА, Барбараш ОЛ. Профилактика инфекционных осложнений в кардиохирургии. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2014;(4): 62–9. doi: http://dx.doi.org/10.17802/23061278-2014-4-62-69.
2. Кузнецов МС, Козлов БН, Насрашвили ГГ, Панфилов ДС, Андриянова АВ, Петлин КА, Шипулин ВМ. Сравнительный анализ результатов применения методик элиминации стернальной инфекции в кардиохирургии. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2016;(2):51–9.
3. Гостев ВВ, Гончаров АЕ, Грачева МА, Сидоренко СВ. Распространение генов комплекса Immune evasion cluster и других факторов вирулентности у Staphylococcus aureus. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2013;15(4):270–8.
4. Фалова ОЕ. Особенности лецитиназной активности Staphylococcus spp. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013;(8–3):112–3.
5. Чуенко ЭА, Усвяцов БЯ. Характеристика антикарнозиновой активности разных видов стафилококков. Вестник Оренбургского государственного университета. 2005;(12):63–5.
6. Tegnell A, Arén C, Ohman L. Coagulase-negative staphylococci and sternal infections after cardiac operation. Ann Thorac Surg. 2000;69(4): 1104–9. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0003-4975(99)01563-5.
7. Богомолова НС, Большаков ЛВ, Кузнецова СМ, Орешкина ТД. Динамика устойчивости к антибиотикам и частота выделения стафилококков и энтерококков у больных отделения реконструктивной хирургии. Антибиотики и химиотерапия. 2011;56(5–6):37–45.
8. Rupp ME, Archer GL. Coagulase-negative staphylococci: pathogens associated with medical progress. Clin Infect Dis. 1994;19(2): 231–43.
9. Piette A, Verschraegen G. Role of coagulase-negative staphylococci in human disease. Vet Microbiol. 2009;134(1–2):45–54. doi:10.1016/j.vetmic.2008.09.009.
10. Ishak MA, Gröschel DH, Mandell GL, Wenzel RP. Association of slime with pathogenicity of coagulase-negative staphylococci causing nosocomial septicemia. J Clin Microbiol. 1985;22(6):1025–9. doi:0095-1137/85/121025-05$02.00/0.
11. Козлова НС, Баранцевич НЕ, Иванова ЛВ, Гоик ВГ, Шварц АП, Мокрова ЕВ, Баранцевич ЕП. Чувствительность к антибактериальным препаратам стафилококков, циркулирующих в многопрофильном стационаре. Проблемы медицинской микологии. 2015;17(4):58–62.
12. Шаркова ВА, Лайман ЕФ. Генетические маркеры патогенности и антибиотикорезистентности штаммов S. epidermidis и S. aureus, изолированных из различных биотопов. Дальневосточный медицинский журнал. 2013;(3):28–31.
13. Флуер ФС. Стафилококковые энтеротоксины, их свойства и роль в качестве факторов патогенности. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012;(2): 99–108.
14. Seiberling KA, Conley DB, Tripathi A, Grammer LC, Shuh L, Haines GK 3rd, Schleimer R, Kern RC. Superantigens and chronic rhinosinusitis: detection of staphylococcal exotoxins in nasal polyps. Laryngoscope. 2005;115(9):1580–5. doi:10.1097/01.mlg.0000168111.11802.9c.
15. Стукова ЕИ, Кениксфест ЮВ. Патогенетическое значение золотистого стафилококка при атопическом дерматите. Фундаментальные исследования. 2013;(7–3):680–7.
16. Баязитова ЛТ, Тюрин ЮА, Сукманская ЕО, Куликов СН. Фенотипические характеристики кокковой микрофлоры кожи при атопическом дерматите. Практическая медицина. 2007;(4):41–3.
17. Huvenne W, Hellings PW, Bachert C. Role of staphylococcal superantigens in airway disease. Int Arch Allergy Immunol. 2013;161(4): 304–14. doi:10.1159/000350329.
18. Коленчукова ОА, Смирнова СВ, Лаптева АМ. Количественный и качественный состав микрофлоры слизистой оболочки носа при полипозном риносинусите. Инфекция и иммунитет. 2016;6(4):366–72. doi: http://dx.doi.org/10.15789/2220-7619-2016-4-366-372.
Характеристики и черты | Биология для майоров I
Результаты обучения
- Понять, как наследование генотипа порождает фенотип
Каждая из семи характеристик растений гороха, которые Мендель оценивал, были выражены как одна из двух версий или признаков. Физическое выражение характеристик достигается за счет экспрессии генов на хромосомах. Генетический состав гороха состоит из двух похожих или гомологичных копий каждой хромосомы, по одной от каждого родителя.Каждая пара гомологичных хромосом имеет одинаковый линейный порядок генов. Другими словами, горох является диплоидным организмом в том смысле, что у него есть две копии каждой хромосомы. То же верно и для многих других растений и практически для всех животных. Диплоидные организмы используют мейоз для производства гаплоидных гамет, которые содержат по одной копии каждой гомологичной хромосомы, которые объединяются при оплодотворении, образуя диплоидную зиготу.
В случаях, когда один ген контролирует одну характеристику, диплоидный организм имеет две генетические копии, которые могут или не могут кодировать одну и ту же версию этой характеристики.Варианты генов, возникающие в результате мутации и существующие в одних и тех же относительных местах на гомологичных хромосомах, называются аллелями. Мендель исследовал наследование генов только с двумя формами аллелей, но обычно можно встретить более двух аллелей для любого данного гена в естественной популяции.
Фенотипы и генотипы
Два аллеля для данного гена в диплоидном организме экспрессируются и взаимодействуют, создавая физические характеристики. Наблюдаемые признаки, выраженные организмом, обозначаются как его фенотип .Основная генетическая структура организма, состоящая как из физически видимых, так и из невыраженных аллелей, называется его генотипом . Эксперименты Менделя по гибридизации демонстрируют разницу между фенотипом и генотипом. При перекрестном оплодотворении чистопородных растений, у одного из родителей которых были желтые стручки, а у другого — зеленые, все гибридные потомки F 1 имели желтые стручки. То есть гибридное потомство фенотипически идентично истинному родителю с желтыми стручками.Однако мы знаем, что аллель, подаренный родителем с зелеными стручками, не был просто утерян, потому что он снова появился у некоторых потомков F 2 . Следовательно, растения F 1 должны были генотипически отличаться от родителя с желтыми стручками.
Растения P 1 , которые Мендель использовал в своих экспериментах, были гомозиготными по признаку, который он изучал. Диплоидные организмы, которые являются гомозиготными по данному гену или локусу, имеют два идентичных аллеля для этого гена на своих гомологичных хромосомах.Родительские растения гороха Менделя всегда давали правильный результат, потому что обе произведенные гаметы несли один и тот же признак. Когда растения P 1 с контрастирующими признаками были перекрестно оплодотворены, все потомки были гетерозиготными по контрастному признаку, что означает, что их генотип отражал наличие у них разных аллелей исследуемого гена.
Доминантные и рецессивные аллели
Наше обсуждение гомозиготных и гетерозиготных организмов приводит нас к тому, почему гетерозиготное потомство F 1 было идентично одному из родителей, а не экспрессировало оба аллеля.Во всех семи характеристиках гороха один из двух контрастирующих аллелей был доминантным, а другой — рецессивным. Мендель назвал доминантный аллель выраженным единичным фактором; рецессивный аллель был назван фактором латентной единицы. Теперь мы знаем, что эти так называемые единичные факторы на самом деле являются генами на гомологичных парах хромосом. Для гена, который экспрессируется по доминантному и рецессивному типу, гомозиготные доминантные и гетерозиготные организмы будут выглядеть одинаково (то есть они будут иметь разные генотипы, но один и тот же фенотип).Рецессивный аллель будет наблюдаться только у гомозиготных рецессивных людей (Таблица 1).
Таблица 1. Наследование человека в доминантных и рецессивных паттернах | |
---|---|
Доминантные черты | Рецессивные черты |
Ахондроплазия | Альбинизм |
Брахидактилия | Муковисцидоз |
Болезнь Хантингтона | Мышечная дистрофия Дюшенна |
Синдром Марфана | Галактоземия |
Нейрофиброматоз | Фенилкетонурия |
Пик вдовы | Серповидно-клеточная анемия |
Шерстяные волосы | Болезнь Тея-Сакса |
Существует несколько соглашений для обозначения генов и аллелей.Для целей этой главы мы будем сокращать гены, используя первую букву соответствующего доминантного признака гена. Например, фиолетовый является доминирующим признаком окраски цветков гороха, поэтому ген окраски цветка будет сокращен как V (обратите внимание, что обычно обозначения генов выделяются курсивом). Кроме того, мы будем использовать прописные и строчные буквы для обозначения доминантных и рецессивных аллелей соответственно. Следовательно, мы будем называть генотип гомозиготного доминантного растения гороха с фиолетовыми цветками как VV , гомозиготного рецессивного растения гороха с белыми цветками как vv и гетерозиготного растения гороха с фиолетовыми цветками как Vv .
Квадрат Пеннета для моногибридного креста
Когда оплодотворение происходит между двумя чистопородными родителями, которые отличаются только одним признаком, процесс называется моногибридным скрещиванием , и полученное потомство является моногибридом. Мендель выполнил семь моногибридных скрещиваний с использованием контрастных признаков для каждой характеристики. Основываясь на своих результатах в поколениях F 1 и F 2 , Мендель предположил, что каждый родитель в моногибридном скрещивании вносит один из двух парных единичных факторов в каждое потомство, и все возможные комбинации единичных факторов равновероятны.
Чтобы продемонстрировать моногибридное скрещивание, рассмотрим случай истинного разведения растений гороха с желтыми и зелеными семенами гороха. Доминирующий цвет семян — желтый; следовательно, родительские генотипы были YY для растений с желтыми семенами и YY для растений с зелеными семенами, соответственно. Можно нарисовать квадрат Пеннета , разработанный британским генетиком Реджинальдом Пеннеттом, который применяет правила вероятности для предсказания возможных результатов генетического скрещивания или спаривания и их ожидаемых частот.Чтобы подготовить квадрат Пеннета, все возможные комбинации родительских аллелей перечислены вверху (для одного родителя) и сбоку (для другого родителя) сетки, представляя их мейотическую сегрегацию на гаплоидные гаметы. Затем комбинации яйцеклеток и сперматозоидов вносятся в поля в таблице, чтобы показать, какие аллели комбинируются. В каждом прямоугольнике представлен диплоидный генотип зиготы или оплодотворенной яйцеклетки, которая могла возникнуть в результате этого спаривания. Поскольку каждая возможность одинаково вероятна, соотношение генотипов можно определить с помощью квадрата Пеннета.Если тип наследования (доминантный или рецессивный) известен, можно также сделать вывод о фенотипических соотношениях. В случае моногибридного скрещивания двух чистопородных родителей каждый родитель вносит один тип аллеля. В этом случае возможен только один генотип. Все потомки имеют возраст Yy и желтые семена (рис. 1).
Рис. 1. В поколении P 0 растения гороха, которые являются истинно селекционными по доминантному желтому фенотипу, скрещиваются с растениями с рецессивным зеленым фенотипом.Это скрещивание дает гетерозиготы F 1 с желтым фенотипом. Анализ квадратов Пеннета можно использовать для прогнозирования генотипов поколения F 2 .
Самокрест одного из гетерозиготных потомков Yy может быть представлен в квадрате Пеннета 2 × 2, потому что каждый родитель может пожертвовать один из двух разных аллелей. Следовательно, потомство потенциально может иметь одну из четырех комбинаций аллелей: YY , Yy , yY или yy (Рисунок 1).Обратите внимание, что есть два способа получить генотип Yy : Y из яйцеклетки и Y из сперматозоидов, или y из яйцеклетки и Y из сперматозоидов. Обе эти возможности необходимо учитывать. Напомним, что характеристики гороха и растения Менделя вели себя одинаково при взаимных скрещиваниях. Следовательно, две возможные гетерозиготные комбинации дают потомство, которое генотипически и фенотипически идентично, несмотря на их доминантные и рецессивные аллели, происходящие от разных родителей.Они сгруппированы вместе. Поскольку оплодотворение является случайным событием, мы ожидаем, что каждая комбинация будет одинаково вероятной и для потомства будет отображаться соотношение YY : Yy : yy генотипов 1: 2: 1 (Рисунок 1). Кроме того, поскольку потомки YY и Yy имеют желтые семена и фенотипически идентичны, применяя правило суммы вероятностей, мы ожидаем, что потомство будет демонстрировать фенотипическое соотношение 3 желтых: 1 зеленых. Действительно, работая с большими размерами выборок, Мендель наблюдал приблизительно это соотношение в каждом поколении F 2 , полученном в результате скрещивания отдельных признаков.
Мендель подтвердил эти результаты, выполнив скрещивание F 3 , в котором он сам скрещивал доминантно и рецессивно экспрессирующие растения F 2 . Когда он сам скрещивал растения с зелеными семенами, у всех потомков были зеленые семена, что подтвердило, что все зеленые семена имели гомозиготные генотипы yy . Когда он сам скрестил растения F 2 с желтыми семенами, он обнаружил, что одна треть растений дает истинный результат, а две трети растений разделяются при соотношении желтых: зеленых семян 3: 1.В этом случае у истинно племенных растений были гомозиготные ( YY ) генотипы, тогда как сегрегационные растения соответствовали гетерозиготному ( Yy ) генотипу. Результат самоопыления этих растений был таким же, как у самоопыляющегося кросса F 1 .
Тест-кросс для определения доминантного фенотипа
Помимо предсказания потомства от скрещивания известных гомозиготных или гетерозиготных родителей, Мендель также разработал способ определения того, является ли организм, выражающий доминантный признак, гетерозиготой или гомозиготой.Этот метод, получивший название тестового скрещивания, до сих пор используется селекционерами растений и животных. При тестовом скрещивании доминантно-экспрессирующий организм скрещивают с организмом, который является гомозиготным рецессивным по той же характеристике. Если доминантно-экспрессирующий организм является гомозиготным, то все потомки F 1 будут гетерозиготами, экспрессирующими доминантный признак (рис. 2). В качестве альтернативы, если доминирующим экспрессирующим организмом является гетерозигота, потомство F 1 будет демонстрировать соотношение гетерозигот и рецессивных гомозигот 1: 1 (рис. 2).Тест-кросс еще раз подтверждает постулат Менделя о том, что пары единичных факторов разделяются одинаково.
Практический вопрос
Рис. 2. Тест-кросс может быть выполнен для определения того, является ли организм, экспрессирующий доминантный признак, гомозиготой или гетерозиготой.
На растениях гороха круглый горошек ( R ) преобладает над морщинистым горохом ( r ). Вы делаете тестовое скрещивание растения гороха с морщинистым горошком (генотип rr ) и растения неизвестного генотипа с круглым горошком.В итоге вы получите три растения, на каждом из которых есть круглый горошек. По этим данным, можете ли вы сказать, является ли родительское растение круглого гороха гомозиготным доминантным или гетерозиготным? Если родительское растение круглого гороха является гетерозиготным, какова вероятность того, что случайная выборка из трех потомков гороха будет круглой?
Показать ответВы не можете быть уверены в том, является ли растение гомозиготным или гетерозиготным, поскольку набор данных слишком мал: случайно все три растения могли приобрести только доминантный ген, даже если присутствует рецессивный.Если родитель круглого гороха гетерозиготен, существует одна восьмая вероятность того, что случайная выборка из трех потомков гороха будет круглой.
Многие болезни человека передаются по наследству. Здоровый человек в семье, некоторые члены которой страдают рецессивным генетическим заболеванием, может захотеть узнать, есть ли у него или нее ген, вызывающий заболевание, и какой существует риск передачи заболевания его или ее потомству. Конечно, делать тестовый кросс на людях неэтично и непрактично. Вместо этого генетики используют анализ родословных для изучения характера наследования генетических заболеваний человека (рис. 3).
Практический вопрос
Рисунок 3. Анализ родословной для Alkaptonuria
Алкаптонурия — это рецессивное генетическое заболевание, при котором две аминокислоты, фенилаланин и тирозин, не метаболизируются должным образом. У пораженных людей может быть потемневшая кожа и коричневая моча, могут возникнуть повреждения суставов и другие осложнения. В этой родословной люди с заболеванием обозначены синим цветом и имеют генотип аа. Незараженные особи обозначены желтым цветом и имеют генотип AA или Aa.Обратите внимание, что часто можно определить генотип человека по генотипу его потомства. Например, если ни один из родителей не страдает заболеванием, а их ребенок страдает, они должны быть гетерозиготными. Два человека в родословной имеют незатронутый фенотип, но неизвестный генотип. Поскольку у них нет заболевания, у них должен быть хотя бы один нормальный аллель, чтобы их генотип получил оценку «А?» обозначение.
Каковы генотипы людей, помеченных 1, 2 и 3?
Показать ответОсобь 1 имеет генотип aa .Особь 2 имеет генотип Aa . Особь 3 имеет генотип Aa .
Вкратце: Характеристики и черты
При скрещивании чистопородных или гомозиготных особей, различающихся по определенному признаку, все потомки будут гетерозиготами по этому признаку. Если признаки наследуются как доминантные и рецессивные, все потомки F 1 будут демонстрировать тот же фенотип, что и родитель, гомозиготный по доминантному признаку. Если эти гетерозиготные потомки будут самокрещены, полученное потомство F 2 будет с равной вероятностью унаследовать гаметы, несущие доминантный или рецессивный признак, давая потомство, из которых одна четверть гомозиготно доминантна, половина — гетерозиготна, а одна четверть — гомозиготный рецессивный.Поскольку гомозиготные доминантные и гетерозиготные особи фенотипически идентичны, наблюдаемые признаки у потомства F 2 будут демонстрировать соотношение трех доминантных и одного рецессивного.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
Биологические характеристики — обзор
1. Модели вдоль континуума
Физические и биологические характеристики явно меняются от истока к устьям рек.Река расширяется, углубляется и становится более мутной вниз по течению, часто удаляя часть дна из фотической зоны. Затенение ручья от прибрежных деревьев уменьшается, с соответствующим увеличением процента поверхности, получающей прямое солнечное излучение. В то же время значения относительной важности автохтонного (внутреннего) и аллохтонного углерода для энергетических бюджетов изменяются вместе с соотношением производства и дыхания. В результате этих и других изменений среды обитания фауна беспозвоночных претерпевает резкие изменения в видовом составе, относительной численности и функциональных группах питания.
Этот целостный взгляд на реку не был синтезирован до формирования концепции речного континуума (ПКР) группой водных экологов, работающих в лиственных ручьях умеренного пояса в Северной Америке (Vannote et al ., 1980; Sedell et al ., 1989). Эта важная теория оказалась одной из самых обсуждаемых в последние десятилетия, и уже сам по себе этот факт вносит свой вклад в ключевую роль, которую она сыграла в водной экологии. Отдельные гипотезы в RCC получили как поддержку, так и критику (в качестве примеров последней см. Winterbourn, 1982; Statzner and Higler, 1985; Junk et al., 1989 г .; Торп и Деонг, 1994). Наша цель — не защищать или критиковать эту целостную экосистемную концепцию; вместо этого мы хотим познакомить вас с некоторыми из его прогнозов, поскольку они могут повлиять на ваше понимание среды обитания и экологии лотических беспозвоночных. Поскольку RCC был первоначально разработан на основе исследований относительно нетронутых североамериканских водотоков с заросшими лесами истоками (см. Рис. 1B), следующие комментарии могут быть неприменимы к сообществам ручных беспозвоночных в других биомах или регионах мира.
Концепция речного континуума опирается на три теоретических опоры. Первый принцип заключается в том, что сообщества ручьев возникают в ответ на непрерывный градиент физических переменных, присутствующих от истока к устью; эта точка зрения контрастирует с предыдущим изображением естественных водотоков как ряда разобщенных сообществ, идущих вниз по течению ступенчатым образом. Второй канон состоит в том, что биотические сообщества в «увлажненном русле» реки не могут быть отделены ни от прилегающей прибрежной зоны, ни от окружающей биотической и геоморфической водосборной территории, которая направляет воду, питательные вещества и другие материалы в водную экосистему.Последний постулат заключается в том, что природа сообщества ниже по течению неразрывно связана с процессами, происходящими выше по течению (это было оспорено для пойменных рек Junk et al ., 1989).
Из многих физических, химических и биологических прогнозов, сделанных RCC, наиболее актуальным для понимания экологии беспозвоночных является продольное изменение относительной численности функциональных групп питания и их пищевых ресурсов. Предлагаемые отношения между размером потока и прогрессивными изменениями в составе сообщества показаны на Рисунке 6.Как гетеротрофы, беспозвоночные потребляют живое и / или мертвое органическое вещество, перерабатывая его способами, характерными для нескольких «функциональных групп питания». Эти группы включают «измельчители», которые измельчают крупные частицы органического вещества (CPOM), такие как опавшие листья; «Коллекторы», которые собирают или фильтруют CPOM, мелкодисперсные органические вещества (FPOM) и / или живые дрейфующие организмы; «Травокосы» или «скребки», которые удаляют водоросли или другие ауфвухи, растущие на камнях или других субстратах; и «хищники», которые могут включать плотоядных и некоторых травоядных.
РИСУНОК 6. Прогнозируемая взаимосвязь между размером потока и структурными и функциональными характеристиками пресноводной экосистемы, воплощенная в концепции речного континуума. P / R относится к соотношению выработки и дыхания.
(из рис. 1 в Vannote et al. ., 1980)Традиционным способом присвоения функциональной метки кормления стадиям жизни конкретного вида было наблюдение за пищевым поведением организма (предпочтительно в полевых условиях) или анализировать его содержимое кишечника на сезонной основе (например,г., Бенке и Уоллес, 1997). Эта задача требует времени и может быть непрактичной для некоторых таксонов. Ссылки на пищевые ресурсы и пищевое поведение видов или более крупных таксономических категорий содержатся во многих исследовательских работах (примеры см. В главах этой книги, а также в таблицах и ссылках на водных насекомых в Merritt and Cummins, 1996). Однако опасность полагаться на общие источники заключается в хорошо установленном наблюдении, что функциональные классификации кормления могут значительно различаться в зависимости от стадии жизненного цикла, сезона и других экологических характеристик; также трудно отнести всеядных к какой-либо одной или постоянной функциональной группе кормления (см. сводку некоторых ограничений этого метода в Mihuc, 1997).Подход, позволяющий преодолеть некоторые из этих проблем, заключается в построении пищевых сетей с использованием данных о содержании стабильных изотопов и / или жирных кислот в продуцентах (растворенное органическое вещество в живых наземных и водных растениях) и водных потребителях; эти данные отражают совокупный характер питания пресноводных беспозвоночных за период до 3 месяцев (например, Thorp et al ., 1998).
RCC прогнозирует, что в сообществах беспозвоночных в верховьях рек с их тяжелым пологом из прибрежных деревьев будут преобладать измельчители и коллекторы.По мере того, как поток расширяется и больше света достигает поверхности воды, увеличивается автохтонная продукция бентосных водорослей и корневых макрофитов, что позволяет создать значительную фауну травоядных животных; количество измельчителей должно резко снизиться на этих средних участках реки. Дальше вниз по течению река углубляется, так что большая часть дна оказывается ниже фотической зоны (предположительно ограничивая автотрофную продукцию в реке), и предполагается, что канал достаточно широк, чтобы исключить любое существенное поступление аллохтонной продукции из прибрежной зоны.Ожидается, что на этом участке реки высокого порядка сборщики-фильтраторы будут доминировать в экосистеме. Эти выводы о первичных источниках органического вещества в отношении крупных рек были сильно оспорены как сторонниками концепции пульсаций паводков (Junk et al ., 1989), которые подчеркивают важность аллохтонной продукции, генерируемой на поймах рек, так и сторонниками концепции речной продуктивности (Thorp and Delong, 1994), в которой подчеркивается большее значение первичной продукции в ручье (автохтонной) для вторичной (животной) продукции, особенно на более высоких трофических уровнях.
Биология — характеристики жизни и принципы
Что такое биология? Проще говоря, это исследование жизни во всем ее величии. Биология касается всех форм жизни, от очень маленьких водорослей до очень большого слона. Но как мы узнаем, что что-то живое? Например, вирус жив или мертв? Чтобы ответить на эти вопросы, биологи создали набор критериев, называемых «характеристиками жизни».
Характеристики жизни
Живые существа включают как видимый мир животных, растений и грибов, так и невидимый мир бактерий и вирусов.На базовом уровне можно сказать, что жизни заказано . Организмы имеют чрезвычайно сложную организацию. Все мы знакомы со сложными системами основной единицы жизни — клетки.
Жизнь может «работать». Нет, это не означает, что все животные пригодны для работы. Это означает, что живые существа могут получать энергию из окружающей среды. Эта энергия в форме пищи преобразуется для поддержания метаболических процессов и для выживания.
Жизнь растет и развивается .Это означает больше, чем просто копирование или увеличение размера. Живые организмы также обладают способностью восстанавливать и восстанавливать себя при травмах.
Жизнь может воспроизвести . Вы когда-нибудь видели размножение грязи? Я так не думаю. Жизнь может исходить только от других живых существ.
Жизнь может ответить . Вспомните, когда вы в последний раз случайно ударили ногой. Практически сразу вы вздрогнули от боли. Для жизни характерна такая реакция на раздражители.
Наконец, life может адаптироваться и реагировать на требования, предъявляемые к нему окружающей средой. Есть три основных типа адаптации, которые могут происходить у высших организмов.
- Обратимые изменения происходят в ответ на изменения в окружающей среде. Допустим, вы живете на уровне моря и путешествуете в гористую местность. Вы можете начать испытывать затрудненное дыхание и учащение пульса в результате изменения высоты. Эти симптомы исчезнут, когда вы вернетесь на уровень моря.
- Соматические изменения происходят в результате продолжительных изменений окружающей среды. Используя предыдущий пример, если бы вы оставались в горной местности в течение длительного времени, вы бы заметили, что ваш пульс начал бы замедляться, и вы бы начали нормально дышать. Соматические изменения также обратимы.
- Последний тип адаптации называется генотипическим (вызванный генетической мутацией). Эти изменения происходят в генетической структуре организма и необратимы.Примером может служить развитие устойчивости насекомых и пауков к пестицидам.
Таким образом, жизнь организована, «работает», растет, воспроизводится, реагирует на стимулы и приспосабливается. Эти характеристики составляют основу изучения биологии.
Основные принципы биологии
Основа биологии в том виде, в котором она существует сегодня, основана на пяти основных принципах. Это клеточная теория, теория генов, эволюция, гомеостаз и законы термодинамики.
- Теория клеток: все живые организмы состоят из клеток.Клетка — основная единица жизни.
- Теория генов: черты наследуются посредством передачи генов. Гены расположены на хромосомах и состоят из ДНК.
- Эволюция: любое генетическое изменение в популяции, передающееся по наследству от нескольких поколений. Эти изменения могут быть маленькими или большими, заметными или не очень заметными.
- Гомеостаз: способность поддерживать постоянную внутреннюю среду в ответ на изменения окружающей среды.
- Термодинамика: энергия постоянна, а преобразование энергии не полностью эффективно.
Подразделы биологии
Область биологии очень широка и может быть разделена на несколько дисциплин. В самом общем смысле эти дисциплины классифицируются в зависимости от типа изучаемого организма. Например, зоология занимается изучением животных, ботаника — изучением растений, а микробиология — изучением микроорганизмов. Эти области обучения можно разбить на несколько специализированных дисциплин. Некоторые из них включают анатомию, клеточную биологию, генетику и физиологию.
1.4: Характеристики жизни — Биология LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Характеристики жизни
- Реакция на окружающую среду
- Рост и развитие
- Размножение
- Сохранение постоянства
- Сложная химия
- Клетки
- Сводка
- Подробнее Обзор
- Он реагирует на окружающую среду.
- Растет и развивается.
- Производит потомство.
- Поддерживает гомеостаз.
- Имеет сложный химический состав.
- Состоит из ячеек.
- Все живые существа обнаруживают изменения в окружающей среде и реагируют на них.
- Все живое растет и развивается.
- Все живые существа способны к воспроизводству — процессу, посредством которого живые существа рождают потомство.
- Все живые существа способны поддерживать постоянную внутреннюю среду благодаря гомеостазу.
- Все живые существа обладают сложной химией.
- Все формы жизни построены из клеток. Клетка — это основная единица строения и функции живых существ.
- Что включает в себя «биология»?
- Какие характеристики определяют жизнь?
- Определите метаболизм.
- Вирусы живые? Поясните свой ответ.
- Перечислите шесть характеристик всего живого.
- Определите гомеостаз.
- Что такое ячейка?
- Создание следующего поколения известно как ____________.
- Предположим, вы нашли объект, похожий на мертвую ветку. Вы задаетесь вопросом, может ли это быть палочковое насекомое. Как определить, живое ли это существо?
- Опишите свойства жизни
- Порядок может включать в себя высокоорганизованные структуры, такие как клетки, ткани, органы и системы органов.
- Взаимодействие с окружающей средой проявляется в ответ на раздражители.
- Способность воспроизводить, расти и развиваться — определяющие черты жизни.
- Концепции биологической регуляции и поддержания гомеостаза являются ключом к выживанию и определяют основные свойства жизни.
- Организмы используют энергию для поддержания своих метаболических процессов.
- Популяции организмов развиваются, чтобы произвести индивидуумов, адаптированных к своей конкретной среде.
- фототаксис : движение организма к источнику света или от него
- ген : единица наследственности; функциональные единицы хромосом, которые определяют конкретные характеристики путем кодирования определенных белков
- хемотаксис : движение клетки или организма в ответ на химический стимулятор
Что общего у бактерии и кита?
Есть ли у них общие характеристики с нами? Все живые организмы, от мельчайших бактерий до самых крупных китов, обладают определенными характеристиками жизни.Без этих характеристик не будет жизни .
Характеристики жизни
Посмотрите на приманку для уток на рис. ниже. Он очень похож на настоящую утку. Конечно, настоящие утки — живые существа. А как насчет утки-манки? Он похож на утку, но на самом деле сделан из дерева. Утка-приманка не обладает всеми характеристиками живого существа. Какие характеристики отличают настоящую утку от утки-манки? Каковы характеристики живых существ?
Эта приманка для уток выглядит как живая.Дурачит даже настоящих уток. Почему это не живое существо?
Чтобы быть классифицированным как живое существо, объект должен обладать всеми шестью из следующих характеристик:
Реагирование на окружающую среду
Все живые существа обнаруживают изменения в окружающей среде и реагируют на них.Что произойдет, если вы наступите на камень? Ничего такого; камень не отвечает, потому что он не живой. Но что, если вы думаете, что наступаете на камень, а на самом деле наступаете на панцирь черепахи? Черепаха, скорее всего, ответит движением — она может даже щелкнуть вас!
Рост и развитие
Все живое растет и развивается. Например, семя растения может выглядеть как безжизненная галька, но при правильных условиях оно вырастет и превратится в растение. Животные тоже растут и развиваются. Посмотрите на животных в Рис. ниже.Как изменятся головастики, когда они вырастут и превратятся во взрослых лягушек?
Головастики претерпевают множество изменений, чтобы стать взрослыми лягушками.
Репродукция
Все живые существа способны к воспроизводству. Воспроизведение — это процесс, при котором живые существа дают потомство. Воспроизведение может быть таким же простым, как деление одной клетки с образованием двух дочерних клеток. Однако в целом все намного сложнее. Тем не менее, независимо от того, является ли живое существо огромным китом или микроскопической бактерией, оно способно к размножению.
Сохранять постоянство
Все живые существа способны поддерживать более или менее постоянную внутреннюю среду. Они сохраняют относительную стабильность внутри независимо от окружающих условий. Процесс поддержания стабильной внутренней среды называется гомеостаз . Например, люди поддерживают стабильную внутреннюю температуру тела. Если вы выйдете на улицу при температуре воздуха ниже нуля, ваше тело не замерзнет. Вместо этого с помощью дрожи и других средств он поддерживает стабильную внутреннюю температуру.
Комплексная химия
Все живые существа — даже самые простые формы жизни — имеют сложный химический состав. Живые существа состоят из больших сложных молекул, и они также претерпевают множество сложных химических изменений, чтобы остаться в живых. Тысячи (или больше) этих химических реакций происходят в каждой клетке в любой момент. Метаболизм — это совокупность всех биохимических реакций, происходящих в клетке или организме. Сложная химия необходима для выполнения всех жизненных функций.
Ячейки
Все формы жизни построены по крайней мере из одной клетки. Ячейка — это основная единица строения и функций живых существ. Снаружи живые существа могут сильно отличаться друг от друга, но их клетки очень похожи. Сравните человеческие клетки слева на рис. , рис. ниже, и клетки лука справа, на рис. , ниже. Чем они похожи? Если вы нажмете на анимацию под названием « Внутри ячейки » по приведенной ниже ссылке, вы сможете заглянуть внутрь ячейки и увидеть ее внутреннюю структуру.http://bio-alive.com/animations/cell-biology.htm
Клетки человека (слева). Луковые клетки (справа). Если вы посмотрите на клетки под микроскопом, вы можете увидеть вот что.
Сводка
Узнать больше
Используйте этот ресурс, чтобы ответить на следующие вопросы.
Обзор
1.2A: Свойства жизни — Biology LibreTexts
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
Все живые организмы обладают несколькими ключевыми характеристиками или функциями: порядок, чувствительность или реакция на окружающую среду, размножение, рост и развитие, регуляция, гомеостаз и переработка энергии. Вместе эти восемь характеристик определяют жизнь.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Многоклеточные организмы : жаба представляет собой высокоорганизованную структуру, состоящую из клеток, тканей, органов и систем органов.Заказать
Организмы — это высокоорганизованные, скоординированные структуры, состоящие из одной или нескольких клеток. Даже очень простые одноклеточные организмы чрезвычайно сложны: внутри каждой клетки атомы составляют молекулы; они, в свою очередь, составляют клеточные органеллы и другие клеточные включения. В многоклеточных организмах подобные клетки образуют ткани. Ткани, в свою очередь, вместе создают органы (структуры тела с определенной функцией). Органы работают вместе, образуя системы органов.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Ответ на стимулы : Листья этого чувствительного растения (Mimosa pudica) мгновенно опускаются и складываются при прикосновении.Через несколько минут растение приходит в норму.Чувствительность или реакция на стимулы
Организмы могут реагировать на различные раздражители. Например, растения могут расти к источнику света, взбираться на заборы и стены или реагировать на прикосновения. Даже крошечные бактерии могут двигаться к химическим веществам или от них (процесс, называемый хемотаксисом) или свету (фототаксис). Движение к стимулу считается положительной реакцией, а движение от стимула — отрицательной.
Репродукция
Одноклеточные организмы размножаются путем первого дублирования своей ДНК.Затем они делят его поровну, поскольку клетка готовится к делению с образованием двух новых клеток. Многоклеточные организмы часто производят специализированные репродуктивные клетки зародышевой линии, из которых формируются новые особи. Когда происходит размножение, гены, содержащие ДНК, передаются потомству организма. Эти гены гарантируют, что потомство будет принадлежать к одному виду и иметь схожие характеристики, такие как размер и форма.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Воспроизведение : Хотя нет двух одинаковых котят, эти котята унаследовали гены от обоих родителей и обладают многими схожими характеристиками.Рост и развитие
Все организмы растут и развиваются в соответствии с конкретными инструкциями, закодированными их генами. Эти гены предоставляют инструкции, которые будут управлять клеточным ростом и развитием, гарантируя, что детеныши вида вырастут и будут демонстрировать многие из тех же характеристик, что и его родители.
Постановление
Даже самые маленькие организмы сложны и требуют множества регуляторных механизмов для координации внутренних функций, реакции на раздражители и преодоления стрессов окружающей среды.Два примера внутренних функций, регулируемых в организме, — это транспорт питательных веществ и кровоток. Органы (группы тканей, работающих вместе) выполняют определенные функции, такие как перенос кислорода по всему телу, удаление отходов, доставка питательных веществ к каждой клетке и охлаждение тела.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Гомеостаз : Белые медведи (Ursus maritimus) и другие млекопитающие, живущие в покрытых льдом регионах, поддерживают температуру своего тела, выделяя тепло и уменьшая потери тепла через густой мех и плотный слой жира. под их кожей.Гомеостаз
Для правильного функционирования клетки должны иметь соответствующие условия, такие как правильная температура, pH и соответствующая концентрация различных химических веществ. Однако эти условия могут меняться от одного момента к другому. Организмы способны поддерживать внутренние условия в узком диапазоне почти постоянно, несмотря на изменения окружающей среды, благодаря гомеостазу (буквально «устойчивое состояние») — способности организма поддерживать постоянные внутренние условия. Например, организму необходимо регулировать температуру тела с помощью процесса, известного как терморегуляция.Организмы, обитающие в холодном климате, такие как белый медведь, имеют структуру тела, которая помогает им выдерживать низкие температуры и сохранять тепло тела. Структуры, которые помогают в этом типе изоляции, включают мех, перья, жир и жир. В жарком климате у организмов есть методы (например, потоотделение у людей или одышка у собак), которые помогают им отводить избыточное тепло тела.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Обработка энергии : Калифорнийский кондор (Gymnogyps californianus) использует химическую энергию, полученную из пищи, для обеспечения полета.Энергетика
Все организмы используют источник энергии для своей метаболической деятельности. Некоторые организмы улавливают энергию солнца и превращают ее в химическую энергию в пище; другие используют химическую энергию в молекулах, которые они принимают в пищу.
Рис. \ (\ PageIndex {1} \): Адаптация у плоскохвостой рогатой ящерицы. : Эта ящерица имеет сплющенное тело и окраску, которая помогает маскировать его, и оба эти свойства являются адаптивными, помогая ей избегать хищников.Evolution
По мере того, как популяция организмов взаимодействует с окружающей средой, особи с чертами, способствующими воспроизводству и выживанию в этой конкретной среде, оставляют больше потомства.Со временем эти полезные черты (так называемые адаптации) станут более распространенными среди населения. Этот процесс, изменяющийся во времени, называется эволюцией, и это один из процессов, которые объясняют разнообразие видов, наблюдаемых в биологии. Адаптации помогают организмам выжить в своих экологических нишах, и адаптивные черты могут быть структурными, поведенческими или физиологическими; как таковые адаптации часто связаны с другими свойствами организмов, такими как гомеостаз, размножение, рост и развитие.
Ключевые моменты
Ключевые термины
границ | Порядок через беспорядок: характерная изменчивость систем
Введение
Случайность наблюдается во множестве природных процессов (Rajdl et al., 2017). Его существование и, что более важно, роль в различных процессах развития были определены и задокументированы (Longo and Bertolotti, 2017). Принципы случайного / дарвиновского отбора частично зависят от вероятностных законов, относящихся к случайным событиям, в то время как молекулярная биология основана на детерминированных предпосылках, которые рассматривают случайность как «шум». Недавние данные показали, что внутриклеточные пути имеют естественное стохастическое измерение (Heams, 2014; Ramsey, 2016). Понятие случайности используется в научной литературе по-разному с неоднозначной связью.Термин «случайность» используется в некоторых исследованиях как заменитель беспорядка в термодинамическом смысле. Примером этого является его использование для нуклеотидных замен в последовательности ДНК (Zhang and Gerstein, 2003). При разных настройках «случайный» используется для обозначения вариации. Это демонстрируется, когда речь идет об эволюции предковой последовательности ДНК в различных формах в популяции организмов одного и того же вида (Birky et al., 2010). Термин «случайность» также используется в отношении сложности биологических систем (Varella, 2018; El-Haj et al., 2019; Илан, 2019б, в, г). Кроме того, этот термин иногда можно использовать для описания зашумленного или стохастического поведения систем, подчеркивая некоторый тип непредсказуемости этих структур (Trewavas, 2006; Tsimring, 2014; El-Haj et al., 2019; Ilan, 2020). Случайность также имеет некоторые эволюционные последствия, когда вариативность и вероятность связаны с адаптацией (Latta, 2008, 2010).
Целью данной статьи является предоставление некоторых примеров, в которых термин «случайность» используется и может играть некоторый тип причинности в естественных процессах.В нашем исследовании приведены примеры естественной тенденции к случайности, наблюдаемой в различных системах при определенных условиях. Мы предлагаем концепцию использования случайности для улучшения процессов и функций.
Случайность в биологии
Случайность, определяемая как очевидное отсутствие закономерности или предсказуемости событий, характеризующая многие биологические системы и, более того, фундаментальная для их правильного функционирования (Ilan, 2019a, b, c). Биологическая система может проявлять противоречивые взаимоотношения со случайностью.Трудно подтвердить, что очевидные случайные события действительно случайны. Различие между чисто случайными и частично случайными вариациями важно для понимания природы и эволюции биологических систем. Врожденная предвзятость предотвращает полную случайность. Совершенно непредвзятые случайные изменения в устойчивой сложной системе невозможны в силу ограничений, налагаемых внутренней организацией системы (Warren et al., 2018). Модели кинетических уравнений реакции-диффузии используются для описания микроскопической динамики биологических популяций (Cordier, 2016).
В отличие от случайности, описываемой в физике, диапазон возможностей в биологии не предоставляется, а скорее случайным образом со-конституируется (Longo et al., 2012, 2015; Buiatti and Longo, 2013; Montevil et al., 2016). Случайность — это особенность эволюционной биологии и генетики (Heams, 2014). Биологические объекты отличаются разнообразием, случайностью и могут подвергаться нерегулярным и непредсказуемым изменениям (Montevil et al., 2016). Дарвин предположил, что случайные изменения порождают новые живые формы жизни.Он предположил, что вариации, не связанные с выбранной позже функцией, являются двигателем эволюции посредством естественного отбора. Организмы эволюционировали, чтобы адаптироваться к изменчивости на молекулярном уровне. Успешная эволюция микроорганизмов частично объясняется их способностью адаптироваться к непредсказуемым изменениям в окружающей их среде. Изменения варьируются от детерминированных механизмов до случайности на уровне клеточных путей. Неодарвинизм выражал «слепой случай» как источник вариаций.Кроме того, спонтанные и индуцированные механизмы фенотипической адаптации указывают на роль случайности и ограничений в микробной фенотипической адаптации (van Boxtel et al., 2017). Различают отбор, который воздействует на любое фенотипическое различие, и ответ на отбор, который происходит, когда фенотипические различия передаются по наследству. Он отличает естественный отбор, связанный с фильтрацией вариаций, от разработки новых вариантов в результате отбора (Latta, 2010; Hardy et al., 2018). Отбор может быть основан на генетической изменчивости или на условно естественной изменчивости (Hermisson and Wagner, 2004; Ledon-Rettig et al., 2014; Paaby and Rockman, 2014).
Организмы — это особые объекты, которые отличаются друг от друга и претерпевают непредсказуемые изменения. Вариабельность биологических систем можно рассматривать как способствующий их функционированию (Clarke and Crame, 2010; Farahpour et al., 2018). Случайность можно рассматривать как свойство причинных процессов, способствующих сложному функционированию системы (Илан, 2019e; Кениг и Илан, 2019; Хури и Илан, 2019).Случайный генетический дрейф принимается как случайные колебания количества вариантов генов в популяции (Lynch et al., 2016). Шумное или стохастическое поведение систем может быть частью их динамического поведения в ответ на различные внутренние и внешние триггеры. Он описывает этот тип систем как стохастические динамические системы, а не как жесткие, неадаптируемые и не реагирующие на триггеры (Freeman et al., 2001).
Хаос относится к явному беспорядку, возникающему в детерминированных системах, которые очень чувствительны к начальным условиям.В рамках теории динамических систем с сильной зависимостью от начальных условий и случайности хаос может увеличить непредсказуемость эволюции, но не может полностью подорвать ее предсказуемость (Rego-Costa et al., 2018). В процессе эволюции хаос может усиливаться при соответствующих условиях из-за конкурентных взаимодействий. Популяции развиваются в ответ на изменение окружающей среды, которое влияет на эволюцию структур, склонных к хаосу. Силы окружающей среды могут снизить вероятность хаоса за счет уменьшения хаотических колебаний (Rego-Costa et al., 2018).
Описаны случаи упорядочения в организме человека, связанные с развитием болезней; эта концепция основана на представлении о том, что природное разнообразие определяется дискретностью и порядком (Alberch, 1989). Современные схемы биологических систем страдают от отсутствия точных определений. Термин «гетерохрония» относится как к процессу развития, так и к эволюционному паттерну, которые представляют собой микроэволюционные процессы адаптации в местных популяциях при отборе, соответственно, макроэволюционный паттерн, основанный на неопределенных внутренних законах формы (Alberch and Blanco, 1996).Было предложено уменьшить зависимость времени и фокуса гетерохронии от организации последовательностей онтогенетических событий. Отбор в онтогенезе может привести к эволюции процесса развития (Blanco and Alberch, 1992). Было высказано предположение, что морфология конечностей изменяется во время эволюции, подразумевая, что ограничения развития влияют на морфологическое эволюционное развитие (Oster et al., 1988). Связь между онтогенезом и филогенезом включает различные онтогенетические паттерны и сложные биологические системы.Молекулярная гетерохрония требует линейной или строго иерархической структуры генной регуляции развития, наряду с изоморфизмом между генетическими мутациями и морфологическими изменениями (Alberch and Blanco, 1996).
Два философских подхода объяснили порядок в природе. Классический неодарвинизм, также называемый «экстерналистской» концептуальной позицией, основан на принятии естественного отбора как метода упорядочивания в эволюции. Свойства физической и биотической среды определяют давление отбора, которое приводит к окончательному естественному отбору.В этих условиях дискретность и порядок разнообразия отражают топографию адаптивного ландшафта. Вторая позиция, именуемая «интерналистским» подходом, приписывает порядок в природе эмерджентным свойствам порождающих правил. Было высказано предположение, что «гены и развитие не могут быть разделены на разные уровни взаимодействия» (Alberch, 1989). Связи между эволюцией, развитием и патологиями лежат в основе развития биологических систем и макроэволюции (Diogo et al., 2017). Они были предложены в качестве инструментов для понимания человеческих аномалий и вариаций, гомеотических трансформаций и ассоциаций мышечно-скелетных мышц конечностей и лицевых мышц. Кроме того, они были предложены для объяснения ограничений развития, связанных с врожденными дефектами, эволюцией человека, трисомиями 13, 18, 21 и другими расстройствами (Diogo et al., 2015).
Центральная догма молекулярной биологии, согласно которой функциональный порядок на высоком уровне является прямым результатом порядка на молекулярном уровне, была предложена Криком и Ватсоном.Они признали влияние работы Шредингера на свое мышление (Cobb, 2017; Noble, 2017). Купец (2014) уже описал две проблемы, возникающие при таком подходе. Во-первых, основная догма относится только к информации о последовательности, которая передается от ДНК к белкам. Хотя целевые молекулярные механизмы регулируют функцию, нет гарантии, что функциональность будет очевидна на молекулярном уровне. Это происходит потому, что требуется множественная корреляция между шаблонами связывания и функциональными процессами на более высоком уровне, чтобы идентифицировать задействованные функциональные возможности.Без этой корреляции узоры привязки кажутся случайными. Вторая проблема заключается в том, что, как утверждал Шредингер в отношении физики, молекулы в организме не могут избежать стохастичности (Kupiec, 2009; Deaton and Bird, 2011; Corre et al., 2014; Noble, 2017). . Конкурентные преимущества и агрессивность определенных видов были описаны в различных биологических системах как факторы, способствующие отбору (Ravinski, 1982; Rawinski and Maleclri, 1984).
Случайность и биоразнообразие
Окружающая среда пространственно неоднородна, и этот атрибут влияет на эффективность минутной динамики на локальном уровне (Ornstein, 1989).Это предотвращает синхронизацию локально развивающихся колебаний, приводя к состоянию, в котором одна форма случайности уменьшает влияние других форм случайности в системе (Szolnoki and Perc, 2016). Тот факт, что глобальные колебания редко отмечаются в биологических системах, частично лежит в основе биоразнообразия (Buiatti and Longo, 2013).
Случайность в биологических функциях
Случайность не обязательно означает отсутствие функции. Фактически, он используется организмами для создания функциональности (Noble, 2017).Эта идея противоречит утверждению Шредингера о том, что фенотипический порядок создается на молекулярном уровне, что является основной догмой молекулярной биологии. Живые системы действуют сложным, а иногда и нерегулярным образом, что трудно предсказать. Например, во многих биологических системах клетки скапливаются в пространственно неоднородных пространствах, связываясь с биомолекулами, деятельность которых контролируется случайными силами. Эта форма случайности приводит к набору точно скоординированных биологических функций, таких как транскрипция, трансляция, биогенез рибосом, репликация хромосом и метаболизм, а также к сложному поведению (Bertolaso et al., 2015; Fels, 2018; Илан, 2019c, e; Илан-Бер и Илан, 2019).
Модели, использующие линейные и нелинейные дифференциальные уравнения, могут улавливать сложные биохимические и генетические реакции тканей и клеток. Для случаев, когда характеристики сотовой связи являются стохастическими, например, во время ответов одной ячейки, было показано, что добавление случайности улучшает отдельные детерминированные модели (Selvarajoo, 2018). Таким образом, случайность может быть полезна для моделирования систем и инженерного управления системами (Brandao et al., 2016). В частности, стохастичность может быть увеличена с помощью подходов к молекулярному моделированию в атомарном масштабе (Earnest et al., 2018).
Случайность — это один из методов, который может быть полезен для создания порядка. Например, это очевидно в биологической самоорганизации, наблюдаемой в делящихся клетках, где микротрубочки связываются с митотическими кинетохорами обычным образом (Ilan, 2019c, e; Ilan-Ber and Ilan, 2019). Каждая сестринская кинетохора образует аксессуары микротрубочек к одному полюсу веретена.Порядок, в котором разворачивается этот процесс, различается от клетки к клетке в соответствии с различным расположением кинетохор и полюсов веретена, а также случайностью прикрепления исходных микротрубочек. Несмотря на это, результат воспроизводится с высокой точностью благодаря процессу хромосомной сегрегации, который позволяет избежать неправильного прикрепления микротрубочек (Lampson and Grishchuk, 2017). Таким образом, определенная степень порядка или контроля достигается за счет начального состояния стохастичности.
Гены белков и случайность
За последние два десятилетия было высказано предположение, что экспрессия генов может включать стохастические процессы (Gandrillon et al., 2012; Boettiger, 2013). Генетические схемы, контролирующие клеточные функции, подвержены стохастическим колебаниям, «шуму», которые играют важную роль в ключевых клеточных действиях. Например, шум действует в микробных и эукариотических клетках, регулируя экспрессию генов и внося свой вклад в стратегии дифференцировки, которые действуют во всех популяциях клеток (Eldar and Elowitz, 2010).
Изогенные клетки, культивируемые в аналогичной среде, обнаруживают случайные вариации экспрессии генов. Регулирование экспрессии генов включает реакции между конечным числом молекул, которые приводят к случайности динамики экспрессии генов (Phillips et al., 2017). Активность экспрессии генов неоднородна, в то время как молекулярные этапы и механизмы транскрипции и трансляции включают случайность на многих уровнях. Например, изменения в митохондриальном составе каждой клетки вносят вклад в неоднородность урожайности генов, а также в фенотипическое разнообразие (Guantes et al., 2016).
Второй закон термодинамики гласит, что энтропия изолированной системы может только увеличиваться. Поскольку энтропия определяет степень случайности, ожидается, что беспорядок со временем будет увеличиваться.Что касается экспрессии генов, неясно, изменяется ли случайность последовательности с течением времени и согласуется ли это со вторым законом термодинамики. В недавнем исследовании случайность последовательности была исследована на основе набора статистических тестов и путем оценки изменчивости кодирующих последовательностей Escherichia coli . Было обнаружено, что древние основные / важные гены более случайны, чем менее древние специфические / несущественные гены. В соответствии со вторым законом случайность последовательности со временем увеличивалась.Более того, это изменение привело к увеличению случайности содержания GC и большей длине последовательности (Wang G. et al., 2016).
Хромосомы занимают отдельные домены, «территории» в ядре клетки. Модели неслучайной организации ядерных хромосом подразумевают роль этой платформы в их функции и в создании стабильности генома (Parada and Misteli, 2002). Хромосомные области модифицируются гистонами, которые отвечают за случайность положений нуклеосом. В отличие от равноудаленных нуклеосом, случайно расположенные нуклеосомы обладают наследственной бистабильностью (Tan et al., 2016). Прямое рекрутирование доменов активации транскрипции в ген-специфических активаторах и компонентах базального транскрипционного аппарата демонстрирует повышенный уровень случайности последовательностей. Случайность последовательностей и внутреннее структурное нарушение этих доменов важны для временного изменения ассоциаций с промоторными нуклеосомами, которые активируют транслокацию промоторных нуклеосом с последующей стимуляцией генов (Erkina and Erkine, 2016).
Анализ отдельных клеток выявил широкую стохастичность экспрессии генов, при этом отдельные гены претерпевают циклы всплесков активности и периоды бездействия.Было высказано предположение, что диапазон изменчивости организации генома влияет на функцию генома. Специфические взаимодействия хроматин-хроматин присутствуют в небольшой части клеток, и организация генома на уровне отдельных аллелей в одном и том же ядре значительно отличается. Высокая степень вариабельности характеризуется текучестью хроматиновых доменов и высокой степенью вариабельности геномных позиций границ между хроматиновыми доменами от одного аллеля к другому.Сильно изменчивый характер архитектуры генома указывает на высокую степень внутреннего шума в организации генома, что соответствует наблюдаемой стохастичности экспрессии генов. Они могут потребоваться для правильного функционирования системы (Finn and Misteli, 2019).
Неполная пенетрантность возникает, когда не все носители, несущие мутации, вызывающие генетические нарушения, развивают ассоциированное заболевание. Бывают случаи, когда только небольшая часть популяции организмов, несущих мутацию в конкретном генетическом локусе, развивает фенотип, связанный с мутацией.Неполная пенетрантность также обнаруживается в генетически идентичных популяциях в контролируемых стабильных условиях. Этот феномен указывает на наличие механизма, посредством которого создается разнообразие даже среди генетически идентичных особей, и он необходим для правильного результата (Raj et al., 2010; Streit and Sommer, 2010).
Эволюционные процессы модифицируют генетические вариации у основных видов, влияя на взаимодействия с другими видами и внутривидовые генетические вариации (Genung et al., 2010). В иммунологии теория клонального отбора объясняет функции клеток иммунной системы в ответ на специфические антигены, вторгающиеся в организм, посредством создания разнообразия специфичности антител. Это было постулировано для объяснения отсутствия иммунологического ответа на составляющие себя и связанных с ним явлений иммунологической толерантности (Burnet, 1962; Burnet and Holmes, 1962). Теория объясняет самодискриминацию, несмотря на отсутствие информации о клеточных и молекулярных основах иммунного ответа (Klinman, 1996).
Транскрипция гена может включать чрезвычайно случайные процессы. Число копий мРНК данного гена варьируется в зависимости от клетки и зависит от времени. Была разработана модель транскрипции генов в клетках с вариабельностью в интервалах, которая является как стохастической, так и детерминированной. Ставки выражали вклад различных воздействий окружающей среды (Dattani and Barahona, 2017). Байесовские регрессионные модели могут учитывать случайность генотипов в популяционных прогнозах генома.Эти модели разнообразны и коррелируют маркерные эффекты и аллельные частоты в разных популяциях (Martinez et al., 2017). Однако современные модели, используемые для прогнозирования на уровне всего генома, не учитывают случайность генотипов. Иерархические байесовские модели преодолевают это ограничение, отображая генотипы в виде случайных величин, что позволяет применять специфичные для популяции эффекты для отдельных маркеров. Кроме того, эти модели также учитывают неоднородность частот аллелей (Martinez et al., 2017).
Процессы биосинтеза белка были описаны с помощью детерминированных концептуальных моделей (Cobb, 2017).Механистическое понимание этих процессов привело к их уточнению и разработке новых моделей. Метод, с помощью которого создаются белки, подобно другим системам, может включать детерминированный подход и при определенных условиях некоторую степень случайности (Choi et al., 2010; Phillips et al., 2016). В этом случае случайность может возникать из-за отчетливого стохастического характера химической реактивности («внутренний» шум), вариабельности среди клеток количества молекул, участвующих в экспрессии генов, или интервалов событий клеточного цикла («внешний» шум ), таких как репликация ДНК и деление клеток (Longo and Hasty, 2006; Soltani et al., 2016).
Число копий белка варьируется в зависимости от клетки. Поскольку период полужизни белка эквивалентен длине клеточного цикла, согласие заключается в том, что случайность времени деления клеток может создавать дополнительную межклеточную изменчивость уровней белка. Оценка шума на уровне белков — время от времени, когда период клеточного цикла следует распределению вероятностей — показала, что он может иметь составляющие, возникающие в результате стохастической экспрессии, разделяющей асимметрию во время деления клеток и случайных событий деления клеток.Внешний шум, генерируемый во время периодов случайного деления клеток, влияет на количество белков и компоненты внутреннего шума (Soltani et al., 2016).
Параметр случайности в ферментативных реакциях
Продемонстрированы временные колебания каталитических скоростей одноферментных реакций, которые изменяются между двумя активными состояниями. Кроме того, параметр случайности может быть полезен в моделях, в которых конформационные различия возникают между двумя свободными конформерами фермента.Ферментативные вариации производят уравнение не Михаэлиса-Ментен и связаны с динамической кооперативностью. Параметр случайности отражает динамический беспорядок структуры, который сходится к единице при увеличении концентрации субстратов (Singh and Chaudhury, 2017). Параметр случайности не равнялся единице при количествах субстрата от среднего до высокого при оценке активности одного фермента в присутствии множества субстратов. Это предполагает наличие множества стадий, ограничивающих скорость реакции, и сдвигов между свободным ферментом и комплексами фермент-субстрат (Singh and Chaudhury, 2018).Другим примером является катализируемый ферментами синтез сополиэфиров поли (3-гидроксибутират-бутиленсукцинат), который показал случайное макромолекулярное поведение, коррелированное со временем реакции, длиной цепи олигомера и выбранным растворителем (Debuissy et al., 2016).
Традиционная теория ферментативного ингибирования использует детерминированный подход для количественного определения влияния ингибиторов на ферментативные реакции. Однако наличие внутренней случайности меняет представление о режимах торможения.Стохастические вариации на уровне одного фермента могут привести к состоянию, когда ингибиторы действуют как активаторы. Например, молекулы, которые ингибируют ферменты при увеличении концентрации субстрата, могут вызывать немонотонную реакцию на дозу при снижении концентрации (Robin et al., 2018).
Случайность: от микробов до растений и животных
Клетка, подвергшаяся воздействию новой среды, демонстрирует транскрипционный ответ, который контролируется ее историей. Кроме того, случайность способствует реакции на новую среду.Для дрожжевых клеток изменение их скорости зависит от предварительной доступности питательных веществ. Например, клеточная память о долгосрочном воздействии глюкозы снижает активацию GAL с высокой степенью вариабельности среди клеток, в то время как воздействие других питательных веществ может способствовать единообразным ответам (Stockwell and Rifkin, 2017). Модель поляризации дрожжей показала, что нечеткие стохастические сети являются подходящим выбором для моделирования систем с неопределенной информацией (Liu et al., 2016). Мера случайности нейронных всплесков, энтропийный фактор, была предложена на основе энтропии Шеннона доли всплесков во временном интервале.Энтропийные факторы оценивали по экспериментальным данным спонтанной активности в первичной зрительной коре макак и сравнивали с теоретическими значениями, полученными на моделях процесса обновления. Повышенная вариабельность количества спайков была связана с увеличением предсказуемости, на что указывает энтропийный фактор (Rajdl et al., 2017).
Люди ассимилируют интуитивную статистику с другими когнитивными областями, оценивая случайность события. У шимпанзе, как и у людей, есть предположение о случайной выборке, которое может быть отклонено при определенных условиях, и они могут использовать данные о психическом состоянии, чтобы оценить, требуется ли это.Шимпанзе выбирают на основе пропорциональных данных, при этом им не хватает информации о выборе экспериментаторами и предвзятом отношении к конкретным типам пищи, которые они склонны рисовать вслепую. Однако, когда предвзятые экспериментаторы получали визуальный доступ, они игнорировали статистические данные и выбирали их на основе своих предубеждений (Eckert et al., 2018).
Катастрофические перестройки генома могут происходить спонтанно, а затем стабилизироваться во время соматического роста растений, что приводит к появлению новых фенотипов винограда ( Vitis vinifera ).Цветные соматические варианты связаны с событиями делеции неясного происхождения. Подтвержденные кластерные контрольные точки, связанные с внутрихромосомными и межхромосомными транслокациями между тремя группами сцепления, фланкируют удаленные фрагменты в одной копии каждой из затронутых хромосом. Случайность направления перегруппированных фрагментов, выровненных по форме, подобной хромотрипсису, сгенерированной после разрыва хромосомы и незаконного воссоединения (Carbonell-Bejerano et al., 2017).
Наконец, случайность в движении животных имеет отношение к перемещению особей внутри групп животных.Это способствует компактности стада, позволяя дезинтегрировать небольшие группы в пользу более компактной структуры и тем самым сокращая расстояния до центра стада (Ose and Ohmann, 2017).
Случайность в физике
Энтропия перестановки и сетевая энтропия — это разные типы энтропии, описываемые в сетях эпсилон-рекуррентности и используемые для определения степени случайности в первичной динамике систем. Оба показывают изменения в динамических характеристиках вариаций скорости потока.Два типа динамики, низкоразмерный детерминированный хаос в ближнем поле, управляемый движением крупномасштабных вихрей, и многомерный хаос в дальнем поле, создающий турбулентный шлейф, были распознаны по многомасштабной сложности: плоскость энтропийной причинности (Takagi et al., 2017).
Случайность приводит к каскадным сбоям пространственно взаимозависимых сетей. Исследовано влияние случайности карт зависимостей на прочность взаимозависимых решетчатых сетей.Приблизительная энтропия (ApEn) используется для отражения степени случайности карт зависимостей (Yuan et al., 2016). Энтропия сигнала данного типа сигнала считается равной нулю. Однако необходимо использовать энтропийные меры для оценки величины связанных данных. Сопряженная с Фурье «полная энтропия» была связана с квантово-механическими вероятностными функциями амплитуды как мера информации в не вероятностных реальных сигналах. Эта энтропия чувствительна к степени случайности в последовательности импульсов и может различать слабые сигналы (Funkhouser et al., 2016).
Эксперименты по неупругому рассеянию нейтронов средней и высокой энергии были использованы для определения уровней энергии кристаллического электрического поля в треугольном кандидате в спиновую жидкость YbMgGaO. Было обнаружено, что случайность в уровнях кристаллического электрического поля вызывает распространение эффективных спин-1/2 g-факторов, что объясняет беспрецедентное распространение низкоэнергетических магнитных возбуждений в полностью поляризованной ферромагнитной фазе (Li et al., 2017). В другом примере пространственное распределение отдельных фотонов, генерируемых спонтанным параметрическим понижающим преобразованием, не показывает никакой пространственной модовой структуры из-за случайности их генерации, а также их некогерентных характеристик (Diogo et al., 2015).
Случайность в химии
В химии случайный беспорядок может возникать при наличии сильных взаимодействий, вопреки принятой гипотезе о том, что слабые взаимодействия между компонентами вызывают случайный беспорядок.
Свинцовый сложный перовскит Pb (In 1 / 2 Nb 1 / 2 ) O 3 имеет неоднородную структуру. Фазовые переходы в его монокристаллах объясняются изменением степени хаотичности, с которой определенный узел решетки занят атомами In и Nb.Динамические свойства этого соединения также зависят от степени случайности. Установлено, что при регулярном распределении занятых позиций In / Nb антисегнетоэлектрическая фаза стабилизируется и рост неоднородной структуры подавляется. Однако для случайно заполненных узлов фрактальная структура развивается при понижении температуры, и формируются наноразмерные сегнетоэлектрические домены (Tsukada et al., 2017).
Было показано, что последовательность физических гидрогелей полиамфолита со сбалансированным зарядом, полученная статистической сополимеризацией в воде, демонстрирует повышенную прочность, способность к самовосстановлению и вязкоупругость.Их функция была приписана динамическому развитию ионных связей через межцепочечные и внутрицепочечные связи. Эта случайность привела к образованию ионных связей с широким диапазоном прочности, от сильных связей, которые служат длительным сшиванием, до слабых связей, которые могут разрушаться и реформироваться обратимо, рассеивая энергию (Cui et al., 2016).
Гибридные солнечные элементы изготавливаются на толстых кристаллических тонких пленках из силикона. Процесс обработки поверхности с использованием кислородной плазмы был применен к ячейкам с нанопроволокой Si для повышения эффективности преобразования энергии.Характерная случайность обработанных клеток с точки зрения размеров и расстояния была связана с улучшенной способностью собирать свет (Wang H. et al., 2016). В аналогичном примере самая низкая теплопроводность массивных сплавов кремний-германий стала возможной благодаря рассеянию сплава. Теплопроводность варьировалась в зависимости от степени случайности в пространственной организации составляющих атомов (Lee et al., 2016).
Индукция механохимических превращений зависит от внедрения целевых молекул, механофоров, в эластомерные полимерные сети.Хаотичность молекулярной структуры, характерная для таких материалов, приводит к изменчивости локальных сил, действующих на отдельные механофоры (Adhikari and Makarov, 2017).
Случайность в человеческом теле
Используя концепции сложности, было предложено заменить традиционную физиологию фрактальной физиологией, в которой изменчивость отражает состояние здоровья лучше, чем в среднем (West, 2006; El-Haj et al., 2019; Ilan, 2019a, b, в, д, е). Было высказано мнение, что вариации частоты сердечных сокращений, дыхания и ходьбы гораздо более чувствительны к ранним последствиям болезни, чем их средние значения.Например, инициирование и прекращение кардиомиоцитов потенциалов действия можно рассматривать как случайные события. Происхождение случайности определяется статистическим анализом рассматриваемых событий (Song et al., 2017). Было обнаружено, что вариабельность, отмеченная в измерениях потенциала действия кардиомиоцитов, происходит из различных источников случайности, таких как проводимость ионных каналов (Tixier et al., 2017).
Нелинейные параметры, определяющие хаос, фрактальность и сложность звуковых сигналов сердца, использовались для оценки звуковых сигналов сердца от пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН).Было обнаружено, что эти параметры значительно различаются между здоровыми участниками и пациентами с ХСН, причем последние демонстрируют снижение хаотических характеристик, сложности и случайности (Yineng and Xingming, 2017).
Мультифрактальность используется для оценки физиологической изменчивости. В исследованиях временных рядов сердцебиения использовались два разных диагностических метода. Первый возник на основе открытия, что мультифрактальный спектр здоровых субъектов шире, чем мультифрактальный спектр пациентов с заболеванием.Второй был основан на данных, показывающих, что динамика сердцебиения представляет собой суперпозицию важных и некоррелированных событий, подобных Пуассону, при этом пациенты демонстрируют более высокую вероятность некоррелированных событий, подобных Пуассону, чем здоровые субъекты. Увеличение величины некоррелированных пуассоновских событий, удерживаемых сердечными сокращениями, приводит к сужению их мультифрактального спектра (Bohara et al., 2017).
В исследовании двух групп младенцев, одна из которых кормилась мягким совместно регулируемым кормлением, а другая — обычным подходом к уходу, первая группа показала меньше эпизодов апноэ и более высокую частоту дыхания, а также значительно снизила вариабельность сердечного ритма. что является потенциальным индикатором повышенного стресса.Это указывает на то, что во время совместного кормления младенцы демонстрируют учащенное дыхание. Не было обнаружено статистически значимых различий из-за диеты — формулы по сравнению с обычной диетой — в насыщении кислородом, частоте сердечных сокращений, брадикардии или высокочастотной мощности, которые являются наиболее полезными показателями вариабельности сердечного ритма (Pados et al., 2017).
Случайность в человеческом мозгу
В центральной нервной системе функциональные сети построены в соответствии с изоморфизмом между сетями в предположении, что они детерминированы.Однако функциональные сети мозга у людей из одной и той же популяции различаются из-за индивидуальных характеристик. Тем не менее, функциональные сети людей из разных популяций могут быть созданы с использованием аналогичного стохастического процесса (Fujita et al., 2017). Математическое моделирование нейронной активности показывает, что внутренняя и внешняя изменчивость поразительно похожи (Dumont et al., 2016).
Пространственное описание вертикальной организации нейронов в коре головного мозга, корковой столбчатости или мини-столбцов, связано с психиатрическими и неврологическими заболеваниями.Организация клеток из слоя III зоны Бродмана 4 коры головного мозга человека, изученная с помощью гомогенного пуассоновского процесса, показала пространственную случайность и процесс точки кластеризации линии Пуассона (Rafati et al., 2016). Случайность также преобладает в синаптической организации и составе DCV, которые являются контролируемыми секреторными органеллами, происходящими в нейронах гиппокампа. Они содержат белки, которые обеспечивают дифференцировку и синаптическую пластичность. Распространение DCV по валам и внутри синапсов следует статистике Пуассона, демонстрируя, что стохастическая структура несет функцию груза.Этот тип стохастического дизайна подтверждает важность DCV, локализованных в синапсе и дополнительных синаптических сайтах (Robinson et al., 2016).
Microglia создает сеть резидентных клеток ткани, связанную с разрешением заболеваний ЦНС. Самообновление микроглии в установившемся режиме устанавливает стохастический курс. На этапе разрешения патологических состояний дополнительная микроглия, связанная с заболеванием, удаляется апоптозом, чтобы восстановить устойчивую сеть микроглии (Tay et al., 2017).
Синапсы претерпевают изменения во время пластичности из-за изменчивости контуров спайков, проявляющейся как последовательная стохастическая и пространственная случайность. Изменчивость возникает из-за четырех особенностей конфигураций спайков: синхронное срабатывание, прерывистость / регулярность, неоднородность скоростей и неоднородность взаимных корреляций. Всплеск временной шкалы затухания тормозящих синаптических потоков, сеть интеграции и запуска, изменяется от асинхронного состояния к слабо синхронному, а затем к состоянию синхронного всплеска.Пиковая активность играет важную роль в регулировании изменчивости эффективности в асинхронных состояниях, в то время как неоднородность взаимных корреляций является основным параметром, определяющим изменчивость эффективности, когда сеть переходит в режим синхронного всплеска, как при эпилепсии (Robinson et al., 2016).
Электроэнцефалография (ЭЭГ) фиксирует репрезентативные сигналы, содержащие данные, относящиеся к функции мозга, и используется для диагностики эпилепсии. Прогнозирование эпилептических припадков требует детального изучения записей ЭЭГ.Моделирование ЭЭГ можно использовать для автоматического выявления эпилептических припадков в разных возрастных группах и выявления эпилептической случайности в зависимости от возраста пациента (Hasan et al., 2017). Изучение данных ЭЭГ показывает рост связи между удаленными областями мозга в процессе развития. Это демонстрирует уменьшение случайности и увеличение ассимиляции в сетях мозга, сопровождающееся одновременным увеличением модульности. Графы с минимальным остовным деревом были построены путем выбора наиболее сильных связей и исключения петель; это привело к основному графу, отражающему качественные свойства сети.Установлено, что связь увеличивается с детства до подросткового возраста и снижается с 57 лет и старше. Также были продемонстрированы очертания повышенной интеграции и уменьшения случайности от детства до взрослого возраста. Созревание на уровне нейронов увеличивает как связность, так и интеграцию сети мозга (Smit et al., 2016).
Сложность нервной системы важна для сохранения сознания. Во время потери сознания, вызванной, например, инъекцией кетамина или пропофола, этот тип сложной конструкции подавляется.Случайность, которую называют сложностью типа I, и сложность, называемая сложностью типа II, анализируются на основе исследований сигналов ЭЭГ до и после этих инъекций. Введение каждого из двух препаратов уменьшало сложность сигнала, регистрируемого ЭЭГ, но кетамин увеличивал случайность сигнала, а пропофол уменьшал его. Следовательно, сложность ЭЭГ может быть индикатором сознания (Wang et al., 2017).
Связность мозга постоянно настраивается на триггеры окружающей среды с помощью зависимых от активности адаптивных процессов, таких как синаптическая пластичность, которая контролирует эффективность передачи существующих синапсов.Кроме того, структурная пластичность изменяет связность, создавая и удаляя синапсы (Fauth and Tetzlaff, 2016). В нервной системе правильные связи между нейронами отсортированы от огромного количества потенциальных, но несоответствующих связей. Были предложены модели для генерации синаптической специфичности, которая основана на выборе возникающих синапсов в соответствии с адгезией и узнаванием. Этот процесс основан на очень динамичной и случайной природе внутриклеточного трафика и генерирует воспроизводимые паттерны синаптической связи (Jontes and Phillips, 2006).
В недавнем обзоре представлены данные о нелинейных биомаркерах эмоциональных расстройств (тревожных, биполярных и депрессивных), постулируя, что больные системы демонстрируют пониженную сложность и гибкость в отношении адаптации к повседневным событиям. Результаты показали, что пациенты с тревогой представляют меньшую сложность, чем пациенты контрольной группы, и что пациенты, страдающие панической атакой, проявляют нерегулярную дыхательную активность. Пациенты с биполярным расстройством проявляли повышенную хаотичность при маниакальных эпизодах.Пациенты, страдающие депрессией, демонстрировали меньшую сложность сердечной системы и меньшую упорядоченность, даже несмотря на то, что они были более сложными в мозге. В целом, это исследование поддерживает гипотезу о том, что пациенты с эмоциональными расстройствами проявляются потерей сложности или потерей упорядоченной сложности (de la Torre-Luque et al., 2016).
Функциональная спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет неинвазивным методом непрерывного мониторинга изменений объема крови и оксигенации в головном мозге.С помощью этого метода было продемонстрировано, что сети людей, вовлеченных в спонтанные действия, проявляют повышенные коэффициенты кластеризации, меньшую длину пути, увеличенную среднюю степень узлов и глубокую случайность по сравнению с людьми, вовлеченными в более контролируемые действия (Zhang et al. , 2016).
Случайность и болезнь
Случайность может сыграть роль в замедлении вспышки инфекционных заболеваний (Muller and Koopmann, 2016). Сети регуляции генов были восстановлены с помощью моделей дифференциальных уравнений для анализа сетей у больных гриппом.По сравнению с бессимптомными пациентами у пациентов с симптомами наблюдалось увеличение количества узлов-драйверов и интенсивности критических ссылок, а также уменьшение количества избыточных ссылок. Кроме того, стабильность многомерных сетей была чувствительна к случайности в реконструированных системах (Sun et al., 2016).
На собаках было показано, что статистическое моделирование вариабельности эффективности лекарств при лечении паразитов вносит важный вклад в вариабельность скорости закрепления паразитов.Например, «штаммы» сердечных червей изменяют свой фенотип уязвимости за короткие промежутки времени, что свидетельствует о большом разнообразии фенотипов уязвимости среди естественно циркулирующих биотипов (Vidyashankar et al., 2017).
Анализ текстуры магнитно-резонансных изображений груди используется для определения подтипов злокачественных новообразований, положительных по рецепторам эстрогена. Свойства, которые измеряют неоднородность (гладкость) и однородность (случайность), отражают основные модели роста опухолей молочной железы (Holli-Helenius et al., 2017).
Было представлено моделирование микроструктуры тканой кости в виде композита, содержащего среду минералов, коллагеновых фибрилл и гидроксиапатита в произвольной ориентации. Была описана самосогласованная схема гомогенизации, основанная на случайности ориентации включений (Garcia-Rodriguez and Martinez-Reina, 2017). Имеющийся в продаже чистый титан и его сплавы используются для замены кости. Некоторые модели сочетают в себе простоту двумерной периодической геометрической структуры со сложной морфологией пор, в которой поры имеют круглую форму и периодически распределены в матрице, следуя идеальному рисунку, или поры имеют эллиптическую форму и имеют случайно сгенерированную морфологию , или поры имеют контролируемое случайное распределение, определяемое с использованием факторов случайности в обоих направлениях (Munoz et al., 2017).
Кривые «доза-реакция» можно оценить двумя методами: статистическим методом, основанным на предполагаемом распределении вероятностей фенотипических параметров, и детерминированным методом, основанным на законе действия масс. Химические взаимодействия между реагирующими молекулами определяют кривые доза-реакция простых систем. Закон массового действия усиливает их. Простое столкновение молекул объясняет кривые доза-реакция в биопробах не количественной реакцией, а фенотипическими различиями между людьми.Индивидуальная толерантность — это случайная величина, обусловленная генетическими факторами и факторами окружающей среды. Случайность толерантности означает, что для такого исследования не требуются детерминированные уравнения и что статистические модели являются лучшими инструментами для изучения таких зависимостей «доза-реакция» (Mougabure-Cueto and Sfara, 2016).
Описана физиологическая решетчатая модель прохождения и метаболизма лекарств в печени. Было обнаружено, что случайность двумерной синусоидальной структуры приводит к вариациям ответа на лекарственный препарат в отдельных печеночных венах в разное время.Эта модель подтверждает тот факт, что отдельные порты реагируют по-разному, и что типичное образование долек печени по всем печеночным венам более диффузное. Общее влияние этих изменений связано с более плавным ответом на лекарства (Rezania et al., 2016).
Случайность и человеческая психика
В психологии устойчивый визуально вызванный потенциал отражает парадигму интерфейса мозг-компьютер (ИМК), основанного на избирательном внимании. Преимущества BCI — повышенная скорость передачи данных, широкие возможности для пользователей и повышенная устойчивость к артефактам.Это связано с умственной нагрузкой и истощением при сосредоточении внимания на визуальных стимулах. Шум — это случайное возмущение, которое может быть устранено зрительной системой для улучшения работы мозга более высокого уровня. В соответствии с этой предпосылкой была разработана парадигма ИМК, основанная на устойчивом движении, основанном на визуально вызванном потенциале, с пространственно-временным визуальным шумом. Он используется для измерения влияния шума на реакцию на умственную нагрузку и утомление при выполнении задач, требующих внимания. Было обнаружено, что умеренный уровень визуального шума снижает утомляемость и умственную нагрузку во время работы визуального ИМК, требующей практики внимания (Xie et al., 2017).
Координацию в группах можно улучшить случайностью. Были проведены исследования с использованием сетевой игры по координации цвета с участием групп людей, которые взаимодействуют с автономными ботами. Боты были запрограммированы с переменной степенью случайности. Боты, действующие с незначительной степенью случайного шума и размещенные в центральных местах, улучшили коллективную работу группы. Поведенческая случайность облегчила задачу людей, с которыми были связаны боты (Shirado and Christakis, 2017).
Исследования тенденций при выборе и изменении позиций в игре в прятки были проведены для определения влияния случайности на выбор. Создатель игры случайным образом использовал скрытые числа. Общие тенденции были изучены путем сравнения шаблонов чисел в календарях, созданных человеком, с шаблонами случайных чисел. Различное расстояние между скрытыми числами продемонстрировало связь между субъективной случайностью и актом сокрытия (Sanderson, 2018).
Случайность как инструмент улучшения работы систем
Нелинейная математика, теория сложности и теория хаоса часто применяются при анализе динамических биологических систем. Была предложена концепция нелинейных регуляторных систем, которые могут функционировать вдали от условий равновесия, и что поддержание устойчивости не является обязательной целью физиологического контроля при всех условиях (Goldberger et al., 2002). Биологические системы можно рассматривать и можно рассматривать как «сложные адаптивные организации», способные адаптироваться к изменениям окружающей среды.Было высказано предположение, что здоровье можно рассматривать как непрерывную адаптацию, в то время как хронические заболевания представляют собой жесткую дисфункцию (Lipsitz, Goldberger, 1992; Lipsitz, 2002; Martinez-Lavin et al., 2008). Утрата сложности болезненных состояний связана с нарушением способности адаптироваться к физиологическому стрессу и может лежать в основе хронических заболеваний и старения (Кириазис, 1991, 2003; Соловьев, 2001).
Биологические системы не всегда функционируют в соответствии с фиксированными правилами, неизменными во времени.Биологические системы динамичны и многофакторны, в отличие от систем, которые могут быть описаны физикой, которые содержат параметры, которыми легче управлять (Gsponer and Babu, 2009; Lodygin, Flugel, 2017; Buckle and Borg, 2018; de Lorenzo and Шмидт, 2018). Отсутствие правил в биологических системах и непрерывная динамика при ответе на триггер (ы) могут частично лежать в основе непредсказуемости реакции на лекарства. Оптимальное состояние изменчивости может иметь U-образную форму между хаотическим паттерном изменчивости в устойчивом состоянии и полной предсказуемостью в нормальной биологической системе (Stergiou and Decker, 2011; Ilan, 2019a, b, c, e, f).Дозирование лекарств с использованием обычных фиксированных схем может быть несовместимо с физиологической изменчивостью иммунной системы и может еще больше способствовать потере ответа (Weiner et al., 1980; Toni and Tidor, 2013; Ilan, 2019c; Kenig and Ilan, 2019 ; Хури, Илан, 2019).
Динамический характер системы может быть связан с ее эволюцией в сборку, которая оптимизирует ее функции (Orsini et al., 2015). При определенных условиях продвижение или использование параметров, связанных с изменчивостью, может быть необходимо для улучшения работы процессов и систем (Ilan, 2019f).Также было предложено использовать его в качестве метода улучшения и / или исправления неисправностей или болезненных состояний (Эль-Хадж и др., 2019; Илан, 2019d, f; Кениг и Илан, 2019; Хури и Илан, 2019).
Нельзя ожидать, что использование случайности в лечении каждого пациента даст одинаковый эффект в каждом случае. Таким образом, использование случайности требует адаптации к конкретному пациенту и заболеванию (Ilan, 2019b, c, e, f). Повышение эффективности с использованием подхода, ориентированного на пациента, требует повышения степени сложности этих систем (Gilra and Gerstner, 2017).
Сводка
Учитывая, что сложные системы отличаются друг от друга, и их индивидуальность связана как с их составом, структурной организацией и средой, в которую они встроены, так и с тем, как они реагируют на внутренние и внешние триггеры, неудивительно, что их поведение иногда непредсказуемо. Случайность может лежать в основе нескольких фундаментальных процессов во многих сферах жизни. Биологическая случайность и ее потенциальная роль в онтогенезе и эволюционной динамике могут использоваться как метод, который способствует структурной стабильности организма за счет адаптации и разнообразия (Calude and Longo, 2016; El-Haj et al., 2019; Илан, 2019б, в).
Хотя это может показаться несколько парадоксальным для традиционной догмы порядка, общепринятой в физике, химии и биологии, приведенные выше примеры предполагают, что случайность может характеризовать некоторые из этих систем при определенных условиях. Более того, использование или продвижение случайности в некоторых случаях может даже улучшить работу систем.
Раскрытие
YI является основателем Oberon Sciences и консультантом Teva, ENZO, Protalix, Betalin Therapeutics, Immuron, SciM, Natural Shield, Tiziana Pharma, Plantylight и Exalenz Bioscience.
Авторские взносы
Ю. Я проанализировал данные и подготовил рукопись.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сокращения
ApEn, приблизительная энтропия; BCI, интерфейс мозг-компьютер; ХСН, хроническая сердечная недостаточность; DCV, везикулы с плотным ядром; ЭКГ, электрокардиограмма; ЭЭГ, электроэнцефалографическая; ГА, генетический алгоритм; ВСР, вариабельность сердечного ритма; ПВХ, преждевременное сокращение желудочков; RN — случайное число; VIM, переменные меры важности.
Список литературы
Адхикари Р., Макаров Д. Э. (2017). Механохимическая кинетика в эластомерных полимерных сетках: неоднородность локальных сил приводит к неэкспоненциальной кинетике. J. Phys. Chem. B 121, 2359–2365. DOI: 10.1021 / acs.jpcb.6b12758
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Альберх П. (1989). Логика монстров: свидетельства внутренних ограничений в развитии и эволюции. Geobios 22, 21–57.DOI: 10.1016 / s0016-6995 (89) 80006-3
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Альберх П. и Бланко М. Дж. (1996). Эволюционные закономерности онтогенетической трансформации: от законов к закономерностям. Внутр. J. Dev. Биол. 40, 845–858.
Google Scholar
Бертолазо М., Каполупо А., Керубини К., Филиппи С., Гицци А., Лоппини А. и Витиелло Г. (2015). Роль согласованности в эмерджентном поведении биологических систем. Электромагнит.Биол. Med. 34, 138–140. DOI: 10.3109 / 15368378.2015.1036069
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бирки, К. У.-младший, Адамс, Дж., Геммель, М., и Перри, Дж. (2010). Использование популяционно-генетической теории и последовательностей ДНК для обнаружения и идентификации видов у бесполых организмов. PLoS One 5: e10609. DOI: 10.1371 / journal.pone.0010609
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бланко, М. Дж., И Альберш, П.(1992). Ценогенез, изменчивость развития и эволюция запястья и предплюсны мраморного тритона triturus marmoratus. Evolution 46 ,, 677–687. DOI: 10.1111 / j.1558-5646.1992.tb02075.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бохара, Г., Ламберт, Д., Уэст, Б. Дж., И Григолини, П. (2017). Ключевые события, случайность и мультифрактальность ударов сердца. Phys. Ред. E 96: 062216.
Google Scholar
Брандао, Ф.Г., Харроу А. В., Городецки М. (2016). Эффективная квантовая псевдослучайность. Phys. Rev. Lett. 116: 170502.
Google Scholar
Бернет, Ф. М. (1962). Иммунологическое значение тимуса: расширение теории иммунитета клональной селекции. Australas. Аня. Med. 11 ,, 79–91. DOI: 10.1111 / imj.1962.11.2.79
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бернет, Ф. М., и Холмс, М. К. (1962). Иммунологическая функция тимуса и сумки Фабрициуса.Поражения тимуса при аутоиммунном заболевании мышей. Природа 194 ,, 146–147. DOI: 10.1038 / 194146b0
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Калуд, С. С., Лонго, Г. (2016). Классическая квантовая и биологическая случайность как относительная непредсказуемость. Нат. Comput. 15, 263–278. DOI: 10.1007 / s11047-015-9533-2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Карбонелл-Бехерано, П., Ройо, К., Торрес-Перес, Р., Гримплет, Дж., Фернандес, Л., Franco-Zorrilla, J. M., et al. (2017). Катастрофические несбалансированные перестройки генома вызывают соматическую потерю цвета ягод винограда. Plant Physiol. 175 ,, 786–801. DOI: 10.1104 / стр.17.00715
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чой, Т., Маурья, М. Р., Тартаковский, Д. М., и Субраманиам, С. (2010). Стохастическое гибридное моделирование динамики внутриклеточного кальция. J. Chem. Phys. 133: 165101. DOI: 10.1063 / 1.3496996
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кларк, А., и Крэйм, Дж. А. (2010). Эволюционная динамика в высоких широтах: видообразование и вымирание полярных морских фаун. Philos. Пер. R. Soc. Лондон. B Biol. Sci. 365, 3655–3666. DOI: 10.1098 / rstb.2010.0270
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Корре, Г., Стокгольм, Д., Арно, О., Канеко, Г., Винуэлас, Дж., Ямагата, Ю., и др. (2014). Стохастические колебания и распределенный контроль экспрессии генов влияют на клеточную память. PLoS One 9: e115574.DOI: 10.1371 / journal.pone.0115574
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Цуй К., Сун Т. Л., Курокава Т., Накадзима Т., Нонояма Т., Чен Л. и Гонг Дж. П. (2016). Вызванное растяжением ионное комплексообразование в физических полиамфолитных гидрогелях. Soft Matter 12 ,, 8833–8840. DOI: 10.1039 / c6sm01833e
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Даттани Дж. И Бараона М. (2017). Стохастические модели транскрипции генов с восходящими двигателями: точное решение и характеристика пути образца. J. R. Soc. Интерфейс 14: 20160833. DOI: 10.1098 / rsif.2016.0833
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
де ла Торре-Луке, А., Борнас, X., Балле, М., и Фиол-Вени, А. (2016). Сложность и нелинейные биомаркеры эмоциональных расстройств: метааналитическое исследование. Neurosci. Biobehav. Ред. 68 ,, 410–422. DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2016.05.023
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Дебюиси, Т., Поллет, Э., Авероус, Л. (2016). Ферментативный синтез сополиэфира на биологической основе из поли (бутиленсукцината) и поли ((R) -3-гидроксибутирата): изучение параметров реакции на скорость переэтерификации. Биомакромолекулы 17 ,, 4054–4063. DOI: 10.1021 / acs.biomac.6b01494
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Диого Р., Гуинар Г. и Диас Р. Э. Младший. (2017). Динозавры, хамелеоны, люди и путь Эво-Дево. Связывание тератологии Этьена Жоффруа, гомеорезы Уоддингтона, логики «монстров» Альберча и обнадеживающих «монстров» Гольдшмидта. J. Exp. Zool. B Mol. Dev. Evol. 328 ,, 207–229. DOI: 10.1002 / jez.b.22709
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Диого Р., Смит К. М. и Цирманн Дж. М. (2015). Эволюционная патология развития и антропология: новая область, связывающая развитие, сравнительную анатомию, эволюцию человека, морфологические вариации и дефекты и медицину. Dev. Дин. 244 ,, 1357–1374. DOI: 10.1002 / dvdy.24336
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Дюмон, Г., Генри, Дж., И Тарницериу, К. О. (2016). Теоретические связи между математическими моделями нейронов, соответствующими различным выражениям шума. J. Theor. Биол. 406 ,, 31–41. DOI: 10.1016 / j.jtbi.2016.06.022
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эрнест, Т. М., Коул, Дж. А., и Люти-Шультен, З. (2018). Моделирование биологических процессов: стохастическая физика от целых клеток до колоний. Отчеты об успеваемости по физике. Phys. Soc. 81: 052601. DOI: 10.1088 / 1361-6633 / aaae2c
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Eckert, J., Rakoczy, H., Call, J., Herrmann, E., and Hanus, D. (2018). Шимпанзе учитывают психологическое состояние человека, делая статистические выводы. Curr. Биол. 28, 1959–1963.e3. DOI: 10.1016 / j.cub.2018.04.077
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эль-Хадж, М., Канович, Д., Илан, Ю. (2019). Индивидуальная врожденная случайность иммунной системы проявляется в индивидуальной реакции на триггеры иммунной системы и иммуномодулирующую терапию: новую платформу для разработки индивидуализированной иммунотерапии. Immunol. Res. 67, 337–347. DOI: 10.1007 / s12026-019-09101-y
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эркина Т.Ю., Эркине А.М. (2016). Искажение нуклеосом как возможный механизм функции домена активации транскрипции. Эпигенетический хроматин 9:40.
Google Scholar
Фарахпур Ф., Саидгалати М., Брауэр В. С. и Хоффманн Д. (2018). Компромисс формирует разнообразие в экоэволюционной динамике. eLife 7: e36273.
Google Scholar
Фаут, М., и Тецлафф, К. (2016). Противодействие влиянию нейрональной активности на структурную пластичность. Фронт. Нейроанат. 10:75. DOI: 10.3389 / fnana.2016.00075
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фелс, Д. (2018). Двойной аспект жизни. Биология 7: E28.
Google Scholar
Freeman, W.J., Werbos, R., and Biocomplexity, P.J. (2001). Биокомплексное адаптивное поведение в сложных стохастических динамических системах. Биосистемы 59, 109–123. DOI: 10.1016 / s0303-2647 (00) 00146-5
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фудзита А., Видал М. К. и Такахаши Д. Ю. (2017). Статистический метод различения функциональных сетей мозга. Фронт. Neurosci. 11:66. DOI: 10.3389 / fnins.2017.00066
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гандриллон, О., Колесник-Антуан, Д., Купец, Дж. Дж., И Беслон, Г. (2012). Шанс в самом сердце клетки. Prog. Биофиз. Мол. Биол. 110 ,, 1–4.
Google Scholar
Гарсия-Родригес, Дж., И Мартинес-Рейна, Дж. (2017). Эластичные свойства тканой кости: влияние содержания минералов и ориентации фибрилл коллагена. Biomech. Модель. Механобиол. 16, 159–172. DOI: 10.1007 / s10237-016-0808-z
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Генунг, М. А., Швейцер, Дж. А., Убеда, Ф., Фицпатрик, Б. М., и Бейли, Дж. К. (2010).Генетическая изменчивость и изменение сообщества — отбор, эволюция и обратная связь. Функц. Экол . 25, 408–419. DOI: 10.1111 / j.1365-2435.2010.01797.x.
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гилра А., Герстнер В. (2017). Прогнозирование нелинейной динамики за счет стабильного локального обучения в повторяющейся нейронной сети с пиками. eLife 6: e28295.
Google Scholar
Гольдбергер, А. Л., Амарал, Л. А., Хаусдорф, Дж. М., Иванов, П., Пэн, К.К. и Стэнли Х. Э. (2002). Фрактальная динамика в физиологии: изменения с болезнями и старением. Proc. Natl. Акад. Sci. США 99 ,, 2466–2472. DOI: 10.1073 / pnas.012579499
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гуантес Р., Диас-Колунга Дж. И Иборра Ф. Дж. (2016). Митохондрии и негенетические причины межклеточной изменчивости: многое другое. Bioessays 38 ,, 64–76. DOI: 10.1002 / bies.201500082
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Харди, К.М., Берк, М. К., Эверетт, Л. Дж., Хан, М. В., Ланц, К. М., и Гиббс, А. Г. (2018). Полногеномный анализ отобранных голодом Drosophila melanogaster -Генетическая модель ожирения. Mol. Биол. Evol. 35, 50–65. DOI: 10.1093 / molbev / msx254
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хасан М. К., Ахамед М. А., Ахмад М. и Рашид М. А. (2017). Прогнозирование эпилептического припадка путем анализа сигнала ЭЭГ временного ряда с использованием классификатора k-NN. Заявл. Бионика Биомех. 2017: 6848014.
Google Scholar
Heams, T. (2014). Случайность в биологии. Math. Struct. Comput. Sci. 24: e240308.
Google Scholar
Holli-Helenius, K., Salminen, A., Rinta-Kiikka, I., Koskivuo, I., Bruck, N., Bostrom, P., et al. (2017). Анализ текстуры МРТ для дифференциации молекулярных подтипов рака молочной железы просвета А и просвета В — технико-экономическое обоснование. BMC Med. Imaging 17:69. DOI: 10.1186 / s12880-017-0239-z
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Илан Ю. (2019б). бета-гликосфинголипиды как медиаторы воспаления и иммунной толерантности: проявление случайности в биологических системах. Фронт. Иммунол. 10: 1143. DOI: 10.3389 / fimmu.2019.01143
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Илан Ю. (2019c). Генерация случайности: максимальное превращение ложного порядка в реальный. J. Transl. Med. 17:49.
Google Scholar
Илан Ю. (2019г.). Преодоление случайности не исключает важности присущей случайности для функциональности. J. Biosci. 44: 132.
Google Scholar
Илан Ю. (2019д). Случайность в динамике микротрубочек: ошибка, которая требует исправления, или врожденная пластичность, необходимая для нормальной клеточной функции? Cell Biol. Int. 43, 739–748. DOI: 10.1002 / cbin.11157
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Илан Ю.(2019f). Почему нацеливание на микробиом не так успешно: может ли случайность преодолеть адаптацию, которая возникает после манипуляции с кишечником? Clin. Exp. Гастроэнтерол. 12 ,, 209–217. DOI: 10.2147 / ceg.s203823
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Илан Ю. (2020). Расширенная индивидуальная случайность: новый подход к повышению эффективности биологических систем. J. Comput. Биол. 27, 20–29.
Google Scholar
Илан-Бер, Т., и Илан Ю. (2019). Роль микротрубочек в иммунной системе и как потенциальные мишени для иммунотерапии кишечника. Mol. Иммунол. 111 ,, 73–82.
Google Scholar
Йонтес, Дж. Д., и Филлипс, Г. Р. (2006). Селективная стабилизация и синаптическая специфичность: новая клеточно-биологическая модель. Trends Neurosci. 29 ,, 186–191. DOI: 10.1016 / j.tins.2006.02.002
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кениг, А., и Илан Ю. (2019). Персонализированная платформа на основе подписи и хронотерапии для повышения эффективности лечения сепсиса. Фронт. Physiol. 10: 1542. DOI: 10.3389 / fphys.2019.01542
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хури Т., Илан Ю. (2019). Введение паттернов изменчивости для преодоления компенсаторной адаптации иммунной системы к иммуномодулирующим агентам: новый метод улучшения клинического ответа на терапию анти-TNF. Фронт.Иммунол. 10: 2726. DOI: 10.3389 / fimmu.2019.02726
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Клинман, Н. Р. (1996). «Гипотеза клонального отбора» и современные концепции толерантности к В-клеткам. Иммунитет 5 ,, 189–195. DOI: 10.1016 / s1074-7613 (00) 80314-3
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Купец, Ж.-Ж. (2009). Происхождение людей: дарвиновский подход к биологии развития. Лондонская всемирная научная издательская компания
Google Scholar
Купец, Я.-J. (2014). «Дифференциация клеток — это стохастический процесс, подверженный естественному отбору», in Towards a Theory of Development , eds A. Minelli and T. Pradeu (Oxford: OUP), 155–173. DOI: 10.1093 / acprof: oso / 9780199671427.003.0010
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кириазис, М. (1991). Приложения теории хаоса к молекулярной биологии старения. Exp. Геронтол. 26, 569–572. DOI: 10.1016 / 0531-5565 (91)-v
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кириазис, М.(2003). Практическое применение теории хаоса к модуляции старения человека: природа предпочитает хаос регулярности. Биогеронтология 4 ,, 75–90.
Google Scholar
Лэмпсон, М.А., Грищук, Э.Л. (2017). Механизмы предотвращения и исправления ошибочного прикрепления кинетохор к микротрубочкам. Биология 6: E1
Google Scholar
Латта Р. (2010). Естественный отбор, изменчивость, адаптация и эволюция: учебник взаимосвязанных концепций. Внутр. J. Plant Sci. 131, 930–944. DOI: 10.1086 / 656220
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ледон-Реттиг, К. К., Пфенниг, Д. В., Чунко, А. Дж., И Дворкин, И. (2014). Скрытая генетическая изменчивость в естественных популяциях: прогностическая основа. Integr. Комп. Биол. 54, 783–793. DOI: 10.1093 / icb / icu077
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли Ю., Пак А. Дж. И Хван Г. С. (2016). Каков предел теплопроводности кремний-германиевых сплавов? Phys.Chem. Chem. Phys. 18 ,, 19544–19548. DOI: 10.1039 / c6cp04388g
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли Ю., Адроя Д., Бьюли Р. И., Вонешен Д., Цирлин А. А., Гегенварт П. и Чжан К. (2017). Кристаллическая хаотичность электрического поля в спин-жидкости треугольной решетки YbMgGaO 4 . Phys. Rev. Lett. 118: 107202.
Google Scholar
Липсиц, Л. А. (2002). Динамика устойчивости: физиологическая основа функционального здоровья и слабости. J. Gerontol. Биол. Sci. Med. Sci. 57 ,, B115 – B125.
Google Scholar
Липсиц, Л. А., и Голдбергер, А. Л. (1992). Утрата «сложности» и старение. Возможные приложения теории фракталов и хаоса к старению. JAMA 267 ,, 1806–1809. DOI: 10.1001 / jama.267.13.1806
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лю Ф., Хайнер М. и Ян М. (2016). Нечеткие стохастические сети Петри для моделирования биологических систем с неопределенными кинетическими параметрами. PLoS One 11: e0149674. DOI: 10.1371 / journal.pone.0149674
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лонго Г., Монтевиль М. и Почевиль А. (2012). От подходов снизу вверх до уровней организации и расширенных критических переходов. Фронт. Physiol. 3: 232. DOI: 10.3389 / fphys.2012.00232
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лонго, Г., Бертолотти, Т. (редакторы) (2017). «Сравнение симметрий в моделях и симуляциях», в справочнике по модельно-ориентированной науке (Cham: Springer).
Google Scholar
Линч, М., Акерман, М.С., Подагра, Дж. Ф., Лонг, Х., Сунг, В., Томас, В. К. и др. (2016). Генетический дрейф, отбор и эволюция скорости мутаций. Нат. Преподобный Жене. 17 ,, 704–714.
Google Scholar
Мартинес, К. А., Кхаре, К., Банерджи, А., и Эльзо, М. А. (2017). Совместное общегеномное предсказание в нескольких популяциях с учетом случайности генотипов: иерархический байесовский подход. II: многомерные априорные значения пиков и пластин для маркерных эффектов и вывод приближенных байесовских и дробных байесовских факторов для полного семейства моделей J.Теор. Биол. 417 ,, 131–141. DOI: 10.1016 / j.jtbi.2016.12.022
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мартинес-Лавин, М., Инфанте, О., и Лерма, К. (2008). Гипотеза: теория хаоса и сложности может помочь нам понять фибромиалгию и подобные заболевания. Семин. Ревматоидный артрит. 37 ,, 260–264. DOI: 10.1016 / j.semarthrit.2007.04.003
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Монтевиль, М., Моссио, М., Почевиль, А., Лонго, Г. (2016). Теоретические основы биологии: вариации. Prog. Биофиз. Мол. Биол. 122, 36–50. DOI: 10.1016 / j.pbiomolbio.2016.08.005
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мугабуре-Куэто, Г., Сфара, В. (2016). Анализ кривой доза-ответ от биопроб с количественным откликом: детерминистский или статистический подходы? Toxicol. Lett. 248 ,, 46–51. DOI: 10.1016 / j.toxlet.2016.03.001
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Муньос, С., Кастильо, С. М., и Торрес, Ю. (2017). Различные модели для моделирования механического поведения пористых материалов. J. Mech. Behav. Биомед. Матер. 80 ,, 88–96. DOI: 10.1016 / j.jmbbm.2018.01.026
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Орсини К., Данкулов М. М., Коломер-де-Симон П., Ямакович А., Махадеван П., Вахдат А. и др. (2015). Количественная оценка случайности в реальных сетях. Нат. Commun. 6: 8627.
Google Scholar
Остер, Г. Ф., Шубин, Н., Мюррей, Дж. Д., и Альберш, П. (1988). Эволюционные и морфогенетические закономерности: форма конечности позвоночного в онтогенезе и филогенезе. Evolution 42 ,, 862–884. DOI: 10.1111 / j.1558-5646.1988.tb02508.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Падос, Б. Ф., Тойр, С. М., Кнафл, Г. Дж., И Никс, В. Б. (2017). Вариабельность сердечного ритма как мера результата вмешательства при кормлении у недоношенного ребенка. Adv. Уход за новорожденными 17 ,, E10 – E20.
Google Scholar
Парада, Л., Мистели, Т. (2002). Позиционирование хромосом в интерфазном ядре. Trends Cell Biol. 12, 425–432. DOI: 10.1016 / s0962-8924 (02) 02351-6
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Филлипс Н. Э., Мэннинг К., Папалопулу Н. и Раттрей М. (2017). Выявление стохастических колебаний во временных рядах живых изображений одной клетки с использованием гауссовских процессов. PLoS Comput.Биол. 13: e1005479. DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1005479
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Филлипс, Н.Э., Мэннинг, К.С., Петтини, Т., Бига, В., Маринопулу, Э., Стэнли, П. и др. (2016). Стохастичность в колебательной сети miR-9 / Hes1 может объяснять клональную гетерогенность во времени дифференцировки. eLife 5: e16118.
Google Scholar
Рафати, А. Х., Сафавиманеш, Ф., Дорф-Петерсен, К. А., Расмуссен, Дж.Дж., Моллер Дж. И Найенгард Дж. Р. (2016). Обнаружение и пространственная характеристика мини-колонок в коре головного мозга человека. J. Microsc. 261 ,, 115–126. DOI: 10.1111 / jmi.12321
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Радж А., Рифкин С. А., Андерсен Э. и ван Ауденаарден А. (2010). Вариабельность экспрессии генов лежит в основе неполной пенетрантности. Природа 463 ,, 913–918. DOI: 10.1038 / nature08781
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рэмси, Г.П. С. (2016). Chance in Evolution. Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета
Google Scholar
Равински Т. Дж. (1982). Экология и менеджмент вербейника пурпурного (Lythnm snlicnria L.) в центре Нью-Йорка. Магистерская диссертация, Корнельский университет, Итака, штат Нью-Йорк, 88.
Google Scholar
Равински Т. Дж. И Малеклри Р. А. (1984). Экологические отношения между пурпурным вербейником, канаи1 и дикими животными в Национальном заповеднике дикой природы Монтесумы. N. Y. Fish Gnme J. 31, 81–87.
Google Scholar
Резания, В., Кумб, Д., Тушинский, Дж. А. (2016). Физиологически обоснованная модель проточной сети для элиминации печеночных препаратов III: 2D / 3D модели долек DLA. Теор. Биол. Med. Модель. 13: 9.
Google Scholar
Робин Т., Реувени С. и Урбах М. (2018). Одномолекулярная теория ферментативного ингибирования. Нат. Commun. 9: 779.
Google Scholar
Робинсон, Б.Дж., Станисавлевич Б., Сильверман М. А. и Скалеттар Б. А. (2016). Стохастическая субклеточная организация пузырьков с плотным ядром, выявленная с помощью анализа точечных паттернов. Biophys. J. 111, 852–863. DOI: 10.1016 / j.bpj.2016.07.019
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сельвараджу, К. (2018). Сложность биохимических и генетических реакций снижена с помощью простых теоретических моделей. Methods Mol. Биол. 1702 ,, 171–201. DOI: 10.1007 / 978-1-4939-7456-6_9
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ширадо, Х., и Кристакис, Н. А. (2017). Локально зашумленные автономные агенты улучшают глобальную координацию человека в сетевых экспериментах. Природа 545 ,, 370–374. DOI: 10.1038 / природа22332
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сингх Д. и Чаудхури С. (2017). Статистические свойства флуктуирующих ферментов с динамической кооперативностью с использованием формализма распределения времени первого прохождения. J. Chem. Phys. 146: 145103. DOI: 10.1063 / 1.4979945
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Смит, Д.Дж., Де Геус, Э. Дж., Боерсма, М., Бумсма, Д. И., и Стэм, К. Дж. (2016). Развитие интеграции мозговой сети в течение всей жизни, оцениваемое с помощью связности индекса задержки по фазе и графов с минимальным остовным деревом. Brain Connect. 6., 312–325. DOI: 10.1089 / brain.2015.0359
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Соловьев, М. В. (2001). [О возможной роли хаотического поведения системы генной регуляции в старении]. Adv. Геронтол. 8 ,, 27–33.
Google Scholar
Солтани, М., Варгас-Гарсия, К.А., Антунес, Д., и Сингх, А. (2016). Межклеточная изменчивость уровней белка из-за стохастической экспрессии и шумных процессов клеточного цикла. PLoS Comput. Биол. 12: e1004972. DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1004972
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сонг, З., Ку, З., и Карма, А. (2017). Стохастическое начало и прекращение опосредованной кальцием триггерной активности сердечных миоцитов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 114 ,, E270 – E279.
Google Scholar
Стергиу Н. и Деккер Л. М. (2011). Изменчивость движений человека, нелинейная динамика и патология: есть ли связь? Hum. Mov. Sci. 30 ,, 869–888. DOI: 10.1016 / j.humov.2011.06.002
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сунь, X., Ху, Ф., Ву, С., Цю, X., Линель, П., и Ву, Х. (2016). Анализ управляемости и стабильности больших транскриптомных динамических систем для ответа хозяина на инфекцию гриппа у человека. Заражение. Дис. Модель. 1 ,, 52–70. DOI: 10.1016 / j.idm.2016.07.002
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сольноки А., Перк М. (2016). Биоразнообразие в моделях циклического доминирования сохраняется за счет неоднородности темпов инвазии на конкретных участках. Sci. Отчет 6: 38608.
Google Scholar
Такаги К., Годода Х., Токуда И. Т. и Мияно Т. (2017). Нелинейная динамика турбулентного пожара, вызванного плавучестью. Phys.Ред. E 96: 052223.
Google Scholar
Tay, T. L., Mai, D., Dautzenberg, J., Fernandez-Klett, F., Lin, G. S., Datta, M., et al. (2017). Новая система картирования судеб выявляет контекстно-зависимую случайную или клональную экспансию микроглии. Нат. Neurosci. 20 ,, 793–803. DOI: 10.1038 / nn.4547
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Тиксиер, Э., Ломбарди, Д., Родригес, Б., и Жербо, Дж. Ф. (2017). Моделирование вариабельности в электрофизиологии сердца: подход согласования моментов J.R. Soc. Интерфейс 14: 20170238. DOI: 10.1098 / rsif.2017.0238
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Тони, Т., и Тидор, Б. (2013). Комбинированная модель внутренней и внешней изменчивости для проектирования вычислительной сети с приложением к синтетической биологии. PLoS Comput. Биол. 9: e1002960. DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1002960
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Тревавас А. (2006). Краткая история системной биологии.«Каждый объект, изучаемый биологией, представляет собой систему систем». Франсуа Жакоб (1974). Растительная клетка 18, 2420–2430. DOI: 10.1105 / tpc.106.042267
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Цимринг, Л. С. (2014). Шум в биологии. Rep. Prog. Phys. 77: 026601.
Google Scholar
Цукада, С., Охвада, К., Охва, Х., Мори, С., Кодзима, С., Ясуда, Н., Тераучи, Х., Акисигэ, Ю. (2017). Связь фрактальной неоднородности с расположением In / Nb в Pb (In1 / 2Nb1 / 2) O3. Sci. Реп. 7: 17508.
Google Scholar
ван Бокстель, К., ван Хеерден, Дж. Х., Нордхольт, Н., Шмидт, П., и Брюггеман, Ф. Дж. (2017). Рисковать и совершать ошибки: негенетическая фенотипическая гетерогенность и ее последствия для выживания в динамической среде. J. R. Soc. Интерфейс 14: 20170141. DOI: 10.1098 / rsif.2017.0141
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Варелла, М.А.С. (2018). Биология и эволюция трех психологических тенденций антропоморфизации биологии и эволюции. Фронт. Psychol. 9: 1839. DOI: 10.3389 / fpsyg.2018.01839
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Видьяшанкар, А. Н., Хименес Кастро, П. Д., и Каплан, Р. М. (2017). Статистический подход к оценке эффективности препаратов для профилактики сердечных червей: что на самом деле означает 100% эффективность? Паразит. Векторы 10: 516.
Google Scholar
Ван Х., Ван Дж., Хонг Л., Тан Ю. Х., Тан С. С. и Русли (2016).Тонкопленочные кремниевые нанопроволоки / PEDOT: гибридные солнечные элементы PSS с обработкой поверхности. Nanoscale Res. Lett. 11: 311.
Google Scholar
Ван Дж., Но, Г. Дж., Чой, Б. М., Ку, С. В., Джу, П., Юнг, В. С., Ким, С., и Ли, Х. (2017). Подавление нервной сложности во время бессознательного состояния, вызванного кетамином и пропофолом. Neurosci. Lett. 653 ,, 320–325. DOI: 10.1016 / j.neulet.2017.05.045
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уоррен П.А., Гостоли У., Фармер Г. Д., Эль-Дереди У. и Хан У. (2018). Пересмотр «предвзятости» в восприятии случайности человеком. J. Exp. Psychol. Гм. Восприятие. Выполнять. 44, 663–680. DOI: 10.1037 / xhp0000462
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Вайнер, В. Дж., Коллер, В. К., Перлик, С., Наусиэда, П. А., и Клаванс, Х. Л. (1980). Медикаментозный отпуск и лечение болезни Паркинсона. Неврология 30 ,, 1257–1261.
Google Scholar
Запад, Б.(2006). Где медицина пошла не так: заново открывая путь к изучению сложных нелинейных явлений в науках о жизни. Сингапур: World Scientific Publishing Co Pte Ltd.
Google Scholar
Се, Дж., Сюй, Г., Ло, А., Ли, М., Чжан, С., Хань, К., и Янь, В. (2017). Роль визуального шума во влиянии на умственную нагрузку и утомляемость в устойчивом движущемся визуальном вызванном потенциале интерфейсе мозг-компьютер. Датчики 17: 1873 doi: 10.3390 / s17081873
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Иньэн, З., и Xingming, G. (2017). «Идентификация хронической сердечной недостаточности с использованием линейного и нелинейного анализа звука сердца», в материалах Ежегодной международной конференции IEEE Engineering in Medicine and Biology Society , Остров Чеджу, 4586–4589.
Google Scholar
Юань, Дж., Ли, Л., Пэн, Х., Куртс, Дж., Сяо, Дж., И Ян, Ю. (2016). Влияние случайности карты зависимостей на устойчивость взаимозависимых решеток. Хаос 26: 013105.DOI: 10.1063 / 1.4939984
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zhang, J., Lin, X., Fu, G., Sai, L., Chen, H., Yang, J., et al. (2016). Обманчивое отображение свойств малых миров мозговых сетей с помощью функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне. Sci. Отчет 6: 25297.
Google Scholar
Чжан З., Герштейн М. (2003). Паттерны нуклеотидных замен, вставок и делеций в геноме человека, выведенные из псевдогенов. Nucleic Acids Res. 31 ,, 5338–5348. DOI: 10.1093 / nar / gkg745
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
CDC — Чесотка — Биология
Возбудитель:
Sarcoptes scabiei var. hominis , чесоточный клещ человека, относится к классу членистоногих Arachnida, подклассу Acari, семейству Sarcoptidae. Клещи проникают в верхний слой кожи, но никогда не ниже рогового слоя. Норы выглядят как крошечные выпуклые змеевидные линии сероватого или телесного цвета и могут достигать сантиметра и более в длину.Другие расы чесоточных клещей могут вызывать заражение у других млекопитающих, таких как домашние кошки, собаки, свиньи и лошади. Следует отметить, что расы клещей, обнаруженные на других животных, могут вызывать самоограниченное заражение людей с временным зудом из-за дерматита; однако они не размножаются на человеческом хозяине.
Жизненный цикл:
Sarcoptes scabiei проходит четыре стадии своего жизненного цикла: яйцо, личинка, нимфа и взрослая особь. Самки откладывают 2-3 яйца в день, зарываясь под кожей.Яйца овальной формы, длиной 0,10–0,15 мм, вылупляются через 3–4 дня. После вылупления из яиц личинки мигрируют на поверхность кожи и зарываются в неповрежденный роговой слой, чтобы построить почти невидимые короткие норы, называемые мешочками линьки. Личиночная стадия, которая выходит из яиц, имеет всего 3 пары ног и длится от 3 до 4 дней. После линьки личинок у получившихся нимф имеется 4 пары ног. Эта форма перед линькой превращается в личинок немного большего размера. Личинки и нимфы часто можно найти в мешочках линьки или в волосяных фолликулах, они похожи на взрослых особей, только меньшего размера.Взрослые особи — круглые, похожие на мешочки безглазые клещи. Самки имеют длину от 0,30 до 0,45 мм и ширину от 0,25 до 0,35 мм, а самцы чуть больше половины этого размера. Спаривание происходит после того, как активный самец проникает в линьку взрослой самки. Спаривание происходит только один раз, и самка остается фертильной на всю оставшуюся жизнь. Оплодотворенные самки покидают свои линяющие мешочки и блуждают по поверхности кожи, пока не найдут подходящее место для постоянной норы. Находясь на поверхности кожи, клещи держатся за нее с помощью присосок, прикрепленных к двум наиболее передним парам ног.Когда оплодотворенная самка клеща находит подходящее место, она начинает делать свою характерную змеевидную нору, откладывая при этом яйца. После того, как оплодотворенная самка зарывается в кожу, она остается там и продолжает удлинять норку и откладывать яйца всю оставшуюся жизнь (1-2 месяца). При самых благоприятных условиях около 10% ее яиц в конечном итоге дают начало взрослым клещам. Самцов можно увидеть редко; они делают в коже временные неглубокие ямки, чтобы питаться, пока не найдут норку самки и не найдут потомство.
Передача происходит главным образом при передаче оплодотворенных самок при контакте кожа к коже от человека к человеку. Иногда передача может происходить через фомиты (например, через постельное белье или одежду). Человеческие чесоточные клещи часто обнаруживаются между пальцами рук и на запястьях.
Изображение жизненного цикла и информация любезно предоставлены DPDx.
.