Железы внутренней секреции

Железы внутренней секреции, как и гормоны, выделяемые ими, имеют разное происхождение, что важно для изучения их эволюции.

Некоторые эндокринные железы связаны по происхождению с эпителиальной выстилкой глотки. К ним относятся щитовидная и паращитовидная железы. Эпифиз развивается как вырост мозга; гипофиз, надпочечники и поджелудочная железа имеют сложное происхождение.

Среди хордовых только у бесчерепных эндокринная система существует в виде отдельных клеток и клеточных комплексов, которые находятся в разных отделах тела, объединенных друг с другом за счет гуморального взаимодействия. У позвоночных в основании промежуточного мозга развивается гипоталамус — нейросекреторное образование, осуществляющее связь между двумя системами интеграции организма в единое целое: нервной и эндокринной. Вместе с гипофизом гипоталамус образует единую гипоталамо-гипофизарную систему.

Эволюционным предшественником гипоталамуса является так называемый инфундибулярный вырост ланцетника, состоящий из нейросекреторных клеток и находящийся на вентральной стороне переднего конца нервной трубки.

Начиная с рыб гипоталамус дифференцируется на многочисленные ядра, клетки которых с помощью отростков контактируют как с нейронами мозга, так и с клетками гипофиза. Нейросекреторные клетки гипоталамуса выделяют две основные группы гормонов: пептидные и моноаминовые.

Подробнее остановимся на эволюции гипофиза. Доли гипофиза имеют разное происхождение. Передняя доля развивается из выпячивания эктодермального эпителия крыши ротовой полости, так называемого кармана Ратке, который растет в сторону промежуточного мозга. Задняя доля развивается из задней части воронки. Клетки, входящие в ее состав, по происхождению являются глиальными. Промежуточная доля — производная от передней.

У хрящевых рыб во взрослом состоянии сохраняется первоначальная связь передней доли гипофиза с эпителием ротовой полости. За счет ее задней части формируется также средняя доля. Обе доли вырабатывают гонадотропные гормоны. У костных рыб и личинок земноводных имеются передняя и промежуточная доли, а у взрослых амфибий, переходящих к наземному существованию, появляется также задняя, регулирующая водный обмен. Средняя доля у них перестает выделять гонадотропный гормон, но вырабатывает пролактин.

В связи с наземным образом жизни пресмыкающихся и млекопитающих у них наиболее прогрессивно развивается задняя доля гипофиза, что связано с интенсификацией водного обмена.

Передняя доля вырабатывает соматотропный гормон (гормон роста) и ряд гормонов, регулирующих функции других желез внутренней секреции, а средняя — пролактин и некоторые другие. При этом усиливается дифференцировка и интенсифицируются функции ядер гипоталамуса, находящихся в функциональной связи со всеми долями гипофиза.

Щитовидная железа, гормон которой — тироксин — регулирует энергетический обмен, впервые появляется у рыб.

У рыб закладывается в виде желобка на вентральной стороне глотки между 1-й и 2-й жаберными щелями в области зачатка основания языка.

У др. позвоночных железа закладывается так же, как у рыб, но затем она перемещается в область подъязычной кости (у земноводных) или в шейную область (у пресмыкающихся и млекопитающих).

Из эпителия глотки в области III—V жаберных карманов у позвоночных развиваются паращитовидные железы. Выделяя гормон паратиреоидин, повышающий содержание ионов кальция в крови и уменьшающий их количество в костях. Развиваются как самостоятельные железы только у наземных позвоночных, а у земноводных — лишь после метаморфоза.

 Надпочечники позвоночных имеют двойственное происхождение. Зачатки мозгового вещества связаны по происхождению с симпатическими нервными узлами. Зачатки коркового вещества развиваются из утолщений эпителия брюшины.

У наземных позвоночных мозговое и корковое вещества объединяются в компактные эндокринные железы. Мозговое вещество выделяет в основном адреналин — регулятор кровообращения и энергетического обмена, а корковое вещество — разнообразные стероидные гормоны, влияющие на минеральный, углеводный обмены и функции почек.

Раздел: «Эволюция»

Эволюционное учение — это раздел биологии, изучающий общие закономерности и движущие силы исторического развития органического мира

№	Мировоз­зрение	Представи­тели	Особенности мировоззрения
1	Метафизи­ческое	К. Линней	Яркий представитель метафизичес­кого мировоззрения. Основной труд «Система природы». Описал около 1000 ботанических терминов. Ввел двойное обозначение видов. Предло­жил первую искусственную классифи­кацию растений и животных.
2	Трансфор­мизм	М.В. Ло­моносов, К.Ф. Вульф, Э. Ж. Сент-Илер, Ж. Бюффон	Представители трансформизма вы­сказывали мнение о естественном возникновении мира и его постепенном развитии и обновлении
3	Первое эво­люционное учение	Ж.-Б. Ламарк	Создал первое эволюционное учение. Правильно подметил основное направ­ление эволюционного процесса — по­степенное усложнение организации от низших организмов к высшим и на­звал его градацией. Причины эволюции по Ламарку. 1) внутреннее стремление организмов к усовершенствованию; 2)способность организмов целесо­образно реагировать на изменения условий существования. Он не смог вскрыть причины эволюции.

 

           Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина

1	Живые организмы одного вида отличаются друг от друга по многим наследственным признакам благодаря наследственной изменчи­вости
2	Так как особей появляется значительно больше, чем может выжить в конкретных условиях, происходит борьба за существование, след­ствием чего является естественный отбор
3	При естественном отборе выживают особи, лучше приспосабли­вающиеся к меняющимся условиям среды, и устраняются особи с неадекватными изменениями
4	Выжившие особи дают начало новому поколению, и таким образом удачные изменения наследуются. При длительном действии естес­твенного отбора через много поколений особи могут значительно отличаться от исходных форм, образуется новый вид

 

                              Современные представления об эволюции

Вид — это совокупность особей, сходных по морфофизиологическим свойствам, имеющих общее происхождение, занимающих определенный ареал, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство. Главная особенность вида — относительная стабильность его генофонда, которая поддерживается репродуктивной изоляцией особей от других видов.

Критерии вида

1	Способность к скрещиванию	Особи одного вида свободно скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство
2	Морфологи­ческий	Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида
3	Физиологи­ческий	Сходство процессов жизнедеятельности (обмен веществ, раздражимость, размножение) у особей одного вида
4	Биохимичес­кий	Сходство химического состава (белков, нуклеиновых кислот и др.) и биохимических реакций у особей одного вида
5	Генетический	Сходство кариотипов и порядка нуклеотидов в мо­лекулах ДНК особей одного вида
6	Географичес­кий	Особи одного вида занимают сходный ареал
7	Экологический	Совокупность факторов внешней среды, необходимых для жизни вида (температура, влажность, пища, конкуренты и т.п.)
8	Этологический	Сходное поведение особей одного вида
9	Основной	Способность особей одного вида скрещиваться и давать плодовитое потомство

Популяция

Популяция — это совокупность особей одного вида, длительно существующих на определенной территории, свободно скрещивающихся и относительно изолированных от других особей того же вида.

Свойства популяций

1	Каждая популяция может существовать только в определенных экологических условиях', при определенной температуре, составе ат­мосферы или гидросферы, наличии кормовых ресурсов, конкурентов, паразитов и т. п.
2	Особи одной популяции характеризуются максима!ьным сходством признаков вследствие скрещивания внутри популяции и одинакового давления естественного отбора
3	Особи популяции генетически неоднородны вследствие непрерывно возникающей наследственной изменчивости (мутаций)
4	Разные популяции одного вида отличаются друг от друга частотой встречаемости аллелей, так как в разных условиях среды естествен­ному отбору подвергаются разные блоки генов
5	Популяция является элементарной единицей эволюции, так как она существует в природе на протяжении длительного времени, в популя­ции идет борьба за существование и, следовательно, действует естес­твенный отбор. Вид не может быть единицей эволюции, так как его особи в естественных условиях не всегда могут скрещиваться и вести борьбу за существование (например, находятся на большом расстоя­нии друг от друга). Полезные изменения у одной особи, если они не передаются по наследству, не могут быть подхвачены естественным отбором и, следовательно, не имеют значения для эволюции
6	В больших популяциях действует закон Харди—Вайнберга: в идеальной популяции (большой) наблюдается постоянство частот аллелей, гомо- и гетерозигот, и оно не изменяется в ряду поколений. Математическое выражение закона используется для расчетов частот генов в больших популяциях. Частоту встречаемости доминантного гена обозначают буквой р, а рецессивного—q. Если аллельных генов два, то сумма их частот равна единице: р + q = 1 (100%); р2—частота доминантных гомозигот; 2pq — частота гетерозигот, q3 — частота рецессивных гомозигот; сумма частот гомо- и гетерозигот так же может быть принята за единицу: р2+ 2pq + q2= 1 (100%)