Немного о биологии размножения многоклеточных организмов

Как вырастить живой организм животного

Тайны регенерации у животных и людей

Регенерация утраченных органов у животных — тайна, издревле волнующая ученых. До последнего времени считалось, что этим великолепным свойством наделены только низшие виды живых существ: ящерица отращивает оторванный хвост, некоторых червей можно разрубить на мелкие куски, и каждый вырастет в целого червя — примеров множество.

Но ведь эволюция живого мира шла от низших организмов ко все более высокоорганизованным, так почему на каком-то ее этапе это свойство пропало? И пропало ли?

Лернейская гидра, Медуза Горгона или наш трехглавый Змей Горыныч, у которого Иван-царевич без устали рубил «самовосстанавливающиеся» головы, — персонажи хотя и мифические, но явно состоящие в «родственных отношениях» с вполне реальными существами.

К ним, например, относятся тритоны — разновидность хвостатых амфибий, которые по праву считаются одними из самых древних животных на Земле. Их удивительной особенностью является способность к регенерации — отращиванию поврежденных или потерянных хвостов, лап, челюстей.

Более того, у них восстанавливаются и поврежденное сердце, и глазные ткани, и спинной мозг. По этой причине они незаменимы для лабораторных исследований, да и в космос тритонов отправляют не реже, чем собак и обезьян. Этими же свойствами обладают и многие другие существа.

Так, рыбкам данио рерио черно-белого окраса, длиной всего в 2—3 см, свойственно регенерировать части плавников, глаза и даже восстановить клетки собственного сердца, вырезанные хирургами в процессе опытов по регенерации. Это можно сказать и о других видах рыб.

Классическими примерами регенерации стали ящерицы и головастики, восстанавливающие потерянный хвост; раки и крабы, отращивающие утраченные клешни; улитки, способные вырастить новые «рожки» с глазами; саламандры, у которых происходит естественная замена ампутированной лапки; морские звезды, регенерирующие свои оторванные лучи.

Кстати, из такого вот оторванного луча, как из черенка, может развиться новое животное. Но чемпионом регенерации стал червь плосковик, или планария. Если его перерезать пополам, то на одной половинке тела вырастает недостающая голова, а на другой — хвост, то есть образуются две совершенно самостоятельные жизнеспособные особи.

А возможно появление совершенно необыкновенной, двухголовой и двухвостой планарии. Такое произойдет, если на переднем и заднем концах сделать продольные надрезы и не давать им срастаться. Даже из 1/280 части тела этого червя получится новое животное!

Первым попытался внести научную ясность в это явление французский естествоиспытатель Рене Антуан Реомюр. Именно он ввел в науку термин «регенерация» — восстановление утраченной части тела с ее структурой (от лат. ге — «снова» и generatio — «возникновение») — и провел ряд опытов. Его работа о регенерации ног у рака была напечатана в 1712 году. Увы, коллеги не обратили на нее внимания, и Реомюр оставил эти исследования.

Лишь спустя 28 лет швейцарский натуралист Абраам Трамбле продолжил опыты по регенерации. Существо, на котором он экспериментировал, на тот момент не имело даже собственного имени. Более того, ученые еще не знали, животное это или растение. Полый стебелек с щупальцами, задним концом прикрепляющийся к стеклу аквариума или к водным растениям, оказался хищником, к тому же весьма удивительным.

В опытах исследователя отдельные фрагменты тела маленького хищника превращались в самостоятельные особи — явление, известное до тех пор лишь в растительном мире. А животное продолжало удивлять естествоиспытателя: на месте продольных разрезов на переднем конце тельца, сделанных ученым, оно отращивало новые щупальца, превращаясь в «многоголовое чудовище», миниатюрную мифическую гидру, с которой, по мнению древних греков, сражался Геракл.

Неудивительно, что и лабораторное животное получило то же имя. Но исследуемая гидра обладала еще более чудесными особенностями, чем ее лернейская тезка. Она дорастала до целой даже из 1/200 части своего односантиметрового тела!

Реальность превосходила сказки! Но факты, которые известны сегодня каждому школьнику, в 1743 году опубликованные в «Трудах Лондонского Королевского общества», ученому миру показались неправдоподобными. И тогда Трамбле поддержал к этому времени уже авторитетный Реомюр, подтвердив достоверность его исследований.

«Скандальная» тема сразу же привлекла внимание многих ученых. И вскоре список животных со способностями к регенерации оказался довольно внушительным. Правда, долгое время считалось, что только низшие живые организмы обладают механизмом самообновления. Затем ученые обнаружили, что птицы способны отращивать клювы, а молодые мыши и крысы — хвосты.

Даже у млекопитающих и человека есть ткани с большими возможностями в данной области — регулярно меняют шерсть многие животные, обновляются чешуйки человеческого эпидермиса, отрастают остриженные волосы и сбритые бороды.

Человек — существо не только чрезвычайно любознательное, но и страстно желающее любое знание использовать себе во благо. Поэтому вполне понятно, что на определенном этапе исследования загадок регенерации возник вопрос: а почему это происходит и нельзя ли вызывать регенерацию искусственно? И почему высшие млекопитающиеся почти утратили эту способность?

Во-первых, специалисты отметили, что регенерация тесно связана с возрастом животного. Чем оно моложе, тем легче и быстрее исправляются повреждения. У головастика недостающий хвост запросто отрастает, а вот утрата старой лягушкой лапки делает ее инвалидом.

Ученые исследовали физиологические отличия, и стал понятен способ, применяемый земноводными для «саморемонта»: оказалось, что на ранних стадиях развития клетки будущего существа незрелы, и направление их развития вполне может измениться. Например, эксперименты над эмбрионами лягушек показали, что когда эмбрион имеет всего лишь нескольких сотен клеток, из него можно вырезать часть ткани, которой уготована участь стать шкурой, и поместить в область мозга. И эта ткань. станет частью мозга!

Если же подобная операция производится с более зрелым эмбрионом, то из клеток кожи все равно развивается кожа — прямо посреди мозга. Потому ученые сделали вывод, что судьба этих клеток уже предопределена. И если для клеток большинства высших организмов обратной дороги нет, то клетки земноводных умеют обратить время вспять и вернуться к тому моменту, когда предназначение могло измениться.

Все вторично «новорожденные» клетки, которые называют бластемой, начинает усиленно делиться. И в соответствии с нуждами организма становятся клетками костей, шкуры, крови. чтобы стать в конце новой лапой. А если в момент «саморемонта» подключить третиноиновую кислоту (кислота витамина А), то это так сильно подхлестывает регенеративные способности у лягушек, что они отращивают три ноги вместо одной утраченной.

Долгое время оставалось загадкой, почему программа регенерации оказалась подавленной у теплокровных. Объяснений может быть несколько. Первое сводится к тому, что у теплокровных несколько иные приоритеты к выживанию, нежели у холоднокровных. Рубцевание ран стало важнее тотальной регенерации, поскольку снижало шансы фатального истекания кровью при ранении и занесения смертоносной инфекции.

Но может быть и другое объяснение, куда более мрачное — рак, то есть быстрое восстановление обширного участка поврежденной ткани подразумевает возникновение одинаковых быстро делящихся клеток в определенном месте. Именно это наблюдается при возникновении и росте злокачественной опухоли. Поэтому ученые полагают, что для организма стало жизненно важным уничтожать быстро делящиеся клетки, а следовательно, возможности к быстрой регенерации оказались подавленными.

Доктор биологических наук Петр Гаряев, академик Российской академии медико-технических наук, утверждает: «Она (регенерация) не пропала, просто высшие животные, в том числе и человек, оказались более защищенными от внешних воздействий и полная регенерация стала не такой уж нужной».

В какой-то мере она сохранилась: заживают раны, порезы, восстанавливается ободранная кожа, растут волосы, частично регенерирует печень. Но оторванная рука у нас уже не вырастает, как не вырастают и внутренние органы взамен переставших функционировать. Природа просто забыла, как это делается. Возможно, надо ей об этом напомнить.

Как всегда помог Его Величество Случай. Иммунолог Элен Хебер-Кац из Филадельфии однажды дала своему лаборанту обычное задание: проколоть уши лабораторным мышам, чтобы нацепить им ярлычки. Через пару недель Хебер-Кац пришла к мышам с готовыми ярлычками, но. не нашла в ушках дырочек.

Читайте:  Презентация по зоологии по теме quot Гаттерия quot

Проделали это снова — получили такой же результат: никаких намеков на заживленную ранку. Организм мышей регенерировал ткани и хрящи, заполнив ненужные им дырки. Хербер-Кац сделала из этого единственно верный вывод: в поврежденных участках ушей присутствует бластема — такие же неспециализированные клетки, как у земноводных.

Но мыши — млекопитающие, они не должны бы иметь таких способностей. Опыты над несчастными грызунами продолжили. Ученые отрезали мышкам кусочки хвостиков и. получили 75-процентную регенерацию! Правда, никто даже не пытался отрезать «пациентам» лапки по очевидной причине: без прижигания мышь просто умрет от большой кровопотери задолго до того, как начнется (если вообще начнется) регенерация потерянной конечности. А прижигание исключает появление бластемы. Так что полный список регенерационных способностей мышей выяснить не удалось. Однако узнали уже немало.

Правда, существовало одно «но». Это были не обычные домашние мыши, а особенные питомцы с поврежденной иммунной системой. Первый вывод из своих опытов Хебер-Кац сделала такой: регенерация присуща только животным с уничтоженными Т-клетками — клетками иммунной системы.

Вот в чем основная проблема: у земноводных она отсутствует. Значит, именно з иммунной системе и коренится разгадка этого феномена. Вывод второй: млекопитающие имеют такие же необходимые для регенерации тканей гены, как и земноводные, но Т-клетки не позволяют этим генам работать.

Источник



Рост и развитие, определение возраста и живой массы у сельскохозяйственных животных

Онтогенез (греч.) – «ontos» – сущее, «genesis» – развитие – это индивидуальное развитие организма; процесс развития организма от зачатия до смерти. Его основу составляют процессы роста и развития.

Рост – это увеличение массы тела животного за счёт накопления активных белковых и жировых веществ. Тем самым, рост – это количественная составляющая онтогенеза.

Развитие – это изменение формы и функций организма животного. Это качественный процесс. Интересен тот факт, что при ускорении роста организма замедляется его развитие, и наоборот.

Самыми скороспелыми животными считаются кролики, свиньи и птица (куры яичных пород и кроссов).

Росту и развитию животных большое внимание уделяли известные российские учёные: Иван Иванович Шмальгаузен, Алексей Николаевич Северцов (рисунок 100), Николай Петрович Чирвинский и другие.

Закономерностей роста и развития выделяют четыре:

– периодичность;
– неравномерность;
– ритмичность;
– непрерывность жизненных процессов.

Периодизация роста и развития выражается в том, что каждое животное развивается по периодам: эмбриональному (от зачатия до рождения) и постэмбриональному (от рождения до смерти).

Утробное развитие (эмбриональное) подразделяется на три периода:

1) зародышевый (от оплодотворения до имплантации зиготы в стенке матки);
2) предплодный (продолжается три недели и заканчивается закладкой из зародышевых листков всех органов);
3) плодный (продолжается до рождения).

Послеутробный период состоит из новорождённости (длится первые 7 – 10 дней, детёныш питается только молозивом матери), молочного периода (длится до 6 месяцев у крупных животных, животное питается молоком матери), периода полового созревания (период качественного изменения организма, когда рост замедляется, длится от 2,5 до 6 мес., животное способно к оплодотворению, но организм его не способен выносить плод), репродуктивного периода (животные способны к размножению, начинается продуктивное их использование), периода старости и смерти (процессы диссимиляции, или распада веществ в организме, преобладают над процессами ассимиляции, или образования веществ).

Неравномерность роста и развития проявляется в следующем. Например, у крупного рогатого скота зигота за месяц с момента образования увеличивается в 600 раз, ещё за пару месяцев – в 43 раза и далее скорость прироста падает до 3 – 1,5 раз. Также неравномерность проявляется в росте осевого скелета животного. Это можно наглядно увидеть на рисунке 101, где показана кобыла с новорождённым жеребёнком. Мы видим, что корпус молодого животного разительно отличается по длине от его конечностей.

Ноги у него как у матери высокие, а спина короткая. С возрастом животное будет увеличиваться не столько в высоту, сколько в длину.

Ритмичность роста и развития заключается в подчинении организма животного ритмам окружающей среды (природы). Например, овца является пастбищным животным, поэтому около 75% шерсти у неё нарастает за пастбищный период, летом. Коровы также за пастбищный период нагуливаются и при постановке в стойла на зимний период имеют хорошую упитанность.

Непрерывность жизненных процессов проявляется в обмене веществ. В организме постоянно идут процессы образования и распада веществ белковой, углеводной или липидной природы.

Учёт роста и развития сельскохозяйственных животных. Учёт роста и развития животных проводят путём взвешивания и измерения (взятия промеров) с последующей обработкой результатов, то есть вычислением приростов и индексов телосложения.

1) Сначала вычисляют абсолютный прирост живой массы:

где А – абсолютный прирост живой массы, кг;
W0 – начальная живая масса животного, кг;
W1 – конечная живая масса животного, кг.

2) Затем считают среднесуточный прирост живой массы, который характеризует скорость роста животного:

где Д – среднесуточный прирост живой массы, г;
W0 – начальная живая масса животного, кг;
W1 – конечная живая масса животного, кг;
t – промежуток времени между взвешиваниями, дни.

3) Для характеристики энергии и интенсивности роста животных прибегают к расчёту относительного прироста живой массы:

а) формула Майонотта:

где К – относительный прирост живой массы, %;
W0 – начальная живая масса животного, кг;
W1 – конечная живая масса животного, кг.

б) формула С. Броди:

где К – относительный прирост живой массы, %;
W0 – начальная живая масса животного, кг;
W1 – конечная живая масса животного, кг.

Определение возраста и живой массы у разных видов сельскохозяйственных животных. Самый точный способ определения возраста животного – это точная запись о дате его рождения. Но в связи с тем, что в хозяйствах случается разное – теряются записи, или же запись о рождении не была сделана вовремя – были разработаны следующие методы определения примерного возраста животных:

1. по внешнему виду: обращают внимание на пропорциональность телосложения, его изменение;
2. по изменению состояния дёсен, пуповины, копыт (когда исчезает рыхлый первородный и нарастает твёрдый копытный рог);
3. по изменению зубной системы, которое основано на появлении и истирании определённых типов зубов;
4. по скорости роста и изменению рогов (появлению на них колец).

Определение живой массы животных производится также несколькими методами:

1. самый точный метод – это взвешивание животного на весах;

2. расчётным путём:

для крупного рогатого скота по формуле Трухановского:

где Мж – живая масса, кг;
А – обхват груди за лопатками, см;
Б – прямая длина туловища, см;
k – поправочный коэффициент (для скота молочных пород k = 2, молочно-мясных и мясных пород – 2,5);

для свиней по формуле М. И. Придорогина:

где Мж – живая масса свиньи, кг;
Д – длина туловища, см;
О – обхват груди за лопатками, см;
k – поправочный коэффициент (при хорошей упитанности k = 142, при средней – 156, при плохой – 162);

а) по формуле А. М. Моторина:

М = 6 × О – 620, кг,

где М – живая масса лошади, кг;
О – обхват груди за лопатками, см;

б) по формуле Ульриха Дюрста:

где М – живая масса лошади, кг;
О – обхват груди за лопатками, см;
k – коэффициент (для лёгких лошадей k = 2,7, для средних – 3,1, для тяжёлых – 3,5);

3. по специальным таблицам:

3.1 для крупного рогатого скота по способу Клювер-Штрауха в таблице (Приложение В) находят величину промера обхвата груди за лопатками и величину промера косой длины туловища, затем смотрят, где они пересекаются. При этом способе идёт поправка на упитанность животного: при выше-средней – к живой массе прибавляют 10% от массы, при ниже-средней – отнимают 10% массы, при средней – оставляют найденный по таблице результат без поправок.

Например, известно, что корова средней упитанности имеет обхват груди за лопатками 182 см, а косую длину туловища – 189 см. По таблице Приложения 2 находим значения данных промеров и в точке их пересечения получаем искомую живую массу – 520 кг;

Читайте:  Укажите тип симметрии животного ежик

3.2 для свиней пользуются также специальной таблицей. Находят величину промера обхвата груди за лопатками и величину промера длины туловища, затем смотрят, где они пересекаются, там и будет искомая величина.

Например, у свиньи обхват груди за лопатками составляет 110 см, длина туловища – 115 см. По таблице находим наши значения промеров и получаем живую массу 111 кг;

4. путём измерения обхвата груди за лопатками специальной мерной лентой, на которой имеются шкалы для разных пород (применяется в скотоводстве).

Источник

Клонирование. Просто о сложном

Статья на конкурс «био/мол/текст»: 27 февраля 1997 года журнал Nature опубликовал статью эмбриолога и генетика Йэна Уилмата и его коллег об успешном клонировании овечки Долли. С этого момента не прекращались споры о целесообразности и этичности опытов по клонированию многоклеточных организмов. В том числе обсуждались вопросы клонирования человека.

Конкурс «био/мол/текст»-2019

Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «био/мол/текст»-2019.

Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.

Такие слова, как «клонирование» и «клон», могут вызывать различные ассоциации, начиная от фантастических образов одинаковых людей из известного телесериала и, заканчивая историей появления на свет овечки Долли [1]. Но что же такое клон на самом деле?

Клон — группа генетически идентичных организмов или клеток. Если гены идентичны, то, по сути, клоны — одинаковые существа. «Под ударом» оказывается уникальность отдельного многоклеточного организма, в том числе, возможно, и человека [2].

Сегодня существует ряд этических преград для дальнейшего развития клонирования, тем более в отношении человека. Некоторые мировые религии считают клонирование человека недопустимым. В некоторых странах клонирование запрещено вообще. В части стран запрещено клонирование, при котором воспроизводится целый многоклеточный организм [3].

И хотя предметом споров является клонирование многоклеточных организмов, необходимо понять значение термина «клонирование» в широком смысле слова.

Клонирование в биологии — это появление естественным или искусственным путем нескольких генетически идентичных живых организмов. Термин в том же смысле нередко применяют по отношению к одноклеточным организмам и клеткам многоклеточных организмов.

Термин «клонирование» применим как к растениям, так и к животным. Все идентичные организмы, созданные путем клонирования, называют клонами.

Термин «клонирование» можно использовать в двух значениях.

Естественное клонирование

В действительности, клонирование свойственно и растительному, и животному мирам. Например, вегетативное размножение растений, деление бактерий, клональное размножение ящериц. В том числе рождение близнецов у людей — тоже пример естественного клонирования.

Искусственное клонирование

Это группа методов, при которых целенаправленно создаются клоны молекул, клеток, многоклеточных организмов.

Бактериальное клонирование — это целенаправленное создание и выращивание бактериальных клонов для биотехнологий.

Молекулярное клонирование, при котором получают клоны фрагмента ДНК, а затем вставляют в необходимые клетки.

Искусственное клонирование многоклеточных организмов. При этом виде клонирования можно создать клоны клеток, тканей, целого органа или даже организма. Именно искусственное клонирование многоклеточных организмов является предметом споров и разногласий научного сообщества, религии, и предметом этой статьи.

Немного о биологии размножения многоклеточных организмов

Совокупность наследственного материала клетки называется геномом. Многоклеточные организмы — эукариоты. Одной из особенностей эукариотических клеток является то, что наследственный материал находится в ядре клетки в виде хромосом, а также в виде кольцевидной ДНК в митохондриях.

Хромосома — нитевидная структура, состоящая из ДНК и белков. Именно ДНК несет генетическую информацию. Например, в ядре клеток человека содержится 23 пары хромосом (то есть всего 46) [4]. В половых клетках человека содержится половина — 23 хромосомы. При соединении двух половых клеток — маминой и папиной — получается клетка зигота с 46-ю хромосомами (рис. 1). Зигота дает начало всем будущем клеткам и тканям организма. Таким образом, в естественных условиях все клетки многоклеточного организма несут генетическую информацию от своих отца (мужской гаметы) и матери (женской гаметы) [5]. Клетки, содержащие 23 хромосомы, называются гаплоидными, а содержащие все 46 хромосом — диплоидными. В организме млекопитающих все клетки, кроме половых, являются диплоидными соматическими [4], [6].

Рисунок 1. Результат оплодотворения — зигота человека

У разных млекопитающих — разное количество хромосом (см. табл.).

Название млекопитающего Количество хромосом диплоидного набора Количество хромосом гаплоидного набора
Человек 46 23
Шимпанзе 48 24
Овца 54 27

При клонировании нет процесса оплодотворения (слияния) двух половых клеток. У этого многоклеточного организма (клона) не будет отца и матери в общепринятом смысле слова. У него будет один генетический «родитель». Тот, чье ядро использовалось для клонирования.

Немного истории клонирования

У клонирования сложный и тернистый путь.

Можно сказать, что одной из основ клонирования является клеточная теория, разработанная Теодором Шванном в 1839 году. В 1866 году вышла статья Грегора Менделя по селекции растений, в которой впервые говорится о «единице информации». Таким образом были заложены основы генетики. В 1886 году профессор-зоолог Московского университета А.А. Тихомиров обнаружил возможность развития шелковичного червя из неоплодотворенного яйца. В 1892 году Г. Дриш впервые изучил, что происходит с генетическим материалом клетки во время ее деления, на бластомерах морского ежа. Группой ученых также было доказано, что генетическая информация содержится в ядре. В 1902 году два независимых исследователя, У. Саттон и Т. Бовери, описали хромосомы и объявили, что «единицы информации» Менделя находятся в хромосомах. В 1909 году Вильгельм Йоханнсен дал название этим «единицам информации». С этого момента они стали называться генами. В том же 1909 году советский ученый-гистолог А.А. Максимов впервые использовал термин «стволовая клетка» для клетки, которая дает начало другим клеткам. В 1910 году Томас Хант Морган начал определять расположение различных генов в хромосомах мушек. Можно смело сказать, что указанные исследования внесли фундаментальный вклад в развитие всех наук о живом, а также заложили основы клонирования.

В 40-х годах прошлого века советский ученый-эмбриолог Г.В. Лопашов проводил эксперименты по переносу клеточных ядер в энуклеированную (лишенную ядра) яйцеклетку земноводных. Аналогичные работы с земноводными проводили эмбриологи Т. Кинг и Р. Бриггс в США. В 50-х годах английский эмбриолог Д. Гордон пересаживал ядра соматических клеток в яйцеклетки лягушки. В 1963 году Тонг Дизхоу получал клоны карпа. В 1975 году были опубликованы результаты успешной работы Д. Бромхола по клонирования кроликов. В 1983 году Л.А. Слепцова и ее коллеги клонировали костистых рыб (вьюнов). В 80-х годах прошлого столетия ученый С. Вилладсен провел серию успешных опытов по клонированию сельскохозяйственных животных путем переноса в яйцеклетку ядра зародыша. В 1997 году Йэн Уилмат и Кейт Кэмпбелл из Шотландии объявили о прорыве: проведено клонирование овцы с использованием соматической, не зародышевой, клетки [1], [7]!

Долли — самка овцы, первое млекопитающее, которое смогли клонировать из зрелой соматической клетки путем замещения ядра. Технология получения этого клона была следующей.

При клонировании Долли использовали клетки двух «родителей» и «суррогатную мать» — еще одну самку овцы. От одного «родителя» брали яйцеклетку, из которой удаляли ядро. От второго брали ядро, извлеченное из соматической клетки (вымени). Внутрь безъядерной яйцеклетки первой овцы вводили ядро зрелой соматической клетки другой овцы. Затем физическим (электрическим) методом провоцировали процесс деления и образования эмбриона (рис. 2). После чего эмбрион переносили в матку «суррогатной матери» — овцы.

Рисунок 2. Схема клонирования овцы Долли

Потребовалось очень много попыток клонирования, прежде чем на свет появилась Долли. Ученые — биологи из Шотландии Йэн Уилмат и Кейт Кемпбелл — по праву могут считать себя «Родителями» Долли [1]. В 2003 году Долли пришлось усыпить из-за заболевания легких и артрита. После этого ее забальзамированное тело было выставлено в Королевском музее Шотландии.

Читайте:  Животные и птицыВольского района

В вопросе о клонировании остается много сложного и спорного. Необходимо соблюсти все этические нормы по отношению к живому [8]. Но исследования наверняка будут продолжаться. А мы должны понимать, что за словом «клонирование» скрываются не научно-фантастические рассказы, а реальная технология, которая может принести и практическую пользу.

Например, клонирование может помочь получить животных и растения с необходимыми параметрами, такими как плодовитость, устойчивость к болезням. Опыты с клонированием могут помочь в лечении болезней. Очень интересной является перспектива использования клонирования для восстановления популяции вымерших или вымирающих видов. Отдельного внимания заслуживают опыты терапевтического клонирования — получение культуры стволовых клеток для разработки новых методов терапии тяжелых заболеваний, например, онкологических [7].

Источник

Живые организмы — биоинженерные проекты!? Часть 6

На первых пяти частях примеры и факты инженерного подхода в строениях, функциях живых организмов, а так же признаков алгоритмических подходов в их поведении – не закончились. Накопился еще ряд ярчайших примеров, а может и доказательств. Предлагаю с ними ознакомиться и пусть каждый для себя решает: это эволюция, игра случайных сил природы или разумный подход в конструировании живых организмов неким Творцом (или их группой).

Предыдущие части этой серии статей вызвали не малый интерес у многих читателей и зрителей. Да, зрителей, т.к. некоторые части были озвучены каналом Новая реальность:

Продолжим со скучной, но важной информации. Новость в научных кругах:

В пластидах паразитического растения обнаружили нетрадиционный генетический код

У растений-паразитов, которые питаются за счет других организмов, в пластидах набор геномов еще меньше. У рода Раффлезий, в пластидах его вообще не смогли найти. Т.е. у таких растений паразитов функция синтеза хлорофилла и белков деградирует настолько, что на клеточном уровне меняется этот генетический код. Или наоборот, кто-то меняет генетический код, приводя к появлению растений-паразитов?

По какой причине растение отбросило не только функцию синтеза хлорофилла но и избавилось от этого даже на генетическом уровне? Само? Человек сможет вмешаться в свой генетический код и выкинуть оттуда, допустим, функцию выработки соляной кислоты в желудке при условии, что будет постоянно получать все питательные вещества внутривенно? ЖКХ атрофируется, но он продолжит потомство, и его дети будут с полноценным желудочно-кишечным трактом. Изменить геномы не сможет. Тогда как это растение смогло? Или это сделано со стороны?
Источник
***

Только инженер мог сотворить белки!

Интересные факты о белках:

Про всю сложность белков и их синтез можно узнать в фильме:

Особенно фантастичным выглядит сборка ДНК. Это же тоже белок. Под сборкой подразумевается реакции соединения аминокислот. Уровень ошибки воспроизводства ДНК транспортными белками – нулевой. Иначе бы мы не прожили и пары лет. А программа старения – это может и не накопление ошибок. А какое-то ограничение. Некоторые медузы же не стареют.
Источник
***

Еще не менее фантастический процесс превращения и сборки органических молекул в организме
цикл Кребса (Цикл трикарбоновых кислот)

Цикл Кребса — энергетический цикл в организме, начинающейся с лимонной кислоты и ее солей (цитратов) с выработкой АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). АТФ – энергетическая молекула для работы мышц.
Источник

Зачем все так сложно? Не знаю. Но возможно, что это оптимальный химический процесс с наименьшими затратами энергии и материи (необходимых соединений). Как температура тела 36,6 гр. не случайна, так и здесь.

Вы не знаете, почему природа или Творец выбрал температуру нашего тела именно такой? Ответ дает физика:

На поддержание 37 градусов в теле необходимо наименьшее количество энергии. Вода при этой температуре имеет наименьшую теплоемкость. Скажите, что так природа угадала?

Как видно, у многих животных температура тела находится близко к 37 градусам.
***

Закончим со скучной молекулярной химией и биологией и перейдем к самому интересному – наглядным примерам, где можно увидеть «след Творца» или разумный алгоритм появления организмов при эволюции (кому как нравится).

Инженерный подход в строении коленного сустава человека

Не так давно попалось видео с простой моделью сустава, в котором на примере показана эффективность работы сустава с коленной чашечкой и без нее. Ссылка здесь.

Либо работу коленного сустава с чашечкой и без можно посмотреть здесь с 0:28 по 0:35 сек

Вкратце смысл видео: коленная чашечка позволяет сделать рычаг для подъема большеберцовой кости. Без чашечки усилий, которые создают мышцы бедра, понадобилось бы намного больше. А это энергозатраты.

В строении тела и в алгоритмах работы разума человека много багов и ляпов (про багги разума будет ниже). Например, в строении глаза человека (и не только) есть явный ляп: сетчатка расположена изнанкой к свету. А вот у осьминога глаз устроен правильно. У нас инженер-конструктор что-то не учел или допустил ошибку? А еще на сетчатке есть слепая зона:

Как-то в комментариях в моем журнале порекомендовали книгу: Гари Маркус «Несовершенный человек»

Ссылка на нее. Рекомендую ее и Вам к ознакомлению. Но смотрите на факты, а не на выводы. Выводы делайте сами.
***

К человеку вернемся в конце статьи. А пока перейдем к рассмотрению животного мира:

Охота морского червя (This Terrifying Worm Snatches Fish from the Ocean Floor).

Посмотрите на алгоритм (поведение) при захвате добычи этим примитивным и на строение его передней части:

Охота морского червя (This Terrifying Worm Snatches Fish from the Ocean Floor).

Подумайте: у беспозвоночного червя есть костный захват добычи (челюсти). Вырваться из такого захвата невозможно даже крупной рыбе. Червь-хищник. Это он вырастил челюсти сам в процессе эволюции или ему внедрили данную «конструкцию»?
***

Еще один представитель морского дна с ярким инженерным подходом в строении некоторых частей своего тела:

Бобер – не единственный инженер-строитель в животном мире. Все птицы – строители:

Семь примеров живых организмов со вшитыми в их алгоритмы поведения и инстинкты строительными программами возведения жилищ и узоров
***

Есть такое существо: Cymothoa exigua Это паразит. Попадая личинкой рыбе в рот, вместе с едой, оно начинает есть рыбий язык, а когда полностью доест, занимает его место.

И вновь подумайте: как такой моллюск или ракообразное в ходе якобы эволюции вложило в себя алгоритм поведения, а именно: встраиваться в язык жертвы и питаться тем же, чем питается раба. Но не самой рыбой, пожирая ее изнутри или сидя в ЖКТ рыбы. Почему именно место на языке, а не в внутри нее?
Источник
***

Гриб O.unilateralis приспособил для своих нужд муравья.

Этот паразитизм характерен тем, что гриб управляет животным.

Споры этого гриба прорастают в тело муравья и влияют на его симпатическую нервную систему. Это происходит у бразильских муравьев-плотников. Контроль за телом муравья паразит осуществляет путем внедрения в мышечные волокна по всему телу! Мозг не трогает.

Муравей покидает муравейник и как зомби и 10 дней блуждает (время созревания гриба). Потом гриб прорастает, сея новые споры.

Цитата:
Гриб выделяет тканеспецифические метаболиты в организм хозяина, вызывая тем самым изменения в экспрессии генов. Это также приводит к атрофии мышц нижней челюсти муравья, чтобы тот уже никогда не смог разжать их и позволить своему телу упасть на землю — это вызвало бы преждевременную гибель хозяина или подвергло бы паразита лишнему риску.

Ученые, исследовавшие этот феномен установили, что под конец высокий процент клеток в организме муравья превратился в клетки гриба — гриб буквально сделал насекомое частью самого себя.

Грибы имеют алгоритмы развития питания и поиска себе пищи (органики), напоминающие некие зачатки разума. А этот пример – явно доказывающий эти непонятные нам алгоритмы. Вопрос – где находится центр управления грибницей? Везде во всем этом одноклеточном мега-организме?
Источник
***

Источник