Том 144, № 5 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Статьи

К 90-летнему юбилею профессора В. А. Пухальского

Успехи современной биологии. 2024;144(5):477-477
pages 477-477 views

Теория эволюционной роли наследуемых опухолей (carcino-evo-devo): история развития и современное состояние. Часть 4. Общая теория увеличения биологической сложности в прогрессивной эволюции

Козлов А.П.

Аннотация

Новые разделы теории carcino-evo-devo посвящены участию опухолей в биокомпьютерных процессах, закономерностям увеличения биологической сложности и выведению формулы увеличения биологической сложности с помощью диаграмм carcino-evo-devo. Делается вывод о том, что новые разделы могут составить основу более общей теории — теории увеличения биологической сложности, специальной частью которой станет теория carcino-evo-devo.

Успехи современной биологии. 2024;144(5):478-487
pages 478-487 views

Концепция эволюционной эмбрионизации/ дезэмбрионизации онтогенезов

Гаврилов-Зимин И.А.

Аннотация

Предпринимается попытка проанализировать и обобщить в единую систему взглядов разнообразие гипотез об эволюционном значении эмбрионизации и дезэмбрионизации онтогенезов, а также оценить вклад этих гипотез в понимание филогенеза живых организмов. В ходе такого анализа демонстрируется, что исходная (первичная) эмбрионизация развития представляла собой не адаптацию к тем или иным условиям жизни, а всего лишь один из способов построения многоклеточного тела из оогаметы путем ее палинтомического или синтомического деления. Вторичная эмбрионизация многократно возникает на базе предковых онтогенезов, в которых дробление яйцеклетки (или споры) приводит к появлению самостоятельной, но недоразвитой стадии онтогенеза, сильно отличающейся от взрослого организма; в результате эмбрионизации такие стадии оказываются частично или полностью спрятанными под яйцевыми и/или эмбриональными оболочками. Из всех вариантов эмбрионизации лишь вторичная наружная эмбрионизация (под оболочками яйца, споры, семени или плода) в большинстве изученных случаев создает впечатление прямого эволюционного ответа таксона на меняющиеся условия среды обитания. Полная эмбрионизация недоразвитых стадий онтогенеза (криптометаболия) представляет собой относительно редкое явление и, по-видимому, ограничивает возможности достижения биологического разнообразия. Обратный процесс — вторичная дезэмбрионизация, преждевременное (в сравнении с предковыми группами) завершение эмбриогенеза встречается еще реже и никогда не приводит к полному отказу от эмбрионального способа развития и возврату к архаичным протонемному или сифоносептальному способам формирования многоклеточности.

Успехи современной биологии. 2024;144(5):488-516
pages 488-516 views

Морфофункциональные изменения структур головного мозга при депривации сна

Никонорова В.Г., Криштоп В.В., Чепур С.В., Фатеев И.В., Юдин М.А.

Аннотация

Депривация сна широко распространена в современном обществе как следствие хронического стресса и специфики ряда гражданских и военных специальностей. Коррекция ее последствий должна учитывать фундаментальный принцип единства формы и функции, реализуемый клеточно-глиальными ансамблями анатомических образований головного мозга. В связи с этим была поставлена цель охарактеризовать микроскопические и ультрамикроскопические перестройки структур головного мозга, участвующих в регуляции цикла сон–бодрствование, при депривации сна. Изменения основных структур, обеспечивающих чередование сон–бодрствование, приобретают патологическую сущность только в условиях длительной депривации сна, связанной с угрозой жизни. Методы световой микроскопии недостаточно чувствительны для выявления сложившихся изменений, однако электронно-микроскопическое исследование позволяет выделить как специфические ультрамикроскопические перестройки, так и десинхронозы между количественными характеристиками органелл клеток нейроглиальных ансамблей, структур головного мозга, функционально объединенных в обеспечении цикла сон–бодрствование.

Успехи современной биологии. 2024;144(5):517-532
pages 517-532 views

Коэволюция медоносной пчелы и человека — адаптивная эволюция двух видов

Ильясов Р.А., Богуславский Д.В., Ильясова А.Ю., Саттаров В.Н., Маннапов А.Г.

Аннотация

Обсуждаются вопросы эволюции медоносной пчелы, формирования ее отношений с человеком, а также последствия доместикации на фоне селекции. Медоносная пчела (Apis mellifera L.) возникла более 100 млн л. н. на южном суперконтиненте Гондвана. Отношения между человеком и медоносной пчелой начали формироваться 10 тыс. л. н. До встречи с человеком пчела находилась в неизменном первоначальном виде. Сегодня этот вид в значительной степени изменен в результате одомашнивания и широко используется не только для производства меда, воска и маточного молочка, но и для опыления сельскохозяйственных культур во всем мире. Эволюция A. mellifera началась в Юго-Восточной Азии, а формирование подвидов — в Северной Африке, которые в дальнейшем распространились на север, в Западную Азию и Северную Европу. Встреча медоносной пчелы с человеком привела к революционным изменениям. Большинство подвидов пчел, сформированных около 100 тыс. л. н. были утеряны в результате гибридизации по вине человека. Данный процесс способствовал размытию географических границ ареалов подвидов и создал новые угрозы для сохранения биологического и генетического разнообразия пчел. Использование локальных популяций медоносных пчел доказало их преимущества в устойчивости семей к факторам окружающей среды по сравнению с интродуцированными пчелами. Селекция подвидов и экотипов, адаптированных к условиям, формировавших их в процессе эволюции, играет важную роль в управлении медоносными пчелами, поскольку генетическое разнообразие поддерживает их эволюционный потенциал к адаптации. История взаимоотношений человека и медоносной пчелы является ключевым аспектом в понимании их современной экологической адаптации и для формирования дальнейшей стратегии взаимовыгодных отношений. Современные человек и пчела, несмотря на видимую независимость, стали взаимовыгодными партнерами, способными, благодаря сотрудничеству, повысить свою адаптацию, устойчивость и выживаемость в современном мире.

Успехи современной биологии. 2024;144(5):533-549
pages 533-549 views

Современные подходы к исследованию эффективности применения пробиотиков в аквакультуре

Кочетков Н.И., Никифоров-Никишин Д.Л., Климук А.А., Смородинская С.В., Никифоров-Никишин А.Л., Марсова М.В., Ватлин А.А., Климов В.А.

Аннотация

Обобщены имеющиеся научные данные об исследованиях пробиотиков различного микробиологического состава на объектах аквакультуры, в которых приведены результаты воздействия пробиотиков на физиологическом, тканевом и клеточном уровнях, в том числе оцениваемые методами морфометрии. Систематизированы данные об объектах и методах исследования, наиболее часто используемых пробиотиках и их концентрациях. Установлено, что наиболее изученными объектами аквакультуры по применению пробиотиков являются Oreochromis niloticus (35.9%), Oncorhynchus mykiss (6.2%), Cyprinus carpio (4.6%). Эксперименты на этих видах, как правило, проводились в контролируемых условиях (бассейны, аквариумы, УЗВ), при этом продолжительность опытов варьировалась от 20 до 140 суток. Наиболее часто используемыми, в качестве пробиотиков, микроорганизмами являются бактерии родов Bacillus (41.6%) и Lactobacillus (24.3%), остальные 34.1% приходятся на другие микроорганизмы аллохтонного или автохтонного происхождения. В большинстве работ эффект от применения пробиотиков отмечали при концентрации от 1×106 до 1×109 КОЕ/г корма. Пробиотики демонстрируют различную эффективность, наиболее часто положительно влияя на рыбоводно-биологические показатели, активность пищеварительных ферментов, микробиом кишечника, экспрессию генов, ассоциированных с иммунитетом, а также сопротивляемость к патогенам. В большинстве случаев пробиотики не оказывают влияния на нутриентный состав ткани, гематологические, биохимические и иммунологические показатели. Среди гистоморфометрических методов при использовании пробиотиков наиболее часто исследуют показатели, характеризующие морфологию ворсинок, слоев/оболочек, слагающих кишечник, состав иммунокомпетентных клеток, микроворсинки, бокаловидные клетки. Реакцию на воздействие пробиотиков, чаще всего отмечали для высоты ворсинок, количества бокаловидных клеток, площади ворсинок, количества интраэпителиальных лимфоцитов, а также площади микроворсинок эпителиальных тканей кишечника. При этом большинство авторов указывают на необходимость использования системного подхода для изучения пробиотиков.

Успехи современной биологии. 2024;144(5):550-584
pages 550-584 views

Организация банка биоматериалов и ДНК для популяционно-генетических исследований животных

Воронкова В.Н., Пискунов А.К., Солошенкова Э.А., Самсонова Ж.В., Столповский Ю.А.

Аннотация

Биобанки играют важную роль в популяционно-генетических исследованиях животных, так как представляют собой ценный ресурс для сохранения генетического разнообразия ex situ и исследований в области эволюции, зоологии, экологии и генетики. Одной из основных задач биобанков является сохранение образцов генетического материала различных видов животных, что позволяет сохранить информацию о генетическом разнообразии и поддерживать популяции in situ. Это особенно актуально для редких и уязвимых видов, пород животных и сортов растений, у которых генетическое разнообразие может снижаться из-за сокращения численности популяций. Биобанки позволяют обмениваться образцами и данными, что играет важную роль в изучении эволюции и происхождения различных видов, помогая ученым исследовать процессы дивергенции и адаптации. Они также служат источником для работ при изучении генетических заболеваний, поведенческих особенностей, взаимодействия видов в экосистемах. Биобанк является базой для проведения различных видов генетических исследований, таких как секвенирование геномов, исследование филогенеза, анализа изменчивости ДНК и функциональной геномики, что в свою очередь предоставляет возможность для разработки новых методов детекции генетических заболеваний, геномной селекции, а также для сохранения и восстановления популяций животных. Таким образом, биобанкирование играет важную роль в популяционно-генетических исследованиях животных, предоставляя ученым доступ к широкому спектру генетической информации, необходимой для понимания и сохранения биоразнообразия нашей планеты. Вопрос экологичного и эффективного хранения биоматериала как никогда актуален. В данном обзоре мы рассматриваем различные подходы к организации банка биоматериалов и ДНК в сфере популяционно-генетических исследований животных, особенности их сбора, транспортировки, процессинга и хранения.

Успехи современной биологии. 2024;144(5):585-600
pages 585-600 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».