Том 144, № 5 (2024)
- Год: 2024
- Выпуск опубликован: 20.09.2024
- Статей: 7
- URL: https://bakhtiniada.ru/0042-1324/issue/view/18374
Весь выпуск
Статьи
К 90-летнему юбилею профессора В. А. Пухальского



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



Концепция эволюционной эмбрионизации/ дезэмбрионизации онтогенезов
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.



Морфофункциональные изменения структур головного мозга при депривации сна
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.



Коэволюция медоносной пчелы и человека — адаптивная эволюция двух видов
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.



Современные подходы к исследованию эффективности применения пробиотиков в аквакультуре
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.



Организация банка биоматериалов и ДНК для популяционно-генетических исследований животных
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.


