Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей




НазваниеИнститут Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей
страница8/40
Дата05.09.2012
Размер5.58 Mb.
ТипДокументы
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   40

Подобина В.М., Пороховниченко Л.Г., Татьянин Г.М.

Томский государственный университет, Томск 634050, Россия

e-mail: podobina@ggf.tsu.ru



Свидетельствами эволюции биосферы Земли являются коллекции фауны и флоры, относящиеся к разным системам фанерозоя и единично докембрия, собранные геологами и другими специалистами на протяжении двух предыдущих веков. Эти коллекции, часть из которых является наглядными экспонатами, находятся в Сибирском палеонтологическом научном центре (СПНЦ) Томского государственного университета. СПНЦ создан профессором В.М. Подобиной в 1998 году и объединяет ряд структурных подразделений. Среди них выделяется Палеонтологический музей, организованный профессором В.А. Хахловым в 1926г. и по праву считающийся одним из фундаментальных музеев не только в России, но и во всем мире. При музее имеются два монографических отдела: микропалеонтологический (с 1990 г.) и палеоботанический (с 1997 г), организованные В.М. Подобиной. Кроме этого сюда относится лаборатория мамонтовой фауны, также организованная В.М. Подобиной в 1993 г. Палеонтологическому музею в настоящее время (2006 г.) исполняется 80 лет со дня основания, и находящиеся в его демонстрационном зале экспонаты освещают развитие жизни на Земле, начиная с микроскопических цианобионтов докембрия до млекопитающих квартера. Одной из значительных коллекций музея являются шесть витрин с представительными образцами (около 1000) из стратотипических разрезов всех систем палеозоя и мезозоя. Витрины украшают картины, воссоздающие ландшафты прошлых геологических эпох с населяющими их характерными животными и растениями. В музее имеется витрина с отпечатками различной фауны уникальных золенгофенских сланцев из Германии; рыб, водяного паука, рака-мечехвоста, насекомых, моллюсков и др. В трех витринах находятся многочисленные муляжи, изготовленные с большим искусством специалистами немецких фирм Кранц и Штюрц в первой половине Х1Х века. В одной из этих витрин находятся муляжи фораминифер и радиолярий, увеличенные в сотни раз, в двух других – уменьшенные муляжи рептилий и млекопитающих. Информативны и представительны красочные витрины, иллюстрирующие этапы развития высших растений, начиная с девона, дополненные схемами эволюции и представительными образцами их отпечатков, собранными в разных регионах Сибири. Накоплены в музее многочисленные коллекции флоры из девона, карбона, перми, триаса, юры, мела и неогена. Остатки растений не только разнообразно представлены в демонстрационном зале, но и сосредоточены в созданном В.М. Подобиной в 1997 г. Палеоботаническом отделе музея. На основании разнообразно представленных коллекций флоры можно четко проследить четыре известных этапа в ее развитии: раннедевонский – риниофиты, позднедевонский-раннепермский – споровые (папоротниковидные) и кордаитовые (голосеменные), позднепермский-раннемеловой – голосеменные, с позднего мела доныне – покрытосеменные растения.

В музее широко представлены коллекции остатков беспозвоночных, которые характеризуют почти все системы фанерозоя и имеют большое значение для понимания эволюции животного мира. Коллекции беспозвоночных очень разнообразны и среди них ведущее место в музее занимают брахиоподы, аммониты, кораллы, мшанки, строматопораты. Наиболее значимыми являются коллекции кораллов-ругоз, палеозойских мшанок и строматопорат.

Большое значение для понимания эволюции жизни на Земле составляют коллекции фораминифер к опубликованным монографиям, которые хранятся в микропалеонтологическом отделе музея (с 1990 г.) и в лаборатории микропалеонтологии (с 1968 г.), созданных В.М. Подобиной.

Коллекции спор и пыльцы растений из разных периодов фанерозоя Сибири, первоначально (с 50-х годов) собранные и изученные под руководством Л.Г. Марковой, постоянно пополняются палинологами лаборатории микропалеонтологии.

Особое место в музее принадлежит скелетным остаткам рептилий, находки которых значительно возросли в количестве за последнее десятилетие. Представляют большое научное значение найденные в 1999 г. на юго-востоке Западной Сибири полные скелеты двух раннемеловых пситтакозавров, демонстрируемых в саркофаге для сохранения тафономических особенностей их захоронения. Благодаря открытию группой сотрудников и студентов под руководством С.В. Лещинского «динозавровой» провинции на юго-востоке Западной Сибири, сформированы новые коллекции с фрагментами мезозойских рептилий, птиц, млекопитающих, земноводных и рыб, демонстрируемых в зале музея и его «динозавровом отделе». Находки остатков рептилий и других позвоночных наглядно характеризуют раннемеловой этап в развитии этой фауны.

Серьезное внимание уделяется размещению и изучению позвоночных четвертичного периода, которые наглядно иллюстрируются полными скелетами мамонта, бизона и шерстистого носорога, сконструированных А.В. Шпанским в 1997-2001 г. В шести шкафах и на отдельных подставках размещены костные остатки «мамонтовой» фауны: шерстистого носорога, бизона, лошади, оленей, трогонтериевого слона, зубов и бивней мамонта. Интересны также новые витрины с костями молочных мамонтят, патологиями зубов мамонтов, черепов шерстистых носорогов и остатками крупных четвертичных хищников. Значительная часть коллекций «мамонтовой» фауны сосредоточена в указанном выше отделе четвертичных млекопитающих.

Палеонтологический материал, постоянно поступающий из вновь пробуренных скважин и ежегодных полевых экспедиций, с учетом имеющихся коллекций, позволяет проводить планомерные фундаментальные исследования по проблеме эволюции жизни на Земле, начиная с докембрия до настоящего времени.

На основании изучения коллекций СПНЦ ученые Томского госуниверситета внесли большой вклад в решение проблемы эволюции жизни на Земле. По данной проблеме организованы и проведены три международных симпозиума (1997, 2001, 2005 г.) с опубликованием их трудов и оформлением к каждому симпозиуму новых экспонатов в демонстрационном зале музея.

Очевидна важность сохранения и создания условий доступности палеонтологического материала для развития разных направлений биологических, геологических наук, а также для образовательного процесса студентов, магистрантов и аспирантов. Поэтому работа подразделений СПНЦ во многом ориентирована на создание более благоприятных условий для размещения музейных фондов, переопределение и этикетирование коллекций, а также создание банка данных музейного фонда для общего пользования.

Каталогизация палеонтологического материала происходит параллельно с углубленным изучением остатков организмов отдельных систематических групп. В настоящее время исследования по морфологии, систематике, эволюции получили развитие по разным группам микрофауны (фораминиферы, радиолярии, остракоды, конодонты), флоры, спор и пыльцы фанерозоя, палеозойских беспозвоночных, мезозойских рептилий и кайнозойских млекопитающих, т.е. по тем группам, которые представительны в музее и других подразделениях СПНЦ.


Нелинейный анализ изменения структуры таксономического разнообразия ископаемых организмов в геологической истории


Рубан Д.А.


Кафедра геоэкологии и прикладной геохимии, Геолого-географический факультет, Южный Федеральный Университет, Ростов-на-Дону 344090, Россия

e-mail: ruban-d@mail.ru, ruban-d@rambler.ru


Для установления "скрытых" закономерностей в изменении таксономического разнообразия ископаемых организмов, происходившего в геологической истории, предлагается новый вид количественного анализа, который был успешно апробирован на фораминиферах и брахиоподах. Данный анализ основывается на изучении ассоциаций ископаемых организмов, под которыми понимаются совокупности таксонов двух рангов (например, видов и родов или родов и семейств одной группы; или биоты в целом и отдельных крупных групп организмов), существовавшие в течение промежутков геологического времени, каковыми могут быть периоды, эпохи, века или произвольно выбранные, но одинаковые по длительности (абсолютной или относительной) единицы времени. Последовательность ассоциаций отражает биологическую эволюцию. Структура таксономического разнообразия определяет значимость каждого из таксонов большего ранга в определении разнообразия, рассчитываемого для таксонов меньшего ранга.

Суть анализа изменения структуры таксономического разнообразия ископаемых организмов заключается в следующем. За основу берутся данные о количестве таксонов меньшего ранга в составе каждого из таксонов большего ранга для каждой ассоциации. Вполне очевидно, что это количество меняется с течением времени. Далее для рассматриваемых ассоциаций рассчитываются коэффициенты парной корреляции (по Спирмену). В тех случаях, когда значения такого коэффициента близки к 1, можно говорить о сходстве структуры таксономического разнообразия ассоциаций, и, следовательно, о незначительных ее изменениях. Это может быть интерпретировано как то, что таксоны более высокого порядка, игравшие главную роль в определении разнообразия на уровне таконов меньшего порядка, сохранили свою значимость с течением времени. Наоборот, значения коэффициента парной корреляции, близкие к 0, свидетельствуют о существенных перестройках в структуре таксономического разнообразия.

Выше говорилось о применении анализа структуры таксономического разнообразия для линейной последовательности ассоциаций, отражающей геологическое время. Однако коэффициенты парной корреляции могут быть расчитаны и для несмежных во времени ассоциаций - например, для кембрийской и юрской или анизийской и плинсбахской ассоциаций. Можно предположить, что результаты такого нелинейного анализа будут показывать, что, чем больше отстоят ассоциации во времени, тем больше между ними разница структуры разнообразия. Однако это оказывается справедливым далеко не всех случаях. Именно исключения из указанного правила представляют собой огромный интерес. Например, проведенные расчеты показали, что структура глобального разнообразия "подотряды-семейства" ассоциаций фораминифер триаса и юры оказывается сходной с таковой в кембрии и ордовике (значения коэффициентов парной корреляции превышают 0.8). И это несмотря на разрыв во времени около 200 млн. лет! Здесь важно обратить внимание на то, что установление такого высокого сходства произошло сразу после массового вымирания на границе пермского и триасового периодов. В качестве другого примера можно привести мезозойских брахиопод Северного Кавказа. Структура регионального разнообразия "надсемейства-виды" ассоциаций брахиопод после массовых вымираний на границах триаса/юры и плинсбаха/тоара оказывается в достаточной степени сходной с таковой в раннем триасе (значения коэффициентов парной корреляции составляют 0.2-0.4, однако они оказываются значимыми).

Результаты проведения нелинейного анализа структуры таксономического разнообразия ископаемых организмов в геологическом времени, проиллюстрированные приведенными выше примерами, заставляют искать причины обнаруженных "скрытых" закономерностей. С одной стороны, можно предполагать изначальную детерминированность биологической эволюции. В таком случае массовые вымирания являются изначально обусловленными событиями, которые "выправляют" путь развития органического мира. С другой стороны, можно говорить о том, что, по крайней мере, в некоторых случаях на протяжении развития той или иной группы организмов в ней существует некоторое устойчивое "ядро", которое сохраняется даже при исключительно сильном внешнем негативном воздействии. Наконец, речь может идти о том, что глобальные катастрофы приводят к своего рода "повторному старту" биологической эволюции, которая начинает протекать заново, но по тому же пути, что и при ее первичной инициации. Однако это опять возвращает нас к идее о детерминированности развития органического мира. Несомненно, выбор правильного объяснения возможен лишь посредством самого широкого применения нелинейного анализа структуры таксономического разнообразия для различных групп ископаемых организмов, для различных регионов и планеты в целом, а также для различных протяженных интервалов геологической истории.


Механизмы адаптационной регуляции гаструляции бесхвостых амфибий, обитающих в условиях антропогенного загрязнения водоемов


Северцова Е.А.


Биологический факультет МГУ, кафедра биологической эволюции, Москва 119899, Россия

e-mail: Severtsova@mail.ru


В последние десятилетия, в связи с возрастающим уровнем антропогенной нагрузки на экосистемы, все острее встает вопрос о возможности адаптивной эволюции биологических систем к загрязнению окружающей среды поллютантами. Нами проводились исследования популяций травяной (Rana temporaria L.), остромордой (Rarvalis Nilss.) и озерной (Rridibunda Pall.) лягушек, обитающих на территории г. Москвы и Подмосковья с целью изучения возможных механизмов адаптивной эволюции раннего морфогенеза.

Оценка плодовитости самок бурых лягушек, приходящих на нерестовые водоемы показала, что в городских популяциях значимо увеличивается число икринок в кладке, по сравнению с подмосковными, причем размер самих икринок и запас питательных веществ (желтка) не изменяется. Это позволяет утверждать, что наблюдается прямой отбор на увеличение плодовитости, направленный на компенсацию возрастающей смертности.

Исследования закономерностей морфогенетических особенностей гаструляции бурых и зеленых лягушек показали, что изменение характера морфогенетических процессов на ранних стадиях развития происходит за счет изменения соотношения изменчивости и коррелированности формирующихся структур. Проявляется это на фоне общего повышения изменчивости развития и, либо возрастании доли взаимосвязанных признаков, либо в выделении небольшой группы высоко коррелированных признаков. В первом случае такое соотношение коррелированности и изменчивости гаструляции позволяет сохранить и поддержать целостность развития зародыша и тем самым обеспечить более четкую дифференциацию развивающихся структур. Второй способ регуляции раннего онтогенеза реализуется при усилении коррелятивных связей структур, формирующихся именно на исследуемой стадии в сочетании с возрастающей изменчивостью всех морфогенетических процессов. В результате этого процесс развития этой структуры ускоряется.

В тоже время следует учитывать, что современные представления об источниках изменчивости раннего эмбриогенеза основаны на разделении этой изменчивости на генетическую и эпигенетическую, причем эпигенетическая компонента характеризуется устойчивостью и эквифинальностью. При такой форме организации морфогенетической изменчивости затруднено прямое действие естественного отбора на признаки раннего морфогенеза. Сама по себе вариабельность развития не может служить материалом для отбора, поскольку она утрачивается на узловых стадиях развития. Тем не менее, современные молекулярные исследования убедительно продемонстрировали, что возможно прямое воздействие поллютантов на генетический аппарат клетки, причем это воздействие может носить как мутагенный характер, так и быть активатором каскада реакций по детоксикации действия поллютантов. Поскольку, к 19-й стадии развития (стадия поздней гаструлы), когда уже активно работает генетический аппарат зародыша амфибий, возможно не только воздействие поллютантов на нормальное развитие зародыша, но и на формирующуюся систему защиты работы генов раннего развития от воздействия среды и тем самым выработка механизмов устойчивости к такому воздействию.

Таким образом, именно соотношение эпигенетической и генетической изменчивости обеспечивает возможность устойчивого развития эмбрионов. Эпигенетическая компонента обеспечивает широкий, не специфический спектр реакций онтогенеза, позволяющих «играть» соотношением «изменчивость / коррелированность» развития, а генетическая - определяет индивидуальность реакции самого онтогенеза на воздействие среды. В этом проявляется правило двух уровней адаптаций, предложенное И.А. Шиловым (2001).

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   40

Похожие:

Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconВ. В. Неронов Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова ран, Москва
Зональные экотоны северной евразии: история изучения и структурно-функциональная организация
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconВ. А. Геодакян Россия, Москва, Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова, ран
«asynchronous» theories are needed. This article suggests a theory, which gives interpretations and predictions
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconПрограмма курса Автор и составитель программы: д б. н. Геодакян Виген Артаваздович, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции ран им. А. Н. Северцова Длительность курса 30 часов
Автор и составитель программы: д б н. Геодакян Виген Артаваздович, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции...
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconОтчет о деятельности Комиссии мгу по биоэтике в период с 5 марта 2008 г по 15 апреля 2009 г
Комиссию мгу по биоэтике была утверждена приказом Ректора мгу №144 от 5 марта в составе 19 представителей разных факультетов мгу...
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconРеконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии)
Работа выполнена в лаборатории экологии аридных территорий Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова ран
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconМужчины и женщины: кто творец эволюции и для кого она делается?
О том, почему именно пол по-прежнему является главным вызовом и загадкой в теории эволюции, а мужчины — первыми жертвами экстремальных...
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconУчебное пособие Москва
И. И. Сидорова; профессор института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconВ. А. Геодакян Институт эволюционной морфологии и экологии животных
Института эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова ан СССР. Биолог-теоретик. Научные интересы связанные с...
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconЕ. Н. Панов Институт проблем экологии и эволюции ран
В этом заключена принципиальная разница между языком человека и животных. Другими словами, язык человека — это не только дар Божий,...
Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А. Н. Северцова ран кафедра Биологической Эволюции мгу государственный Дарвиновский музей iconДоклад сделан на семинаре «Моделирование популяционных процессов» в Институте управления ран 29 января 2008 г
Предлагается гипотеза, рассматривающая эволюции живой природы с точки зрения гармонизации планетарного окислительно-восстановительного...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница