|
Реферат: Диплодок (Биология)
Якутская городская национальная гимназия
Кабинет биологии
Д и п л о д о к
Р е ф е р а т
Выполнил: ученик 8 «А» класса
Лугинов Альберт
Проверил: Никитина В.Г.
Якутск, 2004
1) Введение………………………………….………………….3
2) Глава 1. Динозавры………………………………………....4
a. Появление динозавров………………………………4
b. Когда люди узнали о динозаврах…………………...5
c. Виды динозавров…………………………………….6
d. Повадки динозавров…………………………………8
e. Совместное откладывание яиц……………………...9
f. Конец эры динозавров……………………………..10
3) Глава 2. Диплодоки……………………………………….13
a. Семейство диплодоки……………………………...13
b. Удивительные факты………………………………20
4) Заключение………………………………………………...20
5) Использованная литература ……………………………..21
6) Приложение………………………………………………..22
Введение
Моя тема реферата диплодок. Диплодок это динозавр. А динозавры жили
много миллионов лет назад. Они принадлежали классу рептилий, или
пресмыкающихся, который включает в себя таких современных животных, как
ящерицы и змеи, морские и сухопутные черепахи, крокодилы и аллигаторы.
Ученые подразделяют динозавров на следующие группы: тероподы,
зауроподы, орнитоподы, цератопсы, стегозавры, анкилозавры, пахицефалозавры.
В мой реферат имеет две главы первая про динозавров, в общем, о
появлении динозавров, когда люди узнали о динозаврах, виды динозавров,
повадки динозавров, конец эры динозавров. Вторая про семейства диплодоков
об их видах и удивительных фактах.
Глава 1. Динозавры.
Появление динозавров
Тираннозавры и другие гигантские ящеры обязаны своим появлением
астероиду, столкнувшемуся с Землей около 200 млн. лет назад. К такому
выводу пришли ученые из Рутгерского университета в штате Нью-Джерси во
главе с профессором Денисом Кентом. Изучая ископаемые останки и отпечатки
древних обитателей нашей планеты, а также химический состав геологических
отложений, исследователи пришли к выводу, что если астероид, врезавшийся в
Землю около 65 млн. лет назад стал причиной гибели динозавров и положил
начало эпохе млекопитающих, то сами динозавры смогли захватить первенство
после еще более древней космической катастрофы, случившейся на рубеже
Триасового и Юрского периодов, то есть около 200 млн. лет назад. До этого в
фауне Земли господствовали другие хищники, отдаленно напоминающие
современных крокодилов.
К таким выводам ученые пришли после серии исследований, проведенных
более, чем в 80 регионах Земли. Особое внимание при этом было уделено
поиску в составе древних геологических слоев иридия, редкоземельного
металла, который, однако, в заметных количествах присутствует в веществе
астероидов. Как оказалось, между возрастом пород, содержащих следы иридия,
и возрастом первых динозавров-гигантов имеется временной интервал около
50000 лет. Однако более веских доказательств еще одной древней катастрофы
пока нет. Впрочем, исследователи сохраняют оптимизм, напоминая, что поиски
огромного кратера от астероида, предположительно убившего динозавров, на
полуострове Юкатан в Мексике заняли, в свое время, целых 15 лет. В качестве
потенциальных мест расположения более древнего кратера пока рассматриваются
некоторые регионы Канады и Австралии.
Когда люди узнали о динозаврах
В 1843 году в песчаных плитах геологических отложений Коннектикута
(штат на востоке США) палеонтологи обнаружили следы каких-то чудовищных
птиц. В сравнении с этими метровыми лапищами, оставившими свои отпечатки в
каменной летописи Земли, нога слона оказалась миниатюрной. Какого же роста
«птички» расхаживали по берегу доисторического моря?
Это были не птицы. В мезозойской эре истории Земли, с юрского периода
(приблизительно 200`000`000 лет назад) до конца мелового периода (около
70`000`000 лет назад), на нашей планете жили гигантские ящеры. Иные из них,
как кенгуру, бегали на задних лапах. Следы их походили на птичьи.
Это было удивительное время! Никогда прежде Земля не видела таких
чудовищ и едва ли увидит вновь. И суша, и море, и воздух были отданы им во
владения.
Бескрайние хвойные и папоротниковые леса были заселены всевозможными
ящерами. Они летали между деревьями на кожистых, словно пергаментных,
крыльях. По полянам шныряли юркие и проворные динозавры величиной с курицу,
а в болоте медленно, переваливаясь с боку на бок, копошилось огромное, как
дом, животное.
Виды динозавров
За четыре миллиарда лет существования жизни Земля не знала других
столь же крупных созданий, как брахиозавр и бронтозавр.
Неуклюжее, точно колода, туловище весом в десятки тонн поддерживали
массивные колонны-ноги. Каждая нога в двое выше человека! Шея, длинная и
гибкая, словно змея, увенчанная малюсенькой головкой, была в постоянном
движении: голова занималась своим едва ли не единственным делом - едой.
Точно гигантский удав, за туловищем тянулся длинный хвост, один удар
которого мог бы уложить на месте слона. Этого ящера ученые назвали
брахиозавром. Он - чемпион по росту среди всех известных науке гигантов:
вдвое выше жирафа. А вытянув шею, он мог бы заглянуть в окно четвертого
этажа. 12 метров - такова его чудовищная высота.
Бронтозавр - по-гречески «громовой ящер». Когда он шел по земле, то
она будто бы дрожала и гремела. Разумеется, ничего подобного быть не могло
- «громовержцем» его назвали в шутку. Четыре кривые колонны - ноги,
служившие подпорками массивному туловищу. Да и те гнулись под тяжестью
громадного пресмыкающегося. Дни и ночи бронтозавр проводил в озерах и
болотах. Длина «громового» чудища - 20 метров, а вес, наверное, 40 тонн.
Хвост и шея у бронтозавра непомерно длинные. На конце шеи - малюсенькая
головка (относительно, разумеется). Вес мозга - всего 400 грамм. Жил он
долго. Полагают, что его преклонный возраст - 200 лет.
Диплодок во всем похож на бронтозавра. Но не такой массивный, словно
из более легких частей скроен. Весом он поменьше, но тело длинней - до 27
метров.
Под стать этому великану другой «дракон» - стегозавр. У стегозавра
была маленькая, опущенная почти до самой земли голова, в которой помещалась
жалкая крупица мозга (объемом с грецкий орех и весом в 70 грамм).
Оказывается, кроме недоразвитого мозга у стегозавра был еще задний,
крестцовый мозг, на который «дракон» главным образом и полагался. В крестце
стегозавра находилась обширная, раз в двадцать более вместительная, чем в
голове, мозговая полость. Настоящий череп! Но не в голове, а у основания
хвоста. Вдоль спины стегозавра, от головы до хвоста, тянулся двойной ряд
огромных - до метра в поперечнике - треугольных костяных щитов. На хвосте
стегозавр носил четыре острых «меча» - длинные костяные шипы. Это было
страшное оружие! Ударом хвоста стегозавр протыкал своего врага насквозь.
Тираннозавр был самым крупным наземным хищником, которого когда-либо
знал мир. Его размеры: высота - 5 метров, длина около 10 метров! Вес - 10
тонн! Метровой длинны челюсти тираннозавра были вооружены сотнями острых и
больших, как ножи, зубов. Ими тираннозавр легко бы вспорол живот слону, а
носорога мог унести в своей пасти. Бегал тираннозавр на двух задних ногах.
Длина следа тираннозавра - 76 сантиметров, а ширина почти 80 сантиметров.
Такими ногами он делал шаги в 4 метра длинной. Его появление наводило ужас
на всех древних обитателей планеты.
Трицератопс означает в переводе с греческого «трирогомордый». Велики
у него были рога: два больших - над глазами и один поменьше - на носу. А
нос, точнее, конец морды, был изогнут, словно клюв у попугая. Не только
рога защищали трицератопса - был у него и костяной щит. Он рос из затылка
широченной плитой и закрывал шею этого ящера сверху и с боков. Велика была
и голова трицератопса - 2 метра длиной (вместе с затылочным щитом). Она
занимала треть всего тела ящера. Его длина составляла 6 метров, а весил он
больше 2 тонн.
Всех динозавров я перечислить не могу. Их очень и очень много. Я
перечислил основные. Во второй главе будет подробная информация о
Диплодоке.
Повадки динозавров
Ритуальный бой самцов лоб в лоб
Жил когда-то динозавр стегоцерос, получивший прозвище крутолобый.
Черепная крышка у него была толщиной 8 - 10 сантиметров. Эта особенность
относится к тем немногим данным, которые, возможно, бросают некоторый свет
на брачную жизнь древних животных.
Толщина черепа крутолобых, по-видимому, объясняется тем, что самцы в
период спаривания бодались и тому, кто брал вверх, доставался гарем
крутолобых самок.
Ученые, выдвинувшие эту гипотезу, исходят из сходного поведения
современных горных баранов, которые бодаются, оспаривая первенство.
Поскольку есть основание полагать, что стегоцеросы вели стадный образ
жизни, толстые лбы, возможно, были таким же символом положения в стаде, как
большие рога современных баранов, помогающие им утвердить свое доминирующие
положение.
Отсутствие острых рогов у стегоцеросов указывает, что такие брачные
драки имели ритуальный характер, так как убить соперника ударом лба вряд ли
возможно.
Совместное откладывание яиц.
Обнаруженное в пустыне Гоби в 1923 году гнездо с яйцами
протоцератопса позволило сделать вывод, что этим динозаврам (а
предположительно и не только им) была свойственна особенность поведения,
довольно редкая в мире животных: они собирались в одном каком-то месте и
откладывали яйца в общем гнезде. Насколько можно судить, первоначально
гнездо содержало 30 или больше яиц - одна самка явно не могла отложить
столько, и напрашивается вывод, что в гнезде находилась не одна, а
несколько кладок.
По-видимому, каждая самка откладывала свои 20-сантиметровые яйца,
двигаясь по кругу, так что гнездо состояло из нескольких концентрических
кругов и количество яиц в кругах увеличивалось от внутреннего к внешнему.
Все яйца были повернуты тупым концом вверх. Скорлупа на этом конце была
гладкой, хотя ниже ее покрывали ряды бугорков. Когда яйца были отложены,
динозавры забрасывали групповое гнездо песком, и инкубация происходила без
их участия.
Из яйца выходили 25(30-сантиметровые детеныши, а вырастая, они
достигали в длину 2(2,5 метра.
Палеонтологи считают, что динозавры были блистательной неудачей
природы. Неудача для биологической эволюции выражается в вымирании.
Процарствовав 130`000`000 лет, динозавры исчезли с лица Земли и не оставили
потомства. Но возможно, они еще заявят о себе?
Конец эры динозавров
В позднем мелу сложная экосистема, в которую входили динозавры,
включала также цветковые растения, многие типы насекомых, ящериц, змей,
черепах, крокодилов, а также летающих рептилий и птиц. В ней присутствовали
и очень мелкие млекопитающие. С окончанием мелового периода вымирание
динозавров резко изменило эту динамичную биоту.
Что касается динозавров, остаются нерешенными два особенно интересных
вопроса. Почему столь многие их линии развивались в сторону увеличения
размеров, и от чего добившиеся такого явного успеха формы вымерли? В обоих
случаях можно сделать лишь некоторые предположения. Многие группы животных
в ходе своей эволюции имели тенденцию к увеличению размеров. В общем,
крупные размеры особей в популяции дают им преимущества перед остальными в
смысле защиты от врагов, добывания корма, спаривания и т.д. Однако в
эволюции динозавров такая тенденция привела к явным излишествам. Не вполне
понятно, отчего так получилось. Вероятно, сыграли свою роль устойчивая
температура и обилие растительного корма. За увеличением размеров фитофагов
почти наверняка последовало укрупнение питавшихся ими хищников. Межвидовая
и внутривидовая конкуренция и естественный отбор привели к своего рода
порочному кругу, точнее, спирали, ведущей к гигантизму. Конечно, он присущ
не только динозаврам и возникал также у рыб, морских рептилий, летающих
ящеров и млекопитающих, среди которых появились, в частности, огромные
киты.
Неясными остаются причины вымирания динозавров. В конце мезозоя
изменились физические условия среды. Вероятно, они стали для динозавров
менее благоприятными, чем ранее. Однако в прежние эпохи эти ящеры
переживали гораздо более значительные смены условий, и некоторые
относительно неспециализированные их формы были в состоянии адаптироваться
к экологическим сдвигам такого масштаба, какой отражен в геологической
летописи конца мелового периода.
К тому же важно учесть, что вымерли не только динозавры. Окончания
мела не пережили некоторые другие наземные животные, ряд пресноводных и
морских рыб, а также морские рептилии – плезиозавры и мозазавры. Вымирание,
или серьезное сокращение разнообразия и численности, постигло также
определенные группы морских беспозвоночных. Нет сомнений, что эволюционный
упадок всех этих организмов каким-то образом обусловлен внешними событиями.
В большинстве современных исследований непосредственной причиной
вымирания динозавров считается глобальная катастрофа. Интенсивно изучаются
климатические последствия, к которым могло привести столкновение Земли с
кометой или огромным астероидом. Во многих местах планеты на границе между
меловыми и третичными породами залегает тонкий слой глины с намного
превышающим норму содержанием редких металлов, включая иридий. Многие
полагают, что такая высокая их концентрация при столь широком
распространении может быть обусловлена только столкновением с космическим
телом, например с гигантским метеоритом, планетоидом или кометой.
Тектонические свидетельства колоссальной силы удара в конце мела недавно
обнаружены в области Карибского бассейна. Однако другие ученые считают, что
вымирание могло наступить в результате интенсивной вулканической
деятельности, которая также зафиксирована геологической летописью в самом
конце мелового периода.
Вместе с тем, даже если земная среда обитания действительно быстро
изменилась вследствие одного или серии мощных катаклизмов, вопрос о влиянии
этих экологических сдвигов на динозавров остается открытым. В конце мела
быстро исчезли аммониты, процветавшая в мезозое группа головоногих
моллюсков. В это же время резко изменились одноклеточные морские организмы
фораминиферы. Однако к тому моменту уже произошло постепенное сокращение
разнообразия и численности динозавров. Если тогда и наступила глобальная
катастрофа, это могло послужить причиной исчезновения лишь последних
представителей их некогда могучего племени, если только оно не угасло еще
раньше.
Таким образом, вполне вероятно, что в основе вымирания динозавров, как
и других массовых вымираний, происходивших в истории Земли, лежит сложный
комплекс эволюционных преобразований растительного и животного мира, а
также физических событий, связанных с изменениями площади и очертаний суши
и моря, горообразовательными процессами, распределением температур, ветров
и океанических течений.
Вот возможные объяснения вымирания динозавров.
Шуточные: 1) Они вымерли от скуки – 150 млн. лет вполне досттачный срок,
чтобы заскучать. 2) В какой – то момент все динозавры стали одного пола. 3)
Слишком много курили и вот результат. 4) Появились какие-то новые гусеницы
и съели все листья.
Ошибочные: 1) У них случился запор от цветковых растений, незадолго до того
появившихся на Земле. 2) Млекопитающие съели все яйца. 3) Их поразил какой-
то новый вирус. 4) В озоновом слое Земли образовались дыры, и они погибли
от радиации.
Серьезные: 1) Конкуренция со стороны млекопитающих. 2) Общее охлаждение
климата. 3) Уменьшение размеров мозга. 4) Резкое повышение температуры,
вызванное взрывом гигантского метеорита.
Глава 2. Диплодоки.
Семейство диплодоки
К семейству диплодоков принадлежали самые длинные динозавры, известные
нам по целым скелетам. Диплодок. Самый изученный род, вырастал до 27 м, но
неполный скелет сейсмозавра показывает, что могли существовать диплодоки и
длиннее. Если так, то они были самыми длинными позвоночными в истории
земли. Диплодоки были сложены как живые подвесные мосты, с колоннами –
лапами, чрезвычайно длинными шеями и ещё более длинными хвостами,
сужающимися к концу. Несмотря на свою большую длину, они не были столь
тяжёлыми, как многие зауроподы, потому что их скелет был устроен по –
особому для экономии веса. У них были удлиненные головы, крупные ноздри на
самом вверху у глаз и необычно мелкие, похожие на колышки зубы.
Диплодок – значит «двубалочный» - название которое животное получило
за свой хвост. Под каждым из хвостовым позвонков имелось длинная косточка,
и она заходила за позвонки и спереди и сзади, усиливая их прочность и
защищая кровеносные сосуды. Диплодок мог отбиваться хвостом, когда на него
нападали. Необычная длинна диплодока вызвала у ученых много вопросов: как
он двигался, как он двигался? Некоторые считают, что при движении он держал
голову почти горизонтально впереди, а хвост на том же уровне сзади. Похоже,
что он мог встать на задние лапы и поднимать голову высоко к верхушкам
деревьев, чтобы питаться. Как и его родственники диплодок имел зубы только
передней части рта.
Наибольшая длина: 27 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Северная Америка (запад США) в 1877 году
Вес: 10 тонн
Другие данные: Растительноядный, маленькая голова, очень длинный гибкий
хвост, толстые ноги, змееподобная шея, относительно легкий скелет.
Апатозавр – Раннее известный как бронтозавр, апатозавр чуть меньше
диплодока, но при весе в 30 тонн выглядел гораздо тяжелее. Как и в случае с
диплодоком нам почти неизвестно, как он жил. Многие годы ученые читали, что
он подниматься на задние лапы чтобы питаться, используя хвост как подпорку.
Но недавние исследования показали, что его шея была удивительно не гибкой,
так что когда он стоял на всех четырех конечностях, то мог вытягивать её
лишь на пять метров над землёй. Апатозавр, вероятно, защищался хвостом и
острыми когтями, расположенными по одному на каждой передней конечности.
Найденные кости апатозавра имели следы от зубов аллозавра, но нельзя
сказать наверняка: толи на такого гиганта осмеливались нападать, когда он
ещё жил, толи аллозавр растерзал уже мертвое тело.
Наибольшая длина: 25 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Северная Америка (запад США)
Дикреозавр – Дикреозавр был зауроподом сравнительно скромных размеров
и одним из самых древних членов семейства. По сравнению с поздними формами,
он имел короткие шею и хвост, и относительно крупную голову. В его
позвонках также можно отметить несколько особенностей, например, имелись
необычные, Y-образные шипы по всей длине спины и на шее. Возможно, они
образовывали ясно видный гребень.
Наибольшая длина: 14 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Африка (Танзания)
Маменьчизавр – До открытия в 1994 году зауропосейдона маменьчизавр
считался самым длинным среди динозавров – его шея достигала 14 м. Эта
«журавлиная» шея могла использоваться как в вертикальном направлении, так и
в горизонтальном, что позволяло маменьчизавру дотягиваться до растений на
болотистой почве или в густых зарослях, в то время как само животное
оставалось в безопасности.
Когда этот динозавр двигался, он, вероятно, нес голову прямо перед
туловищем, так что шея слегка изгибалась. Ее позвонки были необычайно легки
и тонки и связывались друг с другом похожими на прутики перекладинами. Шея
не была особенно гибкой и гнулась большей частью у плеч и головы, а не по
всей длине. Некоторые палеонтологи считают, что маменьчизавр был столь
необычен, что его можно выделить в особое семейство. Маменьчизавр жил около
150 млн. лет назад. Его полный скелет был обнаружен в Китае в 1972г.
Наибольшая длина: 25 м
Время: Поздняя Юра
Ископаемые находки: Азия (Китай)
Барозавр – Барозавр, что значит «тяжёлый ящер», был огромным
представителем семейства диплодоков, весившим, возможно, почти 40 кг.
Похожий по форме и строению на диплодока, но с особенно удлиненными шейными
позвонками, он использовал свои размеры как главное средство самозащиты.
Как и у некоторых его родственников центр тяжести приходился на заднюю
часть тела – свойство, которое помогало ему подниматься на задние лапы во
время срывания листьев.
Судя по окаменелостям найденном в Африке и Америке, этот динозавр был
одним из самых широко распространенных членов семейства диплодоцид.
Наибольшая длина: 27 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Северная Америка (запад США), Африка (Танзания)
Амаргазавр – Почти полный скелет амаргазавра был открыт в Аргентинской
Патагонии в 1984г. Он показал, что этот диплодоцид имел очень интересную
особенность: ряд шипов до 65см. в длину каждый, располагавшихся на спине и
шеи. Они могли образовывать шипастую гриву или быть покрытыми кожей,
создавая структуру
наподобие двойного паруса. Какую бы они не принимали форму, это было очень
необычное приспособление, и, вероятно, оно играло роль социальной жизни
животного или использовалось для защиты – ценное приобретение для
животного, которое было, чуть ли не вдвое короче своих родственников.
Амаргазавр имел тонкий хлыстоподобный хвост и тупые зубы, приспособленные
для обрывания листвы с веток. Как и другие зауроподы, он, вероятно, глотал
камни, или гастролиты, чтобы помогать перевариванию пищи. Своим шипастым
позвоночником амаргазавр напоминал дикреозавра, и некоторые палеонтологи
выделяют эти два вида в особое семейство.
Наибольшая длина: 12 м
Время: Ранний мел
Ископаемые находки: Южная Америка (Аргентина)
Суперзавр – Гигант среди гигантов, Суперзавр был самым крупным
сухопутным животным, которое бродило по земле. Первые его окаменевшие кости
были обнаружены в 1972 г. В Драй-Меса-Кверри, штат Колорадо, - на раскопах,
которые дали миру потрясающие находки. Скелет суперзавра по-прежнему
остается неполным, но в него входят две лопатки 2,4 м длиной и почти 1 м
шириной – на каждой могли бы улечься два человека, и еще осталось бы место.
По остаткам, подобным этим, палеонтологи вычислили, что суперзавр весил
около 50 тонн и с максимально поднятой головой достигал 15 м над землей.
Жуткую тяжесть его тела несли четыре похожие на колонны конечности, причем
задние
были длиннее передних. Как и другие диплодоциды, он имел «слоновьи» ступни
с пятью пальцами и огромный коготь на каждом переднем «большом пальце». Эти
когти использовались как орудие защиты, хотя его огромный хвост явно лучше
выполнял эту функцию. Анализ окаменевших следов суперзавра показывает, что
он двигался медленно – что и следовало ожидать от животного подобной
величины.
Наибольшая длина: 42 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Северная Америка (Колорадо)
Ультразаврос – Высказывались сомнения в том, что Ультразаврос является
отдельным родом динозавров, так кА возможно, что его остатки – смешение
костей двух других динозавров, суперзавра и брахиозавра. Судя по этим
остаткам, высота ультразавроса до плеч была 8 м, то есть в четыре раза
больше человеческого роста.
Ультразаврос получил столь необычное имя из-за традиции не
использовать одно научное название дважды. Сначала его называли
ультразавром, но потом переименовали, когда стало известно, что на два года
раньше это имя получил маленький зауропод, найденный в Южной Корее.
Наибольшая длина: 30 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Северная Америка (штат Колорадо)
Сейсмозавр – Известный по костным остаткам, найденным в 1979г.,
сейсмозавр, чье имя значит «ящер, сотрясающий землю», - был громаден.
Некоторые полагают, что его длина достигала 50 м, хотя цифра 40 кажется
более правдоподобной. Весил он 30 тонн или, согласно некоторым расчетам,
вдвое больше и более чем заслужил своё имя. Как и другие диплодоциды, у
него были дополнительные кости в позвоночнике для поддержки шеи и хвоста.
Хвост был стандартным для диплодоков, хлыстоподобным, но, судя по всему, на
нем имелся изгиб – особенность, до сих пор не получившая внятного
объяснения. По сравнению с остальным телом голова была крошечной – что
характерно в целом для зауропод. Желудочные камни, или гастролиты, тоже
были найдены вместе с остатками сейсмозавра, показывая, что он жил на диете
из грубых растений, нуждавшихся в перемалывании для того, чтобы они
нормально переварились. Единственные окаменевшие кости этого ящера до сих
пор раскопаны не целиком, так как находятся глубоко в глыбе песчаника.
Новейшие технологии – включая проникающие сквозь землю радары – были
использованы для определения вида тех костей, которые пока остаются
скрытыми.
Наибольшая длина: до 50 м
Время: Поздняя юра
Ископаемые находки: Северная Америка (штат Нью-Мексико)
Удивительные факты
1) Его длинный, тонкий, сужающийся к концу хвост мог быть весьма
эффективным оружием против голодных хищников.
2) Своё название, означающее «двойная балка», диплодок получил из-за
необычного строения некоторых хвостовых костей.
3) Несмотря на гигантские размеры, диплодок мог легко двигать вверх –
вниз своей длинной гибкой шеей, поскольку её кости были полыми,
благодаря чему вес шеи был относительно тяжелым.
Заключение
Написав реферат я узнал кто такие диплодоки, я раньше даже не слышал
об этом динозавре. Я пролистал и прочитал не мало книг и искал в
Интернете. Много узнал о самих динозаврах. Динозавры очень интересный вид
животных. Их тайное вымирание до сих пор ни кто не знает, есть только факты
их вымираний. И думаю, что ни кто никогда не узнает точной гибели
динозавров. Было очень много динозавров, некоторые из них умеют летать и
плавать, это очень интересно.
Использованная литература:
1. Динозавры полная энциклопедия
М.: Эксмо-пресс, 2000
с. 44.
2.Жизнь до человечества
М.: Мир, 1977.
3. Бёрни Д. Иллюстрированная энциклопедия динозавры
М.: Астрель, 2002
с. 80-83.
4. http://krugosvet.ru/articles/02/1000201/1000201a7.htm
5. http://www.reuters.com
Приложение
Реферат на тему: Дифференцировка эмбриональных клеток
Министерство образования РФ
Санкт-Петербургский технологический институт
Кафедра молекулярной биотехнологии
Реферат
Тема: Дифференцировка эмбриональных клеток
Выполнил: Шилов С.Д. гр.295 курс 3
С-Петербург
2003 г.
Оглавление:
Введение ………………………………………………………………………………..3
Детерминация и дифференцировка….…………………………………………….3
Дробление яйцеклетки и образование бластулы ………………………………..4
Организационные центры развивающихся зародышей. Индукция …………..6
Феномен «мёртвых организаторов» ……………………………………………….7
Химический аспект изучения и дифференциации клеток и тканей…………...8
Теория полей .. ……………………………………………………………………….10
Заключение …………………………………………………………………………...12
Список использованной литературы ……………………………………………..13
Приложение …………………………………………………………………………..14
Введение:
Организм любого многоклеточного животного можно рассматривать как клон
клеток, образовавшихся из одной единственной клетки – оплодотворённого
яйца. Поэтому клетки тела, как правило, генетически идентичны, но
различаются по фенотипу: одни становятся мышечными клетками, другие –
нейронами, третьи – клетками крови и т.д. В организме клетки разного типа
расположены строго определённым упорядоченным образом, и благодаря этому
тело обладает характерной формой. Все признаки организма определяются
последовательностью нуклеотидов в геномной ДНК, которая воспроизводится в
каждой клетке. Все клетки получают одни и те же генетические «инструкции»,
но интерпретируют их с должным учётом времени и обстоятельств – так, чтобы
каждая клетка выполняла свою определённую специфическую функцию в
многоклеточном сообществе.
Многоклеточные организмы часто бывают очень сложными, но их построение
осуществляется при помощи весьма ограниченного набора различных форм
клеточной активности. Клетки растут и делятся. Они отмирают, соединяются
механически, создают силы, позволяющие им передвигаться и изменять свою
форму, они дифференцируются, то есть начинают или прекращают синтез
определённых веществ, кодируемых геномом, они выделяют в окружающую среду
или образуют на своей поверхности вещества, влияющие на активность соседних
клеток. В этом реферате я попытаюсь объяснить, каким образом реализация
различных форм клеточной активности в нужное время и нужном месте приводят
к образованию целостного организма.
Детерминация и дифференцировка:
Самые важные понятия в эспериментальной эмбриологии – понятия
дифференциация и детерминации, отражающие основные явления преемственности,
последовательности процессов развития организма. В онтогенезе непрерывно
происходят процессы дифференциации, то есть появляются новые и новые
изменения между разными участками зародыша, между клетками и тканями,
возникают разные органы. По сравнению с исходной в развитии яйцеклеткой
организм кажется необычайно сложным. Дифференцировка – это такое
структурное, биохимическое или иное изменение развития организма, при
котором относительно однородное превращается во всё более различное,
касается ли это клеток (цитологическая дмференциация), тканей
(гистологическая дифференциация) или органов и и организма в целом, идёт
речь о морфологических или о физиологических изменениях. При выявлениии
причинного механизма тех или иных дифференцировок употребляется термин
детерминация. Детерминацированной называют часть зародыша с того момента,
когда она несёт в себе специфические причины своего дальнейшего развития,
когда она может развиваться путём самодифференцировке в соответствии со
своим проспективным развитием. Согласно Б.И. Балинскому детерминацией надо
называть устойчивость начавшихся процессов дифференциации, их тенденцию
развиваться в намеченном направлении, не смотря на изменение условий,
необратимость прошедших изменений.
Тело животного построено из сравнительно небольшого количества
легкоразличимых типов клеток – примерно из 200. Различия между ними столь
ясны потому что, в дополнение к многочисленным белкам, необходимым любой
клетке организма, клетки разных типов синтезируют свой собственный набор
специализировнных белков. В клетках эпидермиса образуется керотин, в
эритроцитах – гемоглобин, в клетках кишечника – пищеварительные ферменты и
т.д. Может возникнуть вопрос: не объясняется ли это просто тем, что клетки
обладают разными наборами генов? Клетки хрусталика могли бы, например,
утратить гены кератина, гемоглобина и тд, но сохранить гены кристаллинов;
или же в них могло бы избирательно увеличиваться число копий кристаллиновых
генов путём аплификаций. Однако это не так, целый ряд исследований
показывает что клетки почти всех типов содержат один и тот же полный геном,
который был в оплодотворённом яйце. По-видимому, клетки различаются не
потому что содержат различные гены, а потому что они экспрессируют разные
гены. Активность генов подвержена регуляции: они могут включаться и
выключаться.
Наболее убедительные данные от том, что несмотря на видимое изменение
клеток при их дифференцировке, сам геном остаётся у них неизменным, были
полученны в опытах с пересадкой ядер в яйца амфибий. Ядро яйца
предварительно разрушают, облучая ультрафиолетом, и микропипеткой
пересаживают ядро дифференцированной клетки, например, из кишечника, в
оплодотворённое яйцо. Таким образом можно проверить, содержит ли ядро
дифференцированной клетки полный геном, равноценный геному оплодотворённого
яйца и способный обеспечить нормальное развитие зародыша. Ответ оказался
положительным; в этих опытах удавалось вырастить нормальную лягушку,
способную производить потомство.
Дробление яйцеклетки и образование бластулы:
Многими путями происходила эволюция животных. Очень разнообразны и
специфичны связи развивающихся организмов со средой. Несмотря на это и
несмотря на большие особенности в морфологии и физиологии дробления у
разных видов животных, дробление яйцеклетки у большинства организмов
совершается сходным периодом развития, именуемым бластулой (от греческого
blaste, blastos – росток, зачаток). Это один из многочисленных показателей
общности происхождения животного мира и один из примеров параллелизма в
эволюционном развитии структур. Но это не значит, что зародыши всех
животных совершенно одинаково устроены на стадии бластулы; наоборот, наряду
с основными общими чертами имеются и существенные различия бластул разных
животных. В зависимотси от многих причин дробящееся яйцо в общем сохраняет
свою первоначальную сферическую форму, а бластомеры могут оказывать очень
большое давление друг на друга, приобретать многогранную форму и не
оставлять между собой никаких щелей; при этом образуется морула –
совокупность делящихся клеток, напоминающая ежевичную ягоду с большей или
меньшей полостью внутри, заполненной продуктами жизнедеятельности клеток.
(рис. 1) Эта полость называется полостью дробления или в честь учёного Бэра
в первые её описавшей – бэровской полостью. По мере деления клеток полость
постепенно увеличивается и превращаяется в полость бластулы, называемой
бластоцелием. Клетки ограничивающие бластоцелий образуют эпителиальный
слой.
[pic]
рис.1
После того как клетки бластулы сформировали эпителиальный слой, наступает
время для координированных движений – гаструляции. Эта радикальная
перестройка ведёт к превращению полого клеточного шарика в многослойную
структуру, обладающую центральной осью и двусторонней симметрией. По мере
развития у животного должны определиться передний и задний концы тела,
брюшная и спинная стороны и серединная плоскость симметрии, разделяющая
тело на правую и левую половины. Такая полярность складывается на очень
ранней стадии развития зародыша. В результате сложного процесса инвагинации
(впячивания) (рис.1) значительный участок эпителия перемещается с наружной
поверхности внутрь зародыша, образуя первичную кишку. Последующее развитие
будет определяться взаимодействиями внутреннего, наружного и среднего
слоёв, создающихся при гаструляции. После процесса гаструляции наступает
процесс органогенеза – это локальное изменение определённых участков того
или иного зародышевых пластов, и образование зачатка. При этом подчас
невозможно выделить какой-то главенсьвующий вид клеточного материала, от
которого бы зависел механизм развития органа.
Организационные центры развивающихся зародышей. Индукция.
В своих пытах Шпеман срезал у зародыша тритона на стадии ранней гаструлы
всю верхнюю половину (анимальное полушарие) и переворачивал её на 180° и
снова сращивал. В результате образовывалась нервная пластинка на том же
месте где и должна была быть, но не из нормального клеточного материала, а
из эктодермального слоя. Шпеман решил, что в этом районе распространяется
какое-то влияние, которое заставляет клетки эктодермального слоя
развиваться по пути развития нервной пластинки, то есть индуцирует её
образование. Эту область он назвал организационным центром, а сам материал,
из которого исходит влияние – организатором или индукторм. В дальнейшем
Шпеман пересаживал так называемые индукторы в разные участки других
зародышей на стадии бластулы или ранней гаструлы. В не зависимости от места
у зародыша индуцировалась вторичная нервная пластинка со всеми атрибутами,
но не из трансплантата, а из клеток хозяина, сам же трансплантат в
большинстве случаев двигался по пути своего нормального развития. Для
анализа данных явлений в 1938 году Гольтфетер культивировал с стандартных
средах маленькие кусочки, вырезанные из гаструлы тритонов. Оказалось что
кусочки, вырезанные из разных областей зародыша, то есть в разной степени
детерминированные, в зависимости от этого или распадаются на различные
отдельные клетки (менее детерминированные), или могут формировать различные
тканевые структуры (более локально детерминированные). Эти структуры,
выражаясь языком школы Шпемана, развивались в отсутствии организатора.
В полне убедительный вывод из этих фактов сделали в 1955 году Ж.Гольтфретер
и В.Гамбургер: все участки краевой зоны продуцируют в условиях эксплантации
более широкое разнообразие тканей, чем они дали бы, находясь в системе
зародыша. Позже эти учёные анализируя данные опытов сделали очень важный
вывод, что неправильно было бы рассматривать поля и организаторы как
верховную власть в определении судьбы других менее специфически
детерминированных частей зародыша. Ценные результаты многочисленных опытов
и исследований школы Шпемана и его последователей из других лабораторий,
давших эмбриологии блестящие доказательства взаимозависимости частей
зародыша, его интеграции на любой стадии развития, стали трактоваться всё
более односторонне, как действие организаторов на якобы индиференцированный
клеточный материал. Эта была полоса в развитии эмбриологии, когда казалось
было найдено основное объяснение процессов формообразования и критические
замечания отдельных учёных против односторонних увлечений, рассматривалось
кк что-то мешающее развитию науки. Созданная в то время теория
организационных центров, несомненно, содержала в себе односторонние и даже
фанатичные вгляды, котороые потерпели поражение перед лицом новых, не менее
увлекательных фактов, обнаруженных впоследствии самой же шпемановской
школой.
Феномен «мёртвых организаторов»:
Перед исследователями встал вопрос: сколь специфично действие
организаторов, индукторов? При пересадке организатора от бесхвостой амфибии
(лягушка-жерлянка)
Зародышу хвостатой амфибии (тритон) была обнаружена индукция медулярной
пластинки. В случае пересадки от зародыша птицы в зародыш тритона
организатор так же оказывает индуцирующее действие. Подобное явление
происходит и в случае пересадки зародышу кролика организатора тритона.
Возникли и другие вопросы. Одинаковы ли по своей природе организаторы у
разных животных? Зависят ли индуцирующее свойства организатора от клеток,
его составляющих, специфической диференцировки, типа связей между клетками
– словом от биологической системы организатора или речь идёт о каком-то
ином механизме? В 1931 году было обнаружено, что организатор способен
индуцировать и после полного разрушения его структуры, даже полного
разрушения его клеток. Перемешивали раздавленные кусочки эмбриона, делали
комочки из них и пересаживали в полость бластулы другого зародыша. Индукция
имела место. В 1932 году появилось сообщение о так называемых мёртвых
организаторах. Группа учёных исследовала действие убитых организаторов, для
чего клетки высушивали при 120 градусах, кипятили, замораживали, помещали в
спирт на 6 месяцев, в соляную кислоту и т.д. Оказалось что после таких
манипуляций организатор не терял своих индукционных способностей.
Большинство эмбриологов усмотрело в этом открытии новую эру в эмбриологии,
познание химического механизма организаторов, нахождение
формообразовательных и органообразующих веществ. Некоторые лаборатории
пытались доказать, что действие мёртвых организаторов отлично от действия
живых. Но вскоре, к удивлению исследователей, была обнаружена
неспецифичность организаторов. Убитые кусочки гидры, кусочки печени, почек,
языка, различные ткани трупа человека, кусочки мускулов молюска,
раздавленные дафнии, кусочки кишки рыбы, клетки саркомы крыс, ткани курицы
и человека оказались индукторами. Началось одностороннее увлечение химией
индукторов: стали пытаться разгадать формулу вещества, индуцирующего
специфический формообразовательный процесс, и за несколько лет накопился
богатый материал. Дело доходило до абсурда: кусочки агара, якобы
пропитанные таким веществом, жирные кислоты растительных масел, ядовитый
для животных цефалин, нафталин и др. Обнаружилось что даже клетки растений
пересаженных в зародыш дают эффект индуктора! В настоящее время ясно, что
все эти попытки найти специфическое формообразовательное вещество были
простым увлечением и не достигли цели.
Возвратимся снова к теории организаторов. В обычной схеме об индукционных
влияниях организаторов на клеточный материал, который реагирует,
индуцируется, подразумевается как нечто индиферентное, то есть только и
ждёт, что бы его подтолкнули к детерминации. Однако это не так. Клеточный
материал, на который действует организатор, не индеферентен. М.Н.Рагозина
показала, что закладка осевой мезодермы представляет собой не только
индуктор нервной трубки, но и сама нуждается для своей дифференциации в
формативном воздействии со стороны закладки нервной системы. При этом имеет
место не односторонняя индукция, а взаимодействие частей развивающегося
зародыша. Один и тот же индуктор может индуцировать различные образования,
например, слуховой пузырёк при пересадки на бок зародыша амфибии может
индуцировать добавочную конечность, тот же пузырёк при пересадке его в иное
место и на другом этапе развития может индуцировать слуховую капсулу. Он же
может выступать в роли индуктора добавочного ядра хрусталика в случае
соприкосновения с зачатком хрусталика и т.д.
Итоги к сказанному лучше подвести цитатой из работы Уодингтона, который с
рядом других учёных так энергично пытался выяснить химию организаторов:
«Казалось, мы находимся на пороге исключительно важного открытия –
возможность получить вещество, влияющее на развитие. Трудность заключалась
не в том, что мы не могли найти вещество действующее подобно организатору,
вызывающему диференцировку клеток, а в том, что мы нашли слишком много
таких веществ. В конце концов Дж.Нидгем, М.Браше и автор этой статьи
убедительно показали, что даже метиленовый синий – вещество, которое даже
человек с самой пылкой фантазией не станет искать в эмбрионе, - может
индуцировать образование нервной ткани. Оказалось, что искать в единичной
клетках реагирующее вещество, которое могло бы дать ключ к пониманию
дифференцировки, бесполезно. Причину дифференцировки следует искать в
реагирующей ткани, в которой она и происходит».
Химический аспект изучения и дифференциации клеток и тканей:
В 50 – 60-х годах в связи с возрастающим взаимовлиянием биологии, физики и
химии и использованием новых методик снова повысился интерес к химии
индукторов, хотя содержание этого понятия резко изменилось. Во-первых,
считается неосновательным искать какое-то одно формообразовательное
вещество, вызывающее интекцию. Во-вторых, всё меньшее число исследователей
уподобляет явление индукции, наблюдаемые в ходе нормального развития
зародышей, феномену мёртвых организаторов. В-третьих, вместо гипотезы
Шпемана об индукциионных влияниях организатора на «индиферентный» клеточный
материал утвердилась мысль о взаимозависимости частей в развитии зародышей.
В 1938 году С.Тойвонен, испытывая сотни различных тканей животных на
способность к индукции осевых зачатков у амфибий, обнаружил что некоторые
индукторы обладают качественно различным действием, а именно: ткань печени
морских свинок индуцирует почти исключительно передний мозг и его
производные, костный мозг – туловищные и хвостовые структуры. В 1950 г.
Ф.Леман предложил гипотезу, принятую Тойвоненом, Яматадой и другими
исследователями. Согласно этой гипотезе, первичная индукция может быть
вызвана всего двумя агентами, образующими два взаимоперекрывающихся
градиента. Одно вещество индуцирует исключительно переднеголовные
(архенцефалические) структуры, а другое вещество – туловищно-хвостовые
(дейтеренцефалические) структуры. Если много второго агента и мало первого,
то индуцируется передний мозг; если много первого и мало второго, то
возникает туловищно-хвостовая часть. Всё это имеет место, согласно
гипотезе, в нормальном развитии амфибий; надо представить себе наличие
определённых индуцирующих веществ в соответствующих количественных
комбинациях в разных участках зародыша. Тойвонен
Провёл серию опытов с раздельным и одновременным действием ткани печени и
костного мозга и данные подтверждают данную теорию. При действии тканей
печени образовывался передний мозг и его производные, при действии костного
мозга – туловищно-хвостовые ткани, а при одновременном действии печени и
костного мозга образовывались структуры всех уровней тела нормальной
личинки.
Тойвонен предполагает, что каждый из двух индукторов образует своё активное
поле, при одновременном действии их действии возникает комбинированное поле
(рис. 2)
[pic]рис. 2
К 70-м годам химия «индукторов» оказывается столь же неясной, как и в
период односторонних химических увлечений эмбриологов в 30-е годы. Несмотря
на большой прогресс в химической эмбриологии, все основные вопросы об
«организационных центрах» остаются теми же что и в 40-х годах. Гипотеза
Тойвонена не даёт, к сожалению, ничего принципиально нового по сравнению со
старыми односторонне химическими схемами сущности индукторов и
организаторов, только вместо одного вещества думают о двух или нескольких.
Должны быть приняты во внимание следующие очевидные недостатки гипотезы
Тойвонена, на которые от части указывает и сам автор. Во-первых, эта
гипотеза говорит только об индукторах и совершенно не касается главного
вопроса – о реагирующих системах. Во-вторых, экспериментальное её
обоснование дано на основании действия каких-то веществ тканей животных, а
делается попытка объяснения явления нормального развития зародышей амфибии.
Требуется доказать, что выделенные вещества, действительно присутствуют в
нормальной гаструле эмбриона. Если оно присутствует, то каково их
местоположение? Однако нет оснований игнорировать интересные даные
Тойвонена и других исследователей. С этими данными перекликаются давние
опыты по анимальных и вегетативных тенденциях у морских ежей. (рис. 3)
В опытах хирургического вмешательства на стадиях от 16 до 64 бластомеров
удалялась различные части зародыша – анимальные и вегетативные. Нормальное
развитие возникало если анимальные и вегетативные градиенты не доминировали
друг над другом. В сущности эти опыты близки к взглядам Товонена.
Теория полей:
В понятие поля разные исследователи вкладывали разное содержание. Некоторые
думали о поле как об области, в пределах которой определённые факторы
действуют одинаковым образом. Внутри поля, по их представлениям существует
состояние равновесия. Поле – это единая система, а не мозаика, где одни
части можно было бы удалить или заменить так, что бы при этом система не
изменилась. Внутри поля-системы может быть разная концентрация химических
веществ, могут быть градиенты метаболизма.
Теория поля Кольцова. Представление Н.К.Кольцова о целостности организма и
его теория поля – это попытка рассмотрения данных экспериментальной
эмбриологии и генетики в физико-химическом аспекте.
Ооцит и яйцо – организованные системы, с определённо выраженной
полярностью, с определённым расположением клеточных структур. Уже в ооцитах
находятся разнообразные вещества и структуры, дающие своеобразную реакцию
на кислые и основные красители, в зависимости от их рН. Это означает, что
различные части клетки могут иметь те или инные положительные или
отрицательные заряды. В целой клетке поверхность её, как правило, заряжена
отрицательно, а поверхность ядра и хромосом – положительно. При созревании
ооцита создаётся соответственно его строению электрическое силовое поле,
«закрепляющее» это строение. Под влиянием силового поля в клетке должны
возникать определённые, объясняющиеся разностью потенциалов катафорезные
точки перемещения веществ. При активации яйца сперматозоидом происходит
изменение дыхания, иногда резкое изменение рН, изменение проницаемости
мембран и передвижения веществ. По Кольцову, эти явления обусловлены,
очевидно, напряжениями перезаряжающихся силовых полей, разностью
потенциалов. Таким образом, начинающийся развиваться зародыш – это силовое
поле. В ходе развития разные пункты силового поля характеризуются разностью
потенциалов. Речь идёт не только об электрических потенциалах, но и о
химических, температурных, гравитационных, диффузных, капилярных,
механических и др.
Даже такой фактор, как уменьшение или увеличение проницаемости мембран
клетки, неизбежно вызывает изменение токов жидких веществ. Благодаря тому,
что между бластомерами существуют определённые связи, можно представить
себе что изменение токов жидких веществ может влиять и на пространственное
расположение бластомеров. Различного характера потенциалы, их изменения не
только сопровождают развитие зародышей, не только являются отражением
состояния его интеграции, но и играют важную роль в развитии, определяя
поведение отдельных бластомеров и всего зародыша. В ходе развития силовое
поле зародыша изменяется: оно усложняется, дифференцируется, но остаётся
единым. Кольцов говорит о центрах с высокой разницей потенциалов, о центрах
второй, третьей степени. Он говорит о градиентах с напряжением, убывающим
от одного потенциала к другому. От каждого центра распространяются
градиенты, определяемые всем силовым полем. При состоянии биофизики 30-х
годов Кольцов не мог создать более конкретных физических представлений о
поле зародыша. Он считал, что силовое поле не является магнитным, но может
быть с ним сравнено. Возникающие в ходе дробления не одинаковые по
структуре бластомеры оказываются в разных частях единого поля зародыша и
соответственно новому положению изменяют свои биохимические особенности и
структуру. Таким образом, поведение каждого участка зародыша зависит от его
предварительной структуры, от влияния общего силового поля и влияния
близлежащих областей этого поля.
Кольцов вводит также понятие «силовое поле внешней среды» (гравитационное,
световое и химическое), приписывая ему важное значение, так как оно влияет
на силовое поле внутри зародыша, например определяет направление роста у
сидячих животных.
К сожалению, совершенно недостаточно разрабатываются вопросы физики
эмбрионального развития. Имеющиеся факты не противоречат мыслям Кольцова о
полях.
Близкие к взглядам Кольцова мысли высказывали и другие исследователи
Б.Вейсберг в 1968 году предложил единую, физическую трактовку разных
морфогенетических процессов, создав представление о колебательных полях. Он
изучал колебания электрических потенциалов у миксомицетов, сходство
некоторых органических форм, например колоний шампиньонов с расположением
мелких частиц в акустическом поле. Вейсберг думает, что колебательные поя
приводят к тому, что клеточные комплексы должны разделяться на территории,
внутри которых колебания синхронизируются по фазам, а между территориями
создаётся разность фаз. Происходящее в результате этого пространственное
разъединение может приводить к морфогенетическим движениям: впячивание
клеток при гаструляции, расположение полукружных каналов внутреннего уха,
формирование гребных пластинок у ктенофор и т.п.
Заключение:
Анализ всех теорий не позволяет признать не одну из них как теорию
индивидуального развития, могущей удовлетворить эмбриолога. Вне зависимости
от методологии исследований нужно принимать к вниманию тот очевидный факт,
что любые представления о зародыше как о мозаике частей, как сумме
бластомеров и т.д. несостоятельны, что организм на любой стадии развития
так или иначе интегрирован, представляет собой целостную систему.
Список использованной литературы:
Б.П.Токин «Общая эмбриология»
издательство «Высшая школа» Москва 1970г.
Б.Альберс, Д.Брей, Дж.Льюис, М,Рэфф,К.Робертс, Дж,Уотсон «Молекулярная
биология клетки» том 4
издательство «Мир» Москва 1987г.
Приложение:
| |
