|
Реферат: О лососёвых (Биология)
Есть в жизни рыбы апогей, когда она, мягко говоря, теряет свое
пресловутое хладнокровие. А вместе с ним — и аппетит, осторожность и, как
говорится, голову. Это бывает, когда природа призывает их к размножению.
Когда, позабыв обо всем, одни рыбы ищут, находят и стойко обороняют пук
водорослей, малое пространство на дне или у поверхности воды — у каждого
свое. Индивидуальная территория. Отныне она будет заповедным местом,
оберегаемым для потомства и рыбьей семьи (у некоторых даже и так).
Другие, сбившись в грандиозные косяки, уходят далеко из обитаемых вод.
(Пришла пора нерестовых миграций.) Уходят из морей в реки. Из рек в моря.
Пример первых демонстрируют лососи. Вторых — речные угри.
Североатлантические лососи, семга, кумжа и их тихоокеанские братья:
кижуч, кета, горбуша, нерка, чавыча и сима из года в год и каждый вид в
свое время из морей северного полушария входят в реки, чтобы отложить у
истоков икру.
Когда могучий инстинкт сгоняет всех рыб, которым пора размножаться, к
устьям рек, они приплывают сюда без опозданий. Некоторое время лососи
плавают туда-сюда у границы пресных вод. Затем вдруг дружно и такими
«превеликими рунами» устремляются вверх по реке, что буквально запруживают
ее. Вода кишит рыбами. У многих плавники и спины торчат над водой: жмут на
них снизу другие лососи. А местами, где неширокая река внезапно суживается,
крайних рыб напирающие в центре косяки выталкивают даже на берег.
А лососи стремятся все дальше и дальше вверх по реке. От главной армии
отделяются отряды и уходят в боковые протоки, заплывают в ручьи,
вливающиеся в реку, поднимаются к самым истокам. Водопады и перекаты,
которые теперь встречаются на каждом шагу, рыбы преодолевают
акробатическими прыжками. Прыгают нередко на три метра вверх и на пять в
длину! Иных ждет неудача: падают после отчаянных скачков не в воду за
водопадом, а на сухие скалы и камни. Многие гибнут, но многие благополучно
«приводняются» и продолжают путь.
В некоторые реки Аляски, в Юкон например, чавыча углубляется на четыре
тысячи километров от устья!
Тихоокеанские лососи входят в текучие воды континентов летом, и каждый вид
в свое время раньше всех, в мае, штурмует реки чавыча, самая вкусная из
них. Американцы зовут ее королевским лососем, а японцы — князем лососей.
Потом идут нерка, сима, горбуша, кета и уже в конце августа — сентябре —
кижуч. Сразу же, прибыв на нерестилище, рыбы мечут икру.
Лосось атлантический, или семга, нерестится осенью и зимой и не сразу
после того, как попадет в пресную воду.
«Вообще биология лосося необыкновенно сложна: в каждой реке его жизнь
протекает по-своему» (академик Л. С. Берг).
У семги, как у пшеницы, две биологические формы: яровая и озимая. И
сходство здесь не только в названии. Озимые хлеба, чтобы продолжать рост,
должны пережить под снегом зиму. Лишь после того как холод «обработает»
таинственным образом их клетки, они на следующее лето начинают колоситься.
Так и лососи: озимая семга должна, чтобы ее икра и молоки созрели, провести
зиму подо льдом в холодной речной воде. Яровые расы в этом не нуждаются.
Семга входит в реки несколько раз в году. Весной, как только они
вскрываются, идет «заледка». Это крупные самки с недоразвитой икрой.
Наверное, еще с осени собрались они в устьях рек и здесь зимовали.
В июле реки осаждает тинда — мелкие, в килограмм-два, лососи,
преимущественно самцы. Тинда — это рыбья молодежь, которая торопится
наделить мир своим потомством. Лишь одну зиму провела тинда в море, едва
исполнился ей год — и уже вернулась она в реки на размножение. Другие
лососи живут в море дольше, года два-три, не помышляя о нересте.
Наконец, с конца августа и до морозов идет «осенняя» семга — почти все
крупные самки без зрелой икры.
Так вот, семга, что покинула море летом, нерестится в этом же году зимой.
А «осенняя» и есть озимая раса: лишь через год, следующей осенью и зимой,
отложит она икру.
Как только лососи войдут в реки, из прожорливых хищников сразу
превращаются в голодающих йогов. Пока живут в реке, ничего не едят. Силы их
поддерживают запасы жира, накопленные еще в море. Есть им некогда, да и
пищу некуда «складывать»: яичники и семенники у рыб так разрослись, что
распирают бока, и кишечник совсем сжали. Окраска стала иной: не
серебристой, как в море, а темной. У семги — с красными пятнами на боках. И
горб на спине вырос, особенно высокий он у самцов горбуши. У самцов, кроме
того, челюсти изогнулись, словно клещи, на манер клюва клестов. Лососи
нерестятся в быстрых ручьях с прозрачной водой и галечным дном. Чтобы до
них добраться, часто поднимаются к самым истокам. Мечут икру на таких
мелких местах, что рыбам приходится ложиться на бок — только тогда вода
покрывает их целиком. Каждая рыба идет туда, в ту реку и часто в ту
протоку, где несколько лет назад родилась сама.
Самцы ревниво стерегут своих самок, гонят прочь других самцов. Прежде чем
отложить икру, самка очищает дно от мусора, ила и травы. Ложится на бок и
бьет хвостом: ил взмывает вверх, под ним обнажается, песок. Тогда она роет
в песке довольно большую яму — длиной метра два-три. В неё откладывает
несколько тысяч икринок. Удавами хвоста забрасывает яму песком и галькой.
Таких гнезд она закладывает несколько. Трудится дня два-три, иногда неделю.
Потом караулит гнездо. Стоит в ожидании смерти у колыбели новой жизни.
Многие самки лососей погибают у своих гнезд от истощения. Многие самцы тоже
погибают тут же, в реке. Обессиленные, истерзанные, больные, вяло плывут
вниз по течению, иных быстрые потоки несут хвостом вперед и вверх брюхом.
«Во всех родах камчатских лососей cue достойно примечания, что они в реках
и родятся, и издыхают, а возрастают в море и что по однажды токмо в жизнь
свою икру и молоки пускают» (С. П. Крашенинников).
У дальневосточных лососей это так. Но некоторые европейские семги живыми
и невредимыми возвращаются в море из трудных походов в «воды обетованные».
В море они приходят в себя, с жадностью набрасываются на сельдей и
песчанок, поправляются, жиреют и на следующий год снова отправляются в
поход.
Не больше четверти европейских лососей, а иногда лишь два—четыре процента
возвращается нереститься во второй раз. Очень немногие приходят в реку
трижды. А в Шотландии поймали старую лососиху. На ее чешуе насчитали
тринадцать годовых колец: значит, рыбе тринадцать лет. Старше ее лососи не
попадались. Стали исследовать дальше и обнаружили, что почтенная лососиха
уже четыре раза наведывалась в Шотландию и пришла нереститься в пятый. Это
рекорд.
Весной молодые тихоокеанские лососи обычно скатываются в море (лишь
молодь нерки один— три года живет в реках). Но мальки семги не спешат в
гости к Нептуну. Год, три, пять лет подрастают они в реках, а потом вдруг
дружно, все разом покидают их. И бывает так, что там, где еще вчера с
каждого камня можно было увидеть их веселые стайки, сегодня не встретите ни
одного молодого лосося.
Однако не все уходят: часть самцов остается в реках. Зачем? В этом
отступлении от правил большой биологический смысл. Дело в том, что самцы
семги погибают быстрее самок. Второй раз в реки они почти никогда не
возвращаются, поэтому на нерестилищах иногда не хватает самцов, Чтобы эту
недостачу восполнить, некоторые молодые лососи мужского пола и остаются в
реке. В пресной воде они растут плохо, но созревают быстро и всегда готовы,
если поблизости не окажется больших самцов, оплодотворить икру вернувшейся
из моря самки. Эти карликовые самцы-домоседы развиваются из той же икры,
что и другие лососи.
В Ладожском и Онежском озерах живут семги (и самки, и самцы), которые
тоже в море не уходят. Большие озера заменили им море: каждый год в
положенный срок идут они на нерест в окрестные реки, а потом снова
скатываются в озера, совершая, таким образом, в миниатюре весь цикл
миграций, свойственный их виду.
И кумжа в некоторых горных реках и озерах остается на постоянное
жительство. Это и есть знаменитая форель — особая раса морской кумжи. Кумжа
— лосось, близкий к семге и нерестящийся в тех же реках, что и европейская
семга. Кроме того, кумжа обитает в Черном, Азовском, Каспийском и Аральском
морях.
Река Выг впадает в Белое море. Однажды в этой реке выловили семгу с
норвежской меткой: «10 июня 1935 года». Наши рыбаки поймали ее через два
месяца! Семга была самкой и спешила на нерест в верховья Выга, где родилась
шесть лет назад. Кто бы мог подумать, что семга так далеко уходит от устьев
родных рек! Ведь до западных берегов Норвегии, где ее первый раз поймали,
проплыла она две с половиной тысячи километров. Столько же преодолела и на
обратном пути, но теперь очень спешила: ведь норвежцы задержали ее, когда
метили. Каждый день рыба проплывала в среднем около 50 километров!
По пути ей попадались сотни вполне пригодных для икрометания рек, но она
искала ту, в которой резвилась мальком. Она плыла все прямо и прямо хорошо
известным ей маршрутом — иначе, если бы плохо знала дорогу, затратила бы на
свой героический рейд гораздо больше времени. Ведь 50 километров в день
немалая скорость для лососей. (Рекорд — 100 километров в сутки.)
На Камчатке, когда грузили соленую рыбу, нашли в бочке кету с меткой. Ее
пометили на острове Унга, близ Аляски, а поймали по другую сторону океана
через четыре недели с небольшим. Горбуша с меткой, надетой в Корее, за два
месяца проплыла более 1600 километров и снова попалась в руки людям в
Амурском лимане.
Ненасытный аппетит гонит лососей из одного края моря в другой. Преследуя
стаи сельдей, они не отказываются и от других рыб, которых в состоянии
проглотить. В море лососи растут вшестеро быстрее, чем в реках.
В конце второго года морской жизни семга весит уже около пяти, а в конце
третьего — больше восьми килограммов.
Лишь немногие семги откармливаются четыре года в море. Обычно, не пробыв
и половины этого срока, они возвращаются на первый нерест. А тинда, мы уже
знаем, проводит в море вдвое меньше времени. Так же и горбуша: это «тинда»
среди тихоокеанских лососей.
Семга, которой особенно повезло в жизни, вырастает до полутора метров в
длину и весит килограммов 40.
Решили проверить: знание родных берегов у лососей врожденное или рыбы
приобретают его после того, как выберутся из икринок и поживут немного в
реке?
Перенесли лососиную икру из ручьев, где она была отложена, в другие реки.
Когда мальки вывелись, их некоторое время откармливали в особых питомниках.
Затем молодых лососей метили и выпускали в чуждую для них реку.
И что же? Через несколько лет, поплавав в море, они вернулись в те реки,
в которых жили мальками, а не туда, где родители произвели их на свет.
Значит, знание нерестилищ не врожденное. Оно приобретается в течение первых
лет жизни и хранится в памяти еще по крайней мере два—четыре года, пока
лосось живет в море.
Какие приметы запоминает рыба? По-видимому, химические: она помнит запах
родных мест, вкус речной воды, в которой прошла ее молодость. Опыты
доказали, что у многих рыб память на запахи просто феноменальная! И очень
тонкое обоняние. Пескарь, например, в 250 раз более чувствителен к запаху
розового масла и в 512 раз — к растворенному в воде сахару, чем человек. Он
отличает также и воду одной реки от другой. Когда лососям заклеивали ноздри
и пускали в море, они не могли так точно, как прежде, отыскать родные реки.
Плыли по большей части наугад. Значит, обоняние в поисках пути играет очень
важную роль, но, видно, не единственную, потому что оно всей проблемы не
решает. Ведь, уходя в море, лососи заплывают очень далеко от устьев рек, в
которые потом возвращаются. Так далеко, что никакой запах родных мест не
поможет, когда тронутся в обратный путь.
Что же тогда помогает? Этого никто не знает. Возможно, солнце и звезды
служат ориентиром.
Реферат на тему: ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ
Генетика-наука о наследственности и изменчивости организмов.
Генетика- дисциплина, изучающая механизмы и закономерности
наследственности и изменчивости организмов, методы управления этими
процессами. Она призвана раскрыть законы воспроизведения живого по
поколениям, появление у организмов новых свойств, законы
индивидуального развития особи и материальной основы исторических
преобразований организмов в процессе эволюции. Первые две задачи
решают теория гена и теория мутаций. Выяснение сущности
воспроизведения для конкретного разнообразия форм жизни требует
изучения наследственности у представителей, находящихся на разных
ступенях эволюционного развития. Объектами генетики являются вирусы ,
бактерии, грибы , растения , животные и человек. На фоне видовой
и другой специфики в явлениях наследственности для всех живых
существ обнаруживаются общие законы. Их существование показывает
единство органического мира. История генетики начинается с 1900
года, когда независимо друг от друга Корренс, Герман и де Фриз
открыли и сформулировали законы наследования признаков, когда была
переиздана работа Г. Менделя «Опыты над растительными
гибридами». С того времени генетика в своем развитии прошла три
хорошо очерченных этапа- эпоха Классической генетики (1900-1930),
эпоха неоклассицизма (1930-1953) и эпоха синтетической генетики,
которая началась в 1953 году. На первом этапе складывался язык
генетики, разрабатывались методики исследования, были обоснованы
фундаментальные положения, открыты основные законы. В эпоху
неоклассицизма стало возможным вмешательство в механизм
изменчивости, дальнейшее развитие получило изучение гена и хромосом,
разрабатывается теория искусственного мутагенеза, , что позволило
генетике из теоритической дисциплины перейти к прикладной. Новый
этап в развитии генетики стал возможным благодаря расшифровке
структуры «золотой» молекулы ДНК в 1953 г. Дж. Уотсоном и
Ф.Криком. Генетика переходит на молекулярный уровень исследований.
Стало возможным расшифровать структуру гена , определить
материальные основы и механизмы наследственности и изменчивости.
Генетика научилась влиять на эти процессы, направлять их в
нужное русло. Появились широкие возможности соединения теории и
практики. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ. Основным методом генетики
на протяжении многих лет является гибридологический метод.
Гибридизацией называется процесс скрещивания с целью получения
гибридов. Гибрид это организм, полученный в результате
скрещивания разнородных в генетическом отношении родительских форм.
Гибридизация может быть внутривидовой , когда скрещиваются особи
одного вида и отдаленной , если скрещиваются особи из
различных видов или родов. При исследовании наследования
признаков используются методы моногибридного , дигибридного ,
полигибридного скрещивания , которые были разработаны еще Г.
Менделем в его опытах с сортами гороха. При моногибридном
скрещивании наследование проводится по одной паре альтернативных
признаков , при дигибридном скрещивании- по двум парам
альтернативных признаков, при полигибридном скрещивании- по 3,4 и
более парам альтернативных признаков. При изучении закономерностей
наследования признаков и закономерностей изменчивости широко
используется метод искусственного мутагенеза, когда с помощью
мутагенов вызывают изменение в генотипе и изучают результаты
этого процесса. Широкое распространение в генетике нашел метод
искусственного получения полиплоидов , что имеет не только
теоретическое, но и практическое значение. Полиплоиды обладают
большой урожайностью и меньше поражаются вредителями и болезнями.
Широко используется в генетике биометрические методы. Ведь
наследуются и изменяются не только качественные, но и
количественные . Биометрические методы позволили обосновать положение
фенотипа и нормы реакции. С 1953 года особое значение для
генетики приобрели биохимические методы исследования. Генетика
вплотную занялась изучением материальных основ наследственности и
изменчивости - генов. Объектом исследования генетики стали
нуклеиновые кислоты , особенно ДНК. Изучение химической структуры
гена позволило ответить на главные вопросы , которые ставила перед
собой генетика. Как происходит наследование признаков? В результате
чего возникают изменения признаков?Законы наследования , установленные
Г. Менделем . Доминантные и рецессивные признаки, гомозигота и
гетерозигота, фенотип и генотип, аллельные признаки. Гешскому
ботанику – любителю Иоганну Грегору Менделю принадлежит открытие
количественных закономерностей, сопровождающих формирование гибридов.
В работах Г. Менделя (1856-1863) были раскрыты основы законов
наследования признаков. В качестве объекта исследования Менделем был
выбран горох посевной. На период исследований для этого строго
самоопыляющегося растения было известно достаточное количество
сортов с четко различными исследуемыми признаками. Выдающимся
достижением Г. Менделя явилась разработка методов исследования
гибридов. Им было введено понятие моногибридного, дигибридного,
полигибридного скрещивания. Мендель впервые осознал , что только
начав с самого простого случая - наблюдения за поведением в
потомстве одной пары альтернативных признаков- и постепенно усложняя
задачу. Можно разобраться в закономерностях наследования признаков.
Планирование этапов исследования, математическая обработка полученных
данных, позволили Менделю получить результаты, которые легли в
основу фундаментальных исследований в области изучения
наследственности. Мендель начал с опытов по по моногибридному
скрещиванию сортов гороха. Исследование касалось наследованию только
одной пары альтернативных признаков (красный венчик-АА*белый венчик-
аа). На основании полученных данных Мендель ввел понятие
доминантного и рецессивного признака. Доминантным признаком он
назвал признак, который переходит в гибридные растения совершенно
неизменным или почти неизменным, а рецессивным тот, который
становится при гибридизации скрытым . Затем Мендель впервые сумел
дать количественную оценку частотам появления рецессивных форм
среди общего числа потомков для случаев моно-,ди-,тригибридного и
более сложных скрещиваний. В результате исследований Г.Менделем
были получены обоснования следующих обобщений фундаментальной
важности: 1. При моногибридном скрещивании наблюдается явление
доминирования. 2. В результате последующих скрещиваний гибридов
происходит расщепление признаков в соотношении 3:1. 3. Особи
содержат либо только доминантные, либо только рецессивные, либо
смешанные задатки. Зигота, содержащая смешанные задатки получила
название гетерозиготы, а организм , развившейся из гетерозиготы -
гетерозиготным. Зигота, содержащая одинаковые(доминантные или
рецессивные) задатки называется гомозиготой, а организм, развившейся
из гомозиготы-гомозиготным. Мендель вплотную подошел к проблемам
соотношения между наследственными задатками и определяемыми ими
признаками организма. Внешний вид организма зависти от сочетания
наследственных задатков. Этот вывод был им рассмотрен в работе
«Опыты над растительными гибридами». Мендель впервые четко
сформулировал понятие дискретного наследственного задатка, независящего
в своем проявлении от других задатков. Каждая гамета несет по
одному задатку . Сумма наследственных задатков организма стала по
предложению Иогансена в 1909 году называться генотипом, а внешний
вид организма, определяемый генотипом , стал называться фенотипом.
Сам наследственный задаток Иогансен позднее назвал геном. Во время
оплодотворения гаметы сливаются, формируя зиготу, при этом в
зависимости от сорта гамет, зигота получит те или иные
наследственные задатки. За счет перекомбинации задатков при
скрещиваниях образуются зиготы , несущие новое сочетание задатков,
чем и обуславливаются различия между индивидуалами. Это легло в
основу фундаментального закона Менделя- закона частоты гамет.
Сущность закона заключается в следующем положении- гамет чисты, то
есть они содержат по одному наследственному задатку от каждой
пары. Пара задатков , сходящихся в гамете была названа аллелем , а
сами задатки аллельными. Позднее появился термин аллельные гены,
определяющий пару аллельных задатков. Работы Г. Менделя не
получили в свое время никого признания и оставались неизвестными
вплоть до вторичного переоткрытия законов наследственности К.
Корренсом, К.Гермаком и Г. Де Фризом в 1900 году. В том же году
Корренсом были сформулированны три закона наследования признаков,
которые позднее были названы законами Менделя в честь выдающегося
ученого, заложившего основы генетики.Моногибридное скрещивание.
Единообразие гибридов первого поколения. Закон расщепления
признаков.Цитологические основы единообразия гибридов первого
поколения и расщепления признаков во втором поколении.
Моногибридное скрещивание-это метод исследования , при котором
изучается исследование одной пары альтернативных признаков. Для
опытов по моногибридному скрещиванию Мендель выбрал 22 сорта
гороха, которые имели четкие альтернативные различия по семи
признакам: семене круглые или угловатые, семядоли желтые или
зеленые, кожура семян серая или белая, семена гладкие или
морщинистые, желтые или зеленые, цветки пазушные или верхушечные,
растения высокие или карликовые. В течении ряда лет Мендель путем
самоопыления отбирал материал для скрещивания , где родители были
представлены чистыми линиями, то есть находились в гомозиготном
состоянии. Скрещивание показало , что гибриды проявляют только один
признак.
| |
