процессы экологического и географического видообразования исследуют

1)У здорових батьків народилися хлопчики-близнюки, надзвичайно схожі один на одного. Через рік у одного з них з’явилася аутосомно-рецесивна хвороба. С … імейний лікар прогнозував 100%-ву ймовірність того, що другий близнюк також захворіє на цю хворобу. Після того, як визначення групи крові показало, що хворий хлопчик має групу крові АВ, а друга дитина — групу 0, прогноз лікаря щодо можливості появи у неї хвороби став менш трагічним. Яким саме? 2) З якою формою мінливості пов’язані вікові особливості реагування на медичні препарати та на несприятливі чинники навколишнього середовища? 3)Внаслідок порушення мейозу у чоловіка утворилися гамети, які містять гени А і а. Вкажіть: А. Скільки хромосом у складі цих гамет? Б. Повну назву мутації, яку матиме ембріон, що утвориться внаслідок запліднення таким сперматозооном нормальної яйцеклітини.

чому протягом усього життя особини, як правило, зберігаються модифікації, які виникли на ранніх етапах її онтогенезу?​

4 а, пожалуйста, помогите

унаслідок порушення структури гена в клітинах людини інколи не синтезуються глікозидаза (Один із ферментів вуглеводного обміну). Тоді вуглеводи не роз … щеплюються й накопичується в організмі.Виникає так звана хвороба накопичення,яка призводить до ранньої смерті дитини.У нормальних батьків народилася дитина з хворобою накопичення,яка померла в дворічному віці.Яким геном(домінантним чи рецесивним) спричинене захворювання? Визначте генотип батьків і дитини

в приведенной ниже таблице между позициями первого и второго столбцов имеетсявзаимосвязь.ЖивотноеОрганжабраМндиякобра​

Сделайте практическую работу №3 по биологии 9 класс все заново мне срочно нужно

помогите срочно 20 баллов​

ступінь саморегуляції:• карбону• нітрогену• фосфору• сульфуру​

СРОЧНО 1. в семени две семядоли2. корневая система стержневая 3. цветки с двойным околоцветником4. листья с дуговым или параллельным жилкованием паслё … новые или лилейные ​

Помогите пж срочно,нужно верно!!!

Подготовка к ГИА по биологии

  1. Изучение сортового и видового разнообразия растений – задача науки

  

 1) 

палеонтологии

  

 2) 

биогеографии

  

 3) 

экологии

  

 4) 

селекции

  1. Какой уровень  организации живого служит основным объектом изучения цитологии?

  

 1) 

клеточный

  

 2) 

популяционно-видовой

  

 3) 

биогеоценотический

  

 4) 

биосферный

  1. Обмен веществ характерен для

  

 1) 

тел неживой природы

  

 2) 

бактериофагов

  

 3) 

вирусов гриппа

  

 4) 

водорослей

  1. На каком уровне организации происходит реализация наследственной информации?

  

 1) 

биосферном

  

 2) 

экосистемном

  

 3) 

популяционном

  

 4) 

организменном

  1. Наука, классифицирующая организмы на основе их родства, –

  

 1) 

экология

  

 2) 

систематика

  

 3) 

морфология

  

 4) 

палеонтология

  1. Высшим уровнем организации  жизни является

  

 1) 

организм

  

 2) 

экосистема

  

 3) 

биосфера

  

 4) 

популяция

  1. Генные мутации происходят на уровне организации живого

  

 1) 

организменном

  

 2) 

популяционном

  

 3) 

видовом

  

 4) 

молекулярном

  1. Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука

  

 1) 

селекция

  

 2) 

генетика

  

 3) 

физиология

  

 4) 

ботаника

  1. Выведением новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов занимается наука

  

 1) 

генетика

  

 2) 

биохимия

  

 3) 

цитология

  

 4) 

селекция

  1. Какие методы используют для изучения  строения и функций клетки?

  

 1) 

генная инженерия

  

 2) 

микроскопирование

  

 3) 

цитогенетический анализ

  

 4) 

культуры клеток и тканей

  

 5) 

центрифугирование

  

 6) 

гибридизация

  1. Методы выведения новых пород животных разрабатывает наука

  

 1) 

генетика

  

 2) 

микробиология

  

 3) 

селекция

  

 4) 

физиология животных

  1. Генетика имеет большое значение для медицины, так как она

  

 1) 

устанавливает причины наследственных заболеваний

  

 2) 

создает лекарства для лечения больных

  

 3) 

ведет борьбу с эпидемиями

  

 4) 

защищает окружающую среду от загрязнения мутагенами

  1. Главный признак живого –

  

 1) 

движение

  

 2) 

увеличение массы

  

 3) 

обмен веществ

  

 4) 

преобразование веществ

  1. Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод

  

 1) 

светового микроскопирования

  

 2) 

электронного микроскопирования

  

 3) 

центрифугирования

  

 4) 

культуры тканей

  1. Процессы экологического и географического видообразования исследует наука

  

 1) 

генетика

  

 2) 

селекция

  

 3) 

об эволюции

  

 4) 

систематика

  1. Изучением влияния загрязнений на окружающую среду занимается наука

  

 1) 

физиология

  

 2) 

экология

  

 3) 

биогеография

  

 4) 

селекция

  1. В цитологии используют метод

  

 1) 

гибридологического анализа

  

 2) 

искусственного отбора

  

 3) 

электронной микроскопии

  

 4) 

близнецовый

  1. Клевер красный, занимающий определенный ареал, представляет собой уровень организации живой природы

  

 1) 

организменный

  

 2) 

биоценотический

  

 3) 

биосферный

  

 4) 

популяционно-видовой

  1. Эмбриология – наука, которая изучает

  

 1) 

ископаемые остатки организмов

  

 2) 

причины мутаций

  

 3) 

законы наследственности

  

 4) 

зародышевое развитие организмов

  1. Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

  

 1) 

экология

  

 2) 

генетика

  

 3) 

селекция

  

 4) 

цитология

  1. Основная задача систематики – изучение

  

 1) 

этапов исторического развития организмов

  

 2) 

отношений организмов и окружающей среды

  

 3) 

приспособленности организмов к условиям обитания

  

 4) 

организмов и объединение их в группы на основе родства

  1. На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот веществ?

  

 1) 

клеточном

  

 2) 

организменном

  

 3) 

популяционно-видовом

  

 4) 

биосферном

  1. Увеличение массы и размеров тела в онтогенезе человека –

  

 1) 

размножение

  

 2) 

развитие

  

 3) 

рост

  

 4) 

эволюция

  1. Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно

  

 1) 

уменьшение веса

  

 2) 

перемещение в пространстве

  

 3) 

дыхание

  

 4) 

растворение веществ в воде

  1. Для выявления изменений, происходящих в живой клетке в процессе митоза, используется метод

  

 1) 

микроскопии

  

 2) 

пересадки генов

  

 3) 

конструирования генов

  

 4) 

центрифугирования

  1. Ископаемые остатки организмов изучает наука

  

 1) 

биогеография

  

 2) 

эмбриология

  

 3) 

сравнительная анатомия

  

 4) 

палеонтология

  1. Наука о многообразии организмов и распределении их по родственным группам –

  

 1) 

цитология

  

 2) 

селекция

  

 3) 

систематика

  

 4) 

биогеография

  1. В какой микроскоп можно увидеть внутреннее строение хлоропластов?

  

 1) 

школьный

  

 2) 

световой

  

 3) 

бинокулярный

  

 4) 

электронный

  1. Один из признаков отличия живого от неживого – это способность к

  

 1) 

изменению размеров

  

 2) 

самовоспроизведению

  

 3) 

разрушению

  

 4) 

росту

  1. Изучение строения мельчайших органоидов клетки и крупных молекул стало возможным после изобретения

  

 1) 

ручной лупы

  

 2) 

электронного микроскопа

  

 3) 

штативной лупы

  

 4) 

светового микроскопа

  1. Наука, изучающая сходство и различие зародышей позвоночных, –

  

 1) 

биотехнология

  

 2) 

генетика

  

 3) 

анатомия

  

 4) 

эмбриология

  1. Близнецовый метод используется в  науке

  

 1) 

селекции

  

 2) 

генетике

  

 3) 

физиологии

  

 4) 

цитологии

  1. Образование новых видов организмов происходит на уровне организации живого

  

 1) 

организменном

  

 2) 

популяционно-видовом

  

 3) 

биогеоценотическом

  

 4) 

биосферном

  1. Какая наука занимается проблемами взаимосвязи организмов между собой и их средой обитания ?

  

 1) 

палеонтология

  

 2) 

эмбриология

  

 3) 

экология

  

 4) 

селекция

  1. Какому уровню организации живого свойственны хромосомные мутации?

  

 1) 

организменному

  

 2) 

видовому

  

 3) 

клеточному

  

 4) 

популяционному

  1. В световой микроскоп можно увидеть

  

 1) 

деление клетки

  

 2) 

биосинтез белка

  

 3) 

рибосомы

  

 4) 

молекулы АТФ

  1. Первичную, вторичную, третичную структуры белка изучают на уровне организации живого

  

 1) 

тканевом

  

 2) 

молекулярном

  

 3) 

организменном

  

 4) 

клеточном

  1. Причины комбинативной изменчивости изучают

  

 1) 

генетики

  

 2) 

палеонтологи

  

 3) 

экологи

  

 4) 

эмбриологи

  1. Какой метод исследования используют в цитологии?

  

 1) 

гибридологический

  

 2) 

центрифугирования

  

 3) 

генеалогический

  

 4) 

инбридинг

  1. Какой признак живого характерен для вирусов?

  

 1) 

раздражимость

  

 2) 

возбудимость

  

 3) 

обмен веществ

  

 4) 

воспроизведение

  1. Нарушения углеводного обмена у человека исследуют с помощью метода

  

 1) 

цитогенетического

  

 2) 

генеалогического

  

 3) 

экспериментального

  

 4) 

биохимического

  1. Особенности процессов онтогенеза изучает наука

  

 1) 

систематика

  

 2) 

селекция

  

 3) 

эмбриология

  

 4) 

палеонтология

  1. Использование в цитологии современных методов исследования позволило изучить строение и функции

  

 1) 

организма растений

  

 2) 

органов животных

  

 3) 

органоидов клетки

  

 4) 

систем органов

  1. Какие органоиды были обнаружены в клетке с помощью электронного микроскопа?

  

 1) 

рибосомы

  

 2) 

ядра

  

 3) 

хлоропласты

  

 4) 

вакуоли

  1. В основе разделения органоидов методом центрифугирования лежат их различия по

  

 1) 

размеру и массе

  

 2) 

строению и составу

  

 3) 

выполняемым функциям

  

 4) 

расположению в цитоплазме

  1. Созданием новых особей из комбинированных клеток занимается

  

 1) 

цитология

  

 2) 

микробиология

  

 3) 

клеточная инженерия

  

 4) 

генная инженерия

  1. Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме, –

  

 1) 

генетика

  

 2) 

селекция

  

 3) 

органическая химия

  

 4) 

молекулярная биология

  1. Начальные стадии онтогенеза позвоночных животных изучает наука

  

 1) 

морфология

  

 2) 

генетика

  

 3) 

эмбриология

  

 4) 

анатомия

Биология как наука.

Методы.

Задания с решениями

1.       Воспроизведением новых особей из одной или нескольких клеток занимается

1.       Клеточная инженерия

2.       Генная инженерия

3.       Микробиология

4.       Цитология

Объяснение: микробиология – наука о прокариотах, цитология – наука о клетке, генная инженерия занимается манипуляциями с генами. Правильный ответ – 1.  

2.       Цитогенетический метод изучения наследственности человека состоит в исследовании

1.       Числа и структуры хромосом

2.       Наследования признаков у близнецов

3.       Наследования признаков в ряду поколений

4.       Типа наследования рецессивных генов

Объяснение: при помощи цитогенетического метода можно исследовать отклонения в структуре и числе хромосом. Правильный ответ – 1.  

3.       Как называется отрасль хозяйства, которая получает различные вещества на основе использования микроорганизмов, клеток и тканей других организмов?

1.       Бионика

2.       Биотехнология

3.       Микология

4.       Растениеводство

Объяснение: растениеводство – выращивание различных сортов растений, микология – наука о грибах, бионика – наука о процессах, происходящих в биологических системах, с точки зрения техники, а вот биотехнология – наука о получении различных веществ, например, при помощи микроорганизмов. Правильный ответ – 2.  

4. Какая наука изучает влияние внешней среды на развитие признаков и свойств домашних животных и растений?

1.       Цитология

2.       Селекция

3.       Молекулярная биология

4.        Сравнительная анатомия

Объяснение: в цитологии, молекулярной биологии и сравнительной анатомии не делается различия между домашними и дикими животными (или организмами), а вот селекция – наука о выведении организмов, изучает она только домашние животные и растения. Правильный ответ – 2.  

5. Выращиванием дрожжей для получения кормового белка занимается

1. Микробиологическое производство

2. Генная инженерия

3. Молекулярная биология

4. Биохимия

Объяснение: дрожжи – объект микробиологии, поэтому правильный ответ – 1.  

6.Какой метод генетики используют для определения роли факторов среды в формировании фенотипа человека?

1. Генеалогический

2. Близнецовый

3. Цитогенетический

4. Биохимический

Объяснение: используют близнецовый метод. Он представляет из себя сравнение различных групп близнецов в разных условиях среды. Правильный ответ – 2.  

7. Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука

1. Генетика

2. Физиология

3. Морфология

4. Эмбриология

Объяснение: развитие организма от момента образования зиготы до рождения называется эмбриональным развитием, соответственно, правильный ответ – 4.  

8. Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

1. Экология

2. Генетика

3. Селекция

4. Цитология

Объяснение: наука о строении клеток разных царств называется цитология. Правильный ответ – 4.  

9. Свойство организмов приобретать новые признаки, а также различия между особями в пределах вида – это проявление

1. Наследственности

2. Борьбы за существование

3. Индивидуального развития

4. Изменчивости

Объяснение: вопрос можно перефразировать таким образом: выживает сильнейший, только в данном случае это происходит внутри вида, что называется внутривидовой борьбой за существование. Правильный ответ – 2.  

10. Первичную, вторичную, третичную структуры белка изучают на уровне организации живого

1. Тканевом

2. Организменном

3. Клеточном

4. Молекулярном

Объяснение: белок – это сложная биологическая молекула, в клетке очень много белков и они выполняют свои функции на уровне клетки. Правильный ответ — 3.  

Автор решения: Лунькова Е.Ю.

Задания для самостоятельного решения

1. Какая наука классифицирует организмы на основе их родства?

1.       Экология

2.       Систематика

3.       Морфология

4.       Палеонтология

Ответ: 2.  

2. Конструирование новых генов ведется с помощью методов

1.       Клеточной инженерии

2.       Генной инженерии

3.       Центрифугирования

4.       Моделирования

Ответ: 2.  

3. Для выявления общих анатомических признаков, характерных для царств живой природы, используется метод

1.       Центрифугирования

2.       Прогнозирования

3.       Сравнения

4.       Моделирования

Ответ: 3.  

4. Процессы экологического и географического видообразования исследует

1.       Физиология

2.       Селекция

3.       Эволюционное учение

4.       Систематика

Ответ: 3.  

5. Для изучения свойств молекул полисахаридов и их роли в клетке используют метод

1.       Биохимический

2.       Электронной микроскопии

3.        Цитогенетический

4.       Световой микроскопии

Ответ: 1.  

6. Какая наука занимается проблемами связи организмов между собой и со средой обитания?

1.       Селекция

2.       Эмбриология

3.       Палеонтология

4.       Экология

Ответ: 4.  

7. В световой микроскоп можно увидеть

1.       Молекулы АТФ

2.       Биосинтез белка

3.       Рибосомы

4.       Деление клетки

Ответ: 4.  

8. Обмен веществ характерен для

1.       Тел неживой природы

2.       Бактериофагов

3.       Вирусов гриппа

4.       Водорослей

Ответ: 4.  

9. Увеличение численности особей в популяции, преемственность между поколениями обеспечивается

1.       Эволюцией

2.       Развитием

3.       Размножением

4.       Митозом

Ответ: 3.  

10. К какому уровню организации живого можно отнести хромосомные мутации?

1.       Организменному

2.       Видовому

3.       Клеточному

4.       Популяционному

Ответ: 3.  

11. Воспроизведением новых особей путем слияния разных клеток занимается

1.       Генная инженерия

2.       Гистология

3.       Цитология

4.       Клеточная инженерия

Ответ: 4.

Задания взяты сборника по подготовке к ЕГЭ по биологии под редакцией Г. С. Калиновой.

Процесс географического видообразования

В основе процесса видо­образования лежат качественные изменения генетической структуры группы изолиро­ванных популяций, при которых во многих локусах происходит замещение аллелей. Это приводит к изменениям фенотипа особей и характера их жизнедеятельности. В конечном счёте между группами популяции возникает барьер нескрещиваемости (репродуктивная изоляция), и одна из групп популяций превращается в новый вид. Чтобы произошли качественные генетические изменения, необходима изолированность на длительный период групп популяций исходного вида.

В зависимости от механизма изоляции и определяют типы видообразовательных процессов. Самым рас­пространённым типом видообразования является географическое видообразование, в основе которого лежит пространственная (географическая) изоляция, со временем приводящая к генетиче­ским изменениям в разных частях ареала.

Представим, что некий европейский вид мышей, обитаю­щий в условиях мягкого океанического климата, сильно размножился и стал расширять свой ареал в континентальные районы Азии. Ясно, что в условиях морозной зимы повышенную выживаемость проявят особи определённых генотипов, которые в условиях тёплого климата не давали их носителям никакого преимущества в борьбе за существование. Поэтому в суровых местах обитания количество особей с такими генотипами будет из года в год возрастать, и они постепенно вытеснят мышей с обычными для европейских популяций генотипами.

Схемы видообразования: а — географического; б — экологического

Сначала генетические различия, заключающиеся в частотах встреч тех или иных аллелей, между азиатскими и европей­скими популяциями будут незначительны. Особи, представля­ющие их, внешне будут малоотличимыми друг от друга. Такие географические группы популяций следует рассматривать как подвиды. После тысяч поколений между подвидами могут накопиться более существенные генетические различия, так как в результате мутационного процесса возникнут новые аллели, которые заменят старые, что приведёт к значитель­ным изменениям фенотипа особей и характера их жизнедеятельности.

Причём эти изменения возникнут тем быстрее, чем более изолирован­ными будут подвиды, чем меньше между ними будет обмен особями и, соответственно, генами. Эти ограни­чения на обмен налагает географи­ческая изоляция. Преградами для миграций могут служить большие реки, горные массивы, для лесных видов — открытые участки степей, а для степных, наоборот, леса.

Через десятки или сотни тысяч лет может начаться процесс обрат­ной миграции, и ареалы европей­ского и азиатского подвидов мышей частично совместятся. При этом из-за того, что особи разных подвидов уже накопили большое количество генетических различий, между ними образуется барьер нескрещиваемости. Они хорошо отличаются внешне и занимают разные экологические ниши. Таким образом, в результате приспособления к более суровым условиям существования под действием факторов эволюции обра­зуется новый вид.

Биология как наука. Методы научного познания — Студопедия

1. Какой из перечисленных ниже процессов характерен только для животных?

1) образование органических веществ из неорганических на свету

2) восприятие раздражений из окружающей среды и преобразование их в нервные импульсы

3) поступление веществ в организм, их преобразование и удаление конечных продуктов жизнедеятельности

4) поглощение кислорода и выделение углекислого газа в процессе дыхания

2. Какое свойство организмов обеспечивает преемственность жизни на Земле?

1) обмен веществ

2) раздражимость

3) размножение

4) изменчивость

3.Укажите признак, характерный только для царства животных.

1) дышат, питаются, размножаются

2) состоят из разнообразных тканей

3) обладают раздражимостью

4) имеют нервную ткань

4. Русский биолог Д.И. Ивановский, изучая заболевание листьев табака, открыл

1) вирусы

2) простейших

3) бактерии

4) грибы

5.Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука

1) генетика

2) физиология

3) морфология

4) эмбриология

6.Строение и распространение древних папоротниковидных изучает наука

1) физиология растений


2) экология растений

3) палеонтология

4) селекция

7. Какая наука изучает многообразие организмов и объединяет их в группы на основе родства?

1) морфология

2) систематика

3) экология

4) физиология

8. Для изучения строения молекул полисахаридов и их роли в клетке используют метод

1) биохимический

2) электронной микроскопии

3) цитогенетический

4) световой микроскопии

9.Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют

1) воспроизведением

2) эволюцией

3) раздражимостью

4) нормой реакции

10. Генеалогический метод использует наука

1) морфология

2) биохимия

3) генетика

4) эмбриология

11.Изучение сортового и видового разнообразия растений – задача науки

1) палеонтологии

2) биогеографии

3) экологии

4) селекции

12.Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?

1) клеточный

2) популяционно-видовой

3) биогеоценотический

4) биосферный

13.Обмен веществ характерен для

1) тел неживой природы

2) бактериофагов

3) вирусов гриппа

4) водорослей

14. На каком уровне организации происходит реализация наследственной информации?

1) биосферном

2) экосистемном

3) популяционном

4) организменном

15.Наука, классифицирующая организмы на основе их родства, –

1) экология

2) систематика

3) морфология

4) палеонтология

16.Высшим уровнем организации жизни является

1) организм

2) экосистема

3) биосфера

4) популяция

17. Генные мутации происходят на уровне организации живого

1) организменном

2) популяционном

3) видовом

4) молекулярном


18.Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука

1) селекция

2) генетика

3) физиология

4) ботаника

19.Выведением новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов занимается наука

1) генетика

2) биохимия

3) цитология

4) селекция

20. Какие методы используют для изучения строения и функций клетки?

1) генная инженерия

2) микроскопирование

3) цитогенетический анализ

4) культуры клеток и тканей

5) центрифугирование

6) гибридизация

21. Методы выведения новых пород животных разрабатывает наука

1) генетика

2) микробиология

3) селекция

4) физиология животных

22. Генетика имеет большое значение для медицины, так как она

1) устанавливает причины наследственных заболеваний

2) создает лекарства для лечения больных

3) ведет борьбу с эпидемиями

4) защищает окружающую среду от загрязнения мутагенами

23. Главный признак живого –

1) движение

2) увеличение массы

3) обмен веществ

4) преобразование веществ

24. Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод

1) светового микроскопирования

2) электронного микроскопирования

3) центрифугирования

4) культуры тканей

25.Процессы экологического и географического видообразования исследует наука


1) генетика

2) селекция

3) об эволюции

4) систематика

26. Изучением влияния загрязнений на окружающую среду занимается наука

1) физиология

2) экология

3) биогеография

4) селекция

27. По каким признакам живые организмы отличаются от тел неживой природы?

1. единство химического состава (С, Н.О, N – 98 %, образуют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты

2. клеточный принцип организации (клетка – структурная и функциональная единица живого. Исключение составляют вирусы, не имеющие клеточного строения , но не способные к размножению вне клетки)

3. энергозависимость

4.открытость

5. обмен веществ (дыхание, питание, выделение)

6. раздражимость (таксисы у простейших, тропизмы и настии у растений, рефлексы у животных)

7. саморегуляция

8. наследственность ( способность передавать признаки от предков к потомкам)

9. изменчивость (способность приобретать новые признаки)

10. Рост (количественные изменения)

11. развитие ( качественные изменения). Онтогенез – индивидуальное развитие. Филогенез – историческое развитие

12. ритмичность (фотопериодизм)

13. дискретность ( способность состоять из отдельных частей, взаимосвязанных друг с другом и формирующих единое целое)

28. В цитологии используют метод

1) гибридологического анализа

2) искусственного отбора

3) электронной микроскопии

4) близнецовый

29.Клевер красный, занимающий определенный ареал, представляет собой уровень организации живой природы

1) организменный

2) биоценотический

3) биосферный

4) популяционно-видовой

30. Эмбриология – наука, которая изучает

1) ископаемые остатки организмов

2) причины мутаций

3) законы наследственности

4) зародышевое развитие организмов

31. Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

1) экология

2) генетика

3) селекция

4) цитология

31.Основная задача систематики – изучение

1) этапов исторического развития организмов

2) отношений организмов и окружающей среды

3) приспособленности организмов к условиям обитания

4) организмов и объединение их в группы на основе родства

33.На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот веществ?

1) клеточном

2) организменном

3) популяционно-видовом

4) биосферном

34.Увеличение массы и размеров тела в онтогенезе человека –

1) размножение

2) развитие

3) рост

4) эволюция

35.Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно

1) уменьшение веса

2) перемещение в пространстве

3) дыхание

4) растворение веществ в воде

36. Для выявления изменений, происходящих в живой клетке в процессе митоза, используется метод

1) микроскопии

2) пересадки генов

3) конструирования генов

4) центрифугирования

37. Ископаемые остатки организмов изучает наука

1) биогеография

2) эмбриология

3) сравнительная анатомия

4) палеонтология

38. Наука о многообразии организмов и распределении их по родственным группам –

1) цитология

2) селекция

3) систематика

4) биогеография

39.В какой микроскоп можно увидеть внутреннее строение хлоропластов?

1) школьный

2) световой

3) бинокулярный

4) электронный

40.Один из признаков отличия живого от неживого – это способность к

1) изменению размеров

2) самовоспроизведению

3) разрушению

4) росту

41.Изучение строения мельчайших органоидов клетки и крупных молекул стало возможным после изобретени 1) ручной лупы

2) электронного микроскопа

3) штативной лупы

4) светового микроскопа

42.Наука, изучающая сходство и различие зародышей позвоночных, –

1) биотехнология

2) генетика

3) анатомия

4) эмбриология

43.Близнецовый метод используется в науке

1) селекции

2) генетике

3) физиологии

4) цитологии

44.Образование новых видов организмов происходит на уровне организации живого

1) организменном

2) популяционно-видовом

3) биогеоценотическом

4) биосферном

45.Какая наука занимается проблемами взаимосвязи организмов между собой и их средой обитания ?

1) палеонтология

2) эмбриология

3) экология

4) селекция

46.Какому уровню организации живого свойственны хромосомные мутации?

1) организменному

2) видовому

3) клеточному

4) популяционному

47. В световой микроскоп можно увидеть

1) деление клетки

2) биосинтез белка

3) рибосомы

4) молекулы АТФ

48.Первичную, вторичную, третичную структуры белка изучают на уровне организации живого

1) тканевом

2) молекулярном

3) организменном

4) клеточном

49.Причины комбинативной изменчивости изучают

1) генетики

2) палеонтологи

3) экологи

4) эмбриологи

50.Какой метод исследования используют в цитологии?

1) гибридологический

2) центрифугирования

3) генеалогический

4) инбридинг

51.Какой признак живого характерен для вирусов?

1) раздражимость

2) возбудимость

3) обмен веществ

4) воспроизведение

52.Нарушения углеводного обмена у человека исследуют с помощью метода

1) цитогенетического

2) генеалогического

3) экспериментального

4) биохимического

53.Особенности процессов онтогенеза изучает наука

1) систематика

2) селекция

3) эмбриология

4) палеонтология

54.Использование в цитологии современных методов исследования позволило изучить строение и функции

1) организма растений

2) органов животных

3) органоидов клетки

4) систем органов

55.Какие органоиды были обнаружены в клетке с помощью электронного микроскопа?

1) рибосомы

2) ядра

3) хлоропласты

4) вакуоли

56.В основе разделения органоидов методом центрифугирования лежат их различия по

1) размеру и массе

2) строению и составу

3) выполняемым функциям

4) расположению в цитоплазме

57.Созданием новых особей из комбинированных клеток занимается

1) цитология

2) микробиология

3) клеточная инженерия

4) генная инженерия

58. Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме, –

1) генетика

2) селекция

3) органическая химия

4) молекулярная биология

59. Начальные стадии онтогенеза позвоночных животных изучает наука

1) морфология

2) генетика

3) эмбриология

4) анатомия

Биология как наука. Методы научного познания (вопросы к ЕГЭ)

Биология как наука. Методы научного познания

1. Какой из перечисленных ниже процессов характерен только для животных?

1) образование органических веществ из неорганических на свету

2) восприятие раздражений из окружающей среды и преобразование их в нервные импульсы

3) поступление веществ в организм, их преобразование и удаление конечных продуктов жизнедеятельности

4) поглощение кислорода и выделение углекислого газа в процессе дыхания

2. Какое свойство организмов обеспечивает преемственность жизни на Земле?

1) обмен веществ 2) раздражимость 3) размножение 4) изменчивость

3. Укажите признак, характерный только для царства животных:

1) дышат, питаются, размножаются 2) состоят из разнообразных тканей

3) обладают раздражимостью 4) имеют нервную ткань

4. Русский биолог Д.И. Ивановский, изучая заболевание листьев табака, открыл

1) вирусы 2) простейших 3) бактерии 4) грибы

5. Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука:

1) генетика 2) физиология 3) морфология 4) эмбриология

6. Строение и распространение древних папоротниковидных изучает наука:

1) физиология растений 2) экология растений

3) палеонтология 4) селекция

7. Какая наука изучает многообразие организмов и объединяет их в группы на основе родства?

1) морфология 2) систематика 3) экология 4) физиология

8. Для изучения строения молекул полисахаридов и их роли в клетке используют метод:

1) биохимический 2) электронной микроскопии

3) цитогенетический 4) световой микроскопии

9. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют:

1) воспроизведением 2) эволюцией 3) раздражимостью 4) нормой реакции

10. Генеалогический метод использует наука:

1) морфология 2) биохимия 3) генетика 4) эмбриология

11. Изучение сортового и видового разнообразия растений – задача науки

1) палеонтологии 2) биогеографии 3) экологии 4) селекции

12. Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?

1) клеточный 2) популяционно-видовой

3) биогеоценотический 4) биосферный

13. Обмен веществ характерен для

1) тел неживой природы 2) бактериофагов

3) вирусов гриппа 4) водорослей

14. На каком уровне организации происходит реализация наследственной информации?

1) биосферном 2) экосистемном 3) популяционном 4) организменном

15. Наука, классифицирующая организмы на основе их родства, –

1) экология 2) систематика 3) морфология 4) палеонтология

16. Высшим уровнем организации жизни является

1) организм 2) экосистема 3) биосфера 4) популяция

17. Генные мутации происходят на уровне организации живого

1) организменном 2) популяционном 3) видовом 4) молекулярном

18. Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука

1) селекция 2) генетика 3) физиология 4) ботаника

19. Выведением новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов занимается наука

1) генетика 2) биохимия 3) цитология 4) селекция

20. Методы выведения новых пород животных разрабатывает наука

1) генетика 2) микробиология 3) селекция 4) физиология животных

21. Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод

1) светового микроскопирования 2) электронного микроскопирования

3) центрифугирования 4) культуры тканей

22. Генетика имеет большое значение для медицины, так как она

1) устанавливает причины наследственных заболеваний

2) создает лекарства для лечения больных

3) ведет борьбу с эпидемиями

4) защищает окружающую среду от загрязнения мутагенами

23. Главный признак живого – это:

1) движение 2) увеличение массы

3) обмен веществ 4) преобразование веществ

24. Процессы экологического и географического видообразования исследует наука

1) генетика 2) селекция 3) об эволюции 4) систематика

25. Изучением влияния загрязнений на окружающую среду занимается наука

1) физиология 2) экология 3) биогеография 4) селекция

26. По каким признакам живые организмы отличаются от тел неживой природы?

27. В цитологии используют метод

1) гибридологического анализа 2) искусственного отбора

3) электронной микроскопии 4) близнецовый

28. Клевер красный, занимающий определенный ареал, представляет собой уровень организации живой природы

1) организменный 2) биоценотический

3) биосферный 4) популяционно-видовой

29. Эмбриология – наука, которая изучает

1) ископаемые остатки организмов 2) причины мутаций

3) законы наследственности 4) зародышевое развитие организмов

30. Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

1) экология 2) генетика 3) селекция 4) цитология

31. Ископаемые остатки организмов изучает наука

1) биогеография 2) эмбриология 3) сравнительная анатомия 4) палеонтология

32. Основная задача систематики – изучение

1) этапов исторического развития организмов

2) отношений организмов и окружающей среды

3) приспособленности организмов к условиям обитания

4) организмов и объединение их в группы на основе родства

33. На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот веществ?

1) клеточном 2) организменном 3) популяционно-видовом 4) биосферном

34. Увеличение массы и размеров тела в онтогенезе человека –

1) размножение 2) развитие 3) рост 4) эволюция

35. Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно

1) уменьшение веса 2) перемещение в пространстве

3) дыхание 4) растворение веществ в воде

36. Для выявления изменений, происходящих в живой клетке в процессе митоза, используется метод

1) микроскопии 2) пересадки генов

3) конструирования генов 4) центрифугирования

37. Наука о многообразии организмов и распределении их по родственным группам

1) цитология 2) селекция 3) систематика 4) биогеография

38. В какой микроскоп можно увидеть внутреннее строение хлоропластов?

1) школьный 2) световой 3) бинокулярный 4) электронный

39. Причины комбинативной изменчивости изучают

1) генетики 2) палеонтологи 3) экологи 4) эмбриологи

40. Один из признаков отличия живого от неживого – это способность к

1) изменению размеров 2) самовоспроизведению

3) разрушению 4) росту

41. Изучение строения мельчайших органоидов клетки и крупных молекул стало возможным после изобретения

1) ручной лупы 2) электронного микроскопа

3) штативной лупы 4) светового микроскопа

42. Наука, изучающая сходство и различие зародышей позвоночных, –

1) биотехнология 2) генетика 3) анатомия 4) эмбриология

43. Близнецовый метод используется в науке

1) селекции 2) генетике 3) физиологии 4) цитологии

44. Образование новых видов организмов происходит на уровне организации живого

1) организменном 2) популяционно-видовом

3) биогеоценотическом 4) биосферном

45. Какая наука занимается проблемами взаимосвязи организмов между собой и их средой обитания ?

1) палеонтология 2) эмбриология 3) экология 4) селекция

46. Какому уровню организации живого свойственны хромосомные мутации?

1) организменному 2) видовому 3) клеточному 4) популяционному

47. В световой микроскоп можно увидеть

1) деление клетки 2) биосинтез белка 3) рибосомы 4) молекулы АТФ

48. Первичную, вторичную, третичную структуры белка изучают на уровне организации живого

1) тканевом 2) молекулярном 3) организменном 4) клеточном

49. Начальные стадии онтогенеза позвоночных животных изучает наука

1) морфология 2) генетика 3) эмбриология 4) анатомия

50. Какой метод исследования используют в цитологии?

1) гибридологический 2) центрифугирования

3) генеалогический 4) инбридинг

51. Какой признак живого характерен для вирусов?

1) раздражимость 2) возбудимость 3) обмен веществ 4) воспроизведение

52. Нарушения углеводного обмена у человека исследуют с помощью метода

1) цитогенетического 2) генеалогического

3) экспериментального 4) биохимического

53. Особенности процессов онтогенеза изучает наука

1) систематика 2) селекция 3) эмбриология 4) палеонтология

54. Использование в цитологии современных методов исследования позволило изучить строение и функции

1) организма растений 2) органов животных

3) органоидов клетки 4) систем органов

55. Какие органоиды были обнаружены в клетке с помощью электронного микроскопа?

1) рибосомы 2) ядра 3) хлоропласты 4) вакуоли

56. В основе разделения органоидов методом центрифугирования лежат их различия по признакам:

1) размеру и массе 2) строению и составу

3) выполняемым функциям 4) расположению в цитоплазме

57. Созданием новых особей из комбинированных клеток занимается

1) цитология 2) микробиология

3) клеточная инженерия 4) генная инженерия

58. Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме, –

1) генетика 2) селекция

3) органическая химия 4) молекулярная биология

59. Какие методы используют для изучения строения и функций клетки?

1) генная инженерия 2) микроскопирование

3) цитогенетический анализ 4) культуры клеток и тканей

5) центрифугирование 6) гибридизация

eUniver — Авторизация

При рассмотрении обращений обучающихся, сотрудников и предподавателей Университета, лицо ответственное за рассмотрение обращения и подготовку ответа руководствуется положенями Закона Республики Казахстан от 12 января 2007 года № 221-III «О порядке рассмотрения обращений физических и юридических лиц». При возникновении вопроса обучающемуся необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением: обучающийся обращается к куратору (эдвайзеру), заведующему кафедрой, заместителям декана по воспитательной работе и учебно-методической работе, декану факультета, проректору курирующему данный вопрос. В случае если по вопросу не было принято решение, то обращение обучающегося рассматривается первым руководителем университета. При возникновении вопроса сотруднику университета необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением: сотрудник обращается к непосредственному руководителю, проректору, курирующему данный вопрос и в случае если по вопросу не принято решение, обращение рассматривается первым руководителем университета. Преподавателю университета необходимо соблюсти следующий порядок обращения с заявлением, при возникновении вопроса: преподаватель обращается заведующему кафедрой, декану факультета, проректору, курирующему данный вопрос и в случае если решение по вопросу не было принято обращение преподавателя рассматривается первым руководителем университета.

Университет білім алушыларының, қызметкерлері мен оқытушыларының өтініштерін қарау кезінде өтінішті қарауға және жауап дайындауға жауапты тұлға «Жеке және заңды тұлғалардың өтініштерін қарау тәртібі туралы «Қазақстан Республикасының 2007 жылғы 12 қаңтардағы № 221-III Заңының ережелерін басшылыққа алады. Бұл ретте білім алушы өтінішпен жүгінудің келесі тәртібін сақтауы қажет. Проблемалық сұрақ туындаған жағдайда білім алушы кураторға (эдвайзерге) кафедра меңгерушісіне, тәрбие жұмысы немесе оқу-әдістемелік жұмыс жөніндегі деканның орынбасарына, факультет декана, жетекшілік ететін проректора жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды. Университет қызметкері өтініш берудің келесі тәртібін сақтауы қажет. Проблемалық мәселе туындаған жағдайда қызметкер тікелей бөлім басшысына, мәселеге жетекшілік ететін проректорға жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды. Университет оқытушысы өтініш берудің келесі тәртібін сақтауы керек. Проблемалық сұрақ туындаған жағдайда оқытушы кафедра меңгерушісіне, факультет деканына, мәселеге жетекшілік ететін проректорға жүгінеді. Мәселені жоғарыда көрсетілген тұлғалардың шешу мүмкіншілігі болмаған жағдайда ғана өтінішті университеттің бірінші басшысы қарайды.

Видообразование: Происхождение новых видов

Бутлин, Р.К., Галиндо, Дж. И Грэхэм, Дж. У. Симпатрический, парапатрический или аллопатрический: самый важный способ классификации видообразования? Философские труды Королевского общества B: Биологические науки 363 , 2997–3007 (2008).

Койн, Дж. А. и Орр, Х. А. Видообразование . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, 2004.

Дарвин К. О происхождении видов путем естественного отбора или о сохранении благоприятных рас в борьбе за жизнь .Лондон, Великобритания: Джон Мюррей, 1859 г. (ссылка)

Федер, Дж. Л., Чилкот, К. А. и Буш, Г. Л. Генетическая дифференциация симпатрических рас хозяев Rhagoletis pomonella . Nature 336 , 61–64 (1988).

Функ, Д. Дж. Выявление роли естественного отбора в видообразовании: адаптация хозяина и сексуальная изоляция у жуков-листоедов Neochlamisus bebbianae . Evolution 52 , 1744–1759 (1998).

Маан, М.Э. и Зеехаузен, О. Механизмы дивергенции видов через визуальную адаптацию и половой отбор: перспективы из модельной системы цихлид. Современная зоология 56 , 285–299 (2010).

Маллет, Дж. и др. . Пространство, симпатия и видообразование. Журнал эволюционной биологии 22 , 2332–2341 (2009).

Мани, Г. С. и Кларк, Б. С. Порядок мутации — главный случайный процесс в эволюции. Труды Королевского общества B: Биологические науки 240 , 29–37 (1990).

Майр, Э. Систематика и происхождение видов . Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета, 1942.

Mayr, E. Виды животных и эволюция . Гарвард, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета, 1963.

Майр, Э. и Провайн, У. Б. Эволюционный синтез . Гарвард, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета, 1998.

Нимиллер М. Р., Фитцпатрик Б. М. и Миллер Б. Т. Недавнее расхождение с потоком генов у пещерных саламандр Теннесси (Plethodontidae: Gyrinophilus ), выведенное из генеалогии генов. Молекулярная экология 17 , 2258–2275 (2008).

Носил П., Креспи Б. Дж. И Сандовал С. П. Адаптация растения-хозяина является движущей силой параллельной эволюции репродуктивной изоляции. Природа 417 , 440–443 (2002).

Носил П., Хармон Л. Дж. И Зеехаузен О. Экологические объяснения (неполного) видообразования. Тенденции в экологии и эволюции 24 , 145–156 (2009).

Носил, П., Функ, Д. Х. и Ортис-Барриентос, Д.Дивергентный отбор и гетерогенное геномное расхождение. Молекулярная экология 18 , 375–402 (2009).

Панхуис, Т. М. и др. . Половой отбор и видообразование. Тенденции в экологии и эволюции 16 , 364–371 (2001).

Прайс, Т. Д. Видообразование у птиц . Вудбери, штат Нью-Йорк: Робертс и компания, 2007.

Рэмси, Дж. И Шемске, Д. В. Пути, механизмы и скорость образования полиплоидов у цветковых растений. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 29 , 467–501 (1998).

Ричи М.Г. Половой отбор и видообразование. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 38 , 79–102 (2007).

Рандл, Х. Д. и Носил, П. Экологическое видообразование. Письма по экологии 8 , 336–352 (2005).

Шлютер Д. Экология и происхождение видов. Тенденции в экологии и эволюции 16 , 372–380 (2001).

Шлютер Д. Доказательства экологического видообразования и его альтернативы. Наука 323 , 737–741 (2009).

Зеехаузен, О. и др. . Видообразование посредством сенсорного влечения у цихлид. Природа 455 , 620–626 (2008).

Тернер Т. Л., Хан М. В. и Нуждин С. В. Геномные островки видообразования у Anopheles gambiae. PLoS Biology 3 , e285 (2005). DOI: 10.1371 / journal.pbio.0030285

ван Доорн, С., Edelaar, P. & Weissing, F. J. О происхождении видов путем естественного и полового отбора. Наука 326 , 1704–1707 (2009).

Via, S. Симпатрическое видообразование у животных: Гадкий утенок подрастает. Тенденции в экологии и эволюции 16 , 381–390 (2001).

видов | Причины, процесс и типы

Видообразование , образование новых и отличных от других видов в ходе эволюции. Видообразование включает разделение одной эволюционной линии на две или более генетически независимых линии.

эволюция: новые виды

Существует множество гипотез о том, как начинается видообразование, и они различаются, главным образом, ролью географической изоляции и происхождением репродуктивной изоляции (предотвращение скрещивания двух или более популяций друг с другом).

Британская энциклопедия, Inc.

Подробнее по этой теме

evolution: модель видообразования

Поскольку виды представляют собой группы популяций, репродуктивно изолированные друг от друга, вопрос о происхождении видов эквивалентен…

У эукариотических видов, то есть тех, чьи клетки обладают четко определенным ядром, во время видообразования происходят два важных процесса: разделение одного генофонда на два или более отдельных генофондов (генетическое разделение) и диверсификация множества наблюдаемых физические характеристики (фенотипическая дифференциация) в популяции ( см. популяционная экология). Существует множество гипотез о том, как начинается видообразование, и они различаются, главным образом, ролью географической изоляции и происхождением репродуктивной изоляции (предотвращение скрещивания двух или более популяций друг с другом).

Аллопатрическое видообразование

Географическая изоляция чаще всего происходит с популяциями, которые полностью разделены (аллопатрия) физическим барьером, таким как горный хребет, река или пустыня. Разделенные популяции приспосабливаются к своей собственной уникальной среде, становясь настолько генетически отличными друг от друга, что члены одной популяции не могут размножаться с представителями другой. Примеров аллопатрического видообразования предостаточно, и этот процесс считается доминирующей формой видообразования у организмов, участвующих в половом размножении.Знаменитый пример — зяблики Дарвина на Галапагосских островах, которые, возможно, видоизменились аллопатрически из-за извержений вулканов, разделивших популяции.

Адаптивная радиация у галапагосских вьюрков

Четырнадцать видов галапагосских вьюрков, произошедших от общего предка. Разные формы их клювов, подходящие к разным диетам и средам обитания, демонстрируют процесс адаптивной радиации.

Encyclopdia Britannica, Inc.

Симпатрическое видообразование

Противоречивой альтернативой аллопатрическому видообразованию является симпатрическое видообразование, при котором репродуктивная изоляция происходит в пределах одной популяции без географической изоляции.В целом, когда популяции физически разделены, возникает некоторая репродуктивная изоляция. Как генетическая дивергенция может происходить в популяции людей, которые постоянно взаимодействуют друг с другом, обычно трудно объяснить. Примеры симпатрического видообразования часто оспариваются, потому что они должны демонстрировать убедительные доказательства того, что виды происходят от одного и того же предкового вида, репродуктивная изоляция группы и аллопатрия, не вызывающая видообразование.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишись сейчас

Тем не менее, симпатрическое видообразование имело место у яблочной личинки мухи ( Rhagoletis pomonella ), насекомого-паразита, откладывающего яйца в плоды дикого боярышника ( Crataegus ), пока одна подгруппа популяции не начала откладывать яйца. яйца в плодах одомашненных яблонь ( Malus domestica ), произрастающих в том же районе. Эта небольшая группа яблочных личинок выбрала другой вид-хозяин из остальных представителей своего вида, и ее потомство привыкло к одомашненным яблокам и позже откладывало в них собственные яйца, тем самым закрепив смену хозяина.

Симпатрический отбор также может быть результатом сочетания полового отбора и экологических факторов. Исследования африканских цихлид в озере Ньяса и других озерах Восточно-Африканской рифтовой системы фиксируют так называемые видовые стаи (особи одного и того же вида, которые «стекаются» вместе в одно большое скопление), которые возникли в экологически однородных озерах. Такое состояние существенно снижает шансы того, что аллопатрия является причиной видообразования, и может привести к тому, что группы самок в популяции разовьют сильное сродство с самцами с различными экстремальными фенотипическими признаками, такими как отметины на чешуе и конечности, размер которых отличается от среднего. частные лица.Другие исследования показывают, что симпатия среди рыб-цихлид также встречается в реках, питающих озера Восточно-Африканской рифтовой системы, а также в кратерных озерах Никарагуа.

цихлиды

Цихлиды (семейство Cichlidae).

Длимнотрисса Джон Л. Гиттлман

Подробнее читайте в связанных статьях Britannica:

Быстрое видообразование в результате эволюции изоляции перед спариванием у Iberá Seedeater

Разборчивые самки управляют изоляцией

Быстрое излучение недавно разошедшихся видов представляет прекрасную возможность для изучения движущих сил видообразования. Капуцино-сееды, группа южноамериканских птиц, включает ряд видов, которые в полевых условиях часто можно различить только по мужскому оперению и пению. Турбек и др. использовал геномы и поведенческие эксперименты для определения потенциальных изолирующих факторов у двух членов этой группы и обнаружил, что, хотя самки полностью симпатичны, спаривались только с самцами того же вида, и только несколько генов различались между видами (см. Перспективу Джарвиса). Таким образом, небольшая перестановка генов и подкрепление через выбор партнера привели к дивергенции этих перекрывающихся и очень похожих видов.

Наука , в этом выпуске стр. eabc0256; также с. 1312

Structured Abstract

ВВЕДЕНИЕ

Организмы на ранних стадиях видообразования дают возможность понять процессы, которые управляют репродуктивной изоляцией между таксонами. Экологические или поведенческие механизмы могут служить мощными препятствиями для скрещивания сопутствующих видов в начале их дивергенции. Отслеживание решений о спаривании в диких популяциях на ранних этапах видообразования может улучшить наше понимание того, как поведенческая изоляция способствует дивергенции.

ОБОСНОВАНИЕ

Южные обитатели семян капуцинов ( Sporophila ) — одно из самых быстрых птичьих излучений, демонстрирующее чрезвычайно низкую экологическую и геномную дивергенцию. Мы воспользовались недавним открытием вида капуцинов, Iberá Seedeater ( S. iberaensis ), для изучения происхождения и важности преждевременных барьеров на ранних этапах видообразования. Объединив геномный и поведенческий анализ, мы изучили (i) роль ассортативного спаривания в поддержании границ видов, (ii) фенотипические признаки, лежащие в основе распознавания видов, (iii) геномную основу таких признаков и (iv) происхождение этих геномных вариантов.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Sporophila iberaensis была впервые обнаружена в 2001 г. и одновременно встречается с S. hypoxantha на всем ее основном участке размножения в северной части заболоченных территорий Ибера в Аргентине. В течение двух сезонов размножения мы находили гнезда и собирали образцы генома у обоих видов. Мы обнаружили чрезвычайно низкую дифференцировку по всему геному, за исключением трех узких участков, расположенных на разных хромосомах. Эти области содержали 12 генов, три из которых участвуют в окраске оперения ( TYRP1 , OCA2 и HERC2 ). Sporophila hypoxantha и S. iberaensis Самцы различаются окраской и песней, но самки неотличимы по окраске во всем визуальном спектре птиц. Поэтому мы использовали геномные данные для количественной оценки выборочного спаривания. Видоспецифический генотип каждой самки всегда совпадал с генотипом ее партнера, демонстрируя сильное ассортативное спаривание, несмотря на то, что эти два вида владели соседними территориями размножения, размножались синхронно и вместе собирали пищу на одних и тех же травах.Мы проверили важность расходящегося паттерна оперения и песни для распознавания видов и изоляции перед спариванием с помощью экспериментов воспроизведения в полевых условиях. Мы представили территориальных самцов с комбинациями песни и оперения сородича и гетероспецифика и оценили их агрессивные поведенческие реакции. Каждый вид наиболее агрессивно реагировал на особую песню и оперение, подтверждая, что обе эти черты используются для распознавания половых конкурентов. Наконец, мы исследовали происхождение романа S.iberaensis фенотип оперения путем изучения геномной дифференциации в более широком диапазоне излучения капуцинов. Хотя несколько видов имели общие варианты с S. iberaensis в областях повышенной дифференцировки, специфическая комбинация этих вариантов в различных регионах отличала S. iberaensis от всех других капуцинов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наши результаты указывают на изоляцию перед спариванием посредством ассортативного выбора партнера, основанного как на окраске оперения, так и на песне, как на первичный механизм, способствующий дивергенции между этими сопутствующими видами капуцинов. Хотя окончательная судьба зарождающихся видов S. iberaensis остается неопределенной, наши результаты показывают, как линии могут формироваться и быстро репродуктивно изолироваться от сопутствующих синтопических видов. Наши результаты также предполагают, что перетасовка существующих генетических вариаций может генерировать новые фенотипы, которые затем становятся мишенью для полового отбора. Ассортативное спаривание, основанное на этих признаках, может поддерживать видовые границы на ранней стадии видообразования, в то время как последующие репродуктивные барьеры накапливаются.

Новые сигналы спаривания ограничивают поток генов между сопутствующими видами птиц.

Sporophila iberaensis была впервые обнаружена в 2001 г., и ее ареал размножения полностью совпадает с ареалом S. hypoxantha . Несмотря на чрезвычайно низкую геномную дифференциацию, оба вида спариваются ассортативно. Генетическая дифференциация сосредоточена около генов, которые, как известно, участвуют в окраске оперения. Полевые эксперименты показывают, что и песня, и оперение используются для распознавания сексуальных конкурентов.

Abstract

Поведенческая изоляция может катализировать видообразование и способствовать медленному накоплению дополнительных репродуктивных барьеров между сопутствующими организмами. Мы проиллюстрируем, как этот процесс происходит, исследуя геномные и поведенческие основы изоляции перед спариванием между двумя видами птиц ( Sporophila hypoxantha и недавно обнаруженным S. iberaensis ), которые принадлежат южным отравляющим семенам капуцинов, недавнему быстрому заражению характеризуется изменчивостью окраски оперения и песни самцов.Хотя эти два вида сосуществуют без очевидных экологических барьеров для воспроизводства, мы документируем поведение, указывающее на распознавание видов по песням и признакам оперения и сильному ассортативному спариванию, связанному с геномными регионами, лежащими в основе формирования паттерна оперения самцов. Дифференциация оперения, вероятно, возникла в результате повторной сборки постоянных генетических вариаций, что указывает на то, как новые половые сигналы могут быстро возникать и поддерживать границы видов.

Видообразование — Эволюция — Высшая версия биологии

Образование новых биологических видов называется видообразованием.Видообразование является результатом:

  1. изоляции
  2. мутации
  3. отбора

Диаграмма показывает, что может случиться с популяциями животных, которые становятся географически изолированными. Когда две группы изолированы, в каждой группе происходят разные мутации. Если окружающая среда отличается, естественный отбор благоприятствует разным адаптациям.

Это приводит к тому, что с течением времени в каждой группе развиваются разные характеристики. В конце концов группы становятся настолько разными, что если они снова объединятся, они не смогут скрещиваться и станут отдельными видами.

Аллопатрическое видообразование

Аллопатрическое видообразование — это когда новые виды возникают из-за изоляции популяции географическими барьерами. Такие объекты, как реки или горные хребты, изолируют популяции животных и растений.

Движение суши в результате дрейфа континентов миллионы лет назад привело к географической изоляции.

Симпатрическое видообразование

  • Экологические барьеры — хотя группы географически не изолированы друг от друга, они могут быть изолированы, занимая разные места обитания или размножения, pH и соленость.
  • Поведенческие барьеры — население может проводить сложные брачные ритуалы, которые могут создавать препятствия для воспроизводства. Различное время, места или брачные танцы могут привести к тому, что члены популяции, которые не разделены географически, не смогут спариваться друг с другом.
  • Видообразование — Как выбор самки создает новые виды | Наука и технологии

    N ATURAL SELECTION , изложенный в основной работе Чарльза Дарвина «Происхождение видов», объясняет, как организмы развиваются и адаптируются к своим условиям.Как это ни парадоксально, но он немного неясен в отношении фактического предмета его названия, а именно того, как родительские виды порождают новые дочерние виды. Дарвин признал, что разнообразные экологические ниши способствуют видообразованию (хотя он не использовал эти еще не изобретенные термины). Но он не спрашивал, как зарождающимся дочерним видам не разрешается ремикшировать до того, как они должным образом разделены.

    Послушайте эту историю

    Ваш браузер не поддерживает элемент

    Больше аудио и подкастов на iOS или Android.

    Так или иначе, необходимо воздвигнуть барьеры против смешанных браков. Они могут быть географическими — например, рыбы в разных озерах. Или они могут быть экологическими, например, изменение пищевых предпочтений, заставляющее насекомых, ранее принадлежавших к одному виду, питаться разными типами деревьев. Но иногда виды образуются в условиях, когда такие препятствия не видны. Это озадачивает.

    Одним из установленных исключений из правила, согласно которому видообразование требует разделения, является гибридизация. Это обычный источник новых видов растений, но реже для животных.Тем не менее, считается, что это объясняет несколько ярко окрашенных групп животных, в том числе цихлид из Великих озер Африки, бабочек-геликонид в Южной и Центральной Америке и южных капуцинов, семейства певчих птиц, которые также живут в тропиках Нового Света. . Теперь Шила Турбек из Университета Колорадо в Боулдере сделала еще один шаг, показав, что процесс, называемый половым отбором, играет роль в происходящем.

    Придирчивый, придирчивый

    Половой отбор, явление, впервые описанное Дарвином с научной точки зрения, происходит, когда один пол (обычно самка) выбирает другой (обычно самец) на основе отличительного генетически полученного признака.Классический пример — хвост павлина. Но половой отбор может также служить для разделения видов в более или менее одноэтапном процессе, путем внезапного появления такой характеристики. И это, как она описывает в статье в журнале Science , по мнению г-жи Турбек, произошло в случае с иберами и желто-коричневыми саженцами.

    Эти две птицы живут, среди прочего, в заповеднике Сан-Николас в Аргентине. Они кормятся на одних и тех же травах, размножаются в одно и то же время и имеют территории для размножения, которые могут находиться на расстоянии всего 50 метров от одного, занятого другим видом.Они также достаточно похожи, чтобы успешно скрещиваться в неволе. Но, насколько известно, в дикой природе они никогда не делают этого.

    Генетическое секвенирование показывает, насколько похожи эти виды. Различаются только 12 их генов — менее 0,1% их геномов. Любопытно, что одна из 12 является частью одной из половых хромосом, что намекает на роль полового отбора. Еще три из них играют роль в окраске оперения самцов, что тоже наводит на размышления. Ибо, хотя виды имеют схожие размеры и форму, взрослые самцы желто-коричневых сородичей, как следует из их названия, имеют коричневато-оранжевую грудь, в то время как самцы иберских сеедов имеют черную глотку и тела песочного цвета.Их песни тоже разные. Они используют один и тот же диапазон частот, но разные слоги.

    Во-первых, госпожа Тербек и ее коллеги установили, что самки обоих видов действительно регулярно выбирают правильных партнеров. Об этом свидетельствует наблюдение за парами, и генетическое тестирование молодняка (необходимое, потому что более половины изучаемых самок спаривались с дополнительными самцами в дополнение к своим постоянным партнерам) также не обнаружило никаких исключений. После этого они изучали способность мужчин отличать своих соперников от гетероспецифичных нейтральных.В течение сезона размножения 2019 года они посадили самцов-приманок на территории 40 самцов желто-коричневых и 36 самцов иберов-самцов. Затем они отслеживали реакцию жителей, когда рядом находилась женщина (см. Рисунок).

    Они использовали четыре ловушки. У одного было оперение и песня самца-истребителя иберы. Один так же напоминал самца желто-коричневого оседла. Два других имели, в той или иной комбинации, внешний вид одного вида и песню другого.

    Если местный самец рассматривает приманку как соревнование, он будет действовать агрессивно, подлетая к ней и клювая ее.И мужчины определенно могли заметить разницу. Они были наиболее агрессивны по отношению к приманкам, похожим на их собственный вид, умеренно — к приманкам, сочетающим черты обоих видов, и наименее к тем, которые напоминали другие виды. Поскольку это были ненастоящие птицы, то, должно быть, это была окраска и песня, которые были репликами.

    Различия между песнями видов могут быть культурными и возникли после раскола. Но различия в оперении явно генетические.Более того, они настолько малы, что могли произойти в единственном случае в результате случайной гибридизации, поскольку сходные генетические различия обнаруживаются в различных комбинациях у всех южных обитателей семян капуцинов. Кроме того, то, что случилось однажды, предположительно могло случиться часто. Поэтому кажется правдоподобным, что г-жа Турбек раскрыла суть механизма, благодаря которому эта группа стала столь разнообразной. Если так, то она помогла написать еще одну страницу в том еще не опубликованном томе «Настоящее происхождение видов».■

    Эта статья появилась в разделе «Наука и технологии» печатного издания под заголовком «Выбор и детерминизм»

    Экологическая изоляция Candida auris в прибрежных водно-болотных угодьях Андаманских островов, Индия

    НАБЛЮДЕНИЕ

    Candida auris — это лекарственное средство с несколькими лекарствами -резистентный грибковый патоген, представляющий серьезную угрозу для пациентов и медицинских учреждений во всем мире (1). Из-за широко распространенного клинического и экономического воздействия трудноизлечимых C.auris, Центры США по контролю и профилактике заболеваний в 2019 году классифицировали C. auris как неотложную угрозу общественному здоровью (2). Растущее число инфекций в медицинских учреждениях по всему миру объясняется уникальными характеристиками этих дрожжей, заключающимися в том, что они могут выжить и сохраняться в условиях больницы в течение продолжительных периодов времени. Его способность выживать на сухих поверхностях окружающей среды в течение продолжительных периодов времени предполагает, что эти дрожжи хорошо адаптированы к выживанию за пределами условий человеческого организма-хозяина (3).Candida auris принадлежит к кладе Candida haemulonii семейства Metschnikowiaceae отряда Saccharomycetales. Родственные виды семейства Metschnikowiaceae были обнаружены в растениях, насекомых и водной среде, а также на участках тела человека (4, 5). Ближайший известный родственник C. auris — C. haemulonii , который был впервые обнаружен в 1962 году из кишечника синюшной хрюкки (Haemulon sciurus), кожи дельфинов и морской воды у побережья Португалии ( 6).В отличие от родственных видов C. auris в естественной среде не обнаружен. Ретроспективный анализ клинических дрожжей показал, что самые ранние известные клинические изоляты C. auris относятся к 1996 г. в Южной Корее и 1997 г. в Японии (7–9). Однако, в отличие от клинических условий, обнаружение C. auris в естественной среде не исследовалось (10).

    Candida auris способна расти при более высоких температурах, чем большинство его близкородственных видов, и переносить гиперсоленую среду больше, чем большинство видов Candida (11).Термостойкость C. auris привела к гипотезе Casadevall et al. что его появление может быть связано с изменением климата и глобальными изменениями температуры (12). Действительно, авторы предположили, что до того, как он был признан патогеном человека и широко распространен в больницах; C. auris был экологическим грибком, который ранее мог существовать как сапрофит растений в специализированных экосистемах, таких как водно-болотные угодья. Его появление могло быть связано с воздействием глобального потепления на водно-болотные угодья, а его обогащение в этой экологической нише было результатом C.Комбинированная термостойкость и соленость auris. Водно-болотные угодья относятся к числу важнейших естественных сред обитания, распространенных по всему миру, и содержат огромное разнообразие организмов, включая виды дрожжей. Следуя предсказанию гипотезы Касадевалла, мы предприняли настоящее исследование для изучения экологических ниш C. auris в морской среде, включая прибрежные водно-болотные угодья, включая скалистые берега, приливные болота и мангровые болота Андаманских островов, союзная территория Индии.

    Андаманские и Никобарские острова Союзной территории Индии — это цепь островов, расположенных в юго-восточной части Бенгальского залива и окруженных Андаманским морем на востоке и Бенгальским заливом на западе. Климат этих островов тропический, с жарким и влажным климатом. В настоящем исследовании было выбрано восемь участков отбора проб, включая шесть на восточном побережье Южного Андаманского района и два на западном побережье, чтобы показать неоднородность приливных сред обитания и доступность коллекций образцов (рис. 1). Прибрежная зона Южного Андаманского района наделена песчаными пляжами и мангровой растительностью с вкраплениями скалистых обнажений. В этом регионе распространены кораллы, водоросли и морские травы. Из-за уникального местоположения и племенной культуры эти острова мало кто посещает. Таким образом, мы ожидаем незначительного воздействия непосредственной деятельности человека на их распространение дрожжей.

    Рис. 1

    Карта, показывающая расположение участков отбора проб ( n = 8; участки E1 и E2 вместе обозначены как E) округа Южный Андаман, Андаманские и Никобарские острова, Союзная территория Индии.

    Candida auris был выделен из двух из восьми мест, исследованных в настоящем исследовании: заболоченного участка солончака (участок A, Чатем) и участка песчаного пляжа (участок B, бухта Корбинс), как подробно описано в таблице 1. Штаммы Candida auris. на участке A были изолированы от проб донных отложений, а на участке B были взяты образцы как отложений, так и воды. Участок А представляет собой приливное солончаковое болото, непосредственно контактирующее с морской водой Андаманского моря, и болото обнажалось только во время отлива.Приливная зона отделена от суши дамбой. Среда обитания характеризуется смесью песчано-илистого грунта и обильной растительности морских водорослей. Район населен морскими птицами и неизвестен какой-либо деятельности человека. Участок пляжа Corbyn’s Cove, на котором был обнаружен C. auris, находился в верхней средней части приливной зоны с берегом, характеризующимся наличием мелкозернистых песчаных отложений и вырванных с корнем морских водорослей. Всего на участке А были обнаружены две колонии C. auris, причем обе из сложных почвенных отложений.Напротив, на участке B было обнаружено 22 колонии, которые были распределены как в пробах донных отложений, так и в пробах воды. Кроме того, в обоих сайтах A и B было низкое разнообразие дрожжей: только C. auris и Trichosporon asahii, культивированные из образцов из сайта A, и C. auris и Candida parapsilosis из образцов из сайта B.

    ТАБЛИЦА 1

    Описание местоположения и распространения видов дрожжей, выделенных из Южно-Андаманского округа (ЮАР), Андаманских и Никобарских островов, Союзная территория Индии

    Тестирование на чувствительность к грибам с помощью метода микроразбавления бульона CLSI показало, что 23 из 24 С.auris имели высокие МИК флуконазола (МИК> 256 мг / л) и амфотерицина В (диапазон МИК от 2 до 4 мг / л), в то время как один изолят (VPCI / E / AN / 176/20) имел низкие МИК против всех протестированные противогрибковые препараты (например, МИК флуконазола 8 мг / л и МИК амфотерицина В 1 мг / л) (см. Таблицу S1 в дополнительном материале) (13). Этот чувствительный изолят был извлечен из солончаков (участок А). Интересно, что другой изолят C. auris из того же солончака показал высокие значения MIC против азолов и амфотерицина B.Кроме того, все 22 изолята C. auris с пляжа были устойчивы к нескольким противогрибковым препаратам (Таблица S1). Чувствительные и устойчивые изоляты при выращивании на чашках с агаром, содержащих серийные разведения флуконазола, показали ингибирование роста чувствительного изолята на чашке с агаром, содержащей 16 мг / л флуконазола (рис. 2). Все изоляты C. auris хорошо росли при 42 ° C; однако чувствительный изолят (VPCI / E / AN / 176/20) из солончаков рос медленнее, чем другие изоляты как при 37 ° C, так и при 42 ° C.Например, изолят VPCI / E / AN / 176/20 имел скорость роста r 0,212 и r 0,117 в жидких средах при 37 ° C и 42 ° C соответственно, что было ниже, чем у других изолятов. из участка A ( n = 1) и участка B ( n = 3) (37 ° C, r > 0,249, P = 0,03, по сравнению с 42 ° C, r > 0,143, P = 0,04). (Рис. S1). Кроме того, изолят VPCI / E / AN / 176/20 был очень чувствителен к циклогексимиду с 99% ингибированием при 0.01 мг / литр, тогда как другие изоляты C. auris ингибировались только при концентрации от 2 до 4 мг / литр. Полногеномное секвенирование (WGS) 13 изолятов C. auris, включая оба изолята из сайта A и 11 из сайта B, показало, что все они сгруппированы в кладу I. Однако они отличались от всех известных южноазиатских штаммов клады I. Интересно, что хотя изоляты Andaman отличались от эталонного штамма B8441 клады I из Пакистана на 829-904 однонуклеотидных полиморфизма (SNP), они продемонстрировали более тесную связь с клиническими штаммами из материковой Индии (рис.3). Интересно, что в то время как два изолята из сайта A генетически отличались друг от друга на 77 различий по SNP, все 11 изолятов из сайта B были генетически очень похожи друг на друга, без разницы в 1 SNP по всему геному, вероятно, представляли недавних клональных потомков. генотипа одного предка. Кроме того, два изолята сайта A отличались от изолятов сайта B от 77 до 78 SNP.

    Рис. 2.

    Представление профиля чувствительности к флуконазолу методом точечного анализа на чашках с флуконазол-содержащим агаром.Используемые концентрации флуконазола указаны горизонтально. Чувствительные к флуконазолу (VPCI / E / AN / 176/20) и устойчивые (VPCI / E / AN / 175/20) штаммы C. auris из сайта A и два устойчивых штамма из сайта B (VPCI / E / AN / 179/20 и VPCI / E / AN / 180/20) Южного Андаманского округа, Андаманских и Никобарских островов, Союзная территория Индии, были точечно заражены. Штамм KCTC 17810 (клады II) C. auris использовали в качестве эталонного штамма. Пятна на чашке указывают на рост C. auris при этой концентрации.

    FIG 3

    Филогенетическое дерево максимального правдоподобия, построенное на основе полногеномных SNP с использованием RAxML. В филогенетическое древо включены 13 штаммов Candida auris, выделенных из Южного Андаманского района, Андаманских и Никобарских островов (от VPCI / E / AN / 175/20 до AN / 177/20 и от VPCI / E / AN / 179/20 до AN / 188). / 20). Красный текст на рисунке представляет собой устойчивые штаммы (среднее геометрическое значение [GM] MIC для флуконазола, 256 мг / л; для амфотерицина B GM, 4 мг / литр) из обоих участков A и B, а зеленый текст представляет один чувствительный штамм (флуконазол МИК, 8 мг / л; МИК амфотерицина В, 1 мг / л) из участка А. Остальные изображенные штаммы включают 9 недавних изолятов от пациентов и их непосредственного окружения (от VPCI / 80 / P / 20 до VPCI / 82 / P / 20, VPCI / E / 41C / 20, VPCI / E / 25/20, VPCI / E / 17W / 20, VPCI / E / 7LP / 20, VPCI / E / 3/20 и VPCI / 83 / P / 20), 18 ранее опубликованных индийских штаммов C. auris (B11200, B11201, B11205 — B11207, B11209, B11210, B11212 — B11218, VPCI / 510 / P / 14, VPCI / 692 / P / 12, VPCI / 550 / P / 14 и VPCI / 479 / P / 13) и эталонный штамм I клады B8441 из Пакистана.

    FIG S1

    На графике показана кривая роста (оптическая плотность в зависимости от времени) штаммов Candida auris, выделенных из Южного Андаманского округа (SAD), Андаманских и Никобарских островов, Союзная территория Индии, при 37 ° C и 42 ° C. .Скачать FIG S1, файл TIF, 0,07 МБ. Авторские права © 2021 Arora et al.

    Этот контент распространяется в соответствии с условиями международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.

    Для сравнительного анализа мы также включили данные WGS 18 штаммов из Индии, опубликованные ранее, и девять клинических штаммов C. auris, недавно полученные из участков тела пациентов и их больничной среды из Института им. В. П. Честа. Был обнаружен ряд различий SNP. Например, между нашими штаммами андаманских водно-болотных угодий и девятью больничными клиническими штаммами было от 67 до 153 SNP.Сходная генетическая изменчивость была отмечена среди изолятов Андаманских островов и четырех ранее опубликованных штаммов C. auris (различия SNP, от 46 до 126) от пациентов с кандидемией, собранных из 4 различных больниц Северной и Южной Индии (14). Аналогичным образом, андаманские изоляты отличались от 14 других индийских изолятов клады I, о которых сообщали Lockhart et al. (15) от 1 до 131 SNP. Вместе эти результаты позволяют предположить, что изоляты Андаманских островов генетически отличаются друг от друга, но являются частью широкой популяции C. auris из Индии.

    Наши анализы показали, что все 13 секвенированных изолятов были спариванием типа a. Идентификация генетических детерминант противогрибковой чувствительности показала наличие ранее известной аминокислотной замены Y132F в гене ERG11 всех 13 изолятов C. auris. Интересно, что ген TAC1B (ген, кодирующий фактор транскрипции цинкового кластера) имел ранее известную аминокислотную замену A583S в чувствительном к сайту A штамме VPCI / E / AN / 176/20 C. auris. Все C.auris показали аминокислотную замену L351M в гене ERG7 (ген биосинтеза эргостерола) и несли аминокислотную замену K719N в гене STE6 , который является переносчиком семейства ABC, экспрессируемым в штаммах, несущих MTLa , и экспортирует -феромонный фактор у Saccharomyces cerevisiae и Candida albicans.

    Обсуждение. В настоящем исследовании сообщается об изоляции C. auris в тропических морских экосистемах Индии. Изоляция C.auris из этой природной среды заслуживает внимания, учитывая, что до сих пор эти дрожжи не были обнаружены за пределами больничных условий окружающей среды. Примечательно, что C. auris был изолирован из двух разных местообитаний: солончаков и песчаных пляжей Андаманских островов в Индии. Однако экологическое значение присутствия C. auris в этих местообитаниях для инфекций человека еще предстоит изучить. Ранее было обнаружено Candida spp. из клады Metschnikowia, а именно C. haemulonii , C.pseudointermedia, C. intermedia, C. melibiosica и C. torresii, были изолированы из морской воды и других прибрежных местообитаний в разных географических районах (16). Дело в том, что многие экологические выделения Candida spp. клады Metschnikowia произрастали в тропических регионах, преимущественно в Южной и Юго-Восточной Азии, что предполагает потенциально большее разнообразие дрожжей в тропических, а не в умеренных регионах (17). Андаманские и Никобарские острова обладают уникальной нетронутой экологией с точки зрения антропогенной деятельности, а солончаки и мангровые заросли — единственные типы водно-болотных угодий на этих островах с растительностью. Изоляция C. auris из солончаков с обширной растительностью согласуется с гипотезой о том, что C. auris, вероятно, существовал как сапрофит растений на водно-болотных угодьях (12). Примечательно, что выделение чувствительного к лекарствам штамма C. auris из этой водной среды обитания без известной активности человека, вероятно, указывает на то, что C. auris существовал как чувствительный к лекарствам патоген и развил признаки множественной лекарственной устойчивости после его адаптации у людей. Кроме того, чувствительный к лекарству изолят медленно рос при высокой температуре, что позволяет предположить, что штаммы из окружающей среды могут быстро приобретать термостойкость.Выделение C. auris из донных отложений прибрежной среды также может быть связано с деятельностью человека и / или его тесной связью с растениями и почвами в этих средах. Тем не менее, изоляция жизнеспособных C. auris в обеих морских средах обитания подтверждает, что C. auris способна выживать в суровых водно-болотных угодьях.

    Экологические штаммы из двух участков имели несколько генотипов и принадлежали к южноазиатской кладе I, как и клинические штаммы C. auris, зарегистрированные в Индии.Интересно, что Candida albicans была выделена из дубов на древнем лесном пастбище (18). Candida albicans традиционно считается облигатным комменсалом человека и других млекопитающих, но геномные последовательности штаммов дуба были тесно связаны с таковыми у людей. Высокое генетическое разнообразие C. albicans из старых дубов показывает, что они могут жить в этой среде в течение продолжительных периодов времени. Точно так же изоляция C. auris от морской среды предполагает, что водно-болотные угодья являются нишей для C.auris вне человеческого хозяина. Дальнейшее изучение экологических ниш определит, существуют ли новые клады C. auris в этих естественных местообитаниях.

    Экспериментальные методики. (i) Пункты отбора проб. Группа островов Андаман и Никобар (6 ° 45 ′ северной широты и 13 ° 45 ′ северной широты, 92 ° 12 ′ восточной долготы и 93 ° 57 ′ восточной долготы), Союзная территория Индии, представляет собой цепь 572 острова / островка расположены в юго-восточной части Бенгальского залива на расстоянии 1200 км от материковой части Индии с береговой линией 1962 км. Острова окружены Андаманским морем на востоке и Бенгальским заливом на западе.Андаманская группа состоит из 325 островов, площадь которых составляет 6 170 км 2 . Температурные колебания незначительны, от 22 ° C до 30 ° C, а средняя относительная влажность составляет 79%. Были исследованы восемь местоположений, распределенных на трех островах, подробно описанных в Таблице 1 и Рис.

    (ii) Отбор проб окружающей среды. На каждом участке были отобраны три повторных пробы отложений и морской воды во время отливов в течение 1 месяца в сухой сезон (с февраля по март 2020 г.). Образцы осадка отбирали с глубины 5 см с помощью стерильного пластикового пробоотборника из ПВХ диаметром 5 см и помещали в стерильные пакеты с замком на молнии.Затем трехкратные пробы донных отложений, собранные на одном участке, были смешаны, что составляет одну составную пробу отложений для каждого участка отбора проб. Для сбора морской воды использовались 50-миллилитровые стерильные бутыли, и образцы морской воды хранились отдельно. Образцы транспортировались в лабораторию при 4 ° C.

    (iii) Обработка проб окружающей среды и идентификация дрожжевых изолятов. Для выделения дрожжей из этих проб 2 г осадков (сохраняющих естественное содержание воды) суспендировали в 8 мл 0.85% NaCl, встряхивают и дают отстояться. Четыреста микролитров суспензии высевали в трех экземплярах на чашки с агаром с декстрозой Сабуро с добавлением хлорамфеникола (50 мг / литр) и гентамицина (0,75 мл / литр) (SDA-CG) и инкубировали при 28 ° C в течение 7 дней. Образцы морской воды фильтровали с использованием стерильных мембранных фильтров 0,45 мкм, мембраны помещали на чашки с SDA-CG и инкубировали при 28 ° C до 7 дней. Физико-химические параметры образцов почвы и воды, такие как засоление, температура и pH, регистрировались, а растворенный кислород определялся модифицированным методом Винклера (19).

    Чашки SDA-CG периодически исследовали через 24 часа, и дрожжеподобные колонии субкультивировали на среде CHROMagar Candida для предварительной идентификации. Все дрожжевые изоляты идентифицировали с помощью матричной лазерной десорбционной ионизации-времяпролетной масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS) (Bruker Biotyper OC version 3.1; Daltonics, Бремен, Германия) с использованием метода экстракции этанол-муравьиной кислотой (20). Молекулярную идентификацию всех изолятов выполняли путем секвенирования участков внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS) и участка D1D2 рибосомной ДНК (рДНК), как описано ранее (20).Все изоляты C. auris были проверены на характеристики роста при 37 ° C и 42 ° C, и их способность ассимилировать сахара и чувствительность к циклогексимиду определялась, как описано ранее (21). Тестирование противогрибковой чувствительности C. auris проводилось с использованием метода микроразбавления бульона в соответствии с CLSI M27-A3 (13). Тестируемыми противогрибковыми средствами были флуконазол, вориконазол, позаконазол, изавуконазол, микафунгин, анидулафунгин и амфотерицин B.

    (iv) Точечный анализ на планшетах с флуконазол-SDA.Для проведения точечного анализа были приготовлены планшеты с SDA, содержащие 2-кратные серийные разведения флуконазола. Вкратце, свежеприготовленный исходный раствор флуконазола в диметилсульфоксиде (ДМСО) использовали для приготовления содержащих флуконазол планшетов для разбавления агара с 2-кратным разведением от 0,25 до 32 мг / литр. Инокулят готовили путем нанесения изолятов штрихов на свежеприготовленные чашки с SDA (без противогрибковых средств) и инкубировали при 37 ° C в течение периода от 18 до 24 часов. Колонии, полученные из ночной культуры, непосредственно суспендировали в стерильном растворе 0.85% физиологический раствор, и оптическую плотность (OD) доводили до 0,1 (∼10 6 клеток / мл) при 625 нм. По пять микролитров каждого из чувствительных к флуконазолу штаммов (VPCI / E / AN / 176/20), трех устойчивых к флуконазолу штаммов (VPCI / E / AN / 175/20, VPCI / E / AN / 179/20 и VPCI / E / AN / 180/20), и эталонный C. auris KCTC 17810 (клады II) высевали точечно на чашки с флуконазол-содержащим агаром. Планшеты оставляли для сушки на воздухе в асептических условиях и инкубировали при 37 ° C в течение 24 часов.

    (v) Профилирование роста.Профили роста были изучены для четырех штаммов C. auris, включая два штамма C. auris из сайта A и два репрезентативных штамма C. auris из сайта B. Все четыре штамма C. auris сначала выращивали в бульоне с декстрозой Sabouraud (SD) в течение ночи. при 30 ° С. Из ночной культуры клетки, соответствующие оптической плотности 0,1 при 625 нм (OD 625 ), инокулировали в свежий бульон SD в планшете для микротитрования. Затем планшет инкубировали при 37 ° C и 42 ° C до 72 часов. Оптическую плотность регистрировали на микропланшетном ридере Infinite 200 Pro (Tecan, Швейцария) через равные промежутки времени (2 ч).Были нанесены графики зависимости значений OD 625 от времени.

    (vi) Секвенирование генома. Candida auris подвергали полногеномному секвенированию с использованием Illumina HiSeq 4000. Библиотеки секвенирования получали, как описано в другом месте (22). Для сравнительного анализа мы также включили 18 ранее опубликованных геномов индийских штаммов C. auris (от B11200, B11201, от B11205 до B11207, от B11209, B11210, от B11212 до B11218, VPCI / 510 / P / 14, VPCI / 692 / P / 12, VPCI / 550 / P / 14 и VPCI / 479 / P / 13), 9 недавних изолятов от пациентов и их непосредственного окружения, поступивших в V.Институт грудной клетки П. (VPCI / 82 / P / 20, VPCI / 80 / P / 20, VPCI / 81 / P / 20, VPCI / E / 41C / 20, VPCI / E / 25/20, VPCI / E / 17W / 20, VPCI / E / 7LP / 20, VPCI / E / 3/20 и VPCI / 83 / P / 20) и эталонный штамм клады I B8441 из Пакистана.

    Геномные однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) были идентифицированы с использованием конвейера NASP (SNP Pipeline Северной Аризоны, http://tgennorth.github.io/NASP/). Считывания были обрезаны с использованием Trimmomatic v0.39 (23) и сопоставлены с эталонным геномом с использованием BWA v0.7.17 (24). Сайты SNP были идентифицированы с помощью GATK v2. 7,4 (25). Сайты SNP были отфильтрованы, если они были расположены в повторяющихся областях эталонного генома, имели охват ниже 10 × или имели менее 90% вызовов вариантов аллелей. Для филогенетического анализа все 1154 идентифицированных сайта SNP среди 41 штамма были объединены. Дерево максимального правдоподобия было построено с использованием RAxML на основе 1000 повторений начальной загрузки и модели замещения нуклеотидов ASC_GTRCAT. Филогению визуализировали с помощью онлайн-инструмента iTOL.

    (vii) Доступность данных.Последовательности генома всех 13 штаммов Candida auris, выделенных в настоящем исследовании из Южного Андаманского округа, Андаманских и Никобарских островов, Союзная территория Индии, доступны через номер биопроекта PRJNA679832.

    Использование структуры экологической безопасности средств к существованию (ELS) для развития климатически безопасных ландшафтов: предварительное исследование для информирования сельскохозяйственной политики в южной части Тихого океана.

    Abstract

    На островах Тихого океана изоляция сообществ привела к сильной зависимости человека от окружающей среды, при этом климат по своей сути влияет на жизнеспособность сельскохозяйственных систем.Однако устойчивости связанных систем человека и окружающей среды угрожают долгосрочные стрессы и краткосрочные потрясения, вызванные изменениями глобального климата; с потенциалом превышения способности системы справляться с проблемами, что отрицательно сказывается на безопасности средств к существованию людей. Сельские сообщества и экосистемы Фиджи сталкиваются с передовыми воздействиями изменения климата, как это проиллюстрировано на примере тропического циклона Уинстона в 2016 году. Как именно будут развиваться последствия изменения климата, остается неясным, отчасти из-за неопределенности прогнозов климатических моделей, но также и из-за воздействия изменение климата в совокупности определяется чувствительностью подверженных риску сообществ к климатическим явлениям. Общества и экономика Фиджи быстро меняются, что затрудняет прогнозирование чувствительности будущего населения к будущим климатическим стрессорам. В этом исследовании мы использовали структуру экологической безопасности средств к существованию (ELS) (Biggs et al., 2015) для оценки того, как можно использовать многофункциональный сельскохозяйственный ландшафт для оптимизации устойчивых и устойчивых к изменению климата результатов жизнеобеспечения. В частности, исследование было сосредоточено на выявлении возможностей и ограничений для использования совместных геопространственных подходов для информирования управления ландшафтом в географически неоднородных регионах с недостаточным объемом данных, при этом полевые исследования проводились в бассейне реки Ба на северо-западе Вити-Леву, Фиджи.Результаты полевых исследований определили пять ключевых критериев для практического применения ландшафтного подхода на Фиджи: (i) определенный уровень социально-экономического развития является вспомогательным, (ii) управление ландшафтным разнообразием является сложной задачей, (iii) традиционные знания являются ключевым активом, (iv) сообщества являются ключевыми менеджерами ландшафта, и (v) межуровневая коммуникация способствует управлению ландшафтом. Возникло несколько факторов, способствующих или ограничивающих успех инициатив в области сельскохозяйственной географической информации, включая необходимость улучшения географической ориентации, лучшего понимания требований к информации, более строгих процессов оценки и более тщательной оценки того, какие выгоды могут принести фермерам.Результаты исследования демонстрируют значительное потенциальное воздействие на развитие науки, наращивание социального потенциала многоуровневых заинтересованных сторон и повышение устойчивости мелких фермеров на Фиджи к изменению климата. Несмотря на растущую динамику принятия ландшафтных подходов в ответ на климатические вызовы, наше исследование представляет собой одно из первых исследований, в которых конкретно оценивается возможность принятия ландшафтного подхода в прикладном контексте.