Воспроизводство в рамках биосфероцентрической парадигмы жизни Владимира Вернадского
Автор: Малецкий Станислав Игнатьевич
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 4 (5), 2016 года.
Бесплатный доступ
Воспроизводство - основная форма движения живого вещества на планете, обладающая такими сущностными свойствами как наследственность и изменчивость. Наследственность - идентичность родителей и потомков в ряду поколений воспроизводства, изменчивость - неполнота этой идентичности. У семенных растений можно выделить три типа воспроизводства: а) самоудвоение; б) деление клеток; в) воспроизводство семян. В клетках самоудваиваются молекулы ДНК, хромосомы, субклеточные органеллы (хлоропласты и митохондрии), сами клетки делятся, а новые поколения семян воспроизводится с помощью спор двуродительским, или однородительским способами. Начало экспериментальному исследованию наследственности при воспроизводстве у растений положено Г. Менделем в середине XIX века. Его открытие повлекло рождение теории мутаций, хромосомной теории наследственности, химического кода ДНК, геноцентрической парадигмы наследования (ГЦП) и др. Природа наследственности неоднозначна. В рамках ГЦП наследование морфологических признаков связывают с активностью генов. В рамках эпигенетической парадигмы (ЭГП) наследования процесс морфогенеза напрямую связывают не столько с активностью генов, сколько рассматривают его как совокупность процессов самоусложнения и самосборки структур на базе генных продуктов клетки. Вопросы воспроизводства органических структур, наследственности и изменчивости тесно связаны представления о физических и морфогенетических полях, геометрии пространства и молекул. Один из геометрических признаков у растений - биполярность - поля сил, влияющие на свойства симметрии и на морфогенез. Биполярность формируется в ходе роста вдоль пространственно ориентированных осей и плоскостей, где располагаются симметричные части растений (ветви, листья, цветки). Поля сил, присущие отдельным молекулам и их ансамблям, а также клеткам, тканям и органам, формируют геометрию различных частей растений, в частности, симметрию на разных уровнях организации. Пример - изомерия полимерных молекул - белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов клеток. Пространственное расположение отдельных клеток определяет их роль в воспроизводстве следующих поколений, в частности, в передаче наследственных свойств следующему поколению растений (возникновение стволовых клеток из соматических). Развитие человеческих цивилизаций базируются на доступных пищевых ресурсах, уровень производства которых определяется результативностью селекционной и семеноводческой работы. Селекция и семеноводство растений базируются на воспроизводстве семян, в основе которых биотехнологии in vivo - одна из форм ноосферной деятельности человека.
Биосфера, воспроизводство, живое вещество, морфогенез, наследственность, ноосфера, поля сил, репродуктивная биология, селекция растений
Короткий адрес: https://sciup.org/14110850
IDR: 14110850 | УДК: 631.531:575.1:504.73 | DOI: 10.5281/zenodo.53991
The reproduction within the biospherecentrical paradigms of the life of Vladimir Vernadsky
Reproduction is the main form of the movement of living matter on the planets, which has such intrinsic properties as a heredity and variability. Heredity - the identity of the parents and progenies in several generations of reproduction, variability and insufficiency of this identity. In seedage plants it is possible to allocate three types of reproduction: a) self-reduplication; b) cell division; c) the reproduction of seeds. In cells reduplicate of the DNA molecules, chromosomes, subcellular organelles (chloroplasts and mitochondria), the cells themselves are divided, and the new generation of seed reproduced by using the spores by biparental, or uniparental modes. The beginning of the experimental study of heredity upon the reproduction in plants is supposed by G. Mendel in the midnineteenth century. From the opening led to the birth of the theory of mutations, chromosomal theory of inheritance in particular, the chemical code of DNA, genocentrically paradigm of inheritance (GPI) and other. The nature of heredity is an ambiguous. Within the GPI inheritance of morphological characters associated with gene activity. Under the epigenetic paradigm inheritance (EPI) is the process of morphogenesis is associated not so much with the activity of genes, many see it as a set of processes of self complication and self-assembly of structures based on the gene products of the cell. The problems of reproduction of organic structures, of heredity and variation are closely related representations of the physical and the morphogenetic fields, the geometry of living space and molecules. One of the geometric characteristics of plants - bipolarity - field of forces influencing properties of symmetry and morphogenesis. Bipolarity is formed during the growth oriented along the spatial axes and planes, where are the symmetrical parts of plants (branches, leaves, flowers). Field forces characteristic the individual molecules and their ensembles, as well as cells, tissues and organs, form the geometry of the various parts of plants, in particular, the symmetry at different levels of the organization. An example of isomery of polymer molecules - proteins, nucleic acids, polysaccharides, cells. The spatial arrangement of individual cells determines their role in the reproduction of the next generations, in particular, in the transmission of hereditary characteristics to the next generation of plants (appearance of stem cells from somatic). The development of human civilizations based on available food resources, level of production which is determined by the effectiveness of the breeeding methods and a seed reproduction. Breeding and seed production of plants based on seed propagation in plants, based on biotechnology in vivo is one of the forms of the noosphere of human activity.
Список литературы Воспроизводство в рамках биосфероцентрической парадигмы жизни Владимира Вернадского
- Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис пресс, 2003. 576 с.
- Малецкий С. И. Морфогенез и биосфероцентрическая парадигма жизни В. И. Вернадского//Факторы экспериментальной эволюции организмов. Киев: Логос, 2014. Т. 14. С. 240-244.
- Соболев Д. Н. Начала исторической биогенетики. Гос. изд. Украины. 1924. 204 с.
- Биологический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989, 786 с.
- Вернадский В. И. Размышления натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. М.: Наука, 1975. 176 с.
- Вернадский В. И. Избранные сочинения. Т.5. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 423 с.
- Аксенов Г. П. В. И. Вернадский о природе времени и пространства. М.: Красанд, 2010. 352 с.
- Вернадский В. И. Живое вещество. М.: Наука, 1978. 358 с.
- Harper R. The Effect of Neighbours. Population Biology of Plants. London et al., Academic Press, 1977, 892 p.
- Тимирязев К. А. Исторический метод в биологии. Соч. Т. 6. М.: Сельхозгиз, 1939. 238 с.
- Ушаков Д. Н. Большой толковый словарь современного русского языка. М.: Альта-Принт, 2007. 1239 с.
- Спенсер Г. Наследственность//Основания биологии. СПб: Издание Н. П. Полякова, 1870. С. 173-187.
- Уотсон Дж. Молекулярная биология гена. М.: Мир, 1978. 720 с.
- Ригер Р., Михаэлис А. Генетический и цитогенетический словарь. М.: Колос, 1967. 697 с.
- Рапопорт И. А. Карбонильные соединения и химический механизм мутаций//Докл. АН СССР. 1946. Т. 54. №1. С. 65-68.
- Эйгес Н. С., Волченко Г. А., Волченко С. Г. Метод химического мутагенеза И. А. Рапопорта в создании комплексов ценных признаков и биоразнообразия у озимой пшеницы//Proc. inter. scien. conf. “Science, technology and life -2014” (27-28 December 2014). Karlovy Vary, 2014, pp. 117-126.
- Лен Ж. М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы. Новосибирск: Наука, Сиб. предприятие РАН, 1998. 234 с.
- Инге-Вечтомов С. Г. Прионы дрожжей и центральная догма молекулярной биологии//Вестник РАН. 2000. №70 (4), С. 299-306.
- Малецкий С. И. Семантическая структура понятий «наследственность» и «эволюция»: онтологические аспекты//Информационный вестник ВОГиС. 2009. Т. 13. №4. С. 820-852.
- Чернавский Д. С. Синергетика и информация: Динамическая теория информации. М.: Книжный дом «Либроком», 2009. 304 с.
- Захаров И. С., Пожаров А. В., Гурская Т. В., Финогенов А. Д. Биосенсорные системы в медицине и экологии. СПб: СПб ГУТ им. М. А. Бонч-Бруевича, 2007. 102 с.
- Владимирский А. П. Передаются ли по наследству приобретенные признаки? Гос. изд. М.-Л., 1927, 184 с.
- Берг Л. С. Номогенез, или эволюция на основе закономерностей//Труды по теории эволюции. Л.: Наука, 1977. С. 95-311.
- Гришко Н. Н., Делоне Л. Н. Курс генетики. М.: Сельхозгиз, 1938. 354 c.
- Можейко М. А. Идиографизм//Новейший философский словарь. Минск: Книжный дом, 2003. С. 407-412.
- Белоусов Л. В. Морфогенез, морфомеханика и геном//Вестник ВОГиС. 2009. №13 (1). С. 29-35.
- Драгавцев В. А., Малецкий С. И. Эволюция парадигм наследования и развития и их ведущая роль в создании инновационных селекционных технологий//Биосфера. 2015. Т. 7. №2. С. 155-168.
- Большой энциклопедический словарь. Химия. М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. 792 с.
- Касинов В. Б. Биологическая изомерия. Л.: Наука, 1973. 268 с.
- Вернадский В. И. Науки о жизни в системе научного знания//Труды по философии естествознания (Библ. тр. акад. В. И. Вернадского). М.: Наука, 2000. C. 414-451.
- Кизель В. А. Оптическая активность и диссимметрия живых систем//Успехи физических наук. 1980. Т. 131. Вып. 2. С. 209-238.
- Заренков Н. А. Биосимметрика. М.: Книжный дом «Либроком», 2009. 320 с.
- Гильберт С. Ф., Опиц Д. М., Рэф Р. А. Новый синтез эволюционной биологии и биологии развития//Онтогенез. 1997. Т. 28. №5. С. 325-343.
- Чадов Б. Ф. Эпигенетическая феноменология у условных мутантов Drosophila melanogaster: морфозы и модификации//В кн. Эпигенетика. Новосибирск: Наука СО РАН, 2013. С. 500-533.
- Шишкин М. А. Индивидуальное развитие и уроки эволюционизма//Онтогенез. 2006. Т. 37. №3. С. 179-198.
- Захаренко Е. Н., Комарова Л. Н., Нечаева И. В. Новый словарь иностранных слов, М.: Азбуковник, 2008. 1040 с.
- Уфимцев Р. Метафизика метафоры. Калининград: Оттокар, 2010. 294 с.
- Философский энциклопедический словарь. М.: ИНФРА-М., 2009. 570 с.
- Пресман А. С. Идеи Вернадского в современной биологии (планетно-космические основы организации жизни). М.: Знание, 1976. 64 с.
- Лолор Р. Сакральная геометрия. Философия и практика. М.: Варфоломеев А. Д., 2010. 112 с.
- Синнот Э. Морфогенез растений. М: Иностранная литература, 1963. 603 с.
- Малецкий С. И., Юданова С. С. Зародышевый путь и стволовые клетки у высших растений//Цитология и генетика. 2007. Т. 41. №5. C. 67-80.
- Малецкий С. И. Биномиальные распределения в генетических исследованиях на растениях. Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2000. 163 с.
- Малецкий С. И. Семенное размножение сахарной свеклы//Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свеклы. Новосибирск: Сова, 2010. C. 52-62.
- Зотин А. И. Лауреаты Нобелевской премии 1977 г. По химии -И. Пригожин//Природа. 1978. №1. С. 125-128.
- Климантович Н. Введение в физику открытых систем//Соросовский образовательный журнал. №8. 1996. C. 109-116.
- Кулаева О. Н. Как свет регулирует жизнь растений//Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7. №4. С. 6-12.
- Вавилов Н. И. Селекция как наука. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости. М.-Л.: Гос. изд-во с/х литературы, 1935.
- Малецкий С. И., Роик Н. В., Драгавцев В. А. Третья изменчивость, типы наследственности и воспроизводства семян у растений//Сельскохозяйственная биология. 2013. №5. С. 3-29.
- Писарев В. Е. Инцухт//Теоретические основы селекции растений. М.-Л.: Гос. изд-во с/х литературы, 1935. С. 597-643.
- Хаджинов М. И. Гетерозис//Теоретические основы селекции растений. М.-Л.: Гос. изд-во с/х литературы, 1935. С. 435-462.
- Allard R. W. History of Plant Population Genetics. Ann. Rev. Genetics, 1999, v. 33, pp. 1-27.
- Хаджинов М. И. Генетическая и селекционные основы использования гетерозиса у растений//Сельскохозяйственная биология. 1980. Т. 15. №1. С. 3-11.
- Shull G. H. Experiments with maize. Botanical Gazette, 1911, v. 52, pp. 480-483.
- Sprague G. F. Heterosis in maize: theory and practice. Heterosis. Reappraisal of theory and practice. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, Springer-Verlag, 1983, pp. 47-93.
- Романенко А. А. Сто лет научного поиска: история и достижения//Земледелие. 2014. №3. C. 3-4.
- Харечко-Савицкая Е. И. Цитология и эмбриология сахарной свеклы//Свекловодство. Т. 1. 1940. С. 453-550.
- Owen F. V. Inheritance of cross-and self-sterility and self-fertility in Beta vulgaris L. J. Agric. Res., 1942, v. 64, pp. 679-698.
- Зайковская Н. Э. Биология цветения, цитология и эмбриология сахарной свеклы//Биология и селекция сахарной свеклы. М.: Колос, 1968. С. 137-207.
- Харечко-Савицкая Е. И. Метод получения семян при самоопылении аутостерильных рас свеклы//Доклады АН СССР. 1938. Т. 18. С. 469-474.
- Oldemeyer R. K., Smith P. B. Importance of sugar beet hybrid development. J. Intern. Inst. Res. Beet., 1965, v. 1, pp. 16-27.
- Малецкий С. И., Денисова Э. В., Лутков А. Н. Получение самоопыленных линий у самонесовместимых растений сахарной свеклы//Генетика. 1970. Т. 6. С. 180-184.
- Малецкий С. И. Популяционно-генетическое исследование несовместимости и селективного оплодотворения у растений (на примере сахарной свеклы и кукурузы): дис. … д-ра биол. наук. Новосибирск, 1978. 267 с.
- Фаворский Н. В. Материалы по биологии и эмбриологии сахарной свеклы//Труды научного института селекции. Киев, В.С.Н.Х. Вып. II. Сортоводно-семенное управление сахаротреста. 1928. С. 3-11.
- Ширяева Э. И., Ярмолюк Г. И., Кулик А. Г., Червякова В. А. Апомиксис у самоопыленных линий сахарной свеклы и использование его в селекции на гетерозис//Цитология и генетика. 1989. Т. 24. №3. С. 39-44.
- Роик Н. В., Ковальчук Н. С, Яцева О. А., Малецкий С. И. // Окраска корнеплодов в апозиготических потомствах сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) // Сахарная свекла. 2012. №9. С. 85-93.
- Сеилова Л. Б. Апомиксис у сахарной свеклы и его использование в практической селекции: автореф. дис.. д-ра биол. наук. Алматы, 1996. 44 с.
- Сеилова Л. Б. Эмбриология агамоспермии у линейных форм сахарной свеклы//Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свеклы. Новосибирск: Сова, 2010, С. 158-163.
- Малецкий С. И., Малецкая Е. И. Самофертильность и агамоспермия у сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)//Генетика. 1996. Т. 32. №12. С. 1643-1650.
- Юданова С. С., Малецкая Е. И. Связь эпигеномной изменчивости с семенной продуктивностью при апозиготическом способе размножения сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)//Досягнения и проблеми генетики, селекции та биотехнологии. Киев: Логос, 2007. Т. 2. С. 221-225.
- Юданова С. С., Малецкий С. И., Позняк С. И., Малецкая Е. И. Изменчивость завязываемости плодов при апозиготическом способе репродукции у сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)//Генетика. 2011. Т. 47. №5. С. 633-642.
- Малецкий С. И., Малецкая Е. И., Юданова С. С. Новая технология воспроизводства семян у сахарной свеклы (партеногенетический способ)//Международная научно-практическая конференция «Пути повышения конкурентоспособности отечественных сортов, семян, посадочного материала и технологий в условиях мирового рынка»: материалы. 2015. Вып. 3 (54). С. 204-213.
- Цильке Р. А., Позняк С. И., Малецкая Е. И., Юданова С. С., Малецкий С. И. Завязываемость плодов у гибридов сахарной свеклы при апозиготической репродукции в контрастных условиях выращивания//Вестник НГАУ. 2010. Т. 5, №3. С. 19-25.
- Левитес Е. В., Шкутник Т., Овечкина О. Н., Малецкий С. И. Псевдосегрегация в агамоспермных потомствах пыльцестерильных растений сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)//Докл. РАН. 1998. Т. 362. №3. С. 430-432.
- Левитес Е. В., Малецкий С. И. Авто-и эписегрегация по репродуктивным признакам в агамоспермных потомствах свеклы (Beta vulgaris L.)//Генетика. 1999. Т. 35. №7. С. 939-948.
- Левитес Е. В., Овечкина О. Н., Малецкий С. И. Авто-и эписегрегация по признакам окраски в агамоспермных потомствах свеклы (Beta vulgaris L.)//Генетика. 1999. Т. 35. №8. С. 1086-1092.
- Холодковский Н. А. Биологические очерки. М.-Петроград: Гос. изд., 1923. 365 с.
- Малецкий С. И. Фотосинтез и продуктивность в посевах анизоплоидной сахарной свеклы//Генетика и благосостояние человечества. М.: Наука, 1981, С. 487-498.
- Малецкий С. И. Групповые признаки растений//Популяционно-генетические аспекты продуктивности растений. Новосибирск: Наука, 1982, С. 5-27.
- Лутков А. Н. Полиплоидия и селекция. М.-Л.: Наука, 1965, С. 211-222.
- Лутков А. Н., Таранюк М. И., Малецкий С. И. Полиплоидия и селекция свеклы. М.: Наука, 1970. С. 7-25.
- Турбин Н. В., Бормотов В. Е. Полиплоидия и селекция. М.-Л.: Наука, 1965. С. 223-231.
- Магаши Л. Полиплоидия и селекция свеклы. М.: Наука, 1970. C. 217-233.
- Малецкий С. И. Зависимость выхода триплоидных семян у сахарной свеклы от коэффициента селективности//Генетика. 1976. Т. 12. №6. С. 37-42.
- Вепрев С. Г., Кудрявцева О. А., Малецкий С. И. Экспериментальный анализ взаимодействия растений в анизоплоидных популяциях сахарной свеклы//Популяционно-генетические аспекты продуктивности растений. Новосибирск: Наука, 1982. С. 43-64.
- Вепрев С. Г. Фитоценогенетический анализ продуктивности посевов сахарной свеклы (Beta vulgaris L.): дисс.. канд. биол. наук. Новосибирск, 1983. 225 с.
- Малецкий С. И., Мелентьева С. А., Татур И. С., Юданова С. С., Малецкая Е. И. Сохранение гибридной мощности в апозиготических потомствах сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)//Весцы НАН Белоруссии. Серыя Аграрных Навук. 2013. №1. С. 65-72.
- Harper R. The Effect of Neighbours. Population Biology of Plants. London et al., Academic Press, 1977, 892 p.
- Малецкий С. И. Эпигенетические и синергетические формы наследования репродуктивных признаков у покрытосеменных растений//ЖОБ. 2004. Т. 65. №2. С. 116-135.
- Ostenfeld C. H. Fürther studies on the apogamy and hybridization of the Hieracia//Zeitschrift für Inductive Abstammungs und Vererbungsehre, 1910, v. 3, issue 1, pp. 241-285.