В 1856–66 годах чешским монахом Грегором Менделем были поставлены знаменитые опыты, результатом которых стало появление новой науки – генетики. Объектом для экспериментов был выбран огородный горох, так как существует множество его сортов, чётко различающихся по ряду признаков; растения легко выращивать и скрещивать. Успех Менделя объясняется тщательным планированием и аккуратным проведением экспериментов, а также наличие большого количества опытов, позволявших получить статистически достоверные сведения.
Огородный горох
Для своих первых опытов Мендель выбирал растения, чётко различающиеся по какой-либо паре признаков, например, по расположению цветов («пазушные» или «верхушечные»). Выращивая растения каждого типа на протяжении нескольких поколений, Мендель убедился в их пригодности для проведения эксперимента. Мендель проводил скрещивание – опылял растения одного типа пыльцой растений другого типа. Ряд предосторожностей (например, удаление тычинок у цветков, которые впоследствии опылялись, и надевание колпачков на цветы, чтобы избежать дополнительного опыления со стороны других растений) позволили получить достоверные результаты. Во всех случаях из семян, собранных с этих гибридов, вырастали растения с пазушными цветками. Признак «пазушные цветки», наблюдаемый у гибридов первого поколения, был назван доминантным, признак «верхушечные цветки» – рецессивным.
Далее растениям первого гибридного поколения была предоставлена возможность самоопылиться. Во втором гибридном поколении у части растений образовались пазушные цветки, а у другой части – верхушечные. Мендель предположил, что признак «верхушечные цветки» присутствовал и в первом поколении, но в скрытом виде. Во всех подобных опытах, проведённых с какой-либо парой признаков, примерно три четверти гибридов второго поколения обладали признаком, проявлявшимся и в первом поколении гибридов (его назвали доминантным), а четверть потомства второго поколения обладала признаком, не проявившимся у гибридов первого поколения (рецессивным). Важно, что чем больше опытов было поставлено, тем ближе был полученный результат к отношению 3 : 1.
На основании этой серии опытов были сделаны следующие выводы:
Конечности насекомых состоят из 5 отделов:основного членика – тазика (соха), небольшого и короткого вертлуга (trochanter), бедра (femur), голени (tibia), лапки (tarsus).
Большим преимуществом ног насекомых является образование лапки, состоящей из 3-5 члеников. Лапка функционально соответствует стопе наземных позвоночных животных. Ноги насекомых, состоящие из 5 подвижно-сочлененных друг с другом отделов позволяют им передвигаться по сложному микрорельефу. Тазик является коротким сильным основным члеником, расположенным в плейрите груди-тазиковой впадине. Вертлуг следующий за тазиком маленький членик; с тазиком он соединен подвижно. У многих перепончатокрылых вертлуг двучленистый. Эти членики (тазик и вертлуг) придают ноге большую подвижность. Бедро, самый толстый членик ноги, голень почти равна по длине с бедром, но тоньше его, нередко вооружена шипами, а на вершине также шпорами.
Исходный тип ног у насекомых – это ходильные и бегательные. При этом типе ног все три пары конечностей более или менее сходны между собой с более короткими частями и расширенными члениками лапок.
При к новым условиям жизни или к новым передвижения нарушает одинаковое строение ног и специализации либо передней, либо задней пары ног. Таким образом, прослеживаются морфологические переходы к специализированным типам ног – копательным (медведка), хватательным (богомол), плавательным (жук-плавунец) и другие. При к прыганию преобразовало задние ноги прямокрылых (саранчовые, кузнечиковые) в прыгательные – с сильным утолщенными бедрами и длинной тонкой голенью. Что касается средней пары ног, то она не подвергается изменению и специализации; за ней всегда сохраняется функции бега или ходьбы. Медведка ведет подземный образ жизни, передние конечности у нее превратились в копательные.
А — бегательная, Б — прыгательная, В — собирательная с корзиночкой (пчела), Г— копательная, Д — плавательная, Е — присасывательная, Ж — хватательная; 1 — тазик, 2 — вертлуг, 3 — бедро, 4 — голень, 5 — лапка
В 1856–66 годах чешским монахом Грегором Менделем были поставлены знаменитые опыты, результатом которых стало появление новой науки – генетики. Объектом для экспериментов был выбран огородный горох, так как существует множество его сортов, чётко различающихся по ряду признаков; растения легко выращивать и скрещивать. Успех Менделя объясняется тщательным планированием и аккуратным проведением экспериментов, а также наличие большого количества опытов, позволявших получить статистически достоверные сведения.
Огородный горохДля своих первых опытов Мендель выбирал растения, чётко различающиеся по какой-либо паре признаков, например, по расположению цветов («пазушные» или «верхушечные»). Выращивая растения каждого типа на протяжении нескольких поколений, Мендель убедился в их пригодности для проведения эксперимента. Мендель проводил скрещивание – опылял растения одного типа пыльцой растений другого типа. Ряд предосторожностей (например, удаление тычинок у цветков, которые впоследствии опылялись, и надевание колпачков на цветы, чтобы избежать дополнительного опыления со стороны других растений) позволили получить достоверные результаты. Во всех случаях из семян, собранных с этих гибридов, вырастали растения с пазушными цветками. Признак «пазушные цветки», наблюдаемый у гибридов первого поколения, был назван доминантным, признак «верхушечные цветки» – рецессивным.
Далее растениям первого гибридного поколения была предоставлена возможность самоопылиться. Во втором гибридном поколении у части растений образовались пазушные цветки, а у другой части – верхушечные. Мендель предположил, что признак «верхушечные цветки» присутствовал и в первом поколении, но в скрытом виде. Во всех подобных опытах, проведённых с какой-либо парой признаков, примерно три четверти гибридов второго поколения обладали признаком, проявлявшимся и в первом поколении гибридов (его назвали доминантным), а четверть потомства второго поколения обладала признаком, не проявившимся у гибридов первого поколения (рецессивным). Важно, что чем больше опытов было поставлено, тем ближе был полученный результат к отношению 3 : 1.
На основании этой серии опытов были сделаны следующие выводы:
Конечности насекомых состоят из 5 отделов:основного членика – тазика (соха), небольшого и короткого вертлуга (trochanter), бедра (femur), голени (tibia), лапки (tarsus).
Большим преимуществом ног насекомых является образование лапки, состоящей из 3-5 члеников. Лапка функционально соответствует стопе наземных позвоночных животных. Ноги насекомых, состоящие из 5 подвижно-сочлененных друг с другом отделов позволяют им передвигаться по сложному микрорельефу. Тазик является коротким сильным основным члеником, расположенным в плейрите груди-тазиковой впадине. Вертлуг следующий за тазиком маленький членик; с тазиком он соединен подвижно. У многих перепончатокрылых вертлуг двучленистый. Эти членики (тазик и вертлуг) придают ноге большую подвижность. Бедро, самый толстый членик ноги, голень почти равна по длине с бедром, но тоньше его, нередко вооружена шипами, а на вершине также шпорами.
Исходный тип ног у насекомых – это ходильные и бегательные. При этом типе ног все три пары конечностей более или менее сходны между собой с более короткими частями и расширенными члениками лапок.
При к новым условиям жизни или к новым передвижения нарушает одинаковое строение ног и специализации либо передней, либо задней пары ног. Таким образом, прослеживаются морфологические переходы к специализированным типам ног – копательным (медведка), хватательным (богомол), плавательным (жук-плавунец) и другие. При к прыганию преобразовало задние ноги прямокрылых (саранчовые, кузнечиковые) в прыгательные – с сильным утолщенными бедрами и длинной тонкой голенью. Что касается средней пары ног, то она не подвергается изменению и специализации; за ней всегда сохраняется функции бега или ходьбы. Медведка ведет подземный образ жизни, передние конечности у нее превратились в копательные.
А — бегательная, Б — прыгательная, В — собирательная с корзиночкой (пчела),
Г— копательная, Д — плавательная, Е — присасывательная, Ж — хватательная;
1 — тазик, 2 — вертлуг, 3 — бедро, 4 — голень, 5 — лапка