Сайт учителя биологии и географии Лотоцкой Е. Г.

НАСЕКОМОЯДНЫЕ РАСТЕНИЯ, автотрофные растения, способные улавливать насекомых и частично переваривать их с помощью протеолитических ферментов и органических кислот. Этим они восполняют недостаток азота и других питательных веществ в субстрате. Известно около 500 видов насекомоядных растений (преимущественно тропические) из 6 семейств (саррацениевые, росянковые, непентовые и др.); в СНГ — около 20 видов, обитающих в лесах умеренного пояса в местах с недостатком азота, фосфора, калия. Одни из них — в водоёмах (виды пузырчатки, альдрованды, корневая система которых полностью редуцирована), другие — на верховых болотах (виды росянки, жирянки). У насекомоядных растений сформировались различные, часто сложные приспособления для привлечения и ловли насекомых. У пузырчатки — мешковидные органы, образованные сегментами подводных листьев с отверстием для насекомых. У тропических видов (непентеса) верхняя часть листового черешка имеет вид кувшина, с гладких краёв которого насекомые соскальзывают внутрь. Листья альдрованды покрыты красноватыми железистыми волосками, выделяющими липкое вещество; дионее (венериной мухоловке) свойственно активное захлопывание листьев-ловушек. У росянки насекомые, привлечённые запахом, садятся и прилипают к листу, который складывается. За день одно растение росянки способно переварить несколько десятков насекомых.

НАСЕКОМЫЕ (Insecta), класс (по некоторым современным классификациям — надкласс) животных типа членистоногих. Насекомые — процветающая, богатая видами группа древних животных, известных с девона. Филогенетически насекомые близки к многоножкам, вместе с которыми образуют группу неполноусых (Atelocerata), берущих начало, по-видимому, от близких кольчатым червям предков, перешедших к жизни в почве. Значительная часть современных форм высших насекомых возникла и эволюционировала в тесной связи с цветковыми растениями. Насекомые чрезвычайно разнообразны по размерам, окраске, строению, адаптациям. Длина самых крупных насекомых (тропические палочники) 20—33 см, самых мелких (трихограммы) — 0,2 мм. Насекомые имеют наружный скелет (кутикулу), к которому прикрепляется двигательная мускулатура. Окраска тела насекомых определяется составом пигментов в кутикуле или подстилающей её гиподерме, а крыльев бабочек — также ультраструктурой чешуек. Сегментированное тело подразделено на голову, грудь и брюшко. Грудь несёт 3 пары членистых конечностей (ног), число которых — характерный признак насекомых (отсюда другое название насекомых — шестиногие, Hexapoda). У большинства высших (крылатых) насекомых во взрослом состоянии развиты 2 (или только 1) пары крыльев. Голова, образованная слиянием нескольких передних сегментов тела, несёт парные глаза (сложные фасеточные) и простые — глазки, одну пару усиков (антенн) и ротовые органы. Исходный для насекомых тип ротового аппарата — грызущий; у форм, перешедших к питанию жидкой пищей, ротовые части преобразовались в сосущий ротовой аппарат с хоботком. Грудь состоит из 3 сегментов (передне-, средне- и заднегрудь). Брюшко исходно состоит из 11 сегментов, но у многих число их сокращено до 5—6. У самцов бывает развит копулятивный орган, у самок — яйцеклад. Многие насекомые на конце брюшка имеют придатки — церки. Большинство насекомых дышит атмосферным воздухом с помощью трахейной системы, у водных личинок часто развиты вторичные трахейные или кутикулярные жабры. Пищеварительный тракт состоит из 3 отделов — передней, средней, задней кишки. Органы выделения — обычно мальпигиевы сосуды. Кровеносная система незамкнутая. ЦНС состоит из головного мозга, подглоточного ганглия и туловищной нервной цепочки (исходно состоящей из парных ганглиев). Органы чувств, кроме глаз,— сенсиллы и у некоторых — тимпанальный орган. Промежутки между внутренними органами заполнены гемолимфой и рыхлой тканью жирового тела, служащей для накапливания питательных веществ и продуктов обмена. У насекомых хорошо развиты железы — пищеварительные, а также секретирующие различные соединения — воск, лак, шёлк, феромоны, ядовитые вещества, репелленты. Эндокринные железы (нейросекреторные клетки, кардиальные тела, прилежащие тела, переднегрудные железы) выделяют гормоны, в том числе ювенильный и экдизон, регулирующие процессы обмена, рост личинок, линьки, метаморфоз, половое созревание, диапаузу и пр. Насекомые раздельнополые, у многих чётко выражен половой диморфизм. Широко распространён партеногенез, у тлей он сочетается с живорождением. Прежде насекомых делили на 2 подкласса; первичнобескрылых (Apterygota), или низших (с 4 отрядами), и крылатых (Pterygota), или высших (с 31 отрядом). Теперь выделяют подклассы (по некоторым классификациям — классы): энтогнатных, или скрытночелюстных (Entognatha), с 3 отрядами (бессяжковые, ногохвостки и двухвостки), иногда возводимыми в ранг самостоятельных подклассов, и эктогнатных, или наружночелюстных (Ectognatha), с 32 отрядами [щетинохвостки (иногда подкласс из 2 отрядов) и все крылатые насекомые]. Известно около 1 млн. видов насекомых истинное их число, вероятно, составляет не менее 1,5—2 млн. видов. В СНГ, по разным данным, зарегистрировано 80—100 тысяч видов.

НАСЛЕДОВАНИЕ, передача генетической информации от одного поколения организмов другому. Поскольку на основе этой информации происходит развитие признаков организма, говорят и о наследовании признаков, хотя наследуются, строго говоря, не признаки, а гены. В основе наследования лежат процессы удвоения, объединения и распределения генетического материала, поэтому закономерности наследования у разных организмов зависят от особенностей этих процессов. В зависимости от локализации генов в клетке различают ядерное (гены в хромосомах) и цитоплазматическое (гены в ДНК органоидов) наследования. В свою очередь ядерное наследования можно подразделить на аутосомное (гены в аутосомах) и сцепленное с полом (гены в половых хромосомах). У прокариот и вирусов наблюдают иные закономерности и типы наследования (см. Конъюгация, Трансдукция, Трансформация). На основе характера проявления признаков в гетерозиготе также выделяют несколько типов наследования. Так, К. Корренс в 1901 предложил различать наследование с полным и неполным (промежуточным) доминированием. Кроме того, различают зависимое от пола, или контролируемое полом, наследование признаков (признаки проявляются по-разному у особей разного пола, например облысение у человека, рогатость у некоторых копытных) и ограниченное полом (признаки проявляются только у особей одного пола, например величина удоя у коров, яйценоскость у кур, окраска оперения у некоторых птиц). Если фенотипические различия обусловлены аллелями одного гена, говорят о моногенном наследовании, в отличие от полигенного, когда различия контролируются несколькими генами. Наконец, если признаки зависят от генов, локализованных в одной хромосоме, их наследование определяют как сцепленное (см. Сцепление генов), тогда как при отсутствии сцепления наблюдают независимость наследования признаков.

НАСЛЕДОВАНИЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЕ, воспроизведение в ряду поколений признаков, контролируемых нуклеиновыми кислотами клеточных органоидов — митохондрий, хлоропластов и, возможно, других внехромосомными элементами. Характерно для некоторых хозяйственно ценных признаков, например цитоплазматической мужской стерильности у кукурузы, которая используется для создания высокопродуктивных межлинейных гибридов. У низших эукариот цитоплазматическое наследование отличается от ядерного наследования наличием сегрегации в митозе, иногда через цитоплазму передаются признаки только одного родителя («однородительское наследование»). У высших эукариот существуют дифференцированные гаметы и цитоплазма передаётся в основном женскими половыми клетками. Цитоплазматическое наследование у этих организмов характеризуется «материнским эффектом» — через цитоплазму передаются только признаки матери. Показана рекомбинация ДНК как митохондрий, так и хлоропластов, что позволило построить подробные генетические карты геномов этих органоидов.

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, свойство (способность) живых организмов повторять в ряду поколений внешний облик, тип обмена веществ, особенности развития и другие признаки, характерные для каждого биологического вида. Наследственность осуществляется благодаря процессу наследования – повторяющегося в поколениях определённого способа передачи «вещества наследственности», или генетического материала. Начиная с Гиппократа, Аристотеля и других учёных античности, развитие биологии в значительной мере было связано с попытками найти ответы на вопросы о материальном носителе наследственных задатков, о механизмах их образования и передачи и, главное, о способах раскрытия, реализации наследственных задатков в те или иные признаки и свойства организма. Несмотря на издревле существовавший интерес к проблеме сходства и отличий между «родителями» и «детьми» у всех живых существ, наука о наследственности и изменчивости – генетика – сравнительно молода. Она родилась в нач. 20 в., когда были переоткрыты и стали широко известными сформулированные Г. Менделем закономерности наследования (см. Менделя законы). К этому времени уже были в главных чертах выяснены цитологические, или клеточные, основы наследственности: установлены механизмы митоза, мейоза и оплодотворения, изучено поведение хромосом в этих процессах, выдвинута и затем подтверждена ядерная гипотеза наследственности, связавшая наследование признаков с клеточным ядром. Сразу после переоткрытия законов Менделя был сделан следующий шаг в познании наследственности – менделевские «наследственные факторы» были помещены в хромосомы. Так, перейдя на более глубокий (субклеточный) уровень, начала формироваться хромосомная теория наследственности. Наконец, в 1950—1960-х гг. были раскрыты химические, или молекулярные, основы наследственности. «Веществом наследственности» оказались сложные биополимеры – нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Раскрытие пространственной структуры ДНК позволило объяснить, как гены (участки ДНК) осуществляют свою функцию по хранению, воспроизведению и реализации наследственности. Процесс наследования стали рассматривать как процесс передачи генетической информации, которая заключена в химическом строении ДНК. Стали понятными также и такие фундаментальные качества наследственности, как её консервативность, устойчивость, с одной стороны, и способность претерпевать передающиеся в поколениях изменения – с другой. Первое свойство обеспечивает точность, постоянство воспроизведения и реализации генетического материала, а следовательно, и постоянство видовых признаков; второе свойство даёт возможность биологическим видам, изменяясь, приспосабливаться к условиям среды, эволюционировать. Таким образом, наследственность и изменчивость неразрывно связаны, т. к. в их основании лежат одни и те же материальные (клеточные и молекулярные) структуры.
Наследственность всегда реализуется во взаимодействии генетических факторов и условий существования. При индивидуальном развитии организмов (их онтогенезе) наследственность определяет границы (норму реакции) изменчивости организма, т. е. набор тех возможных вариантов (фенотипов), которые допускает данный генотип при изменениях среды (модификационная, онтогенетическая изменчивость). При историческом развитии организмов (их филогенезе) наследственность, закрепляя изменения генетического материала (генотипическая изменчивость), создаёт предпосылки для эволюции организмов.
Наряду с ядерной (хромосомной) наследственностью существует т. н. цитоплазматическая (нехромосомная) наследственность, обусловленная наличием генов у органоидов (митохондрий, хлоропластов и некоторых других), находящихся в цитоплазме клетки и способных независимо от клеточного ядра синтезировать необходимые им белки.

НАСЛЕДУЕМОСТЬ (английское heritability), генотипическая обусловленность изменчивости признака для популяции или группы организмов. Степень наследуемости определяют количественно с помощью коэффициента наследуемости, обозначаемого символом h2. Как правило, более низкие коэффициенты наследуемости получают для признаков, обусловливающих биологическую приспособленность организмов (плодовитость, масса при рождении и т. п.). Это не означает, что данные признаки контролируются генотипом в меньшей степени: по ним наблюдается меньшая генотипическая изменчивость (большая генотипическая однородность). Очевидно, биологически важные признаки подвержены наиболее жёсткому контролю естественного отбора, что и приводит к снижению генотипического разнообразия особей в популяции. Если группа организмов представлена гомозиготами или гетерозиготами, коэффициент наследуемости для этих групп будет равен нулю. Знание коэффициентов наследуемости признаков важно в селекционной работе для определения потенциальной эффективности отбора (чем выше № для популяции, тем эффективнее отбор), выбора метода отбора (при высоких значениях h2 эффективен массовый отбор), для прогнозирования роста продуктивности пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

НАСТИИ (от греческого nastos — уплотнённый), движения (изгибы) органов растений, имеющих дорсивентральное строение, в ответ на изменение факторов внешней среды (свет, температуpa и др.), действующих ненаправленно. Растущим органам свойственны настии, происходящие в результате неравномерного роста растяжением. При более быстром росте верхней стороны лист или лепесток изгибается книзу (эпинастия), при обратном соотношении скоростей роста — кверху (гипонастия). В большинстве же случаев настические изгибы обусловлены изменением тургора и происходят вследствие увеличения и уменьшения концентрации осмотически активных веществ (малат, К +, Cl - )в специализированных клетках, в результате чего увеличивается или уменьшается поглощение воды и тургорное давление. Механизм настии органов, прекративших рост, связан с изменением тургорного давления в клетках сочленений (листовых, лепестковых). Так осуществляются, например, движения листьев, ориентирующихся вертикально в ночное время (у альбиции, сои, клевера и др.— адаптация, препятствующая влиянию лунного света на фотопериодизм), закрывание и открывание цветков со сменой дня и ночи (никтинастия). В основе движений листьев насекомоядных растений также лежат тургорные настии. Особую категорию составляют быстрые настические движения — сейсмонастии, возникающие от лёгкого удара или сотрясения. Их механизм связан с мгновенным вызванным потенциалом действия, увеличением проницаемости мембран и потерей способности клеток листовых сочленений удерживать осмотические активные вещества и воду, в результате чего резко падает тургор. Этим объясняется, например, быстрое складывание листьев у мимозы и некоторых других растений (бобовых, кисличных). Определенная роль в механизме настий играют фитогормоны (ауксины, абсцизовая кислота, этилен), а также фитохром. В зависимости от природы раздражителя растениям свойственны фото-, гидро-, хемо-, сейсмо-, никти-, тигмо-, травмо- и электронастии. Настические движения обеспечивают защиту органов (закрывание цветков, устьиц, опускание листьев) и захват предметов (движение усиков, железистых волосков). Настии — более совершенная форма движения, чем тропизмы.

НАСТОЯЩИЕ МУХИ (Muscidae), семейство насекомых подотряда круглошовных короткоусых. Длина 2—15 мм. Около 400 видов, распространены широко; в СНГ — около 1000 видов. Питаются соком цветков; есть сапрофаги, хищники; некоторые виды — кровососы (самки, иногда и самцы). Личинки — хищники или сапрофаги, крайне редко — паразиты саранчовых или эктопаразиты птиц. Развиваются в разлагающихся органических остатках, иногда в живых тканях растений или животных. Среди настоящих мух много синантропных видов — переносчиков возбудителей различных заболеваний человека и животных, в том числе комнатная муха, а также жигалка осенняя, домовая муха (Muscina stabulans), ряд зубоножек.

НАСТУРЦИЯ, капуцин (Tropaeolum), род одно- или многолетних, нередко лазящих травянистых растений семейства настурциевых порядка гераниевых. Листья большей частью щитовидные или лопастные, с длинными цепляющимися черешками. Цветки преимущественно крупные, обоеполые, со шпорцем, обычно жёлтые, оранжевые или красные, одиночные, пазушные, с пряным ароматом. Плод из трёх костянковидных долей. Около 80 видов, в Центральной и Южной Америке. Опыляются насекомыми (иногда колибри); плоды распространяют птицы и мелкие млекопитающие. Настурцию большую (Tropaeolum majus) и настурцию малую (T. minus) разводят как декоративные во многих странах, в том числе в РФ. Клубни многих настурций идут в пищу, в особенности настурции клубненосной (T. tuberosum), выращиваемой в горных районах Перу, Чили и Боливии. Бутоны и молодые плоды настурций маринуют подобно каперсам.

НАТИВНЫЙ (от латинского nativus — врождённый), естественный, натуральный, не повреждённый при исследовании. Например, нативные белки — белки, сохранившие структуру, присущую им в живой клетке, не подвергшиеся денатурации.