БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ В ЦЕЛОМ (Документы по отдельным вопросам живой природы - см. 58 Ботаника, 59 Зоология и 61 Медицина)

Ученые ищут лекарство от старости уже не первую сотню лет, но до сих пор, кажется, ничего не нашли. Значит ли это, что его не существует? Или, может быть, они просто не там ищут? В своей книге биолог и научный журналист Полина Лосева выступает в роли адвоката современной науки о старении и рассказывает о том, чем сегодня занимаются геронтологи и как правильно интерпретировать полученные ими результаты. Кто виноват в том, что мы стареем? Что может стать нашей защитой от старости: теломераза или антиоксиданты, гормоны или диеты? Биологи пока не пришли к единому ответу на эти вопросы, и читателю, если он решится перейти от размышлений к действиям, предстоит сделать собственный выбор.

Исследование вопроса о происхождении человеческого языка, или глоттогенеза, похоже на детектив: слишком много версий и улики-доказательства приходится собирать по крупицам. Причем крупицы эти — из разных наук. Тут вам и антропология: у какого вида Homo сформировалась коммуникативная система, максимально близкая к современным человеческим языкам? И нейрофизиология: какие зоны нашего мозга «умеют» говорить? И археология: что могут сказать о процессе коммуникации орудия труда, ритуальные практики и наскальные рисунки? И генетика: как и какие гены передавали друг другу древние Homo, чтобы в итоге заговорить? Ну и конечно, исследование глоттогенеза немыслимо без учета достижений лингвистики: как сформировалась и работает грамматика и как мы ее усваиваем, когда учим родной и иностранные языки? Но главное — был ли человеческий язык изначально един, или же в разных концах планеты независимо друг от друга возникло несколько праязыков? В этой книге лингвист, доктор филологических наук Светлана Бурлак собрала, обобщила и изложила простым языком данные всех этих наук и выдвинула свою гипотезу происхождения языка.

Люди просто не догадываются о том, как сложен и причудлив мир паразитов — опаснейших созданий природы, живущих за счет других, и насколько велика их роль в нашей жизни. Они питаются плотью и кровью своих жертв, влияют на биологическое и социальное поведение целых видов, на численность популяции и направляют в конечном счете эволюцию флоры и фауны. В мире, где каждый кормит своего паразита, порой даже трудно провести грань между им и его жертвой. Нужно ли уничтожать всех паразитов или они — необходимый элемент экологической системы? Карл Циммер, один из лучших научных журналистов нашего времени, делает доступными самые сложные научные теории и описывает жизнь паразитов, как фантастический роман с непостижимыми, зловещими, а порой вызывающими сопереживание героями.

В последние 50 лет более 300 инфекционных заболеваний возникали впервые или повторно на новых территориях. Эксперты всего мира напряженно готовятся к сокрушительной смертельной эпидемии. В книге «Пандемия» удостоенная профессиональных наград научная журналистка Соня Шах показывает, как она может произойти, проводя параллели между холерой — одним из наиболее опасных и страшных патогенов в мире — и новыми заболеваниями, подкарауливающими нас сегодня. Описывая этапы драматического шествия холеры — от безобидного микроба до пандемии, способной изменить мир, Шах рассказывает о патогенах, идущих за ней следом: начиная с бактерии МРЗС, поразившей ее собственную семью, до новых, невиданных прежде убийц, появляющихся на китайских продуктовых рынках, в хирургических палатах Дели, в трущобах Порт-о-Пренса и на городских окраинах Восточного побережья. Картина впечатляющая и тревожная. Книга глубоко исследует вопросы непростой науки, странной политики и запутанной истории одного из самых страшных в мире заболеваний, предостерегая о возможном будущем, которое нельзя игнорировать.

Эта книга о наследственности и человеческом наследии в самом широком смысле. Речь идет не просто о последовательности нуклеотидов в ядерной ДНК. На то, что родители передают детям, влияет целое множество факторов: и митохондриальная ДНК, и изменяющие активность генов эпигенетические метки, и симбиотические микроорганизмы… И культура, и традиции, география и экономика, технологии и то, в каком состоянии мы оставим планету, наконец. По мере развития науки появляется все больше способов вмешиваться в разные формы наследственности, что открывает потрясающие возможности, но одновременно ставит новые проблемы. Технология CRISPR-Cas9, используемая для редактирования генома, генный драйв и создание яйцеклетки и сперматозоида из клеток кожи — список открытий растет с каждым днем, давая достаточно поводов для оптимизма... или беспокойства. В любом случае прежним мир уже не будет. Карл Циммер знаменит своим умением рассказывать понятно. В этой важнейшей книге, которая основана на самых последних исследованиях и научных прорывах, автор снова доказал свое звание одного из лучших научных журналистов в мире.

Если наша планета не уникальна, то вероятность повсеместного существования разумной жизни огромна. Более того, за всю историю человечества у инопланетян было достаточно времени, чтобы дать о себе знать. Так где же они? Какие они? И если мы найдем их, то чем это обернется? Ответы на эти вопросы ищут ученые самых разных профессий — астрономы, физики, космологи, биологи, антропологи, исследуя все аспекты проблемы. Это и поиск планет и спутников, на которых вероятна жизнь, и возможное устройство чужого сознания, и истории с похищениями инопланетянами, и изображение «чужих» в научной фантастике и кино. Для написания книги профессор Джим Аль-Халили собрал команду ученых и мыслителей, мировых лидеров в своих областях, в числе которых такие звезды, как Мартин Рис, Иэн Стюарт, Сэт Шостак, Ник Лейн и Адам Резерфорд. Вместе они представляют весь комплекс вопросов и достижений современной науки в этом поиске, и каждый из них вносит свой уникальный вклад.

Человечеству в ХХ веке пришлось пережить многие войны, национальные конфликты и революции, сопровождавшиеся кровавыми расправами одних сторон над другими. Характер и масштаб их был разный, но в основе своей они нередко несли расовые противоречия. С тех пор научное сообщество в своем большинстве наложило гласные и негласные запреты не только на явно расистские учения, как, например, евгенику, но и на вполне научные области знания — среди них генетические, биологические, антропологические направления, связанные с развитием и особенностями человеческих рас. Можно ли назвать одни нации трудолюбивыми, а другие — ленивыми? Одни народы — умными, другие — глупыми? Научный журналист, обладающий глубокими естественно-научными знаниями, Николас Уэйд настаивает на том, что наука к настоящему времени накопила обширный исторический, археологический и генетический материал, который позволяет делать новые выводы в отношении особенностей рас, живущих на земле. Ученые не смогут идти дальше в своих изысканиях, считает он, если не будут открыто и честно признавать полученные результаты, а также трактовать их, чтобы объяснить причины, почему одни страны живут богато, а другие бедно, или почему в одних обществах защищаются права человека, а в других нет. Об открытиях и исследованиях ученых автор пишет настолько захватывающе, что читать эту книгу можно как приключенческий роман.

Как климат влияет на интеллект, характер, религиозные представления? Правда ли, что наш мозг сжимается от стресса? Какова анатомия плохого настроения? Почему старые звери не хотят пробовать новую еду и как это связано с творческим долголетием человека? Всегда ли здоровье у богатых лучше, чем у бедных? Что такое синдром Мюнхгаузена по доверенности? Поистине человеческое существо — одно из самых загадочных животных на Земле. В книге всемирно известного приматолога и нейробиолога Роберта Сапольски написанные им в разные годы блистательные эссе образуют целостную картину человеческой природы. В шутливой манере известный ученый рассматривает нешуточные вопросы о влиянии генов и среды на наше поведение, о биологической подоплеке социальных процессов, о войне полов в мире животных, включая Homo sapiens, и вообще о том, как трудно человеку быть человеком.

Мало какое заболевание или состояние человеческого организма окружено таким количеством мифов и домыслов, как рак. При этом в основе многих мифов лежат отголоски реальных научных теорий, до неузнаваемости искаженных «устным народным творчеством» в пересудах и пересказах. Автор книги, молекулярный биолог Мария Кондратова, работающая в парижском Институте Кюри, поставила перед собой задачу отделить зерна от плевел и дать читателю доступное, но вместе с тем научное представление о природе раковых заболеваний и современных подходах к их диагностике и лечению. Молекулярная онкология — впечатляющий пример того, как фундаментальное научное знание о структуре генома и системах клеточной регуляции претворяется в лекарства и методы диагностики, спасающие тысячи жизней. И эта книга, несмотря на очевидный драматизм выбранной темы, не о болезни и смерти, а о жизни — ее сложности, хрупкости и красоте.

Реальные животные бывают причудливее самых невероятных фантазий и завораживают нас не меньше, чем иллюстрации средневекового бестиария. Эта мысль побудила Каспара Хендерсона написать преисполненную нежности и тревоги о нашей планете книгу. Чем больше мы изучаем природу, тем более поразительные открытия делаем. Живущего почти в кипятке краба йети ученые обнаружили только в 2005 году. Аксолотль, способный регенерировать не только утраченные конечности, но и некоторые внутренние органы, внушает надежды трансплантологам. Таинственные губки многое способны рассказать о происхождении животных и человека. Царю природы отведена отдельная глава, хотя по сути ему посвящена вся книга, ведь самих животных автор рассматривает через призму их похожести и непохожести на человека, выясняя, как эволюция и разнообразие форм помогают толковать человеческую природу.

Книга известного популяризатора науки, профессора Роберта Хейзена, знакомит нас с принципиально новым подходом к изучению Земли, в котором переплетаются история зарождения и развития жизни на нашей планете и история образования минералов. Прекрасный рассказчик, Хейзен с первых строк увлекает читателя динамичным повествованием о совместном и взаимозависимом развитии живой и неживой природы. Вместе с автором читатель затаив дыхание совершает путешествие сквозь миллиарды лет: возникновение Вселенной, появление первых химических элементов, звезд, Солнечной системы и, наконец, образование и подробная история Земли. Движение целых континентов через тысячи километров, взлет и падение огромных горных хребтов, уничтожение тысяч видов земной жизни и полная смена ландшафтов под воздействием метеоритов и вулканических извержений — реальность оказывается гораздо интересней любого мифа. Воображение астробиолога, методология историка и острый глаз натуралиста помогают автору изумительно ясно описывать самые сложные вопросы науки. Однако Хейзен не останавливается на нашем времени, основываясь на последних научных открытиях, — он дает читателю захватывающую возможность заглянуть в будущее.

В методических указаниях приведены материалы о методах исследо-вания морфологических, тинкториальных, физиологических, генетических, биохимических, серологических свойствах микроорганизмов, мотодах по-сева, пересева и выделения чистых культур микроорганизов, а также методах санитарно-микробиологического исследования различных объектов окружающей среды.

Учебное издание содержит указания по организации производственной практики: практики по профилю профессиональной деятельности и по преддипломной практике, в том числе научно-исследовательской работе; рекомендации по формулированию целей и задач практики, предложены варианты выбора места практики, представлены рекомендуемые разделы отчета о производственной практике. Методические рекомендации по организации производственной практики, предназначены для обучающихся по направлению подготовки – 06.03.01 Биология, профиль – биоэкология (уровень бакалавриата) факультета БиВМ Самарского государственного аграрного университета.

Какие способы коммуникации практикуют животные и есть ли у них подобие речи? Могут ли животные узнавать себя в зеркале? Свойственны ли животным дружба и душевная привязанность? Ведут ли они войны и мирные переговоры? Книга известного приматолога Франса де Вааля отвечает на эти вопросы в контексте эволюции познания, — нового научного направления, получившего мощное развитие в последнее десятилетие. Автор рассказывает об истории этой науки, о жестоких спорах с бихевиористами, а главное — об огромной экспериментальной работе и наблюдениях за естественным поведением животных. Анализируя пути становления мыслительных процессов в ходе эволюционной истории различных видов, ученый убедительно показывает, что человек в этом ряду — лишь одно из многих мыслящих существ.

Книга Елены Клещенко адресована всем, кого интересует практическое применение достижений генетики в таких областях, как криминалистика, генеалогия, история. Речь идет о возможности идентификации человека по его генетическому материалу. Автор рассказывает о методах исследования ДНК и о тех, кто стоял у их истоков: cэре Алеке Джеффрисе, придумавшем ДНК-дактилоскопию, эксцентричном Кэри Муллисе, сумевшем размножить до заметных количеств одиночную молекулу ДНК, и других героях «научных детективов». Детективную линию продолжает рассказ о поиске преступников с помощью анализа ДНК — от Джека-потрошителя до современных маньяков и террористов. Не менее увлекательны исторические расследования: кем был Рюрик — славянином или скандинавом, много ли потомков оставил Чингисхан, приходился ли герцог Монмут сыном королю Англии, наконец, почему специалисты уверены в точности идентификации останков Николая II и его семьи и отчего сомневаются неспециалисты. А в заключение читатель узнает, почему нельзя изобрести биологическое оружие против определенной этнической группы, можно ли реконструировать внешность по ДНК и опасно ли выкладывать свой геном в интернет.

Могут ли микробы влиять на наши эмоции и поступки? Оказывается, они способны не только на это, но и на многое другое! Доктор медицинских наук Эмеран Майер представляет в своей книге революционный взгляд на устройство человеческого организма и на то, какую роль в нем играет взаимодействие между головным мозгом и желудочно-кишечным трактом. Триллионы микроорганизмов, обитающих в кишечнике, находятся в постоянной связи друг с другом и с головным мозгом, и именно от нее во многом зависит и наше общее состояние, и даже принятие жизненных решений. Кроме того, сбои в этом взаимодействии ведут к развитию депрессии, аутизма, деменции и болезни Паркинсона. Автор убедительно показывает, что здоровье организма и борьба с серьезными хроническими заболеваниями невозможны без налаживания правильного диалога со своими микробами.

Как стремительное развитие генетики меняет мир и каким будет наше будущее? Почти каждую неделю в СМИ появляются заголовки о новых, захватывающих достижениях в области генетики, сулящих нам долголетие без болезней. Полногеномное секвенирование позволяет выявить ранее не диагностируемые заболевания, обнаружить рак на ранней стадии, узнать тайны нашей родословной. Казалось бы, остается только воспользоваться всеми этими новыми возможностями. Но так ли все просто? На примерах своих пациентов авторы книги — доктор медицинских наук Стивен Липкин и научный журналист Джон Луома — показывают как огромный потенциал, так и серьезные опасности генетических технологий.

Грипп, ВИЧ, Эбола — мы привыкли думать, что вирусы несут нам только угрозу. Но на самом деле большинство вирусов безвредны более того, они наши незаменимые помощники. Вирусы есть повсюду: в воздухе, растениях и животных, внутри нас самих и даже на нашей коже. Они борются с бактериями, влияют на погоду, наше самочувствие и настроение, могут способствовать ожирению или лечить от него. Вирусы — часть нашего генома! Они помогли нам стать теми, кто мы есть. Известная вирусолог Карин Мёллинг описывает невероятный и мало знакомый нам мир вирусов. Из книги вы узнаете о прошлом вирусов, о том, как они помогали людям эволюционировать, и о том, как мы можем использовать их в будущем. В книге собраны практически все новейшие научные данные.

Прямое мысленное общение с компьютером, телекинез, имплантация новых навыков непосредственно в мозг, видеозапись образов, воспоминаний и снов, телепатия, аватары и суррогаты как помощники человечества, экзоскелеты, управляемые мыслью, и искусственный интеллект. Это все наше недалекое будущее. В ближайшие десятилетия мы научимся форсировать свой интеллект при помощи генной терапии, лекарств и магнитных приборов. Наука в этом направлении развивается стремительно. Изменится характер работы и общения в социальных сетях, процесс обучения и в целом человеческое развитие. Будут побеждены многие неизлечимые болезни, мы станем другими. Готов ли наш разум к будущему? Что там его ждет? На эти вопросы, опираясь на последние исследования в области нейробиологии и физики, отвечает Митио Каку, футуролог, популяризатор науки и автор научно-популярных бестселлеров.

Самая известная и почетная в мире премия — Нобелевская — ежегодно присуждается за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения, крупный вклад в культуру или развитие общества. В этой книге пойдет речь о лауреатах премии по физиологии или медицине. На момент написания книги вручено 210 премий 219 лауреатам. Из них мы отобрали 30 — тех, чьи работы широко используются, значение которых известно каждому, а суть понятна любому человеку без специального образования — небезразличному к медицине и собственному здоровью. Открытия объединены по темам и собраны в шести главах, посвященных физиологии, генетике, патогенам, медицинским методам, фармакологии. Чтение можно начать с любой главы — с той темы, которая вам кажется самой интересной.

Цель этой книги — рассказать о такой интересной области новых наук, как биотехнологии. Синтетическая биология — наука, которой ещё нет, но основы которой заложены генной инженерией и молекулярной биологией. Излагаются основы биоконструирования, включая иерархию представлений об организации уровней сложности живых систем, рассказывается о роли стандартизации в разработке биосистем и дается несколько примеров стандартизированных методов сборки ДНК. Наряду с изложением теоретических основ в книге подробно описываются лабораторные исследования, каждое из которых начинается с рассмотрения реальной проблемы или разработки конкретной идеи. Авторы показали, как сочетание синтетической биологии с конструированием работает на практике и что можно узнать с помощью инструментов биоинженера. Основной акцент сделан на применение в синтетической биологии некоторых успешных инструментов из более зрелых инженерных дисциплин.

Научно-популярное издание рассказывает о связи солнечной активности с широким кругом биологических явлений. Приведены необходимые сведения о солнечной активности, межпланетной среде и важнейших оболочках нашей планеты, защищающих среду обитания от воздействия капризов «космической погоды». Много внимания уделено влиянию космической погоды на бактерии, растения, а также на человека — его здоровье, психику и поведение. Подробно рассказано о связи солнечной активности с явлениями общественной жизни. Изложена точка зрения авторов о происхождении астрологии и рациональном «ядре» древней вавилонской астрологии.

Данное иллюстрированное руководство включает в себя более 30 обучающих (и забавных) биологических экспериментов. Вы обустроите собственную лабораторию, научитесь пользоваться микроскопом и проводить микробиологические исследования воды и воздуха, изучите клеточный цикл и принципы генетики.

Две студентки знаменитого биолога доктора Моро, Ами Касуга и Рин Нацукава, регулярно пропускали занятия и рискуют провалить экзамен. Однако профессор заинтересован в том, чтобы каждый студент знал его предмет на «отлично». Он приглашает нерадивых студенток на таинственный остров, где под руководством лаборанта Маркуса они пройдут интенсивный курс обучения молекулярной биологии — от строения клетки до генной инженерии и клонирования. А заодно узнают, какую печальную тайну скрывал от них доктор...

Иммунология — молодая наука, которая имеет отношение одновременно и к медицине, и к биологии. Из этой манги вы узнаете, откуда берется иммунитет, зачем нужны тучные клетки и клетки-киллеры и как нокаутировать ген. Лимфоциты, оказывается, похожи на полицейских — они не заходят в дом, пока ничего не случится, а только патрулируют его снаружи. Синус — это не только математическая функция, но и важная часть головного мозга.

Эта книга в доступной форме рассказывает об увлекательном мире биохимии. Главная героиня, старшеклассница Куми, хочет подобрать для себя правильную диету. Вместе со своим другом Немото и профессором Куросака она начинает изучать науку, которая поможет ей в достижении постав- ленной цели. Изложение материала организовано по принципу «от простого к сложному»: вначале читатель узнаёт о базовых терминах из области биохимии, о строении клетки, процессе фотосинтеза и дыхания, а в конечном счёте получает представление о целом ряде сложных веществ: аминокислот, углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот. Кроме того, в заключительной части даются общие сведения о молекулярной биологии – науке, тесно связанной с биохимией.

Глубокое обучение добилось впечатляющих успехов во многих отраслях. Сейчас оно все глубже проникает в прикладные научные исследования, в частности в биологию и смежные дисциплины. Эта книга рассказывает о применении глубокого обучения в геномике, химии, биофизике, микроскопии, медицине и других направлениях современных исследований всего, что связано с живыми организмами. Представленные в книге стандартные архитектуры глубоких сетей идеально подходят для программистов-разработчиков и ученых, работающих над созданием новых лекарств или ведущих исследования в области биологии и генетики. Книга содержит множество практических примеров, включая полный цикл поиска нового лекарства — одну из самых сложных научно-прикладных задач на стыке физики, химии, биологии и медицины.

Что такое геном человека, чем отличается клонирование от копирования, как гены определяют развитие организма и социальное поведение человека, что такое генная инженерия и как она используется в производстве продуктов и лекарств. Последние достижения генетики, в том числе сенсационные результаты в решении проблемы происхождения и миграции человека, изложены на высоком научном уровне и в доступной для широкого читателя форме.

Там, где традиционные алгоритмы бесполезны или не дают результата за обозримое время, на помощь могут прийти генетические алгоритмы. Они позволяют решить целый комплекс сложных задач, в том числе связанных с искусственным интеллектом, упростить оптимизацию непрерывных функций, выполнять реконструкцию изображений и многое другое. Для изучения материала книги требуются владение языком Python на рабочем уровне и базовые знания математики и информатики.

Наука добилась больших успехов в моделировании пространства, времени, массы и энергии, но слишком мало сделала для того, чтобы создать модель информации, заполняющей нашу Вселенную. Данная книга рассказывает о том, как ученые соединили методы моделирования сложных процессов и теорию информации, благодаря чему стало возможно измерить сложность всех явлений мироздания в битах. Построенная на основе серии рецензируемых статей, книга написана языком, легко понятным для читателей со знанием математики на уровне средней школы. Если читатель стремится бегло охватить тему или не интересуется математическими подробностями, он может пропустить разделы, отмеченные специальным значком, и все равно испытает восторг от знакомства с новой захватывающей моделью информации о природе.

Сегодня, в свете экологических проблем, изучение биологии приобретает особую значимость. Книга предлагает вам путешествие в эту науку начиная с самых азов — от истории появления органического мира на Земле, строения клетки, развития царств растений и животных — и заканчивая обсуждением глобальных вопросов: почему важно сохранять биоразнообразие, как избежать болезней, достичь долголетия и обеспечить будущим поколениям условия здоровой жизни. Автор приводит удивительные факты о живой природе и затрагивает такие дискуссионные темы, как сбалансированное питание, генная инженерия, влияние глобального потепления на экосистему.

Книга знакомит читателя с современными представлениями о половом отборе, его роли в формировании современных видов животных и человека. Пол и гендер в человеческом обществе представлены как комплексный биосоциальный феномен. Рассмотрены различия мужского и женского тела, особенности физиологии и генетики, психической деятельности и стратегий сексуального и родительского поведения. В книге показана специфика мужского и женского поведения в традиционных обществах, продемонстрирована связь репродуктивного успеха с социальным статусом и экономическим благосостоянием. Обсуждаются причины устойчивости ряда гендерных стереотипов в современном обществе. Подробно рассказано об универсальных и культурно специфичных идеалах красоты и методах их исследования.

В данной книге рассматриваются история, теоретические основы, математический аппарат и программирование алгоритмов эволюционной оптимизации. Рассмотренные алгоритмы включают в себя генетические алгоритмы, генетическое программирование, оптимизацию на основе муравьиной кучи, оптимизацию на основе роя частиц, дифференциальную эволюцию, биогеографическую оптимизацию и многие другие.

Учебное издание позволит обучающимся закрепить основные теоретические знания, в процессе прохождения летней практики и освоения методик сбора информации и материала.

Изучены цитогенетические параметры семенного потомства клонов плюсовых деревьев Pinus sylvestris, произрастающих на Петрозаводской лесосеменной плантации I порядка. В качестве контроля были взяты нормальные деревья P. sylvestris из естественного соснового фитоценоза в Пряжинском районе Карелии. рассматривали следующие показатели: относительное содержание ДНК, число хромосом, частоту и типы патологий митоза на стадиях метафазы, анафазы и телофазы (в процентах от общего числа делящихся клеток на тех же стадиях). Установлено, что в корневой меристеме семенного потомства P. sylvestris в диплоидном наборе содержится 24 хромосомы. У изученных растений были обнаружены единичные анеуплоидные клетки (2n = 23; 2n = 25). Наиболее частотна моносомия (2n = 23) – 81 % от общего числа анеуплоидных клеток. Относительное содержание ДНК в молодой хвое проростков у клонов плюсовых деревьев составило 42,07±0,21 пг, а у нормальных деревьев – 42,95±0,04 пг, при этом разница между ними статистически значима (U-test, p ˂ 0,01). В результате цитогенетического анализа выявлено 7 типов патологий митоза: фрагментация хромосом, мосты, забегание хромосом, обособление хромосом и групп хромосом, отставание хромосом, многополюсность, сложные нарушения. В общем спектре нарушений митоза наиболее распространенной патологией оказалось забегание хромосом. Сравнение различных типов патологий митоза в двух общих выборках нормальных деревьев и клонов плюсовых деревьев показало, что они значимо отличаются по следующим аномалиям митоза: забегание и обособление хромосом в метафазе, фрагментация, отставание, мосты и многополюсность в ана-телофазе. Выявлено: в семенном потомстве нормальных деревьев доля клеток с аномалиями митоза в среднем примерно в 1,5 раза выше, чем в потомстве клонов плюсовых деревьев (3,44±0,32 и 2,38±0,14 % (U-test, p ˂ 0,05) соответственно). Полученные данные свидетельствуют о цитогенетической стабильности семенного потомства клонов P. sylvestris с Петрозаводской лесосеменной плантации I порядка, это в свою очередь, может говорить о высоком качестве семенного материала. Для цитирования: Игнатенко р.В., Ершова М.А., Галибина Н.А., раевский Б.В. Цитогенетическая характеристика семенного потомства клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной в Карелии // Изв. вузов. лесн. журн. 2022. № 1. С. 9–22. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-9-22 Финансирование: Финансирование исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ рАН (0185-2019-0093). Благодарность: Выражаем благодарность сотрудникам лаборатории биотехнологии растений КарНЦ рАН, а также лично канд. с.-х. наук, заместителю директора по научной работе Ил КарНЦ рАН С.А. Мошникову и научному сотруднику лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов Ил КарНЦ рАН В.А. Харитонову за помощь в сборе полевого материала. Благодарим Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова за предоставленные семена Triticum aestivum и компанию «Диаэм» за возможность провести исследования на проточном цитофлуориметре Attune NxT (Thermo Fisher Scientific)

В методических указаниях обобщены научные основы в области природопользования и охраны окружающей среды. Изложены современные представления о методах исследований, основные законы, правила и принципы основ природопользования и охраны природы. Рас-смотрены особенности и приёмы государственного управления природопользованием и охраны окружающей среды.

Рассмотрены основные этапы моделирования, биофизика системы кровообращения, биосфера и физические поля. Приведены практические задачи и тестовые задания по данным темам.

Системно изложен материал, раскрывающий основные понятия и принципиальные научные положения курса «Экология», общие вопросы экологии. Подробно рассмотрены характеристика сточных вод, показатели качества воды в водоемах и основные методы механической очистки. Большое внимание уделено методам химической и биологической очистки сточных вод и повторному использованию технической воды и промышленных стоков. В конце пособия приведены вопросы для подготовки к экзамену (зачету), тестовые задания, задачи.

Представлен анализ отклика модельных и прикладных бактериальных препаратов на воздействие электромагнитных полей крайне высоких частот малой (нетепловой) интенсивности. Продемонстрированы возможности практического применения неинвазивной и бесконтактной, оперативной и экологически безвредной неионизирующей технологии электромагнитной обработки биосистем для регулирования их эволюции и (или) активности.

Рассмотрены зоны влияния выбросов объектов химической промышленности на окружающую среду. Представлены мероприятия по защите воздушного бассейна и природных вод, повышающие экологичность деятельности химических предприятий.

Рассмотрены теоретические основы управления экологической безопасностью, изложена методика оценки экологической безопасности с помощью индикаторов безопасного и устойчивого развития экономических систем. Проанализированы экономический механизм и инструменты обеспечения экологической безопасности, способствующие развитию экологического сектора экономики и социальной ответственности бизнеса.

Рассмотрены методы пробоотбора и практические подходы, необходимые для правильного отбора проб объектов окружающей среды, базирующиеся на современной базе нормативных документов. Содержит методологию отбора проб любых типов вод, почв, донных отложений, промышленных выбросов, атмосферного воздуха, а также отходов производства и потребления.

Освоение арктических территорий является одним из приоритетных направлений комплексного геополитического и геоэкономического развития Российской Федерации, при этом становятся особенно актуальными вопросы формирования арктической модели здравоохранения и стабилизации демографических процессов, здоровьесбережения, а также увеличения продолжительности жизни коренного и пришлого населения. Арктика представляет собой зону особого стратегического интереса России не только в связи с перспективами освоения природных ресурсов, но и в связи с быстрым изменением глобального климата. Реализация масштабных и конкурентоспособных проектов требует притока трудового контингента, прогнозируется увеличение численности населения арктических поселков. Коренные народы, проживающие на арктических территориях Российской Федерации, относятся к особой группе населения, нуждающейся в государственной поддержке в связи с уязвимостью традиционного образа жизни и исконной среды обитания. В их отношении реализуется государственная политика устойчивого развития. В статье представлен обзор литературы, посвященной анализу особенностей воздействия этиологических неблагоприятных климато-геофизических факторов на патогенез сердечно-сосудистых заболеваний человека в условиях Арктики. Показано, что значительная доля рисков развития сердечно-сосудистых событий на территории Арктики связана как с антропогенным загрязнением окружающей природной среды (поллютанты, накапливающиеся в результате активной хозяйственной деятельности человека), так и с воздействием неблагоприятных климатических условий. Совершенствование технологий арктической медицины с позиции 4П-медицины путем снижения риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, понимание механизмов неблагоприятного влияния природно-климатических и антропогенных факторов позволят значительно повысить качество медицинской помощи и сохранить здоровье коренного и пришлого населения российских территорий Арктики.

Большое значение в современной экспериментальной онкологии приобрели 3D-культуры клеток, т. к. они позволяют получить более релевантные результаты по сравнению с традиционными 2D-культурами. Проблема создания релевантных клеточных моделей остается актуальной и для исследований рака молочной железы. Метод висячей капли является одним из самых распространенных способов выращивания 3D-культуры. Исследователи постоянно разрабатывают модификации данного метода для уменьшения вариации в размерах и форме получаемых клеточных сфероидов. Одним из путей решения этой задачи является нанесение гидрофобного покрытия на поверхность культурального пластика. В качестве покрытия часто используют силиконы или лабораторную пленку парафильм (Parafilm®), тем самым добиваясь увеличения кривизны поверхности капли, которое приводит к ускоренной агрегации клеток в ее центре. Целью настоящего исследования было оценить возможность применения покрытия из силиконового эластомера СИЭЛ 159-330 (Россия) для модификации метода висячей капли. Материалы и методы. Изучались цитотоксические свойства и влияние на процесс формирования клеточных сфероидов в висячей капле покрытия из силиконового эластомера СИЭЛ 159-330, отвержденного при уменьшенной по сравнению с рекомендованной производителем температуре. Материалом для исследования послужили клетки культуры рака молочной железы BT-474. Результаты. Исследование установило, что тестируемый эластомер не оказывает влияния на жизнеспособность клеток. При этом покрытие из СИЭЛ 159-330 существенно сокращает, в сравнении с полистиролом, время формирования клеточных агрегатов в нижней части капли. Кроме того, клеточные сфероиды культуры рака молочной железы, полученные на покрытии из СИЭЛ 159-330, обладают меньшей вариативностью по размерам и форме по сравнению со сфероидами, выращенными на полистироле и покрытии из парафильма.

Проживание в высоких широтах является фактором риска развития дефицита витамина D. Данные литературы указывают на невозможность синтеза витамина D в коже жителей северных регионов на протяжении большей части года. Представляется актуальным изучение обеспеченности витамином D населения Арктической зоны РФ в разные сезоны года, что и являлось целью настоящего исследования. Материалы и методы. Проведена оценка уровней 25(ОН)D в сыворотке крови 913 жителей г. Архангельска (64° с. ш.) на протяжении трех сезонов года: зима, весна, осень. В исследование были включены: дети 7–8 лет – 191 человек, из них 107 мальчиков, 84 девочки; подростки 13–17 лет – 403 человека, из них 167 мальчиков и 236 девочек; лица юношеского возраста (18–22 лет) – 260 человек, из них 58 юношей, 202 девушки; взрослые в возрасте 24–65 лет – 59 человек, из них 12 мужчин и 47 женщин. Результаты. Выявлена низкая обеспеченность витамином D жителей г. Архангельска, соответствующая уровню дефицита, на протяжении всех трех сезонов. Медианное значение концентрации 25(ОН)D зимой – 16,3 (12,0–21,8) нг/мл, весной – 16,9 (12,8–22,9) нг/мл и осенью – 15,8 (11,4–20,2) нг/мл. Доля лиц с нормальным уровнем 25(ОН)D составила: зимой – менее 1 %, весной – 8 %, осенью – 2 %. Зависимости концентрации 25(ОН)D от средней продолжительности светового дня и значимых различий уровней 25(ОН)D в разные сезоны года не установлено. Полученные результаты, вероятно, обусловлены незначительным количеством времени пребывания обследуемых на открытом воздухе в светлое время суток на протяжении трех сезонов года. Требуется продолжение изучения вклада различных факторов, влияющих на уровень 25(ОН)D: длительности пребывания на открытом воздухе, уровня физической активности, потребления витамина D из пищи.

Цель работы – сравнительное экспериментальное исследование противовоспалительных эффектов таутомерных форм оротовой кислоты в коррекции лекарственно-обусловленного гепатита у крыс. Материалы и методы. Крысы (Rattus norvegicus Berk.) были разделены на 5 групп: интактные (n = 10); животные с лекарственно-обусловленным гепатитом (n = 15); животные, которым для коррекции лекарственно-обусловленного гепатита вводили таутомеры оротовой кислоты: исходную оксоформу (n = 5), гидроксиформу (n = 5) и дигидроксиформу (n = 5) – в дозе 0,5 г на 1 кг массы тела в сутки в течение 14 дней. Таутомеры оротовой кислоты были получены методом механоактивации в шаровой планетарной мельнице АГО-2С в течение 1 ч (гидроксиформа) и 6 ч (дигидроксиформа). В крови животных всех экспериментальных групп определяли содержание лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов, моноцитов. Срезы печени крыс окрашивали гематоксилином и эозином для оценки гисто- и цитоструктуры ткани и иммуногистохимически с помощью набора моноклональных антител – для выявления экспрессии маркера CD68+ макрофагов. Результаты. Установлено, что при коррекции лекарственно-обусловленного гепатита гидроксиформой оротовой кислоты в крови крыс снижалась выраженность лейко- и моноцитоза, восстанавливалось количество лимфоцитов. Количество CD68+ макрофагов, обладающих провоспалительным фенотипом, уменьшалось в печени крыс, получавших гидроксиформу оротовой кислоты (в 1,32 раза; р = 0,019), но не менялось при введении оксо- и дигидроксиформ. Интенсивность экспрессии продукта реакции снижалась в 1,5 раза в группе с введением исходного препарата и в 1,9 раза – у животных с введением механоактивированных препаратов (р = 0,0001). Таким образом, полученные данные указывают на выраженную противовоспалительную активность механоактивированной формы оротовой кислоты – гидрокситаутомера, что может послужить обоснованием для его клинической апробации в качестве гепатопротекторного средства.

Дым лесных пожаров воздействует на здоровье населения всей планеты, и с каждым годом ситуация ухудшается. Дым пожаров обладает мутагенными, канцерогенными и другими отдаленными эффектами. Целью работы являлось изучение генотоксического воздействия дыма лесных пожаров на белых крыссамцов и трансгенерационного эффекта дыма лесных пожаров на их потомство. Исследование проводилось на 40 белых крысах-самцах. Моделирование воздействия дыма осуществлялось в 200-литровых затравочных камерах, по 4 ч в день 5 дней в неделю в течение 4 недель, горючим субстратом служили лесная подстилка, ветки, опавшая кора и верхний срез почвы. От самцов, участвующих в эксперименте, и интактных самок было получено потомство обоего пола. Анализировались фрагментация и полногеномное метилирование ДНК в тканях гонад и клетках крови взрослых животных (сразу после окончания воздействия) и полногеномное метилирование ДНК в клетках крови потомства при достижении ими половозрелого возраста. Исследование осуществлялось методом ДНК-комет в модификации для изучения полногеномного метилирования, с использованием рестриктаз MspI и с HpaII. У животных, подвергавшихся воздействию дыма, обнаружен повышенный уровень полногеномного метилирования в клетках крови. У потомства мужского пола отмечено снижение уровня полногеномного метилирования в клетках крови по сравнению с контролем; у особей женского пола не выявлено отличий от контроля. Установленные факты изменения полногеномного метилирования после воздействия дыма лесных пожаров требуют более углубленного исследования, т. к. механизм развития данного явления до конца не ясен.

Повреждения сухожильно-связочного аппарата сильно ограничивают физическую активность человека. Особенно часто травмы появляются у физически здоровых людей, ведущих активный образ жизни, например у спортсменов. Для лечения подобных травм в ортопедии и травматологии прибегают к аутопластическим операциям или устанавливают протезы из синтетических или биологических материалов. Известные способы лечения, несмотря на эффективность, характеризуются и рядом серьезных недостатков, часто ограничивающих их применение, поэтому поиск новых подходов и материалов для пластики связок является актуальной задачей. На сегодняшний день протезы из биотканей приобретают все больше преимуществ перед синтетическими аналогами. Наиболее перспективным сырьем для изготовления биологических протезов связок, благодаря его доступности в необходимом количестве и оптимальному размеру, являются телячьи сухожилия сгибателей и разгибателей пальцев. Цель данной работы – получение методики обработки ксеногенного сухожилия для изготовления протеза связки и оценка его биосовместимости на модели гетеротопической имплантации. Для изготовления протеза связки сырье подвергалось механической очистке и химико-физической обработке, а также обработке сверхкритическим флюидом углекислого газа с добавлением неионогенного поверхностно-активного вещества Tween 80, что в совокупности способствовало эффективной децеллюляризации и удалению других биологически активных компонентов с сохранением при этом физико-механических показателей и естественной фиброархитектоники нативного сырья. Биосовместимые свойства образцов протеза связки, изготовленных из телячьих сухожилий сгибателей и разгибателей пальцев указанным методом, были оценены на модели гетеротопической имплантации в подкожную жировую клетчатку крысам. Полученные результаты подтвердили перспективность применения данного материала, обработанного предложенным способом, в клинической практике.

Республика Коми является одним из регионов, в которых имеются большие поселения оленеводов. Активное освоение северных территорий обусловило переход коренных жителей Севера с кочевого образа жизни на оседлость, сопровождающийся существенными изменениями их традиционного уклада жизни и диеты. В результате члены одной и той же этнической группы могут иметь различные схемы питания. Проведено сравнение обеспеченности организма водорастворимыми витаминами В1 и В2 северян, ведущих полукочевой или оседлый образ жизни. Обследованы коренные жители Республики Коми (65–67° с. ш.) – дети (7–17 лет, n = 395) и взрослые (18–57 лет, n = 370). Группу оленеводов составили работники оленеводческих бригад, кочующих со стадом, а также дети из их семей (воспитанники школинтернатов или проживающие в семьях). Контрольная группа была представлена коренными северянами, не занятыми в оленеводстве и постоянно проживающими в поселениях. Обеспеченность организма витаминами В 1 и В2 оценивали по активности эритроцитарных витаминзависимых ферментов. Показана широкая распространенность лиц с витаминной недостаточностью (более 40 % по витамину В1; более 30 % по витамину В2) среди коренного населения Севера. Общий уровень распространенности витаминной недостаточности у оленеводов был схож с показателем населения, ведущего оседлый образ жизни, однако доля лиц с выраженным (явным) гиповитаминозом среди последних была более чем в два раза выше. Витаминный статус детей из семей оленеводов, проживающих в течение учебного года дома или в интернате, существенно не отличался от статуса детей, семьи которых ведут постоянный оседлый образ жизни.

Проведен анализ морфофункциональных показателей подростков 14–16 лет городской (г. Лесосибирск) и сельской (п. Бор Туруханского района) местности севера Красноярского края. Оценка индекса Кетле показала долю мальчиков и девочек, имеющих избыточный вес (3,1 и 5,1 % соответственно) и дефицит массы тела (5,1 и 37,5 %). Таким образом, подростков с дефицитом массы тела было больше среди мальчиков. Содержание резервного жира ниже нормы (<11 %) отмечено у 41 % мальчиков г. Лесосибирска и 80 % мальчиков п. Бор. При этом у 9 % мальчиков значение этого показателя было критически низким (3–4 %), что свидетельствует о дистрофии. Анализ компонентного состава тела выявил слабое развитие эндоморфного компонента у представителей всех исследуемых групп, за исключением девочек г. Лесосибирска. Особенно низкие значения данного показателя отмечены у мальчиков п. Бор – 1,4±0,2 баллов. У всех обследуемых установлено снижение параметров функции внешнего дыхания – жизненная емкость легких была ниже должной (р < 0,05): у девочек – на 0,9–1,1 л, у мальчиков – на 0,5–0,7 л. В целом параметры внешнего дыхания (жизненная емкость легких и пиковая скорость выдоха) были ниже у подростков городской местности по отношению к подросткам сельской. Анализ показателей сердечно-сосудистой системы выявил подростков, имеющих повышенную частоту сердечных сокращений (>90 уд./мин). Наибольшая доля таких лиц отмечена среди девочек г. Лесосибирска (38 %), в этой же группе было больше всего обследуемых, имеющих высокие значения индекса напряжения Баевского (45 %). Доля подростков с высоким индексом напряжения Баевского среди мальчиков изменялась в пределах 23,5–26,6 %, у девочек – в пределах 38,9–45,0 %. В целом анализ показателей вариационной пульсометрии продемонстрировал наличие баланса вегетативной нервной системы в регуляции работы сердца у 47,1–73,3 % испытуемых.