Симпатрическое видообразование возможно в 3 случаях: при увеличении числа хромосом (как правило, кратном числу хромосом исходной формы); путём гибридизации с последующим удвоением числа хромосом (в этом случае новый вид хорошо отличим от родительских форм); вследствие хромосомных перестроек (мутаций). Увеличение хромосомного набора (см. Полиплоидия) и гибридизация дают, как правило, быстрый эффект у растений, т. к. приводят к нескрещиваемости исходного и возникшего вида. Гибридизация и хромосомные перестройки, приводящие к изоляции особей внутри первоначально единого вида, свойственны как растениям, так и животным. Для симпатрического видообразования характерно появление новых видов, всегда (кроме гибридогенного возникновения вида) близких морфологически к исходному виду.
Интересным примером возникновения репродуктивной изоляции может служить погремок большой, который на нескашиваемом лугу цветёт и плодоносит всё лето. Но если в течение многих лет из года в год на лугу косить траву, многие растения в популяции не будут доживать до образования семян. В результате отбора, который в этом случае бессознательно осуществляется человеком, сохраняются и оставляют семена только те растения, которые либо цвели до начала покоса, либо после. Так возникли популяции погремка, растущие на одном лугу, но изолированные по срокам цветения. Лишённые возможности скрещиваться, они образовали раннецветущую и поздне-цветущую формы, которые в дальнейшем могут привести к возникновению отдельных видов.
Часто аллопатрическая и симпатрическая формы видообразования действуют вместе, сменяя и дополняя друг друга, поэтому чётко определить границы каждой из них трудно. Однако во всех случаях для возникновения нового вида необходима какая-либо форма изоляции в течение определённого времени, пока естественный отбор не «разведёт» популяции окончательно.
Процесс видообразования впервые был научно обоснован Ч. Дарвином (1859) в труде «Происхождение видов путём естественного отбора».
ВИ́ЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА́(тимус), центральный (как и костный мозг) орган иммунной системы позвоночных животных и человека. Это своеобразный инкубатор, где происходят созревание и специализация Т-лимфоцитов, которые контролируют Т-клеточный иммунитет. Имеет 2 доли, располагается в средостении. У человека за-кладывается на втором месяце внутриутробного развития, у новорождённого весит ок. 35 г. В дальнейшем подвергается возрастным изменениям: увеличивается в течение первых 3 лет жизни, остаётся в таком состоянии до 20 лет, затем уменьшается. В зрелом возрасте весит 15 г. Недоразвитие вилочковой железы сопровождается резким угнетением иммунитета, что приводит к уменьшению выработки антител, развитию опухолей, незащищённости от инфекций. Такая патология часто бывает летальной.
ВИНОГРА́Д,род многолетних древесных лиан сем. виноградовых. Включает ок. 70 видов, дико произрастающих в Евразии, Северной Америке. Известно 8 тыс. сортов винограда культурного. Его растения имеют мощные, глубоко проникающие в землю (до 7 м) корни. Однолетние побеги сочленённого строения, с узлами и междоузлиями. На нижних узлах образуются соцветия (метёлки с мелкими зелёными цветками), на вышерасположенных – усики. Плоды – ягоды с 1–4 мелкими твёрдыми семенами и мякотью, собранные в соплодия (грозди, или кисти). Их употребляют в свежем и сушёном (кишмиш, изюм) виде, используют для производства вин, в т. ч. шампанского, виноградного сока, коньяка. Обладают лечебными свойствами.
Живёт виноград до 300 лет, плодоносит до 50–80 лет. Размножают его, как правило, вегетативными методами.
Виноградарство возникло в глубокой древности. Есть свидетельства о выращивании винограда в Древнем Египте и Ассирии за несколько тысячелетий до н. э. Гомер повествует о высокой культуре винограда в Древней Греции. В 15 в. виноград стали выращивать в Южной Африке, в 18 в. – в Северной Америке, в 19 в. – в Австралии. В России первый «виноградный сад» был заложен в 17 в. под Москвой (на зиму растения укрывали землёй); основные районы виноградарства – юг европейской части, Северный Кавказ, Дальний Восток. В средней полосе выращивают зимостойкие сорта. Некоторые виды винограда используются как декоративные.
ВИНОГРА́ДНАЯ УЛИ́ТКА, наземный моллюск сем. гелицид класса брюхоногих моллюсков. Тело улитки покрыто раковиной, закрученной в конусовидную спираль. Это одна из самых крупных сухопутных улиток – диам. её раковины ок. 5 см. На голове, которую улитка втягивает в раковину, имеются щупальца, на их концах находятся глаза. Дышит с помощью лёгкого. Передвигается благодаря сокращению ноги. Распространены вино-градные улитки в Центральной и Юго-Восточной Европе, в лиственных лесах, зарослях кустарников, предпочитают влажные места. Питаются листьями, в т. ч. и вино-градными, чем наносят вред виноградникам. Виноградные улитки – гермафродиты (каждая особь имеет женские и мужские половые клетки). При спаривании, которому предшествует т. н. брачный танец, особи взаимно оплодотворяют друг друга. Яйца откладывают кучкой в выкопанную ямку. Зимуют улитки в почве. В некоторых странах виноградных улиток употребляют в пищу (в варёном виде).
ВИ́РУСЫ, внутриклеточные паразиты живых организмов; мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), покрытой белковой оболочкой. Болезнетворные вирусы вызывают вирусные болезни человека (СПИД, гепатит, грипп и др.), животных и растений. Размеры вирусов колеблются от 15 до 3000 нм. Основные процессы жизнедеятельности (обмен веществ и размножение) вирусы осуществляют только внутри живых клеток, используя их ресурсы для синтеза своих специфических белков, производства новых поколений вирусов. Вызвав гибель одних клеток, вирусы поражают другие.
После открытия Д.И. Ивановским вируса табачной мозаики (1892) лишь начиная с 40-х гг. 20 в. удалось получить в кристаллическом виде многие другие вирусы. Каждая разновидность вируса поражает только определённый организм или даже определённые органы (вирусы жёлтой лихорадки, гепатита – печень, вирусы детского церебрального паралича, бешенства – центральную нервную систему, вирус иммунодефицита человека – преимущественно лимфоциты).
Все накопленные сведения о природе вирусов свидетельствуют о том, что вирусы являются неклеточной формой живого, это «живые химические соединения». Антибиотики практически не действуют на вирусы, но клетки иммунной системы производят антитела против вирусов и интерферон – белок, подавляющий размножение вирусов. Вирусы бактерий – бактериофаги – классический объект молекулярно-генетических исследований. Природу, строение, размножение, биохимические и генетические свойства вирусов изучает вирусология.
ВИСЛОПЛО́ДНИК, двусемянный дробный плод, распадающийся на 2 односемянные части, повисающие на двураздельном плодоносце (у большинства зонтичных и др.).
ВИТАМИ́НЫ, органические вещества, которые обладают высокой биологической активностью и в незначительных количествах необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Участвуют практически во всех биохимических и физиологических процессах. В животном организме не образуются или образуются (никотиновая кислота) в недостаточном количестве и поступают в него с пищей. Содержатся практически во всех растениях, а также в продуктах животного происхождения: молоке, яйцах, рыбьем жире, мясе и др. Известно более 20 витаминов. Одни из них (А, D, Е, К) жирорастворимые, другие – водорастворимые. Недостаток некоторых витаминов (С, В1, В12, А, D и др.) приводит к серьёзным заболеваниям.
Основоположником учения о витаминах был русский врач Н. И. Лунин, который в 1880 г. впервые доказал необходимость для организма особых веществ, впоследствии названных витаминами (от лат. «вита» – жизнь).
Витамин С (аскорбиновая кислота) в больших количествах содержится в шиповнике, смородине, облепихе, картофеле, капусте, сладком перце, лимоне, грейпфруте, клюкве и др. Необходим для нормальной работы суставов, кожи и заживления ран. Его недостаток приводит к кровоточивости дёсен, воспалению суставов, кровоизлияниям в них.
Витамины группы В (В1, В2, В3, В6, В12, В15 и др.) содержатся в ржаном хлебе, горохе, фасоли, гречневой крупе, неочищенном рисе, пивных дрожжах, в печени и почках животных, в яичном желтке. Необходимы для деления клеток, а также для высвобождения энергии из пищи. Недостаток витамина В1 приводит к нарушению функций нервной системы. В Китае, Японии, Индии, Индонезии среди богатых жителей наблюдалась болезнь бери-бери, проявляющаяся параличами конечностей, нарушением глотания. Больные обычно умирали. Бедняков эта болезнь не поражала. Секрет заключался в том, что богатые использовали в пищу только шлифованный (очищенный) рис, в то время как бедняки – лепёшки из рисовой муки с оболочками зёрен. Болезнь, похожая на бери-бери, развивалась и у цыплят, которых кормили очищенным рисом. Когда им стали давать неочищенный рис, состояние птиц улучшилось. Обобщив эти факты, нидерландский врач Х. Эйкман стал изучать химический состав рисовой оболочки и открыл витамин В1. Витамин В12 необходим для нормальной деятельности костного мозга, вырабатывающего клетки крови. При его отсутствии или недостатке развивается тяжёлая форма малокровия (злокачественная анемия). Прежде такое заболевание было смертельным. Современная медицина решила проблему этой болезни, узнав её истинную причину. Другие витамины группы В обеспечивают здоровое состояние кожных покровов, нормальную функцию зрения.
