AGRIS - 

2016

Галл, Я.М.

Darwin’s concepts of the struggle for existence and natural selection were widely discussed in Russian academic and public press in the second half of the nineteenth century through the first quarter of the twentieth century. Apart from Darwin’s interpretation of the struggle for existence and natural selection, a number of competing theories emerged. There was only one way to solve this problem. It was necessary to develop experimental models that could confirm or correct Darwin’s theory. The present paper aims to review the experimental research on the struggle for existence and natural selection developed by Russian botanist V.N. Sukachev in the 1920–1950. | Дарвиновские концепции борьбы за существование и естественного отбора широко обсуждались в Российских академических и публичных кругах, начиная со второй половины ХIХ – первой четверти ХХ столетия. Кроме дарвиновской интерпретации борьбы за существование и естественного отбора сложились и другие конкурирующие теории. Решить проблему можно было лишь одним путем. Требовалось создать экспериментальные модели, которые подтвердили или внесли коррекцию в теорию Дарвина. Задача статьи состоит в анализе экспериментальных исследований борьбы за существование и естественного отбора, развитые российским ботаником В.Н. Сукачевым в 1920–1950-е годы.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Драгавцев, В.А. | Малецкий, С.И.

Сегодня мы наблюдаем победное шествие эпигенетической парадигмы в понимании наследования, развития и изменчивости и сдачу позиций традиционной геноцентрической парадигмой, базирующейся на «центральной догме» молекулярной генетики, которая уподобляет соотношение между генами и признаками ситуации, когда генералы посылают по рельсовому пути «ген-признак» штабной вагон с офицером связи, который в пакете везет приказы признакам: качественным – какую структуру или цвет они должны иметь, а количественным – какой величины должно быть их среднее (генотипическое) значение и генотипическая дисперсия. Эта «железная дорога» стоит на многих «мостах» геноцентрических гипотез, выдвинутых в начале XX века и пока строго не доказанных, хотя во многих учебниках генетики эти гипотезы преподносятся как общепринятые теории. Эпигенетические исследования постепенно «взрывают мосты» под «рельсами», ведущими от генов к признакам. История открытий этих феноменов и их изучения и современное состояние проблемы рассмотрены в этом очерке. | Today we witness the victorious advent of the epigenetic paradigm of understanding the principles of inheritance, development, and variability and the retreat of the conventional genocentric paradigms based on the “central dogma” of molecular biology, which likens the relationships between genes and traits to a situation when a commander sends his orders to troops with liaison officers in command wagons moving along railways. The orders define the colors or structures to be taken by qualitative traits and the amounts to be reached by quantitative traits. The railways rest on the bridges built of genocentric hypotheses, which have been put forward in the early XX century but still are not fully scrutinized, although in many textbooks they are treated as generally accepted. Epigenetic studies undermine the bridges one by one. The history of relevant discoveries and the current state of affairs are reflected in the present essay.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Драгавцев, В.А. | Малецкий, С.И.

Сегодня мы наблюдаем победное шествие эпигенетической парадигмы в понимании наследования, развития и изменчивости и сдачу позиций традиционной геноцентрической парадигмой, базирующейся на «центральной догме» молекулярной генетики, которая уподобляет соотношение между генами и признаками ситуации, когда генералы посылают по рельсовому пути «ген-признак» штабной вагон с офицером связи, который в пакете везет приказы признакам: качественным – какую структуру или цвет они должны иметь, а количественным – какой величины должно быть их среднее (генотипическое) значение и генотипическая дисперсия. Эта «железная дорога» стоит на многих «мостах» геноцентрических гипотез, выдвинутых в начале XX века и пока строго не доказанных, хотя во многих учебниках генетики эти гипотезы преподносятся как общепринятые теории. Эпигенетические исследования постепенно «взрывают мосты» под «рельсами», ведущими от генов к признакам. История открытий этих феноменов и их изучения и современное состояние проблемы рассмотрены в этом очерке. | Today we witness the victorious advent of the epigenetic paradigm of understanding the principles of inheritance, development, and variability and the retreat of the conventional genocentric paradigms based on the “central dogma” of molecular biology, which likens the relationships between genes and traits to a situation when a commander sends his orders to troops with liaison officers in command wagons moving along railways. The orders define the colors or structures to be taken by qualitative traits and the amounts to be reached by quantitative traits. The railways rest on the bridges built of genocentric hypotheses, which have been put forward in the early XX century but still are not fully scrutinized, although in many textbooks they are treated as generally accepted. Epigenetic studies undermine the bridges one by one. The history of relevant discoveries and the current state of affairs are reflected in the present essay.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Лаверычева, И.Г.

Статья представляет собой обзор современной литературы в области философской антропологии, социобиологии и психогенетики, раскрывающей общий социально-биологический смысл альтруизма и эгоизма, биологическое происхождение этих свойств и их адаптивное эволюционное значение у животных и человека. Эгоизм необходим в борьбе за существование как стратегия, обеспечивающая в процессе естественного отбора собственное выживание особи, в связи с чем он проявляется в преобладающих тенденциях поведения. Альтруизм – способность заботиться о других и даже жертвовать собой ради других, способствует продолжению рода, а также благополучию и выживанию сообщества в целом. Альтруизм коренится в заботе о потомстве и возникает в эволюции как самый продвинутый вариант стратегии репродуктивного поведения. Эгоизм и альтруизм – противоположно направленные эволюционно стабильные поведенческие стратегии, создающие баланс поведенческих реакций, влияющих на выживание отдельных особей и их сообществ соответственно, – играют ключевую роль в эволюции социальных отношений. Оба этих свойства связаны с вазопрессинокситоциновой регуляцией работы мозга, подконтрольной единому механизму психогенетической наследственности. Проявления эгоизма большей частью происходят без участия сознания, автоматически; проявления альтруизма связаны с более развитыми формами высшей нервной деятельности. В поведении животных и человека в отношениях между эгоизмом и альтруизмом проявляется естественный дуализм, поскольку каждая особь должна выживать и как отдельный организм (для этого необходим эгоизм), и как член сообщества (для этого необходим альтруизм). Но в реальности любое сообщество генетически неоднородно, и у подавляющего большинства особей преобладают эгоистические реакции, в то время как альтруизм устойчиво преобладает у меньшинства. | The up-to-date literature on philosophical anthropology, sociobiology and psychogenetics is reviewed to show how the general sociobiological meaning of altruism and egoism and their biological origins and adaptive evolutionary significance are currently treated. Egoism is regarded as necessary for survival of an individual in the struggle for existence and, therefore, as a dominant behavioral strategy. Altruism, the ability to care for others up to self-sacrificing for their sake, helps in procreation and in wellbeing and survival of a population and thus is a variant of the reproductive behavior. Altruism, which is rooted in care for offspring, is the most advanced form of behavioral strategies related to reproduction. Egoism and altruism as evolutionarily conserved strategies, which are pivotal for the survival of individuals and communities, respectively, play a key role in the evolution of sociality. Both traits are associated with the oxytocin-vasopressin regulation of brain functions, which is determined genetically. Egoism is largely manifested unconsciously, whereas the forms of the higher nervous activity involved in the altruistic responses are more elaborate. In the behavior of animals and humans, the relationships between egoism and altruism are a manifestation of the natural duality, since every individual has to survive as such (egoism is required) and as a part of a community (altruism is required). In reality, any community, population, or society is not genetically homogenous, the majority of its members being predominantly egoistic, whereas only a minority is overtly altruistic.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Петров, К.М. | Бананова, В.А. | Лазарева, В.Г. | Унагаев, А.С.

Desertification is one of the most alarming processes leading to degradation of the environment and to reduction of agricultural lands. In order to address this issue and to raise public awareness of the need to protect the land from degradation, the United Nations announced a research program “UN Decade for Deserts and the Fight against Desertification” for 2010 throughout 2020. The present paper briefly reviews the main publications issued in Russia from the beginning of the XXI century about the general methodological problems of desertification. Criteria for defining the nature and intensity of desertification are suggested based on international experience. Climate aridity is one of the most important factors of land degradation. Despite of ongoing international efforts, the threat of desertification is still real. The Northwest Рrecaspian region, which represents the western edge of the Great Asian Deserts belt, is used as an example to examine the processes of desertification at a regional level. The degradation of vegetation, the conditions of land and irrigation systems, the fluctuations of Caspian Sea level, and the development of transport networks, cities and towns in the region are used as the objects of monitoring of the levels of destruction of the natural environment. The concept of cartographic monitoring of the degradation of arid ecosystems is discussed, and a map of modern desertification of the Northwest Para-Caspian is suggested. Due to GIS technologies, the map may be updated with account of dynamic processes of land degradation. | Организация Объединенных Наций объявила о научной программе «Десятилетие, посвященное пустыням и борьбе с опустыниванием». Планируется в период с 2010 по 2020 г. повышать информированность общественности о необходимости защищать земли от деградации. Настоящая статья содержит краткий обзор основных работ, опубликованных в России с начала XXI в. по общим методологическим проблемам опустынивания. На основе международного опыта сформулированы критерии, раскрывающие характер и интенсивность процессов опустынивания. Отмечается, что важным фактором, вызывающим деградацию земель, является аридизация климата. Процессы опустынивания на региональном уровне рассматриваются на примере Северо-Западного Прикаспия, представляющего собой западную окраину пояса Великих азиатских пустынь. В качестве объектов мониторинга нарушения природной среды выступают: деградация растительности; состояние земельных угодий и оросительных систем; колебания уровня Каспийского моря; развитие транспортной сети, городов и населенных пунктов. Обсуждается концепция картографического мониторинга деградации аридных экосистем и приводится карта современного опустынивания Северо-Западного Прикаспия. Обновления карты, учитывающие динамичные процессы деградации земель, могут осуществляться благодаря использованию ГИС-технологий.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Черлин, В.А.

Описаны термобиологические особенности рептилий, влияющие на все стороны их жизнедеятельности. Приведены методологические новации: активность рептилий необходимо разделять на статусы (полную и неполную активности, неактивное состояние) и соответствующие им формы, а все данные должны собираться и обрабатываться отдельно по этим формам активности. Введен ряд новых понятий и описаны закономерности, не выявляющиеся в других вариантах исследований: стабилизация высокой температуры тела в эволюции позвоночных; наличие унифицированной системы термобиологических показателей, разделенных на термоэкологические и термофизиологические; наличие комплекса видоспецифичных, стабильных, неизменных популяционно, географически и сезонно термофизиологических характеристик гомеостаза. Основным механизмом индивидуальных термальных адаптаций рептилий является не пластичность термофизиологии, а стремление сохранить в неизменности термофизиологические показатели гомеостаза в любых условиях среды за счет поведенческой подстройки пространственно-временных структур суточной и сезонной активности. Описан комплекс элементарных терморегуляционных реакций в центральной нервной системе рептилий и составленные из них модели терморегуляции. По особенностям терморегуляции рептилии делятся на термонейтрально и термостабильно активных. Показано, что эволюционные изменения в видоспецифичных термофизиологических характеристиках рептилий вряд ли могут быть проявлениями адаптогенеза. Преимущественная направленность реализации принципа стабилизации высокой температуры тела в эволюции позвоночных у рептилий как высших эктотермов – энергетическая экономичность и эффективность, а у эндотермов – экологическая конкурентоспособность, являющаяся интегральным показателем общей приспособленности. Приведены общие положения парадигмы термобиологии рептилий. | The thermal biology features of reptiles, which are closely related to all aspects of their vital activity, are reviewed, and methodological innovations for studying them are introduced. It is suggested to categorize reptile activity according to statuses defined as inactivity and complete and incomplete activity and featuring corresponding activity patterns. Data on each of such patterns must be collected and processed separately. It is due to these methodological innovations that several new concepts could be introduced and a number of regularities unnoticeable upon using other approaches could be described, i.e., the stabilization of high body temperature in vertebrates evolution; the existence of a unified complex of thermobiological parameters, which may be categorized as thermoecological and thermophysiological; and the existence of an essential species-specific complex of stable, geographically and seasonally invariable physiological characteristics of thermal homeostasis. The primary mechanism of individual thermal adaptations in reptiles is not the plasticity of thermal physiology, but the tendency to keep the main thermophysiological indicators of homeostasis immutable under any of environmental conditions due to the behavioral tuning of the spatial-temporal patterns of daily and seasonal activity. A set of elementary thermoregulatory responces mediated by the central nervous system of reptiles is described, and several thermoregulation models for different reptile groups are constructed out of such responces. Based on differences in thermoregulation, reptiles are divided into thermoneutral and thermostable activity groups. It is shown that evolutionary changes in species-specific thermophysiological characteristics are unlikely to be the manifestations of adaptogenesis. The primary trends of the implementation of the principle of stabilization of high body temperature in the evolution of vertebrates are energy saving and efficiency in reptiles, which are higher ectotherms, and competitiveness as an integrated indicator of the overall adaptive fitness in endotherms. The general provisions of the paradigm of thermal biology of reptiles are suggested.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Кирцидели, И.Ю.

Изучено распространение микроскопических грибов в первичных почвах и грунтах арктических горных систем. Отмечено, что изменение интегральных показателей происходит на региональном уровне, когда для различных горных систем в почвах прослеживается снижение численности микроскопических грибов, связанное с широтной зональностью, и на локальном уровне, например, тенденция снижения мозаичности в пределах растительных сообществ в ряду почв от разреженных к климаксовым растительным сообществам. В пределах одной локальной горной системы интегральные показатели зависят в первую очередь от растительных сообществ, которые могут рассматриваться еще и как стадии сукцессии. В разреженных растительных сообществах эти показатели коррелируют с площадью проективного покрытия, а в климаксовых интразональных сообществах на первое место по значимости выходят экологические условия. В пределах одного растительного сообщества особую значимость приобретают микрониши. При сравнении комплексов микроскопических грибов на контрастных горных породах не отмечено существенного влияния подстилающей горной породы на интегральные показатели. Если сравнивать изменение интегральных показателей на высотном градиенте в горах и зональном градиенте в равнинных высокоширотных ландшафтах (зоны полярных пустынь, арктические тундры – типичные тундры – южные тундры), то увеличение в ряду каменистые пустыни – травянистые–кустарничковые – кустарниковые растительные сообщества в пределах одной горной системы происходит строго монотонно, в отличие от наблюдаемого в зональных плакорах, и менее похоже на «экспоненциальное». Видовой состав микроскопических грибов горных систем северных территорий имеет сходство с таковыми как в альпийских, так и в тундровых местообитаниях. На контрастных горных породах влияние материнской породы прослеживается на уровне комплексов микромицетов на начальных стадиях сукцессии. В отличие от наблюдаемого в зонах полярных пустынь, для комплексов микроскопических грибов разреженных растительных группировок и каменистых горных пустынь не показано наличие явления субдоминирования видов. В данных сообществах отмечена внутрибиогеоценотическая горизонтальная неоднородность комплексов почвенных микромицетов. Таким образом, в отличие от зональных растительных сообществ Арктики, комплексы микроскопических грибов в горных системах не демонстрируют правило компенсации. | The results of studying the distribution of microscopic fungi in the primary soils and earths of Arctic mountain systems are presented. It is concluded that, at the regional level, changes in the integral parameters, e.g. decreases in the counts of microscopic fungi in the soils of mountain systems, occur depending on the latitudinal zoning, whereas, at the local level, a trend to, e.g., decreased mosaicism of fungal communities in soils is observed in series from thinned to climax plant communities. Within a defined mountain system, the integral parameters of fungal communities depend primarily on plant communities, which may be also viewed as the stages of a succession. In thinned communities, the parameters correlate with the projective cover, whereas in climax intrazonal communities the environmental condition take the lead role. Within a defined vegetation community, micro-niches become especially significant. Upon comparing the complexes of microscopic fungi on contrasting rocks, no significant impact of underlying rock on their integral parameters is evident. Upon making comparisons along the altitudinal gradients in mountains or zonal gradients in high-latitude landscapes (polar desert–arctic tundra–typical tundra–southern tundra), increments in the series ranging from stony desert to grassy bushes and bushes within a mountain system are strictly monotonous, at difference from what is observed in zonal “plakors”, and a less reminiscent of exponential increases. The species composition of microscopic fungi found in the mountain systems of northern territories is somewhat similar to that in alpine and tundra habitats. On contrasting rocks, the impact of maternal rock is traced to micromicete complexes at the initial stages of succession. At difference from what is observed in polar deserts, no species subdomination is found in the complexes of microscopic fungi associated with thinned plant communities and stony mountain deserts. In such communities, there was noticed intrabiogeoceonic horizontal heterogeneity of the complexes of soil micromycetes. On a whole, the complexes of microscopic fungi do not manifest the compensation rule in Arctic mountain systems, at difference from zonal systems.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Бродский, А.К. | Панкова, Е.С. | Сафронова, Д.В.

After large-scale dredging had been carried out in Neva estuary, large ground areas deposited, and the territory of Vasil’yevskiy Island expanded, the tail of turbid water extended along the north coast of the estuary up to 150 km westward. Because of the resulting dramatic decrease in water transparency, bottom fauna was impacted. The composition and structure of the littoral communities of macrozoobenthos of the north coast of Neva estuary were studied in 2009–2011. Detected were 57 species, mostly chironomids represented by 28 species. Sporadic specimen contained bivalves, gastropods, caddis larvae, and/or Ceratopogonidae flies. The local benthic communities are significantly influences by foreign species whose intrusion resulted in the disappearance of waterlauses (Asellus aquatiсus) and local amphipodes, which before that were common in Neva estuary. Significant changes in the structure of macrozoobenthic communities were shown to include overall decreases in the abundance and biomass of all components of macrozoobenhtos and in their biodiversity. | После того как в невском эстуарии были проведены масштабные дноуглубительные работы, намыты значительные участки суши и увеличена территория Васильевского острова, шлейф мутных вод распространился вдоль северного берега Финского залива на 150 км, в акватории было зафиксировано резкое уменьшение прозрачности воды, что сказалось на состоянии донной фауны. Исследование состава и структуры литоральных сообществ макрозообентоса северного берега эстуария реки Невы было проведено в 2009–2011 гг. Были обнаружены 57 видов, особенно богато представлены хирономиды (28 видов). В единичных пробах встречались двустворчатые и брюхоногие моллюски, ручейники, двукрылые сем. Ceratopogonidae. Значительное влияние на местные бентосные сообщества оказывают чужеродные виды; их вселение сопряжено с исчезновением водяных осликов (Asellus aquatiсus) и местных видов амфипод, ранее обычных в эстуарии реки Невы. Показано существенное изменение структуры сообществ макрозообентоса: отмечается повсеместное резкое снижение численности и биомассы всех групп макрозообентоса, снижается видовое богатство.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Снигиревский, С.М. | Снигиревская, Н.С.

Впервые приводится обзор находок ископаемых остатков растений в осадочных отложениях, развитых на Северо-Западе Русской платформы. Подчеркивается большое разнообразие остатков древних растений в отложениях венда, кембрия, ордовика, девона, карбона и в четвертичных образованиях в окрестностях Санкт-Петербурга, являющегося колыбелью отечественной палеонтологии. Указываются основные местонахождения остатков древних растений, обсуждается важность ископаемых растений для понимания геологической истории развития региона. Работа является обзорной и предназначена для широкого круга читателей, интересующихся палеонтологией и историей развития органического мира Земли, а также для специалистов, ориентированных на изучение естественной истории Северо-западного региона России. | The findings of plant fossils in the sediments of the northwest part of Russian Platform are reviewed. It is emphasized that quite a large variety of plant fossils related to Vendian, Cambrian, Ordovician, Devonian, Carboniferous, and Quaternary periods have been found around Saint Petersburg, the “cradle” of Russian paleontology. The main occurrences of ancient plant remains are characterized and the significance of plant fossils for understanding the geological past of the region in question is exposed. The paper is addressed to all who are concerned with paleontology as well as to specialists in the natural history of the northwest of Russia.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation

2016

Раскин, Д.И.

Статья посвящена жизни и научной и преподавательской деятельности представителей рода Догелей, профессоров российских университетов (Казанского, Томского, Санкт-Петербургского и Юрьевского) – Ивана Михайловича Догеля, его сына Михаила Ивановича Догеля, Александра Станиславовича Догеля и сына последнего – Валентина Александровича Догеля. И.М. Догель оставил заметный след в истории русской медицинской науки, а А.С. Догель и в особенности В.А. Догель – в истории русской и мировой биологии. В данной статье впервые рассматривается история вклада всех представителей рода Догелей в российскую науку и высшее образование. Статья посвящена главным образом мало известным подробностям их биографии, в том числе истории их обучения в университетах и подготовки к получению ученой степени, их преподаванию в высших учебных заведениях, нахождению на государственной службе, их родственным связям. Все эти подробности имеют значение для понимания научной биографии как В.В. Догеля – самого знаменитого представителя рода Догелей, так и его родственников. Биография В.А. Догеля рассматривается в статье главным образом за период до 1917 г., так как послереволюционный период его жизни и деятельности достаточно полно изучен и освещен в литературе. Статья основана на ранее неизвестных архивных документах, хранящихся в Российском государственном историческом архиве. | Reviewed in the present paper for the first time are the scientific and educational activities of the members of Dogel family who were affiliated as professors with Kazan, Tomsk, Saint-Petersburg, and Yuryev (Tartu) Universities: Ivan Mikhaylovich Dogel and his son Mikhail Ivanovich Dogel and Aleksandr Stanislavovich Dogel and his son Valentin Aleksandrovich Dogel. I.M. Dogel has significantly contributed to Russian medical sciences, and A.S. Dogel and especially V.A. Dogel are renowned as biologists in Russia and world over. The paper addresses primarily the less known details of their biographies, including their education and degree acquisition, lecturing at higher schools, servicing as state officials, and family relations. All such details are important for appreciating the academic biography of V.A. Dogel, the most famous representative of Dogels. The period of V.A. Dogel’s life up to 1917 is highlighted because his post-revolutionary life period is comprehensively covered in earlier publications. The paper is based on previously unavailable documents stored at Russian State Historical Archive.

Show more [+]

Less [-]

XXI Century Research Foundation - Russian Federation