Энциклопедия «Биология» (без иллюстраций) - Александр Горкин

В 2001 г. в основном завершился начатый в кон. 1980-х гг. международный научный проект «Геном человека», ставивший своей целью полную расшифровку нуклеотидной последовательности всех генов человека. «Прочитан» весь «текст» нуклеотидной последовательности ДНК человека, включающий от 30 до 40 тыс. генов. При этом оказалось, что работающие гены занимают всего лишь менее 5 % генома; функции остальной части ДНК не ясны. Полученные данные позволят сделать принципиальный вклад в решение самых сложных проблем биологии и здоровья человека.

ГЕНОТИ́П, все гены организма, в совокупности определяющие все признаки организма – его фенотип. Если геном есть генетическая характеристика вида, то генотип является генетической характеристикой (конституцией) конкретного организма. При изучении наследования определённых признаков генотипом называют не все гены, а только те, которые эти признаки определяют.

Генотип представляет собой не механическую сумму автономных, независимо действующих генов, а сложную и целостную систему – генотипическую среду, в которой работа и реализация каждого гена зависят от влияния других генов. Так, при взаимодействии аллельных генов, помимо простых случаев доминантности и рецессивности, возможны неполное доминирование, кодоминирование (проявление сразу двух аллельных генов) и сверхдоминирование (более сильное проявление признака у гетерозигот по сравнению с гомозиготами).

При взаимодействии неаллельных генов возможны комплементарность (взаимодополняемость генов) и эпистаз (подавление одним геном другого). Эти формы взаимодействия относятся к качественным признакам. Степень развития многих т. н. количественных признаков (к ним относятся, напр., высота растений, масса и рост животных, жирность молока, яйценоскость кур и другие хозяйственно ценные свойства) зависит от совместного действия ряда неаллельных доминантных генов. Это явление называется полимерией, а гены, действующие в одном направлении, – полимерными генами. Обратное явление, когда один ген влияет на развитие нескольких признаков, называется плейотропией. В основе всех этих проявлений генотипической среды лежит то обстоятельство, что развитие любого признака происходит в результате целого ряда последовательных биохимических реакций, каждая из которых контролируется отдельным геном.

Особи с одинаковым генотипом, развивающиеся в разных условиях внешней среды, могут иметь различные фенотипы. В связи с этим в генетике было разработано представление о норме реакции, т. е. о тех границах, в пределах которых под влиянием разных условий среды может изменяться фенотип при данном генотипе. Таким образом, размах фенотипической изменчивости тоже определяется генотипом, или, другими словами, фенотип есть результат взаимодействия генотипа и внешней среды. Получение клеток и особей с одинаковым генотипом путём вегетативного размножения и клонирования важно как для решения научных проблем, так и практических задач сельского хозяйства, медицины, биотехнологии.

ГЕНОФО́НД, совокупность всех генов или генотипов в популяции или группе популяций какого-либо вида организмов. Генофонд достаточно большой популяции, в которой происходит свободное скрещивание организмов, обладает определённой целостностью и устойчивостью: частоты встречаемости тех или иных генов (аллелей) и генотипов поддерживаются в популяции в относительном равновесии. Вместе с тем, если популяция подвергается действию т. н. элементарных факторов эволюции (мутаций, изоляции,естественного отбора и др.), происходит нарушение этого равновесия. Со временем устойчивое изменение частот генов (микроэволюция) может дать толчок видообразованию.

Термин «генофонд» употребляют не только по отношению к природным популяциям. Напр., говорят о генофонде какой-либо породы домашних животных, сорта культурного растения или о генофонде всех пород и сортов. Необходимость сохранения генофонда всех живых существ Земли вытекает из признания генетической уникальности, неповторимости биологических видов, каждый из которых есть результат длительной эволюции.

Изучение генофонда человечества важно для решения многих проблем антропологии и медицины.

ГЕОРГИ́НА(далия), род многолетних травянистых растений сем. сложноцветных. Название «георгина», данное в честь российского ботаника (немца по национальности) И.И. Георги, используется только в России. Второе название – далия, данное в честь шведского ботаника А. Даля, – международное.

Род включает ок. 25 видов, дико произрастающих в Мексике и Гватемале. Многие виды издавна выращивают как декоративные. Все культурные георгины объединены в один вид – георгина культурная. Корни у георгины клубневидные (корнеклубни). Стебель ветвистый, полый в междоузлиях, древеснеющий у основания. Соцветия – корзинки диам. от 3 до 30 см, состоят из трубчатых и язычковых цветков. Язычковые цветки расположены по периферии соцветия. Они разнообразны по величине, форме, окраске и придают соцветию декоративность. Известно несколько десятков тысяч сортов, которые разделяют на 11 групп: простые (немахровые), воротничковые, анемоновидные, нимфейные, кактусовые, хризантемовидные, декоративные, декоративно-кактусовые, шаровидные, помпонные, рассечённые. Размножают делением корнеклубня (перед посадкой) и черенками (черенкуют в феврале – марте, используя побеги с подрощенных корнеклубней). Высаживают в мае – июне. Цветут с июля до поздней осени. После первых заморозков корнеклубни выкапывают из земли и хранят до весны при температуре 3–8 °C. Георгины используют для групповых посадок, срезки. Низкорослые сорта пригодны для рабаток, бордюров, ваз, озеленения лоджий и балконов.

ГЕОХРОНОЛОГИ́ЧЕСКАЯ ШКАЛА́, шкала геологического времени, отражающая в определённой последовательности и соподчинённости этапы, на которые делится геологически документированная история Земли, основанная на изучении последовательности залегания вулканических пород и осадочных отложений. Объединяет две различные шкалы – хронометрическую, основанную на единицах времени, и хроностратиграфическую, основанную на последовательности залегания горных пород. Хронометрическая шкала может изменяться и уточняться, а хроностратиграфическая должна оставаться в основном неизменной. По существу, хронометрическая шкала отвечает абсолютной геохронологии (устанавливает возраст пород по радиоактивному распаду отдельных химических элементов), а хроностратиграфическая – относительной геохронологии (устанавливает геологический возраст пород, выделяя более молодые и древние отложения). При установлении геологиче-ского возраста пород важное значение имеет палеонтологический метод, основанный на изучении ископаемых остатков растений и животных. Если в удалённых или сдвинутых относительно друг друга слоях отложений находят близкие или одинаковые виды животных или растений либо сходные комплексы видов, значит, они должны быть близкого или одинакового геологического возраста. Границы между основными геологическими эрами и периодами обычно отвечают каким-то заметным переменам в истории Земли – сменам климата или крупным изменениям в составе животных и растений, в т. ч. и массовым вымираниям. Подобные изменения, как правило, хорошо прослеживаются и в смене вулканических пород и осадочных отложений. См. также статьи об отдельных эонах, эрах и периодах.

ГЕПА́РД, хищное млекопитающее сем. кошачьих. Самый быстрый зверь на земле (догоняя добычу, развивает скорость до 112 км/ч). Дл. тела до 150 см, выс. в холке до 100 см, дл. хвоста до 75 см, масса до 70 кг. Туловище удлинённое, голова небольшая, с закруглёнными ушами, конечности очень длинные, тонкие, сильные, лапы с невтяжными когтями (исключение для кошачьих). Мягкая, негустая шерсть песочно-жёлтая, с чёрными пятнами. Гепард встречается в саваннах и пустынях Африки. Активен в дневное время. Охотится на антилоп и других диких копытных. Способ охоты для кошачьих не характерен: он незаметно подкрадывается к жертве и, когда до цели остаётся 100–200 м, стрелой бросается в погоню, настигая её через 15–20 с после старта. Если бросок оказался неудачным, прекращает преследование. Беременность длится 84–95 сут, в помёте от 2 до 4 детёнышей. У новорождённых мех серо-голубой, без пятен, на спине пушистая грива. По мере взросления эти «младенческие» особенности исчезают. Гепарды легко переносят неволю и хорошо приручаются. В связи с уменьшением численности диких копытных – основной пищи этих хищников – и сокращением природных мест обитания гепардов осталось очень мало. Вид внесён в Красную книгу МСОП.