Болезни - инструмент естественного отбора

Еще в школе на уроках биологии мы узнали о естественном отборе в природе.  Я напомню, что нам рассказывали в школе, вдруг кто-то забыл

Естественный отбор — это процесс отбора генотипов особей, наиболее приспособленных к данным условиям среды, и устранения генотипов особей, менее приспособленных к данным условиям.

Естественный отбор является движущей силой эволюции.
Приспособленность к конкретным условиям существования формируется только благодаря действию естественного отбора.
Естественный отбор является следствием борьбы за существование.
Более приспособленные к данным условиям среды особи чаще выживают и оставляют больше потомков, чем менее приспособленные.
Естественный отбор имеет два аспекта:
• отбор на выживание: различное выживание особей с разными генотипами и фенотипами;
• репродуктивный отбор (половой отбор): возможное участие данной особи в размножении.
Эти два аспекта отбора могут не совпадать, например стерильный гибрид может обладать повышенной жизнеспособностью.

Естественный отбор — направляющая сила эволюционного процесса.
Естественный отбор обеспечивает приспособление живых организмов к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Все живые организмы из поколения в поколение проходят суровую проверку по всем мельчайшим деталям их строения, функционирования всех их систем в разнообразных условиях. Эта проверка и есть борьба за существование. Только те, кто выдержал эту проверку, оказываются отобранными и дают начало следующему поколению.

Факторы, влияющие на эффективность естественного отбора
• интенсивность отбора (доля особей, доживших до половой зрелости и участвующих в размножении). Чем меньше эта доля, тем больше интенсивность отбора. Если, например, из 10 000 особей в каждом поколении выживают и размножаются только 100 самых крупных, то средний размер особей в этой популяции растет гораздо быстрее, чем в случае более мягкого отбора, когда, например, половина всех особей в популяции участвует в размножении. Интенсивность отбора варьирует в широких пределах в зависимости от вида и экологической ситуации. Однако она никогда не бывает нулевой;
• изменчивость (количество разновидностей аллелей в популяции (аллели — материал для отбора)). Если все особи в популяции совершенно одинаковы, то даже в условиях жесткой борьбы за существование все они имеют равные шансы уцелеть или погибнуть. Жизнь и размножение каждой такой особи зависит от случая. Из поколения в поколение генетический состав этой популяции будет оставаться неизменным.
Важнейшим свойством естественного отбора является его способность накапливать и совмещать полезные аллели. Отбор действует в каждом поколении, и в каждом поколении он начинается не с «чистого листа», а с того состояния популяции, в которое она была приведена в результате предыдущего цикла отбора.
Если в какой-то популяции из года в год высокие растения получают преимущество в выживании и размножении, то поколение за поколением в этой популяции растет количество высоких особей и увеличивается средний размер особей.

Результаты действия естественного отбора аккумулируются, накапливаются из поколения в поколение. Все новые и новые аллели возникают в популяции за счет мутационного процесса. Каждая мутация случайна, но ее носители регулярно отбираются и размножаются в популяции, если она хоть чуть-чуть повышает приспособленность ее носителей.

Например, если критерием приспособленности в данной популяции является высота растения, то отбор подхватывает все аллели, которые тем или иным способом работают на этот признак — увеличивают скорость роста, эффективность использования солнечного света, воды и других ресурсов.
Способностью отбора накапливать и совмещать полезные аллели и удалять вредные обусловлена и постепенность эволюции, и возникновение изумительно сложных органов, форм и функций. Самые сложные приспособления в строении, функциях и поведении живых организмов сформировались постепенно путем систематического отбора случайно возникающих мутаций. Объектами отбора всегда являются отдельные особи (точнее, их гены, сохраняющиеся в ряду поколений), а не популяции и не виды. Ни одно приспособление, сколь угодно полезное для вида, не сможет быть подхвачено естественным отбором и распространиться в популяции, если оно вредно для конкретных особей и для воспроизведения их генов. При этом альтруистическое поведение чаще всего проявляется в отношении родственных организмов, что объясняется наличием у родственников общих генов (например, половина ваших генов — общая с каждым из родителей). 

Формы естественного отбора
• стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака.
Происходит при постоянных условиях окружающей среды.
Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.
Примеры:
• сохранение особей со средней плодовитостью. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. Малое количество птенцов ведет к уменьшению количества потомков с родительскими признаками. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью;
• выживание детенышей со средним весом. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом;
• сохранение реликтовых видов: латимерии, галапагосских черепах, гаттерии и др.

• движущий отбор — форма естественного отбора, благоприятствующая только одному направлению изменений признака и не поддерживающая все остальные.

В результате в популяции от поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определенном направлении.
Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или при приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определенном направлении, перемещая соответственно и норму реакции.

Примеры:
«Индустриальный меланизм английских бабочек»: резкое повышение доли меланистических (имеющих темную окраску) особей в тех популяциях бабочек, которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц. В XX в. в ряде районов доля темноокрашенных бабочек достигла 95 %, в то время как впервые темная бабочка была отловлена в 1848 г.

В природе процесс идет медленно: у позвоночных — около полумиллиона лет.
Искусственный отбор является, по сути, ускоренным движущим отбором. Чтобы вывести новую породу кур, требуется 3 — 6 лет, а чтобы получить расу (форму) насекомых, устойчивых к ядохимикатам, достаточно обработать поле и среди массы погибших насекомых найти единицы выживших. От них и возьмет свое начало новая форма.
Провеивая семена культурных злаков, человек отделял семена сорняка погремка большого, у которых было крыло. В результате изменчивости на полях остались сорняки с бескрылыми семенами, т. к. их отвеять было невозможно, они оставались в семенном материале и размножались в посев.
• дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, благоприятствующая двум или нескольким направлениям изменчивости, но не благоприятствующая промежуточному состоянию признака.
При действии дизруптивного отбора внутри популяции возникает полиморфизм — несколько отчетливо различающихся фенотипических форм. При снижении возможности скрещивания между такими популяциями в результате изоляции друг от друга происходит их дальнейшая дивергенция (расхождение признаков), вплоть до обособления в качестве новых видов.
Иногда дизруптивный отбор рассматривают как частный случай движущего отбора, поскольку обе эти формы отбора приводят к изменению фенотипического облика популяций в противоположность стабилизирующему отбору.

Примеры.
Мальки окуней питаются мальками других видов рыб. При отсутствии корма, необходимого для подрастающей молоди, в популяции окуней могут сохраниться только «карлики» (особи с резко замедленным ростом, которые длительное время могут питаться планктонными ракообразными) и «гиганты» (особи, способные уже к концу первого года жизни питаться мальками окуней своего же поколения). При такой ситуации в водоеме в течение ряда лет в результате дизруптивного отбора возможно формирование двух рас окуней — «гигантов» и «карликов».
Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают все лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка — ранне- и позднецветущая.

А теперь вернемся к животному миру и человеку.
Больное и старое животное в суровом мире естественной природы имеет мало шансов на выживание.  Чаще всего именно такие особи становятся добычей хищников или еще в живом виде, или в виде трупа (для стервятников) и завершают процесс кругооборота пищевой цепочки живой природы.

Не совсем так происходит у человека.  В процессе эволюции человек отошел от естественного отбора.  Вначале более крепкие физически люди, как и в животном мире, получали больше пищи и у них было больше шансов выжить в суровых условиях первобытно-общинного строя. Но потом появились лекари, и даже у не очень крепких людей появились шансы. И чем дальше развивалась медицина, тем  больше шансов жить было не у очень крепких особей рода человеческого.   А они рожали еще менее крепких потомков, и род человеческий становился все более  хлипким, особенно в так называемых цивилизованных странах.  Высокая младенческая смертность многие века была естественным отбором, чтобы слабые дети не давали потомство, и даже не доживали до взрослого состояния. 
Поэтому сейчас в большинстве видов спорта побеждают люди из стран, которых не так давно коснулась цивилизация с более развитой медициной.

Это касается и стран Африки, где много крепких людей, и некоторых других регионов планеты. Но в природе все должно быть сбалансировано, в том числе и  умных людей, иначе эволюция человечества  остановится.  И когда техника достигла такого развития, когда все меньше ценится труд физический,  появились болезни, которые стали уносить большое количество людей в мир иной. К ним относят так называемые особо опасные инфекции – холера, чума, черная оспа.  Когда человечество научилось бороться с ними или,  по крайней мере, загнать их в лаборатории, на свет появлялись другие инфекции. Тот же СПИД, причем он наибольше развитие получил в странах Африки и среди лиц нетрадиционной сексуальной ориентации. Это ведь тоже не дают здорового поколения. Природу, в отличие от человека, не обманешь.

Не может человек и нарушать законы природы, например, искусственным путем сокращать количество  больных теми или иными болезнями, чтобы не тратить на них ресурсы. Самый яркий пример этого был во времена фашистской Германии, когда умертвили всех психических больных в надежде вырасти более здоровое в психическом плане поколение. Но через пару десятков лет удельный вес психических больных вернулся к прежним цифрам.

Сейчас, когда народа на Земле расплодилось столько, что всех досыта невозможно накормить, появились вирусные болезни, которые лечить с помощью медицинских препаратов невозможно, остается уповать только на индивидуальный иммунитет, который  и ответит на вопрос, кто останется жить, а кто нет.  Конечно, в ряду тех, кому природой предписано покинуть этот мир, в большом количестве люди пожилые и хворые.

Если в 2000-м году в десятке основных причин, по которым умирали люди, было только четыре заболевания, не передающихся контактным путем, то в 2019-м их было уже семь.

«Эти новые оценки — еще одно напоминание о том, что нам нужно срочно усилить профилактику, диагностику и лечение неконтагиозных болезней, — подчеркнул глава ВОЗ Тедрос Аданом Гебреисус. — Они также говорят о том, насколько важно радикально улучшить систему первичной медико-санитарной помощи … которая очевидно составляет основу всего — от борьбы с неинфекционными болезнями до работы в условиях глобальной пандемии».

ВОЗ также заключает, что по сравнению с 2000-м годом средняя продолжительность жизни в мире выросла на 6 лет: сейчас она составляет более чем 73 года, а 20 лет назад — около 67-ми. При этом только пять из этих дополнительных шести лет жизни люди проводят, оставаясь здоровыми.

Исследование основано на данных, собранных до пандемии коронавируса, и не отражает, как распространение инфекционного заболевания Covid-19 повлияло на общие тренды последних лет.

Основные причины смерти в мире (2019 год)
• 1. Ишемическая болезнь сердца
• 2. Инсульт
• 3. Хроническая обструктивная болезнь лёгких
• 4. Инфекции нижних дыхательных путей (инфекционное заболевание)
• 5. Неонатальные заболевания (инфекционное заболевание)
• 6. Раковые заболевания трахеи, бронхов и легких
• 7. Болезнь Альцгеймера и другие формы деменции
• 8. Диарея (инфекционное заболевание)
• 9. Сахарный диабет
• 10. Болезни почек

Убийца номер один
Основной причиной смертности в мире остается ишемическая болезнь сердца — на нее приходится 16% всех смертей в мире. При этом за последние 20 лет число летальных исходов от этой болезни выросло более чем на 2 млн до почти 9 млн в год.
Неонатальные заболевания — на пятом месте общемирового списка ВОЗ, но в странах с низким уровнем дохода они остаются главной причиной смерти.
Впрочем, как отмечает организация, за последние годы смертность при рождении резко снизилось: в 2019 году умерли 2 млн новорожденных младенцев, то есть на 1,2 млн меньше, чем в 2000-м. И это сказывается на показателях средней продолжительности жизни. Но насколько здоровые люди живут ныне на Земле – большой вопрос.

В число десяти главных причин смерти теперь также вошла болезнь Альцгеймера и другие виды деменции, при этом в Европе и Америке они оказались на третьем месте в списке. Эксперты ВОЗ подчеркивают, что от таких болезней больше страдают женщины: на них приходится 65% летальных исходов.
За прошедшие два десятилетия на 70% возросла смертность от диабета — в первую очередь, у мужчин.
Самый сильный прирост был в странах Ближнего Востока.

Инфекционные заболевания
Данные ВОЗ показывают, что в целом за последние годы мир стал намного лучше справляться с инфекционными заболеваниями по сравнению с показателями 2000-го года. Такие болезни, как туберкулез и ВИЧ/CПИД, ушли из первой десятки причин смертности в среднем по миру, хотя в африканских, азиатских и других странах с низким доходом они остаются серьезной угрозой для жизни

Самыми опасными инфекционными заболеваниями остаются болезни нижних дыхательных путей, в том числе вирусная пневмония (именно она чаще всего является причиной смерти при Covid-19). В 2019-м эти болезни оказались четвертой причиной смертности в мире (от них скончались 2,6 млн человек), но по сравнению с 2000-м годом число умерших оказалось на 460 тыс. ниже.

В заявлении ВОЗ также отмечается, что ее следующий доклад «будет содержать оценки прямого и косвенного влияния пандемии Covid-19 на смертность и заболеваемость».

В числе других серьезных причин смертности в мире за 2000;2019-е годы ВОЗ отмечает дорожно-транспортные происшествия, особенно в Африке и на Ближнем Востоке. 75% жертв ДТП — мужчины, говорится в докладе.

Особое внимание авторы доклада также уделяют числу американцев, умирающих от наркотиков. Это единственный регион в мире, в котором эта причина смертности оказалась в первой десятке. Как известно, употреблять марихуану можно в нескольких штатах США, но сейчас собираются принять федеральный закон, разрешающий прием марихуаны во всей стране.

COVID-19 не только поражает внутренние органы, но и провоцирует тяжелые аутоиммунные заболевания, предупреждают врачи из Университетской больницы Роберта Вуда Джонсона в США. Болезнь оказалась способна провоцировать рецедивы синдрома Гийена — Барре. Подробности врачи описали в статье в журнале Pathogens.

COVID-19 способен вызывать множество разнообразных последствий, но наиболее распространенное из них — повышенное артериальное давление, сообщает врач иммунолог-аллерголог Владимир Болибок.
«Это тенденция к повышению артериального давления из-за снижения эластичности сосудистых стенок по всему организму», — пояснил он.
По словам врача, неясно до сих пор, в какой орган человека может попасть коронавирус. И непонятно, будут ли последствия для организма кратковременными или долговременными.
«Пострадать может весь организм. И что с этим делать — пока не знает, наверное, никто», — подчеркнул Болибок.
А самыми распространенными неврологическими последствиями инфекции являются инсульт, а также энцефалит — воспаление тканей головного мозга. При этом такие симптомы могли появиться у разных групп населения, в том числе у молодых людей.

На сегодня коронавирус поразил свыше 70 миллионов человек на земном шаре, 1,7 миллиона умерло. Подавляющее большинство умерших - люди пожилого возраста, страдающие  хроническими заболеваниями. До пандемии коронавируса современная медицина продлевала им жизнь, а новый вид вируса ускорил их смерть.  Они и так бы умерли, но позже.  Так что в данном случае вирус сыграл роль сильного и мощного волка, которых охотился за слабыми животными в естественных условиях живой природы.

На днях я слушал беседу врача-инфекциониста о коронавирусе. Она сказала, что ей лекцию в институте про коронавирус читали еще в 1978 году. Т.е. заболевание было, но не носила такого массового характера. Почему? Вот мнение этого врача.

Мы живем в микромире, вокруг нас микробы, бактерии, вирусы самые разные. В середине прошлого века основной урон человечеству был от бактериальных заболеваний.  С изобретением пенициллина бактерии удалось победить. Но свято место не бывает. Место бактерий занял вирус гриппа.  С помощью прививок человечество снизило смертность от гриппа в разы. Но вместо вируса гриппа появился коронавирус, смертность от которого намного выше, чем от простого гриппа. По мнению этой ученой дамы, окончательно побеждать коронавирус не надо, на смену ему придет более страшные вирусы. И вот первые ласточки в пользу этого мнения.

2020 год навсегда войдет в историю человечества, причем отнюдь не благодаря хорошим событиям. Казалось бы, вот-вот он закончится и можно расслабиться, но нет. В Японии зафиксировали вспышку высокопатогенного птичьего гриппа.

Префектура Сига стала десятой по счету, где происходит экстренное уничтожение птиц. По данным информационного агентства Kyodo, первые случаи были выявлены в начале ноября. С тех пор прошло почти полтора месяца. За это время было уничтожено около 2 миллионов кур.

Заболевание вызывает большие опасения у японских вирусологов. Они предупреждают граждан, что оно обладает весьма высокой патогенностью

. На прошлой неделе об опасности вспышки птичьего гриппа N5H8 с высоким уровнем патогенности заговорили  во Франции. Правительство страны предупредило весь мир и ВОЗ о его вспышке. Французские вирусологи назвали его «колоссальной угрозой» и это не удивительно, ведь уровень смертности от него оценивается в 35-45%.

Важно подчеркнуть, что не так давно вирусологи и ученые назвали коронавирусную инфекцию «разминкой и тренировкой» перед следующей по-настоящему смертельной эпидемией. По их мнению, таковой должна стать пандемия свиного или птичьего гриппа. Ученые называют серьезным гриппом с высоким уровнем смертности тот, у которого будет две мутации.

 Одна из них — это передача инфекции от птицы или свиньи человеку, а вторая – передача вируса между людьми. В прошлом ноябре сотрудники университета Джона Хопкинса провели семинар, на котором разработали будущую эпидемию. Они пришли к выводу, что причиной станет грипп, разнесенный по миру. Он поразит две трети человечества. По результатам моделирования, эпидемия унесет жизни 65 миллионов человек и нанесет экономический ущерб в 700 миллиардов долларов.