RSS подписка
Реклама
 
Агрономия » Ботаника и физиология растений » Надежность онтогенеза » Механизмы восстанавливающей надежности онтогенеза
Сущность восстанавливающей надежности у растений состоит в обнаружении и исправлении нарушенных элементов, что обеспечивает сохранение жизнеспособности всего растения. Системы восстанов-ления работают с высокой эффективностью. Так, по данным Гродзин-ского Д. М. [7] после облучения клеток высокими дозами гамма-радиации уже через 2–5 минут отмечается восстановление разрушен-ных полирибосом.
Обнаружение отказов осуществляется на молекулярном уровне, поскольку отказы либо вызываются, либо сопровождаются изменени-ями нуклеиновых кислот, структурных белков, ферментов, фитогор-монов и других соединений.
Важнейшими механизмами восстанавливающей надежности являются матричный синтез, репопуляция, дифференциация клеток и резервирование. Первостепенное значение матричный синтез имеет для восстановления повреждений ДНК. Так, при темновой репарации поврежденный участок узнается ферментами транскрипции. Если изменение структуры или последовательности нуклеотидов произошло в одной из цепей ДНК, то эти поврежденные участки удаляются с помощью эндо- и экзонуклеаз, а затем достраиваются заново в соответствии с информацией, хранящейся в неповрежденной комплементарной цепи ДНК. Матричный синтез обеспечивает также восстановление набора рибонуклеиновых кислот и белков. В первом случае матрицей, или копией, служит молекула ДНК, во втором – зрелая и-РНК.
Репопуляция имеет большое значение для возобновления меристе-матической активности конуса нарастания. При репопуляции вместо поврежденной инициальной клетки её роль могут взять на себя другие клетки меристемы.
На уровне целостного растения большое значение для восстановления жизнеспособности имеет дифференциация клеток основной паренхимы, что приводит к образованию вторичного камбия и раневой меристемы. Возникновение травматических тканей защищает растение от проникновения инфекции в случае повреждения стебля и ветвей.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:11 | Комментариев (0)
Агрономия » Ботаника и физиология растений » Надежность онтогенеза » Механизмы стабилизирующей надежности онтогенеза
Важнейшими механизмами стабилизирующей надежности являют-ся резервирование, гетерогенность и приспособительные отказы.
Резервирование – это создание некоторого запаса структурных элементов или функциональных возможностей. Благодаря резервированию возникает возможность параллельного или параллельно-последовательного соединения элементов системы, которые обеспечивают большую вероятность оставления потомства. Резервирование может быть нагруженным и ненагруженным. При нагруженном резервировании все резервные элементы находятся в одинаковом режиме работы. Например, в режиме нагруженного резервирования работают многочисленные хлоропласты в клетках ассимиляционной паренхимы, митохондрии и некоторые другие органоиды. Когда элементы не включены в работу и, следовательно, не подвержены отказам, резервирование считается ненагруженным. Примером тому может быть резервирование запасных питательных веществ – углеводов, белков и липидов, которые временно выводятся из метаболизма.
Однако, следует иметь в виду, что резервирование не является безальтернативным механизмом системы надежности. Резервирование имеет приспособительное значение и осуществляется до достижения максимального функционального эффекта. Об этом свидетельствует изменчивость признаков в полиплоидных рядах растений. Например, в естественных условиях в роде Triticum L. имеются диплоидные (2n=14), тетраплоидные (2n=28) и гексаплоидные (2n=42) виды. По мере увеличения числа хромосом габитус растений и интенсивность семенного размножения, как правило, усиливаются. Однако, дальнейшее увеличение набора хромосом у синтетических видов до уровня октоплоидов (2n=56) не дает преимуществ в размножении. Очевидно, у растений существует оптимальный уровень резерви-рования, который корректируется в ходе эволюции в соответствии с изменением условий обитания. В этом отношении показателен пример эволюции покрытосеменных, когда наблюдается уменьшение числа частей и членов цветка.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:11 | Комментариев (0)
Агрономия » Ботаника и физиология растений » Надежность онтогенеза » МЕХАНИЗМЫ СИСТЕМЫ НАДЕЖНОСТИ ОНТОГЕНЕЗА
Конечная цель онтогенеза – образование потомства, достигается при условии безотказной работы всех структурных и функциональных элементов растительного организма, а также их эффективного восстановления в случае отказа. В связи с этим надежность онтогенеза растений разделяют на две важные составные части. Первую можно назвать стабилизирующей надежностью, а вторую – восстанавли-вающей.
Стабилизирующая надежность связана с устойчивостью к неблаго-приятным условиям среды. Сюда относятся устойчивость к высоким и низким температурам, радиоустойчивость, устойчивость к возбуди-телям заболеваний и другим неблагоприятным факторам. Примеры устойчивости растений поразительны. Так, некоторые сине-зеленые водоросли переносят дозы ионизирующей радиации до 2 млн. рад, они могут обитать в горячих водах гейзеров на Камчатке. Лишайники, поселяясь на скалах, переносят длительное обезвоживание и высокие температуры субстрата. У высших растений удивительной устой-чивостью отличаются ксерофиты пустынь и Крайнего Севера. Устой-чивость растений естественных фитоценозов как правило выше, чем у культурных видов, формировавшихся под влиянием искусственного отбора на продуктивность и качество продукции.
Стабилизирующая надежность обеспечивается структурной и функциональной организацией клеток и всего растительного организма.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:09 | Комментариев (0)
Агрономия » Ботаника и физиология растений » Надежность онтогенеза » ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ НАДЕЖНОСТИ ОНТОГЕНЕЗА У РАСТЕНИЙ
Поддержание жизнеспособности растений в пределах нормы реакции обеспечивается системой надежности онтогенеза, которая представляет собой совокупность биохимических, физиологических и структурных приспособлений, обеспечивающих безотказную реализацию генетической программы индивидуального развития и преемственность поколений в пределах вида.
Надежность растительного организма имеет сходство с надежностью технических систем – машин и механизмов, но в то же время существенно от нее отличается. Сходство определяется:
- системностью;
- взаимосвязью элементов;
- долговечностью;
- сроком службы;
- наличием предельного состояния;
- возможностью отказов;
- способностью восстановления нарушений.
Системность. Растение как система состоит из иерархически соподчиненных элементов – функционально активных составных частей. Такими частями являются клетки, ткани, анатомические структуры, вегетативные и генеративные органы. На уровне вида составными частями системы являются популяции и отдельные растения.
Взаимосвязь элементов. Взаимосвязь составных частей является условием безотказной работы целостного растительного организма. В технике известно три типа соединения элементов: последовательное, параллельное и последовательно-параллельное. При последовательном соединении система работает при исправном состоянии всех элементов.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:09 | Комментариев (0)
Агрономия » Ботаника и физиология растений » Надежность онтогенеза » ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ СРЕДЫ НА ОНТОГЕНЕЗ РАСТЕНИЙ
Понятие среда обитания растений имеет широкий смысл. Он включает в себя всю совокупность абиотических и биотических факторов, постоянно или временно влияющих на онтогенез растения. К абиотическим относятся факторы неживой природы естественного и техногенного происхождения. Факторами естественного происхож-дения являются физико-химические параметры почвы, воды и воздуха; спектральный состав, интенсивность и продолжительность солнечного освещения растений в течение суток и всего периода вегетации; интенсивность электромагнитных излучений и др. Техногенные абио-тические факторы связаны с процессами, индуцируемыми человеком и выходящими из под его контроля. Сюда можно отнести изменения радиационного фона земли вследствие испытаний ядерных устройств и катастроф на ядерных реакторах; водного режима почв в местах осушения болот и выпрямления русел малых рек и ручьев; химичес-кого состава почвы, воды и воздуха в результате нарушения производ-ственных процессов в промышленности и сельском хозяйстве.
К биотическим факторам среды относится влияние одних живых организмов на другие. Растения могут подвергаться воздействию вирусов, бактерий, грибов, животных, человека, а также других растений. При этом могут возникнуть многочисленные формы биотических связей. Воздействие других живых организмов на растения объясняется в первую очередь тем, что растения, являясь автотрофами, производят в течение жизни большое количество разнообразных органических соединений, которые представляют собой питательную среду для микроорганизмов и ценные компоненты корма для животных. Для сельскохозяйственных растений большую опасность представляют возбудители вирусных и грибных заболеваний, растительноядные насекомые. Например, для условий Беларуси актуальны проблемы борьбы с фитофторой картофеля, колорадским жуком. В то же время минерализуемые остатки микроорганизмов, грибов, растений и животных являются источником макро- и микроэлементов, а также углекислоты, необходимых для почвенного и воздушного питания растений.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:08 | Комментариев (0)
Жизнь семенных растений представляет собой совокупность генетически детерминированных биохимических, физиологических и структурных преобразований, которые начинаются в зародыше семени или в почке возобновления, протекают на протяжении формирования и развития побега или их системы и которые завершаются образованием нового поколения и естественным отмиранием организма. Из сохранившихся почек возобновления и семян образуются новые растения, что обеспечивает преемственность поколений и сохранение видов. Индивидуальное развитие организмов называется онтогенезом, а развитие особей одного вида или другого таксона в длительном ряду поколений – филогенезом, или историческим развитием. Хотя филогенез и онтогенез тесно взаимосвязаны, филогенез не является простой суммой онтогенезов. При изменении условий обитания на исторически значимых отрезках времени в популяциях видов возникают разнообразные мутации, протекают миграции и дрейф генов, рекомбинации генов родительских особей, осуществляется естественный отбор. Эти процессы приводят к сохранению наиболее приспособленных генотипов, образованию новых видов, а также таксонов более высокого уровня. В связи с этим процесс исторического развития получил название эволюция.
Индивидуальное развитие характеризуется рядом особенностей.
Во-первых, в онтогенезе сочетаются процессы роста растения и развития его составных частей. Рост – это необратимое увеличение числа, размеров и массы клеток организма. Понятие «рост» отражает количественные изменения в онтогенезе растения. В отличие от него, «развитие», по мнению профессора В.В. Полевого [1], представляет собой качественные изменения в структуре и функциональной активности растения и его частей. Развитие связано с поляризацией клеток и их дифференцировкой. Например, в результате биохимичес-ких изменений клетки основной паренхимы могут дифференциро-ваться с образованием вторичной меристемы – камбия. Другим приме-ром может служить дифференцировка апикальной меристемы побега пшеницы, приводящая к образованию и развитию генеративного органа – сложного колоса.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:05 | Комментариев (0)
В процессе индивидуального развития растения постоянно находятся под влиянием внешней среды. Они адаптированы к средовым факторам, интенсивность которых не превышает нижнего и верхнего порогов жизнеобеспечения. Нормальное развитие и воспро-изведение растений, а также восстановление их нарушенных конструк-тивных и функциональных элементов обеспечивается системой надежности онтогенеза. Механизмы этой системы обнаруживаются на всех уровнях организации у разных систематических групп растений.
Система надежности онтогенеза является относительно новым понятием в ботанике и физиологии растений. Тем не менее оно признается известными учеными в области генетики, радиоэкологии, структурной ботаники и физиологии. Оно позволяет лучше понять системность конструкции растительного организма, приспособитель-ное значение и взаимосвязь его составных элементов. В практическом отношении знание этой системы позволит студентам агрономических специальностей глубже разобраться в сущности технологических приемов, применяемых в растениеводстве.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 18:05 | Комментариев (0)
Экономика » Управление » МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ РАСПОРЯДКА ДНЯ И СМЕННЫХ РАБОЧИХ ГРАФИКОВ
Документами, регламентирующими трудовую деятельность рабочих сельскохозяйственных предприятий на протяжении суток, являются графики сменности работы и распорядок рабочего дня, которыми предусматриваются продолжительность смены, время начала и окончания рабочего дня, функциональные обязанности исполнителей, время обеденного перерыва, порядок чередования смен. В связи с особенностями сельскохозяйственного производства, наличием несовпадающих периодов производства и рабочих периодов вызывается необходимость различной продолжительности рабочего дня и чередования смен. Поэтому графики сменности и распорядок рабочего дня должны составляться с учетом напряженности сельскохозяйственных работ, продолжительности светового дня в разное время года, климатических и других условий. Вместе с тем работоспособность человека и производительность его труда подчинены общим закономерностям, требующим регламентированной длительности рабочей смены и определенного порядка чередования труда и отдыха.
Эти противоречивые стремления (с одной стороны, увеличение длительности рабочей смены в напряженные периоды полевых работ, а с другой, ограничение ее в соответствии с физиологическими потребностями человеческого организма) требуют от организаторов сельскохозяйственного производства особо тщательного подхода при разработке распорядка дня и графиков работы, чтобы найти наиболее оптимальный вариант.
Проектирование распорядка рабочего дня и сменности работы в растениеводстве должно начинаться с определения длительности смен недели по календарным периодам года. При этом общая годовая занятость не должна превышать установленного трудовым законодательством числа часов, а суточный режим труда позволял бы иметь время для нормального отдыха и удовлетворения личных потребностей Критерием при этом служат установленные физиологами труда оптимальные границы сменного и межсменного времени.
Продолжительность межсменного перерыва должна быть не менее полуторной продолжительности времени работы. Сокращение этого перерыва в напряженные периоды полевых работ временно, в виде исключения, может быть допущено, но не менее чем до 12 ч При таких условиях в течение месяца должны предусматриваться дополнительные дни отдыха, а для баланса годовой нормы отработанного времени в зимний период необходимо сокращать длительность смены до 6 ч.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 15:41 | Комментариев (0)
Экономика » Управление » РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ РЕЖИМА ТРУДА И ОТДЫХА
Работоспособность человека следует рассматривать как способность организма превращать один вид энергии в другой, изменяя и преобразовывая при этом предметы труда и природы для удовлетворения своих физиологических и психологических потребностей. Однако работоспособность не является величиной постоянной. Она изменяется под воздействием целого ряда факторов и условий производства. Например, тяжесть работ требует определенных физических усилий на протяжении соответствующего периода, сложность - умственной напряженности и т. д. Все эти явления вызывают изменения физиологических и психологических функций в организме работника, оказывают влияние на работоспособность и утомление, требуют дозирования трудовой деятельности. Эта регламентация и должна предусматриваться при разработке режимов труда и отдыха, опираться на данные биологических наук, раскрывающих психофизиологические закономерности жизнедеятельности человеческого организма в условиях производства.
Для рационального построения режимов труда существенное значение имеет оценка его напряженности. Повышение работоспособности требует от организаторов производства знать признаки утомления и его допустимые пределы в условиях социалистического производства и с учетом этого проектировать рациональные режимы труда и отдыха.
Природа утомления и характеристика его признаков базируются на нейрогенной теории, согласно которой центральная нервная система является главным и определяющим фактором в поведении работающего человека и развитии производственного утомления. Мышечная выносливость характеризуется временем, в течение которого может производиться работа и сохраняться устойчивость ее выполнения на требуемом уровне. Напряжение на уровне максимальной мышечной силы поддерживается кратковременно, поэтому выносливость практически определяется тем временем, в течение которого человек может сохранять определенный темп работы. Наукой и практикой установлено, что работоспособность на протяжении рабочего дня характеризуется тремя периодами.
Первый период - врабатываемость, или вхождение в работу. В это время происходит адаптация организма, его приспособление к условиям производства. Постепенно уменьшается влияние побочных факторов на нервно-психическое состояние работника, действовавших на него до начала работы. Входит в определенный ритм напряженность основных функций жизнедеятельности организма- дыхание, пульс, артериальное давление, внимание, темп движений и т. д., что приводит к повышению работоспособности до определенного максимального уровня.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 15:39 | Комментариев (0)
Экономика » Управление » ПОНЯТИЕ "РЕЖИМЫ ТРУДА И ОТДЫХА"
Различают внутрисменный, суточный, недельный, месячный и годовой режимы труда и отдыха. Каждому из них присущи определенные особенности, но все они в целом должны обеспечивать наивысшую работоспособность и гармоничное сочетание личных и общественных интересов. Внутрисменный режим труда и отдыха характеризуется порядком чередования времени труда и отдыха в течение рабочей смены или рабочего дня. Наблюдения за использованием времени показывают, что в течение рабочего дня, кроме обеденного перерыва, имеются и другие остановки в работе. Одни более длительные - 5 - 10 мин и более, другие менее длительные - несколько секунд. Исследования физиологов показали, что ликвидация этих перерывов ведет к значительной утомляемости работающего, а следовательно, к снижению производительности труда. Поэтому чередование кратковременных перерывов с длительными отрезками времени в работе является не только оправданным, но и необходимым. Для сохранения работоспособности в течение всего рабочего дня большое значение имеют характер, распределение и продолжительность перерывов. Обеденный перерыв необходим для предупреждения утомления и восстановления энергии, израсходованной в процессе труда. При установлении времени и продолжительности обеденного перерыва необходимо учитывать, что наиболее целесообразно деление рабочего дня на две равные части. Смещение обеденного перерыва ближе к началу работы или, наоборот, к ее окончанию нерационально. В первом случае обеденный перерыв может совпасть со временем наибольшей производительности труда, во втором - слишком долго будет снижаться производительность труда и достигнет настолько низкого уровня, что после обеденного перерыва не останется времени для достижения вновь высокой выработки. Высокая работоспособность и производительность труда во многом зависят от физиологически обоснованных перерывов. Научные учреждения рекомендует для предупреждения снижения почасовой выработки вводить на работах, требующих нервного напряжения и внимания, более частые, но короткие (3 - 5 мин) перерывы, на тяжелых работах, связанных с большим физическим напряжением, более длительные (до 10 мин). Наиболее рациональное количество перерывов и их продолжительность можно установить опытным путем. Для этого при помощи фотохронометража выявляют динамику выработки за каждые 30 мин работы на протяжении всей смены.
Автор: Admin | Добавлено: 28-12-2011, 15:32 | Комментариев (0)