Текст книги "Энциклопедия «Биология» (с иллюстрациями)"

В течение тысячелетий при разведении домашних животных и культурных растений человек пользовался добытыми на основании опыта сведениями о передаче от поколения к поколению хозяйственно-полезных признаков. Однако первые научные представления о сущности явлений наследственности и изменчивости появились лишь во 2-й пол. 19 в. В 1865 г. Г. Мендель сообщил результаты своих опытов по скрещиванию сортов гороха и сформулировал закономерности наследования «зачатков» (позднее их назвали генами), определяющих альтернативные признаки. Эта работа была понята и оценена только в 1900 г., когда законы Менделя независимо друг от друга заново открыли трое учёных. С этого момента началось бурное развитие генетики, подготовленное достигнутыми в кон. 19 в. успехами цитологии (выяснение механизмов митоза и мейоза, гипотеза о роли клеточного ядра в наследственности, теоретические работы А.Вейсмана и др.). В первой трети 20 в. была выявлена роль мутаций в наследственной изменчивости, а также получены первые результаты по искусственному мутагенезу. Т.Х. Морган и его ученики создали хромосомную теорию наследственности. Плодотворно развивалась генетика и в нашей стране: Н.И. Вавилов открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, были выполнены выдающиеся работы по изучению сложного строения гена, установлена роль мутационного процесса в эволюции природных популяций, что позволило объединить закономерности генетики с дарвинизмом. Крупных успехов отечественные учёные достигли в частной генетике растений и животных. Вместе с тем неясным оставался один из самых принципиальных вопросов – вопрос о химической природе генетического материала – «вещества наследственности». Наконец, в 1944 г. экспериментально было доказано, что этим веществом у бактерий являются нуклеиновые кислоты, точнее – дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК. Начавшееся с сер. 20 в. широкое применение в генетических исследованиях методов и идей химии, физики и математики привело к возникновению молекулярной генетики и, несколько шире, молекулярной биологии. Датой рождения последней обычно считают 1953 г., когда Дж. Уотсон и Ф. Крик не только установили структуру ДНК (предложили модель т.н. двойной спирали), но и объяснили биологические функции этой гигантской молекулы (а значит, и свойства наследственности и изменчивости) её химическим строением.

Следующими достижениями стали установление принципов работы генетического кода (1961—1965), выяснение различных аспектов организации и функционирования генетического материала у разных групп организмов, создание генной инженерии. В самом начале 21 в. международная группа учёных завершила многолетнюю работу по расшифровке генома человека.

Генетика внесла огромный вклад в решение многих проблем сельского хозяйства, медицины, микробиологиче-ской и фармацевтической промышленности. Все шире её методы используются в криминалистике, палеонтологии, истории. Без учёта генетических закономерностей невозможно понимание фундаментальных свойств жизни, характера её эволюции на Земле. Таким образом, генетика остаётся одной из наиболее перспективных и быстро развивающихся отраслей биологии.

ГЕНЕТИ́ЧЕСКИЙ КОД, способ записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности образующих эти кислоты нуклеотидов. Определённой последовательности нуклеотидов в ДНК и РНК соответствует определённая последовательность аминокислот в полипептидных цепях белков. Код принято записывать с помощью заглавных букв русского или латинского алфавита. Каждый нуклеотид обозначается буквой, с которой начинается название входящего в состав его молекулы азотистого основания: А (А) – аденин, Г (G) – гуанин, Ц (С) – цитозин, Т (Т) – тимин; в РНК вместо тимина урацил – У (U). Каждую аминокислоту кодирует комбинация из трёх нуклеотидов – триплет, или кодон. Кратко путь переноса генетической информации обобщён в т.н. центральной догме молекулярной биологии: ДНК ` РНК f белок.

В особых случаях информация может переноситься от РНК к ДНК, но никогда не переносится от белка к генам.

Реализация генетической информации осуществляется в два этапа. В клеточном ядре на ДНК синтезируется информационная, или матричная, РНК (транскрипция). При этом нуклеотидная последовательность ДНК «переписывается» (перекодируется) в нуклеотидную последовательность мРНК. Затем мРНК переходит в цитоплазму, прикрепляется к рибосоме, и на ней, как на матрице, синтезируется полипептидная цепь белка (трансляция). Аминокислоты с помощью транспортной РНК присоединяются к строящейся цепи в последовательности, определяемой порядком нуклеотидов в мРНК.

Из четырёх «букв» можно составить 64 различных трёхбуквенных «слова» (кодона). Из 64 кодонов 61 кодирует определённые аминокислоты, а три отвечают за окончание синтеза полипептидной цепи. Так как на 20 аминокислот, входящих в состав белков, приходится 61 кодон, некоторые аминокислоты кодируются более чем одним кодоном (т. н. вырождённость кода). Такая избыточность повышает надёжность кода и всего механизма биосинтеза белка. Другое свойство кода – его специфичность (однозначность): один кодон кодирует только одну аминокислоту.

Кроме того, код не перекрывается – информация считывается в одном направлении последовательно, триплет за триплетом. Наиболее удивительное свойство кода – его универсальность: он одинаков у всех живых существ – от бактерий до человека (исключение составляет генетический код митохондрий). Учёные видят в этом подтверждение концепции о происхождении всех организмов от одного общего предка.

Расшифровка генетического кода, т.е. определение «смысла» каждого кодона и тех правил, по которым считывается генетическая информация, осуществлена в 1961—1965 гг. и считается одним из наиболее ярких достижений молекулярной биологии.

ГЕНЕ́ТЫ, род виверровых. Включает 9—10 видов. Дл. тела 42—58 см, масса 1—3 кг. Окрас светлый с тёмными пятнами, образующими на морде маску, а на спине – ремень. Хвост украшен поперечными чёрными и белыми кольцами. Когти полувтяжные. Активны генеты по ночам. Хорошо лазают по деревьям и охотятся как в кронах деревьев, так и на земле. Питаются мелкими млекопитающими, птицами, рыбой, насекомыми. Ведут одиночный образ жизни. В выводке 2—4 детёныша, они рождаются покрытыми шерстью, но слепыми и глухими. Воспитывает потомство только самка. Охотничьи навыки – врождённые. Территорию помечают запахом. Выделения запаховых желёз (мускус) используют в парфюмерной промышленности.

ГЕНИТА́ЛИИ, наружные половые органы.

ГЕ́ННАЯ ИНЖЕНЕ́РИЯ(генетическая инженерия), совокупность методов молекулярной генетики, направленных на искусственное создание новых, не встречающихся в природе сочетаний генов. Те или иные чужеродные для данного организма гены вводят в его клетки и встраивают в его геном с различными целями: для изучения строения и функций генетического аппарата, для эффективной наработки продукта данного гена (напр., гормона или антибиотика), для придания организму-хозяину каких-либо желаемых свойств (напр., для сельскохозяйственных растений и животных – большей продуктивности или большей устойчивости к инфекциям или паразитам), для замещения (компенсации) генов, дефекты которых вызывают наследственные заболевания, и др.

Генно-инженерная технология использует всё разнообразие сложных и тонких методов современной генетики, позволяющих работать с ничтожными количествами генетического материала. Основные этапы и операции генной инженерии включают: выделение из клеток ДНК, содержащей нужный ген; разрезание ДНК на мелкие фрагменты с помощью специальных ферментов; соединение фрагментов ДНК с т.н. векторами, обеспечивающими проникновение в клетку; клонирование (размножение) нужного гена; создание рекомбинантной (гибридной) ДНК из участков ДНК (генов) разного происхождения; введение (микроинъекция) генетического материала в культивируемые клетки организма-хозяина или в его яйцеклетку.

После того как в нач. 70-х гг. 20 в. был разработан метод получения рекомбинантных ДНК, чужеродные гены стали вводить в клетки бактерий, растений и животных. Такие организмы получили название трансгенных. Очень быстро генная инженерия нашла практическое применение как основа биотехнологии. Уже в 80-е гг. 20 в. с помощью бактериальных клеток, в которые вводили гены человека, ответственные за синтез гормонов инсулина и соматотропина и антивирусного белка интерферона, было налажено производство этих важных для медицины препаратов. В мощную индустрию превратилось получение и разведение используемых в сельском хозяйстве трансгенных растений и трансгенных животных.

Большинство учёных связывает с развитием генной инженерии решение таких сложных проблем, как обеспечение человечества продовольствием и энергией, успешную борьбу с болезнями и с загрязнением окружающей среды. Вместе с тем высказываются опасения, что ничем не ограниченные генетические эксперименты и широкое использование в пищу трансгенных организмов может привести к непредсказуемым последствиям и спорно с точки зрения традиционной морали и этики.

ГЕНО́М, характерный для каждого вида организмов гаплоидный (одинарный) набор хромосом; совокупность всех генов (всей ДНК), заключённых в гаплоидном наборе. Термин «геном» относят и к генетическому материалу бактерий (прокариот) и вирусов, представленному одной молекулой ДНК или РНК. В геном эукариот не включают ДНК митохондрий и других органоидов цитоплазмы.

Размер генома, определяемый количеством ДНК (измеряется числом пар, образующих ДНК нуклеотидов, или в единицах массы), изменялся в ходе эволюции и различен у разных групп организмов. Геном бактерий состоит в среднем из 106 пар нуклеотидов, грибов – из 107 пар, геном большинства животных и многих растений – из 109 нуклеотидных пар. У значительной части семенных растений, а также у саламандр и некоторых древних рыб он достигает размера в 1010 пар нуклеотидов. Геном человека включает примерно 3 млрд. (3·109) пар нуклеотидов. Хотя у более продвинутых групп геном обычно больше, чем у их эволюционных предшественников, прямого и однозначного соответствия между сложностью организма и размером генома нет.

Клетки диплоидных организмов содержат два генома – один от «отца», другой от «матери». Но в природе, чаще у растений, встречаются виды, у которых хромосомный набор представлен несколькими геномами. Это явление – полиплоидию – можно вызвать искусственно. Путём гибридизации разных видов получают организмы – аллополиплоиды, в клетках которых одновременно присутствуют геномы разных видов.

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 °С. 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.

Гепати́ты вирусные, инфекционные болезни, вызываемые вирусами А, В и С. Характеризуются поражением печени, протекают с явлениями интоксикации и часто с желтухой.

Гепатитом А болеют преимущественно дети в возрасте от 4 до 15 лет в осенне-зимний период в коллективах (детских садах, школах, интернатах). Источник инфекции – больной гепатитом человек или вирусоноситель. Возбудитель выделяется из организма через кишечник в инкубационном (скрытом) периоде и в самом начале болезни. Здоровые заражаются через воду, продукты питания, предметы обихода. Инкубационный период в среднем 3—4 недели. Затем у ребёнка повышается температура, наблюдаются головная боль, тошнота, рвота, боли в животе. Появляется желтушная окраска кожи, слизистых оболочек, склер, печень увеличивается в размерах, моча становится тёмной, кал обесцвеченным. Желтуха длится до 2 недель. Полное выздоровление наступает через 2—3 мес. Развивается пожизненный иммунитет. Лицам, находившимся в контакте с больным, вводится гамма-глобулин.

Гепатит В отличается от гепатита А и С высокой устойчивостью вируса к физическим и химическим факторам и механизмом его передачи здоровому человеку. Болеют взрослые. Заражение происходит через кровь при использовании недостаточно стерилизованных медицинских инструментов, при переливании крови или её препаратов, при различных манипуляциях (бритье, маникюре, нанесении татуировки), при сексуальных контактах. Крайне высока опасность заражения наркоманов, для которых гепатит В типичное заболевание. Инкубационный период от 1 до 3 мес. Болезнь развивается постепенно, часто без повышения температуры. Принимает хрониче-ское течение, формируется вирусоносительство, продолжающееся св. 10 лет. Часто присоединяются осложнения в виде цирроза печени (замещение клеток печени соединительной тканью с нарушением всех функций печени). Профилактика заключается в тщательном лабораторном контроле донорской крови, надёжной стерилизации инструментов, использовании одноразовых шприцев.

Гепатит С протекает по типу гепатитов А и В. Болеют взрослые. Путь передачи аналогичен гепатиту А. Инкубационный период от 2 недель до 6 мес. Течение более тяжёлое, чем у гепатита А, однако, в отличие от гепатита В, протекает более легко, хронического течения не наблюдается.

Лицам, переболевшим любой формой гепатита, категорически запрещаются употребление алкоголя, жирных и острых блюд, приём лекарств без назначения врача.

ГЕРА́НЬ (пеларгония), род растений сем. гераниевых. Включает ок. 200 видов. Родина – Южная и Юго-Западная Африка. Низкорослые кустарники и полукустарники, клубненосные, многолетние и однолетние растения. Стебель прямостоячий или ползучий. Листья супротивные или очередные, с черешками и двумя прилистниками, цельные или рассечённые. Цветки различной окраски, обычно собраны в зонтиковидное или почти шаровидное соцветие. Как цветочную культуру выращивают пеларгонию зональную, крупноцветковую и др. Гибридные формы пеларгонии зональной были получены в 19 в. в Англии, затем во Франции и других странах. Группу сортов пеларгонии крупноцветковой впервые получили путём селекционной работы в Англии. Эти сорта (их называют английскими) используют в ландшафте Буккенгемского дворца в цветочных композициях. Растения выращивают в теплицах (в контейнерах), а в период цветения высаживают в открытый грунт или выставляют в нужных местах. Отцветшие соцветия регулярно срезают.

ГЕРБА́РИЙ, коллекция специально засушенных и документированных растений. Первые гербарии стали создаваться в 16 в. с учебными целями при университетах. В мире имеется ок. 500 крупнейших гербариев, где собраны сотни миллионов образцов более 300 тыс. видов растений. Растение монтируют на листах плотной бумаги с обложкой и снабжают подробной этикеткой с указанием его названия, места и времени сбора. На основе гербария проводятся научные работы, занятия по определению видов растений. Разработана методика создания и хранения изображений растений в электронном виде (виртуальный гербарий), позволяющая компактно и надёжно сохранять информацию и воспроизводить её на компьютере.

ГЕРМАФРОДИТИ́ЗМ, наличие у одной особи признаков мужского и женского пола. При этом в одном организме образуются как женские половые клетки (яйцеклетки), так и мужские (сперматозоиды). Естественный гермафродитизм встречается у кишечнополостных, многих плоских червей, у некоторых раков, рыб (у морского окуня). Такое животное может выполнять функции самца и самки одновременно, либо последовательно выступать в роли то одного, то другого пола. Как патология это явление наблюдается во всех группах животных, а также у человека и, как правило, обусловлено генетическими нарушениями полового развития.

У человека гермафродитизм может быть истинным и ложным. При истинном гермафродитизме одновременно имеются не только мужские и женские наружные половые органы, но и оба вида недоразвитых половых желёз. При ложном – признаки двуполости имеют только наружные половые органы. Гермафродитизм встречается у одного из 2 тыс. новорождённых детей. При подозрении на гермафродитизм новорождённого осматривают эндокринолог, уролог, гинеколог, исследуют его кариотип, определяют концентрацию гормонов надпочечников в крови и др. В одних случаях для исправления пола достаточно только пластической операции, в других – необходимо лечение гормонами в течение всей жизни. Деторождение у людей с наличием гермафродитизма невозможно.

Происхождение термина «гермафродитизм» связано с одним из древнегреческих мифов, в соответствии с которым сын Гермеса и Афродиты – Гермафродит в наказание за неразделённую любовь силою колдовства был превращён в двуполое существо.

Гермафродитизм, встречающийся у двудольных растений, проявляется в развитии тычинок у женских цветков и пестиков – у мужских.

ГЕТЕРОГА́МИЯ, способ размножения (тип полового процесса), при котором происходит слияние подвижных гамет одинаковой формы, но разного размера. Свойственна низшим растениям и простейшим.

ГЕТЕРОЗИГО́ТА, клетка или особь, у которой два гена, определяющие какой-либо признак, различны. То есть аллельные гены (аллели) – отцовский и материнский – не одинаковы. Напр., в опытах Г. Менделя по скрещиванию сортов гороха с разной окраской семян в качестве родителей были использованы гомозиготные особи по доминантному гену жёлтой окраски (А) и гомозиготные особи по рецессивному гену зелёной окраски (а). Все полученные гибриды первого поколения имели наследственную структуру Аа, т.е. были гетерозиготами. Семена у них были жёлтого цвета, как и у гомозигот по доминантному гену.

Сравнение признаков гетерозиготных особей с признаками гомозиготных родителей позволяет изучать различные формы взаимодействия между аллелями одного гена (характер доминирования и др.). В целом гетерозиготность обеспечивает организмам бо́льшие жизнеспособность и приспособляемость, чем гомозиготность. Сравни Гомозигота.

ГЕТЕРО́ЗИС (гибридная мощность, гибридная сила), превосходство гибридов первого поколения над родительскими формами по жизнеспособности, урожайности, плодовитости и ряду других признаков. Для получения эффекта гибридной мощности важно в качестве родителей выбирать неродственные формы, представляющие различные линии, породы, даже виды. На практике наилучшие родительские пары, дающие наиболее ценные гибриды, отбираются в результате многочисленных скрещиваний, позволяющих выявить наиболее удачную сочетаемость различных линий. При скрещивании между собой следующих поколений гетерозис ослабевает и затухает.

В основе гетерозиса лежит резкое повышение гетерозиготности у гибридов первого поколения и превосходство гетерозигот по определённым генам над соответствующими гомозиготами. Таким образом, явление гибридной мощности противоположно результату близкородственного скрещивания – инбридинга, имеющему для потомства неблагоприятные последствия. Генетический механизм гетерозиса (он до конца не выяснен) связывают также с наличием у гибрида по сравнению с родителями большего числа доминантных генов, взаимодействующих между собой в благоприятном направлении.

Гетерозис широко используется в практике сельского хозяйства для повышения урожайности с.-х. культур и продуктивности с.-х. животных. В 1930-е гг. селекционеры США резко повысили урожайность кукурузы, применяя гибридные семена. Одна из важных задач селекции – поиски путей «закрепления» гетерозиса, т.е. сохранения его в ряду поколений.

ГЕТЕРОТРО́ФЫ, организмы, существующие за счёт использования готовых органических веществ, синтезированных автотрофами. Эти вещества, разлагаясь до более простых соединений, дают гетеротрофам как материал для построения тела, так и энергию для жизненных процессов. К гетеротрофам относятся растительноядные и плотоядные животные, человек, грибы, а также растения и микроорганизмы, не обладающие способностью к фотосинтезу и хемосинтезу – образованию органических веществ за счёт энергии химических реакций. Особыми типами гетеротрофного питания являются паразитизм и сапрофитизм. Последний характерен для грибов (напр., для дрожжей) и бактерий, поглощающих органические вещества в растворённом виде через клеточные стенки. Граница между автотрофами и гетеротрофами не всегда бывает чёткой. Так, некоторые простейшие, в темноте питающиеся как гетеротрофы, на свету превращаются в автотрофов.

ГИАЦИ́НТ, род многолетних луковичных растений сем. лилейных. Включает 4 вида. В цветоводстве используется один вид – гиацинт восточный. Выс. стебля 20—25 см. Цветонос сочный, безлистный. Цветки колокольчатые, простые или махровые, собраны в рыхлое кистевидное соцветие, душистые, разнообразной окраски. Листья линейные, прикорневые. Луковицы ширококонические. В культуру введён в нач. 15 в. Его выращивали в садах Турции и Греции. В 1562 г. луковицы были завезены в Венецию, а затем в Англию и Голландию, которая стала второй родиной гиацинтов. В России появились в 1730 г. Современные сорта по окраске цветков подразделяют на 6 групп: синие, сиреневые, розовые, красные, белые, жёлтые и оранжевые. Луковицы сортов с синими, голубыми и фиолетовыми цветками имеют фиолетовые наружные чешуи, с белыми – светло-серые, с жёлтыми – серовато-кремовые, с розовыми – сиреневые. Размножают в основном вегетативно – луковицами-детками. Семенной способ применяют для получения новых сортов. Используют гиацинты для разных видов цветочного оформления, срезки и выгонки в зимнее время.

ГИББО́НЫ, род человекообразных обезьян. Включает 11 видов, обитающих в вечнозелёных тропических лесах Юго-Восточной Азии. Самые мелкие из человекообразных: дл. тела от 45 до 64 см, масса от 4,5 до 9 кг. Передние конечности очень длинные, шерсть густая и мягкая. Полового диморфизма по размерам практически нет, но у некоторых видов самцы и самки окрашены по-разному. Ведут древесный образ жизни и передвигаются по деревьям с необыкновенной быстротой, совершая прыжки 10-метровой длины и используя особый метод – брахиацию (раскачивание и перехватывание ветвей руками). Питаются спелыми плодами и зелёными листьями, в меньшем количестве поедают беспозвоночных и яйца птиц. Держатся обычно отдельными семьями с детёнышами разных возрастов, в группе могут быть и 2—3 престарелые особи. Каждая группа занимает определённую территорию и охраняет её от чужаков. По утрам гиббоны залезают на высокие деревья и начинают громко кричать. Крики служат для поддержания связей в паре и для обозначения территории. Пары стабильны и могут сохраняться на всю жизнь. Беременность длится от 7 до 7,5 мес., рождается 1 детёныш каждые 2—3 года. Остаётся с матерью до 2 лет. В связи с уничтожением лесов и браконьерством ареалы практически всех видов гиббонов сократились, а численность резко уменьшилась. Все виды внесены в Красную книгу МСОП.