Энциклопедия «Биология». Часть 1. А – Л (с иллюстрациями)
Шрифт:
КУКУШКОВЫЕ, семейство птиц отр. кукушкообразных. Включает 130 видов. Серовато-коричневатые птицы мелких и средних размеров, масса от 20 г до 1 кг. Хорошо летают, а некоторые виды быстро бегают. Встречаются на всех материках, кроме Антарктиды, населяют леса и лесостепи, реже степи и пустыни. Большинство видов сами строят гнёзда и выводят потомство. Гнёзда располагаются на деревьях или на земле, в кладке 2–6 яиц, насиживают (18–20 сут) и кормят птенцов оба родителя. Некоторым видам свойствен гнездовой паразитизм. Распространённая в лесах умеренных широт обыкновенная кукушка может откладывать яйца в гнёзда 150 видов мелких воробьиных птиц. Вылупившийся первым, кукушонок выбрасывает из гнезда яйца и птенцов хозяев и остаётся один, получая весь корм, приносимый приёмными родителями. Только в таком случае он может выжить. Питаются различными насекомыми, в т. ч. и волосатыми гусеницами, которых другие птицы не едят. В Индии и Шри-Ланке обитают шпорцевые кукушки, которые строят
КУЛАН, млекопитающее сем. лошадиных отр. непарнокопытных. Внешний вид сочетает признаки осла и лошади (хвост и уши ослиного типа). Масса тела ок. 350 кг. Были распространены в равнинных и холмистых степях, полупустынях и пустынях Западной и Центральной Азии, в России – на юге Западной Сибири. Ныне крайне малочисленны. Летом поднимаются до выс. 5000 м над у.м. Активность дневная. Держатся группами по 6—12 голов. Используют в пищу более 100 видов трав. Зимой выкапывают корм из-под снега, при выс. снежного покрова более 20 см кочуют в менее снежные районы. Развивают скорость до 65 км/ч, могут спускаться со склонов крутизной 70°. Имеют очень острое зрение. Летом нуждаются в водопоях. Полигамы. В помёте 1, редко 2 жеребёнка. Численность продолжает сокращатся. Внесён в Красную книгу МСОП.
КУЛИКИ, подотряд птиц отр. ржанкообразных. Включает 14 семейств и 181 вид. Птицы среднего и мелкого размеров с массой тела от 20 г до 1,1 кг. У большинства самцы крупнее самок, но у якан и плавунчиков – наоборот. Характерны стройное тело, удлинённые шея и ноги и относительно длинный клюв. Он может быть прямым, загнутым вниз (кроншнепы, серпоклюв) или вверх (шилоклювка). Оперение обычно не яркое. Населяют все материки, включая Антарктиду (белые ржанки). Большинство предпочитает открытые ландшафты – влажные или сухие. Некоторые виды живут в условиях пустынь (тиркушки, бегунки, авдотки) и холодных высокогорий (серпоклюв), немногие приспособились к жизни в лесу (вальдшнеп, гаршнеп). Наиболее многочисленны в северных тундрах и на морских побережьях. Полёт у большинства сильный и стремительный, почти все хорошо бегают, плавают и даже ныряют. Многие – перелётные птицы, способные покрывать большие расстояния за короткое время (золотистая и бурокрылая ржанки). Гнездятся на земле, в кладке 2–4 яйца покровительственной окраски. Насиживают кладку и водят птенцов самки, у некоторых видов (плавунчики) – самцы. Птенцы выводкового типа. Питаются разнообразной животной пищей.
КУЛЬТУРА КЛЕТОК И ТКАНЕЙ, метод сохранения в жизнеспособном состоянии клеток, участков тканей, органов или их частей вне организма. Во 2-й пол. 19 в. развитие микробиологии, прежде всего медицинской (необходимость выделения и изучения микробов, вызывающих инфекционные болезни), а также производств, основанных на процессах брожения (виноделие и др.), привело к созданию методов культивирования клеток бактерий, дрожжей и других микроорганизмов, т. е. методов их выделения, выращивания, размножения и сохранения в искусственных условиях. Были разработаны составы жидких и твёрдых питательных сред, методы, обеспечивающие их стерильность, способы выращивания чистых культур, состоящих из клеток одного вида, и т. д. К сер. 20 в. было освоено культивирование микроорганизмов в промышленных масштабах.
Первые опыты по выращиванию клеток и тканей животных вне организма были сделаны в нач. 20 в. Дальнейшее совершенствование метода шло параллельно успехам цитологии, биохимии, генетики, эмбриологии, молекулярной биологии. Его возможности возросли после того, как научились получать изолированные клетки из различных животных тканей (путём их обработки специальными ферментами, растворяющими межклеточное вещество и разрушающими межклеточные контакты) и выяснили потребности разных клеток в гормонах, факторах роста и др. веществах, вносимых в искусственные питательные среды. Очевидные преимущества работы с генетически однородными клетками и тканями в контролируемых условиях вне организма по сравнению с проведением исследований на целых организмах сделали этот метод одним из наиболее универсальных в биологии. Столь же плодотворным оказалось его применение в медицине и при решении ряда задач сельского хозяйства и биотехнологии.
Клеточные и тканевые культуры использовались для изучения закономерностей митоза и числа клеточных циклов (делений) у клеток разных типов и выяснения в связи с этим «запрограммированности» процесса старения, для изучения механизмов клеточной дифференцировки, формирования специализированных тканей и органов, а также (при совместном культивировании) влияния друг на друга клеток разных типов. Культура клеток и тканей растений появилась позднее – в 1958 г., но уже всего через 6 лет
из единственной клетки, извлечённой из корня моркови, удалось в условиях культуры вырастить целое растение с дифференцированными тканями и органами. Это направление широко применяется в селекции и биотехнологии.Совместное культивирование клеток разных линий (клонов) привело к рождению нового важного раздела в экспериментальной биологии – генетики соматических клеток и прежде всего метода гибридизации соматических клеток.
Клеточные и тканевые культуры позволяют исследовать такие важные для медицины проблемы, как перерождение нормальных клеток в опухолевые, всесторонне изучать их свойства, чувствительность клеток к физическим и химическим факторам, в т. ч. к лекарствам, а также определять потенциальную мутагенность и канцерогенно-сти этих факторов, т. е. их способность вызывать мутации и опухоли. Разработка методов длительного культивирования позволяет формировать банки клеточных линий, обладающих определёнными генетическими и биохимическими свойствами. На этой основе создаются методы криоконсервации (от греч. «криос» – холод) – сохранение в условиях глубокого охлаждения клеток, тканей и органов для трансплантации (пересадки), в качестве резервного генофонда редких и исчезающих биологических видов, а также для других целей. С кон. 20 в. стали возникать банки, в которых хранятся замороженные стволовые клетки, используемые для лечения самых различных болезней и травм.
Клеточные культуры служат также удобными объектами для изучения тканевой несовместимости и других иммунных реакций. Они используются в диагностике вирусов и для получения вакцин. Таким образом, культура клеток и тканей применяется для решения как фундаментальных теоретических проблем (таких, напр., как клеточная дифференцировка), так и различных практических задач, особенно в области медицины. Этот метод – неотъемлемая составная часть генной инженерии, клеточной инженерии, клонирования и других направлений экспериментальной биологии.
КУЛЬТУРНЫЕ РАСТЕНИЯ, растения, выращиваемые человеком с определённой целью (для получения продуктов питания, кормов для с.-х. животных, лекарственного и др. сырья и т. п.). В отличие от дикорастущих видов, культурные растения не имеют естественного ареала (выращиваются независимо от места происхождения) и не способны к естественному распространению.
Окультуривание растений началось в каменном веке, когда человек наряду с собирательством съедобных плодов, ягод и др. стал выращивать нужные ему растения, заделывая семена во взрыхлённую почву. Постепенно он научился ухаживать за посевами (поливать, освобождать от сорняков), охранял их от вытаптывания и поедания животными. Отбирая лучшие по потребительским качествам растения (крупные плоды, хороший вкус и т. п.), он вёл бессознательный искусственный отбор. С течением времени непрерывный отбор привёл к созданию культурных растений. Развитие земледелия (примитивное появилось к бронзовому веку) привело к формированию в различных географических областях крупных его очагов, откуда впоследствии культурные растения распространились по всему свету. Этому способствовали торговля, войны, путешествия. Первичные очаги земледелия были установлены Н.И. Вавиловым и названы центрами происхождения культурных растений (см. табл.). Позднее их перечень был расширен другими учёными.
За время существования человечества окультурено св. 2,5 тыс. видов высших растений, или 10 % общего их количества. Почти все они возделываются с глубокой древности (несколько тысячелетий), и лишь немногие – в течение нескольких веков (см. статьи об отдельных культурах). Дикорастущие предки большинства культурных растений сохранились до настоящего времени, некоторые (напр., кукуруза) уже не встречаются в диком виде.
Выращиванием и разведением культурных растений занимается растениеводство – одна из основных отраслей сельского хозяйства. Используя различные методы селекции, учёные создают сорта и гибриды с.-х. культур, обладающие такими ценными свойствами, как высокая урожайность, холодостойкость, засухоустойчивость и др.
В с.-х. практику всё шире входит генная инженерия, позволяющая создавать трансгенные сорта с.-х. культур, не повреждаемые вредителями и болезнями, обладающие повышенной лёжкостью плодов и другими полезными качествами.
КУНЖУТ, вид растений сем. кунжутных. Однолетник, неизвестный в диком состоянии, происходящий, по-видимому, из Африки. Стебель выс. до 140 см несёт цельные или в разной степени рассечённые листья. Пазушные цветки на коротких цветоножках, двугубые, розовые, фиолетовые или белые. Плоды – коробочки с многочисленными плоскими семенами. Введён в культуру задолго до н. э. ради семян с большим содержанием пищевого масла, близкого по качеству к оливковому. Их используют также для приготовления тахинной халвы и других восточных сладостей, обсыпки булочек и т. п.