Инструктор: д-р Марина Краудър
MCB 10: Домашна работа 3 Предстои в неделя, 23 април
За тази домашна работа вижте видеото „Биологията на цвета на кожата“, свързано по-долу, и отговорете на следните въпроси Биологията на цвета на кожата [19 минути] http://www.hhmi.org/biointeractive/biology-skin-color
Моля, отговорете дали следното твърдение е вярно или невярно и обяснете своите разсъждения: Биолозите класифицират конкретни форми на чертите като добри или лоши. Например, дългите опашки при котките могат да бъдат класифицирани като добри, а късите опашки - като лоши.
Това твърдение е невярно, тъй като „добро“ и „лошо“ са субективни понятия. Формите на признаците са характеристики, които са се развили, тъй като подобряват шансовете на организма да оцелее и да предаде своите гени. В някои среди дългите опашки могат да бъдат полезни за котките, но в други среди дългите опашки могат да бъдат вредни за котките.
С 2-3 изречения опишете как UV светлината е вредна за хората, но може да бъде и необходима.
UV светлината може да проникне в клетките на кожата, причинявайки хаос в тях и причинявайки мутации като рак на кожата. Но малка част от UV светлината, UVB, е от решаващо значение за синтеза в организма на витамин D, процес, който започва в кожата. Без витамин D хората не могат да абсорбират калций от нашата диета за изграждане на костите ни и за здрава имунна система.
С 2-3 изречения опишете как синтеза на меланин от меланоцитите помага на тези клетки с тяхната основна функция в кожата.
Меланинът предпазва кожата ни от UV светлината, която е вредна за ДНК на кожните клетки, като образува надядрени капачки, които абсорбират UV. При животните меланинът е важен за регулиране на телесните температури; той също може да придаде камуфлаж на животните и да им позволи да разпознават членове на същия вид, за да разпространяват вида. Меланинът също така предпазва от слънцето витамин В, наречен фолат.
С 2-3 изречения опишете идеите си защо местните групи хора в различни части на света имат различни цветове на кожата от други групи хора.
Хората имат различни цветове на кожата по целия свят поради различната среда, в която живеем, особено заради различните географски ширини. Интензивността на UV светлината варира в зависимост от средата, в която се намирате: екватора, полюсите, в облачни области, по-голяма надморска височина и т.н. Тъй като UV светлината не е толкова силна в полюсите и по-хладни области, нашето тяло е адаптирало ген за по-лека пигментация така че да е по-лесно да абсорбира слънчевата светлина, която съдържа витамин D, който е необходим за растежа на костите и здрава имунна система и обратно. По-лесно е UV светлината да достигне до районите близо до екватора и на по-голяма надморска височина, така че хората там са приспособили по-тъмна пигментация.
Ултравиолетовата светлина може да причини мутации и други увреждания в клетките, които могат да навредят на шанса на човек да оцелее и да остави потомство. Някои молекули могат да предпазват клетките от увреждане от UV. Количеството на тези молекули се определя от гените. В рамките на една популация някои индивиди произвеждат повече от тези UV-защитни молекули от други. Ако приемем, че всички останали фактори са равни, какво прогнозирате, че ще се случи с честотата на гените, които карат повече молекули да се образуват в популация с течение на времето? Би ли се увеличила или намалила честотата. Дайте 2-3 изречение обяснение на причината за вашата прогноза.
Тъй като е по-благоприятно да се правят повече гени, които могат да предпазват клетките от увреждане от UV, честотата на гените ще се увеличи с течение на времето. Нашите гени биха избрали да защитят нашите клетки и да вземат предпазни мерки, така че дори ако сме в среда с интензивна UV светлина, ще бъдем защитени.
Биолог изучава две местни групи от хора от различни области на света. Първото население е от екваториална Африка. Второто население е от Северна Европа. Биологът изучава ген, който влияе върху цвета на кожата. Биологът изследва гена при 100 души от всяка популация. Тя проследява колко различни форми (или алели) на гена е открила във всяка популация. Резултатите са показани на графиката. В едно изречение опишете основния модел в показаните данни. След това с 1-2 изречения дайте твърдение за силата на стабилизиране на естествения подбор на този ген в двете популации. Използвайте доказателства от графиката, за да подкрепите твърдението си.
В графиката има по-малко алели в популациите, които получават повече слънчева светлина и повече алели в популация, които получават по-малко слънчева светлина. Естественият подбор вече е стабилизирал гена, който кодира по-тъмен цвят на кожата с течение на времето, най-вероятно защото хората първо са били от екватора и след това са мигрирали на север. В северната част на Европа естественият подбор все още е в процес на стабилизиране на алелите, които кодират по-светъл цвят на кожата.