Получен ответ на вопрос, как человек создает и эволюционирует вычислительную технику по естественным законам. Ответ содержится в механизме действия известной центральной догмы молекулярной биологии, которая лежит в основе биогенетического закона Геккеля и послужила новым обоснованием справедливости утверждений этого закона, по которому происходит краткое и быстрое повторение (рекапитуляция) индивидуальным развитием особы (онтогенезом) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). Рекапитуляция обусловлена тем, что, в соответствии с центральной догмой молекулярной биологии, РНК снимает копию генетической информации, содержащейся в ДНК, не разрушая оригинал, вследствие чего в ДНК происходит последовательное наслоение генетической информации в течение всего филогенеза вида. Сделан вывод, что, создавая и эволюционируя вычислительную технику, человек, не осознавая того сам, рекапитулирует филогенез Homo sapiens в онтогенез Computer sapiens.

Получен ответ на вопрос как человек создает и эволюционирует вычислительную технику по естественным законам. Ответ содержится в механизме действия известной центральной догмы молекулярной биологии (ЦДМБ), которая лежит в основе биогенетического закона Геккеля и послужила новым обоснованием справедливости утверждений этого закона, по которому происходит краткое и быстрое повторение (рекапитуляция) индивидуальным развитием особи (онтогенезом) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). Рекапитуляция обусловлена тем, что, в соответствии с центральной догмой молекулярной биологии, РНК снимает копию генетической информации, содержащейся в ДНК, не разрушая оригинал, вследствие чего в ДНК происходит последовательное наслоение генетической информации в течение всего филогенеза вида. Сделан вывод, что, создавая и эволюционируя вычислительную технику, человек, не осознавая того сам, рекапитулирует филогенез Homo sapiens в онтогенез Computer sapiens.

Исследованы изменения онтогенеза (гетерохронии), которые обеспечили птицам переход к птенцовой модели развития. Установлено, что гетерохронии затрагивают как эмбриональный, так и постэмбриональный периоды онтогенеза. У птенцовых птиц (по сравнению с выводковыми) перестройка онтогенеза состояла в сокращении периода развития, а также ретардации в эмбриональном и акселерации в постэмбриональном периодах.

Освещена обобщенная картина эволюции на таксономическом и организменном уровнях. Исследованы концепции вида, использующиеся в теории эволюции, вопросы постоянства и изменчивости видов во времени. Рассмотрены морфологические и таксономические скорости эволюции, динамика разнообразия, фоновые вымирания, великие вымирания и их причины. Критически проанализирована проблема соотношения индивидуального и эволюционного развития, акцентировано внимание на вопросах, связанных с адаптацией, коадаптацией, коэволюцией.

Предложен нетрадиционный подход к изучению и анализу онтогенеза, исходя из двойственности его природы: как явления и как процесса. Как явление онтогенез охватывает всю живую природу, обеспечивая непрерывность жизни на всех уровнях ее организации; обеспечивает продолжительность жизни вида независимо от жизни индивида и тем самым динамическую стабильность круговорота вещества и потоков энергии, эволюции круговоротов, биосферы и жизни в целом. Процесс - реализация онтогенеза путем последовательных морфогенезов. Между этими составляющими онтогенеза (явление и процесс) - свободное пространство; заполнить его и представляет собой комплекс задач в рамках проблемы эволюции онтогенеза (создание теории онтогенеза).

Теория филэмбриогенезов представлена как введение в разработку сложной проблемы соотношения онтогенеза и филогенеза (далее по тексту - "соотношение"). Дискуссии относительно того - онтогенез творит филогенез или наоборот, лишена смысла. Мнение О. Гертвига (Hertwig, 1906), что онтогенез и филогенез - два параллельных и независимых ряда развития, справедливо лишь в первой части; тезис о независимости искажает сущность "соотношения". Высказано мнение, что одной из сущностных характеристик "соотношения" есть то, что онтогенезы нарабатывают материал для филогенезов, филогенезы обновляют онтогенезы, уводя их от инбридинга; что онтогенезы обеспечивают непрерывность жизни, а филогенезы - ее дифференциацию, то есть творят биоразнообразие; что онтогенезы и филогенезы могут существовать и исполнять свои функции только совместно или параллельно, меняясь местами (в плане приоритетности) в процессе эволюции жизни.

Мета роботи - замінити застарілі, але все ше поширені філогенетичні моделі та методи кінця 20-го століття, які повністю базуються на концепції спільного походження. Послідовне походження, тобто від попередніх предків до нащадків, може відбуватися на рівні видів або внутрішньовидових таксонів. У молекулярній систематиці парафілія на видовому рівні має місце тоді, коли два представники одного виду розділені на кладограмі іншим видом. Це означає послідовну (лінійну) макроеволюцію другого виду від першого. Молекулярні кладограми часто демонструють кладистичну структуру (галуження філогенетичних ліній) серед зразків одного виду. За умов високої підтримки, це вказує на еволюційний потенціал. Спектр міжвидової та внутрішньовидової кладистичної структури у видів родини Pottiaceae (Bryophyta) був продемонстрований у раніше опублікованих молекулярних кладограмах та даних інших авторів. Це включає добре підтримувану кладистичну структуру молекулярних ліній і добре підтримувану парафілію щодо інших видів. Значна кількість змін нуклеотидних пар серед ліній одного виду у такому випадку вважається тут свідченням еволюційної спроможності та збільшення часу існування виду. Внутрішньовидові філогенетичні лінії у старших за віком видів, очевидно, втрачаються через видоутворення та вимирання. Кластерний аналіз із використанням метаданих ДНК видів Oxystegus значною мірою збігається з опублікованими молекулярними кладограмами. Той факт, що очевидні молекулярні лінії наявні як у непарафілетичних, так і у парафілетичних видів (загалом приблизно у половини з досліджених видів), підтверджує гіпотезу про те, що внутрішня расова диференціація на молекулярному рівні призводить до послідовного походження багатьох нині існуючих морфотаксонів, або ж свідчить про цей процес. Новоутворені таксони вже є сильно кладистично дихотомізованими саме тому, що у межах предкових видів існуює значна внутрішньовидова молекулярна кладистична структура. Таким чином, основне джерело молекулярної парафілії є внутрішнім феноменом для кожного виду, а тому воно не обов'язково свідчить про поліфілію завдяки ймовірному існуванню конвергентних видів чи криптичних таксонів. Молекулярна систематика не може ефективно моделювати диверсифікацію у системі "предок - нащадок". Види з багатьма філогенетичними лініями є потенційним джерелом майбутнього біологічного різноманіття. Визнання диференційованої еволюційної спроможності може сприяти утворенню та розвитку складних, інтерактивних, різноманітних екосистем, які успішно реагують на зміни клімату.

Зазначено, що навчальний посібник є першою в Україні спробою узагальнити дані щодо механізмів, які визначають контроль окремих етапів онтогенезу у різних видів. Наведено детальний опис молекулярних механізмів епігенетичних процесів, їх ролі у життєдіяльності різних організмів від бактерій до людини. Висвітлено роль епігенетики у ембріогенезі ссавців та наслідки їх порушень для здоров'я людини. Розглянуто питання спадкування епігенетичних змін і еволюційних проблем, пов'язаних з ними. Увагу приділено епігенетичній регуляції активності генів у різних груп організмів, особливостям епігенетичних модифікацій у ссавців, епігенетичним механізмам статевої детермінації та гонадогенезу, трансгенераційному епігенетичному спадкуванню.

Мета роботи - замінити застарілі, але все ше поширені філогенетичні моделі та методи кінця 20-го століття, які повністю базуються на концепції спільного походження. Послідовне походження, тобто від попередніх предків до нащадків, може відбуватися на рівні видів або внутрішньовидових таксонів. У молекулярній систематиці парафілія на видовому рівні має місце тоді, коли два представники одного виду розділені на кладограмі іншим видом. Це означає послідовну (лінійну) макроеволюцію другого виду від першого. Молекулярні кладограми часто демонструють кладистичну структуру (галуження філогенетичних ліній) серед зразків одного виду. За умов високої підтримки, це вказує на еволюційний потенціал. Спектр міжвидової та внутрішньовидової кладистичної структури у видів родини Pottiaceae (Bryophyta) був продемонстрований у раніше опублікованих молекулярних кладограмах та даних інших авторів. Це включає добре підтримувану кладистичну структуру молекулярних ліній і добре підтримувану парафілію щодо інших видів. Значна кількість змін нуклеотидних пар серед ліній одного виду у такому випадку вважається тут свідченням еволюційної спроможності та збільшення часу існування виду. Внутрішньовидові філогенетичні лінії у старших за віком видів, очевидно, втрачаються через видоутворення та вимирання. Кластерний аналіз із використанням метаданих ДНК видів Oxystegus значною мірою збігається з опублікованими молекулярними кладограмами. Той факт, що очевидні молекулярні лінії наявні як у непарафілетичних, так і у парафілетичних видів (загалом приблизно у половини з досліджених видів), підтверджує гіпотезу про те, що внутрішня расова диференціація на молекулярному рівні призводить до послідовного походження багатьох нині існуючих морфотаксонів, або ж свідчить про цей процес. Новоутворені таксони вже є сильно кладистично дихотомізованими саме тому, що у межах предкових видів існуює значна внутрішньовидова молекулярна кладистична структура. Таким чином, основне джерело молекулярної парафілії є внутрішнім феноменом для кожного виду, а тому воно не обов'язково свідчить про поліфілію завдяки ймовірному існуванню конвергентних видів чи криптичних таксонів. Молекулярна систематика не може ефективно моделювати диверсифікацію у системі "предок - нащадок". Види з багатьма філогенетичними лініями є потенційним джерелом майбутнього біологічного різноманіття. Визнання диференційованої еволюційної спроможності може сприяти утворенню та розвитку складних, інтерактивних, різноманітних екосистем, які успішно реагують на зміни клімату.

Показано, що характерною рисою геномів еукаріотичних організмів є наявність фракції повторюваних послідовностей, особливо багато таких послідовностей знайдено у великих геномах вищих рослин. Зазначено, що більша частина повторюваних послідовностей являє собою різноманітні транспозони, які дисперговані по всьому геному, ці послідовності не мають ніяких функцій, вони не є життєво необхідними для клітини і еволюціонують з великою швидкістю: суттєва різниця у наборах послідовностей цього класу часто спостерігається навіть між близько спорідненими видами. Розглянуто клас повторюваних послідовностей з ділянками, які кодують рибосомну РНК (або рДНК). Досліджено організацію ділянок геному, які кодують 5S рибосомну РНК (5S рДНК) у покритонасінних. Наведено огляд літературних джерел та представлено оригінальні результати стосовно будови, молекулярної еволюцію та використання у таксономічних дослідженнях 58 рДНК одно- та дводольних рослин.

У монографії порушено питання щодо виникнення та еволюції онтогенезу і філогенезу, взаємозв’язку індивідуального та історичного розвитку життєвих форм. Значну увагу приділено огляду літературних джерел з періодів хімічної та біохімічної еволюції на планеті Земля, протягом яких виникали різні хімічні елементи та їх сполуки, формувалася «матеріальна база» для утворення органічних сполук та біологізації хімічних компонентів колообігів речовин і потоків енергії у подальшому. Розглянуто виникнення механізмів самоорганізації і саморегуляції, коду спадковості, ембріогенезу. Наведено матеріали досліджень авторів з розвитку черепа і кінцівок в ембріогенезі представників ссавців, птахів, плазунів. Проведено порівняльний аналіз отриманих результатів із літературними даними. Особливу увагу приділено мінливості процесу розвитку організмів. Викладено теоретичні узагальнення щодо еволюційного значення мінливості та змінюваності.