Центральноамериканский центр

Центральноамериканский центр — южная Мексика, Центральная Америка, отчасти Антильские острова. Преимущественно умеренное увлажнение (увеличивается с северо-запада на юго-восток), достаточно высокие температуры, с сильными суточными и сезонными колебаниями, умеренная продолжительность вегетации (сезон дождей).

• Кукуруза
• Фасоль обыкновенная
• Тыква обыкновенная — первичный очаг
• Батат
• Ангурия (Антильский огурец)
• Какао
• Перец овощной
• Подсолнечник
• Авокадо
• Хлопчатник обыкновенный — спонтанный тетраплоидный гибрид Африканского и Южноамериканского
• Агава
• Табак
• Махорка
• Папайя — совместно с Южноамериканским центром
• Пекан
• Томат — вторичный очаг
• Физалис
• Чайот
• Хикама

 

Южноамериканский (Перуано-Эквадоро-Боливийский или Андийский) центр

Южноамериканский (Перуано-эквадоро-боливийский) центр охватывает горные области и плоскогорья Колумбии, Эквадора, Перу, Боливии. Достаточно высокие температуры, недостаточное увлажнение. Испытал некоторое влияние Центральноамериканского центра (причём взаимно).

• Папайя — совместно с Центральноамериканским центром
• Картофель — вид Solanum andigena и некоторые другие
• Настурция клубненосная
• Кислица клубненосная
• Уллюко клубненосный
• Якон
• Томат — первичный центр
• Тамарилло
• Кока
• Арахис
• Хинное дерево
• Гевея
• Циклантера
• Ананас
• Аноа
• Хлопчатник перуанский (тонковолокнистый)
• Фейхоа
• Бразильский орех
• Страстоцвет
• Фасоль лимская
• Тыква крупноплодная
• Тыква мускатная
• Тыква фиголистная
• Кукуруза — вторичный центр
• Амарант
• Гигантская гранадилла
• Сладкая гранадилла
• Жёлтая гранадилла
• Банановая гранадилла
• Чулюпа
• Наранхилла
• Кокона
• Пепино
• Лукума
• Арракача
• Мака перуанская

 

Дополнительно к основному Южноамериканскому центру выделено ещё два субцентра:

Чилоандский субцентр

Остров Чилоэ вблизи Чили. Имеет низкие температуры и повышенное увлажнение.

• Картофель — вид Solanum tuberosum
• Земляника чилийская
• Угни

 

Бразильско-парагвайский субцентр

Расположен в верховьях реки Парана в юго-восточной части Бразильского нагорья. Имеет достаточные увлажнение и температуры, круглогодичную вегетацию.

• Маракуйя
• Падуб парагвайский
• Имбу
• Маниок — совместно с Андийским центром

 

Иногда (в особенности для плодовых культур) выделяют также:

 

Австралийский центр

Включает Австралийский континент и Новую Зеландию. Недостаточное увлажнение, высокие температуры, круглогодичная вегетация. Образовался в Новейшее время.

• Эвкалипт
• Акация
• Австралийский орех
• Киви (Актинидия) — вторичный очаг
• Унаби — вторичный очаг
• Шпинат Новозеландский
• Новозеландский лён

 

Североамериканский центр

Включает преимущественно восток современных США. Высокая влажность, умеренные температуры, достаточная продолжительность вегетации. Испытал влияние Центральноамериканского центра (а с момента открытия Америки и Евразиатских).

 

• Топинамбур
• Цицания водная
• Слива канадская (чёрная)
• Слива американская
• Крыжовник американский
• Клюква крупноплодная
• Орех калифорнийский — Juglans californica
• Орех чёрный
• Земляника виргинская
• Малина чёрная
• Голубика
• Ежевика
• Виноград — вторичный центр (гибриды европейского Vitis vinifera и местного Vitis labrusca)
• Люпин
• Рябчик камчатский
• Ирга
• Азимина

 

Европейско-Сибирский центр

Включает обширные территории умеренного пояса Евразии. На большей части имеет сравнительно хорошее увлажнение, непродолжительный период вегетации и невысокие температуры. Отличительным признаком региона можно назвать также продолжительный период с отрицательными температурами и устойчивым снежным покровом. Испытал сильное влияние Средиземноморского и Переднеазиатского центров.

• Сахарная свёкла
• Лён — вторичный очаг
• Клевер красный
• Клевер белый
• Рыжик
• Яблоня — вторичный очаг
• Вишня — первичный очаг
• Черешня
• Облепиха
• Чёрная смородина
• Крыжовник
• Лещина
• Груша — вторичный очаг
• Земляника садовая — гибрид чилийской и виргинской
• Земляника мускатная (Клубника)
• Жимолость
• Лук алтайский
• Репа — первичный очаг
• Арония черноплодная — происходит из Северной Америки, но окультурена в России
• Рябина домашняя
• Брусника
• Красная смородина
• Шиповник
• Бузина

 

 

Биотехнология

 

 

Биотехноло́гия — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.

Биотехнологией часто называют применение генной инженерии в XX—XXI веках, но термин относится и к более широкому комплексу процессов модификации биологических организмов для обеспечения потребностей человека, начиная с модификации растений и животных путем искусственного отбора и гибридизации. С помощью современных методов традиционные биотехнологические производства получили возможность улучшить качество пищевых продуктов и увеличить продуктивность живых организмов.

До 1971 года термин «биотехнология» использовался, большей частью, в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. С 1970 года учёные используют термин в применении к лабораторным методам, таким, как использование рекомбинантной ДНК и культур клеток, выращиваемых in vitro.

Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике.

 

Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году.

Использование в промышленном производстве микроорганизмов или их ферментов, обеспечивающих технологический процесс, известно издревле, однако систематизированные научные исследования позволили существенно расширить арсенал методов и средств биотехнологии.

Так, в 1814 году петербургский академик К. С. Кирхгоф открыл явление биологического катализа и пытался биокаталитическим путём получить сахар из доступного отечественного сырья (до середины XIX века сахар получали только из сахарного тростника). В 1891 году в США японский биохимик Дз. Такамине получил первый патент на использование ферментных препаратов в промышленных целях: учёный предложил применить диастазу для осахаривания растительных отходов.

В начале XX века активно развивалась бродильная и микробиологическая промышленность. В эти же годы были предприняты первые попытки наладить производство антибиотиков, пищевых концентратов, полученных из дрожжей, осуществить контроль ферментации продуктов растительного и животного происхождения.

Первый антибиотик — пенициллин — удалось выделить и очистить до приемлемого уровня в 1940 году, что дало новые задачи: поиск и налаживание промышленного производства лекарственных веществ, продуцируемых микроорганизмами, работа над удешевлением и повышением уровня биобезопасности новых лекарственных препаратов.

 

Виды биотехнологии:

Биоинженерия

Биоинженерия или биомедицинская инженерия — это дисциплина, направленная на углубление знаний в области инженерии, биологии и медицины и укрепление здоровья человечества за счет междисциплинарных разработок, которые объединяют в себе инженерные подходы с достижениями биомедицинской науки и клинической практики. Биоинженерия/биомедицинская инженерия — это применение технических подходов для решения медицинских проблем в целях улучшения охраны здоровья. Эта инженерная дисциплина направлена на использование знаний и опыта для нахождения и решения проблем биологии и медицины. Биоинженеры работают на благо человечества, имеют дело с живыми системами и применяют передовые технологии для решения медицинских проблем. Специалисты по биомедицинской инженерии могут участвовать в создании приборов и оборудования, в разработке новых процедур на основе междисциплинарных знаний, в исследованиях, направленных на получение новой информации для решения новых задач. Среди важных достижений биоинженерии можно упомянуть разработку искусственных суставов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения. Также одним из основных направлений биоинженерных исследований является применение методов компьютерного моделирования для создания белков с новыми свойствами, а также моделирования взаимодействия различных соединений с клеточными рецепторами в целях разработки новых фармацевтических препаратов («drug design»).

 

 

Биомедицина

Раздел медицины, изучающий с теоретических позиций организм человека, его строение и функцию в норме и патологии, патологические состояния, методы их диагностики, коррекции и лечения. Биомедицина включает накопленные сведения и исследования, в большей или меньшей степени общие медицине, ветеринарии, стоматологии и фундаментальным биологическим наукам, таким, как химия, биологическая химия, биология, гистология, генетика, эмбриология, анатомия, физиология, патология, биомедицинский инжиниринг, зоология, ботаника и микробиология.

 

Наномедицина

 

Слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры В мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли. К ним относятся адресная доставка лекарств к больным клеткам, лаборатории на чипе, новые бактерицидные средства.

 

Биофармакология

Раздел фармакологии, который изучает физиологические эффекты, производимые веществами биологического и биотехнологического происхождения. Фактически, биофармакология — это плод конвергенции двух традиционных наук — биотехнологии, а именно, той ее ветви, которую именуют «красной», медицинской биотехнологией, и фармакологии, ранее интересовавшейся лишь низкомолекулярными химическими веществами, в результате взаимного интереса.

Объекты биофармакологических исследований — изучение биофармацевтических препаратов, планирование их получения, организация производства. Биофармакологические лечебные средства и средства для профилактики заболеваний получают с использованием живых биологических систем, тканей организмов и их производных, с использованием средств биотехнологии, то есть лекарственные вещества биологического и биотехнологического происхождения.

 

Биоинформатика

Совокупность методов и подходов, включающих в себя:

1. математические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика).

2. разработка алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры белков (структурная биоинформатика).

3. исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.

В биоинформатике используются методы прикладной математики, статистики и информатики. Биоинформатика используется в биохимии, биофизике, экологии и в других областях.