Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 91 стр.

UptoLike

Составители: 

Синтетическая теория эволюции сложилась к середине XX века на основе
классической теории эволюции Дарвина, генетики и экологии. По сути она развивала
на новом уровне знания идею естественного отбора, обоснованную Дарвином за 100
лет до этого синтеза. Какие же базовые положения были привнесены в синтетическую
теорию из ее трех источников?
Дарвинизм остался фундаментом новой теории. В классическом произведении
Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора...» обозначены главные
факторы, или движущие силы, эволюционного процесса. Согласно теории, (1) виды
способны к неограниченному размножению, при этом им свойственна неопределенная
наследуемая изменчивость (ненаправленная, случайная - в отличие от представлений
Ламарка); (2) из-за ограниченности ресурсов (пища, пространство и др.) особи и виды
вступают в борьбу за существование, в ходе которой большая часть гибнет и не дает
потомства; (3) выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные к данным
условиям среды, в чем и проявляется естественный отбор; (4) отбор накапливает у
разных особей одного вида разные приспособительные признаки, что ведет к их
дивергенции и образованию новых видов. Таким образом, наследственная
изменчивость представляет предпосылку эволюции, борьба за существование и
естественный отбор - ее процесс, а видообразование - результат.
Генетика уже в новом, XX веке дала понимание природы наследственности и
механизмов изменчивости. Открытые в 1865 г. и переоткрытые в 1900 г. законы
Менделя о независимом наследовании отдельных признаков и их сохранении в
скрытом (рецессивном) состоянии позволили объяснить то, что Дарвин не понимал и
не мог понимать, так как природа наследственности в его время была неизвестна.
Самая суть генетической основы эволюции состоит в том, что каждый признак
кодируется двумя аллельными генами - от двух родителей (хромосомный набор
диплоидный). Один из них может быть сильнее другого - доминантный, тогда другой -
слабый, мутантный ген проходит как рецессивный и может не проявиться в нескольких
поколениях, пока не сойдется в паре с таким же рецессивным геном.
Допустим, некий ген А кодирует желтый пигмент у семян гороха, тогда ген а
представляет его рецессивную мутацию. Растения, у которых оба гена доминантные -
АА (доминантная гомозигота), будут иметь безусловно желтые семена. При
комбинации Аа (гетерозигота) семена также будут желтые, так как для проявления
признака достаточно и одного гена - пигмент все равно будет вырабатываться. Но такие
генетически смешанные особи несут потенциальную способность дать искажение
признака в следующих поколениях. Дело в том, что гетерозиготные родители
производят разные половые клетки (они гаплоидные) - либо А, либо а. При их
скрещивании случайные комбинации гамет (половых клеток) могут дать разные
генотипы: АА, Аа. аа. Растения с генотипом аа (рецессивная гомозигота) будут иметь
не желтый, а простой зеленый или бесцветный фенотип, так как желтый пигмент у них
не вырабатывается - ген дефектный в обеих хромосомах. Вот почему некоторые
признаки у детей наследуются не от родителей, а от бабушек и дедушек или даже более
далеких предков.
Российский генетик С. С. Четвериков в 20-х годах разработал очень важное
положение о генофонде вида, популяции, под которым понимается совокупность всех
генов, участвующих в свободном скрещивании. Дело в том, что в половых клетках
организмов могут возникать спонтанные или индуцированные внешними факторами
мутации (допустим - d) - искажения молекулы ДНК, несущие потенциально новый
признак. Пока мутация сохраняется в гетерозиготном состоянии (Dd) - под прикрытием
нормального гена, она никак не проявляется. Но если мутация при скрещивании
выходит в гомозиготу (dd), прежде скрытый признак проявляет себя фенотипически (то
есть выявляется внешне - как новый цвет, новая форма, новая ферментная активность и
т. п.) и проверяется путем естественного отбора на свою полезность, бесполезность или
вредность. Таким образом, гетерозиготные особи в популяциях несут скрытый резерв
         Синтетическая теория эволюции сложилась к середине XX века на основе
классической теории эволюции Дарвина, генетики и экологии. По сути она развивала
на новом уровне знания идею естественного отбора, обоснованную Дарвином за 100
лет до этого синтеза. Какие же базовые положения были привнесены в синтетическую
теорию из ее трех источников?
         Дарвинизм остался фундаментом новой теории. В классическом произведении
Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора...» обозначены главные
факторы, или движущие силы, эволюционного процесса. Согласно теории, (1) виды
способны к неограниченному размножению, при этом им свойственна неопределенная
наследуемая изменчивость (ненаправленная, случайная - в отличие от представлений
Ламарка); (2) из-за ограниченности ресурсов (пища, пространство и др.) особи и виды
вступают в борьбу за существование, в ходе которой большая часть гибнет и не дает
потомства; (3) выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные к данным
условиям среды, в чем и проявляется естественный отбор; (4) отбор накапливает у
разных особей одного вида разные приспособительные признаки, что ведет к их
дивергенции и образованию новых видов. Таким образом, наследственная
изменчивость представляет предпосылку эволюции, борьба за существование и
естественный отбор - ее процесс, а видообразование - результат.
         Генетика уже в новом, XX веке дала понимание природы наследственности и
механизмов изменчивости. Открытые в 1865 г. и переоткрытые в 1900 г. законы
Менделя о независимом наследовании отдельных признаков и их сохранении в
скрытом (рецессивном) состоянии позволили объяснить то, что Дарвин не понимал и
не мог понимать, так как природа наследственности в его время была неизвестна.
Самая суть генетической основы эволюции состоит в том, что каждый признак
кодируется двумя аллельными генами - от двух родителей (хромосомный набор
диплоидный). Один из них может быть сильнее другого - доминантный, тогда другой -
слабый, мутантный ген проходит как рецессивный и может не проявиться в нескольких
поколениях, пока не сойдется в паре с таким же рецессивным геном.
         Допустим, некий ген А кодирует желтый пигмент у семян гороха, тогда ген а
представляет его рецессивную мутацию. Растения, у которых оба гена доминантные -
АА (доминантная гомозигота), будут иметь безусловно желтые семена. При
комбинации Аа (гетерозигота) семена также будут желтые, так как для проявления
признака достаточно и одного гена - пигмент все равно будет вырабатываться. Но такие
генетически смешанные особи несут потенциальную способность дать искажение
признака в следующих поколениях. Дело в том, что гетерозиготные родители
производят разные половые клетки (они гаплоидные) - либо А, либо а. При их
скрещивании случайные комбинации гамет (половых клеток) могут дать разные
генотипы: АА, Аа. аа. Растения с генотипом аа (рецессивная гомозигота) будут иметь
не желтый, а простой зеленый или бесцветный фенотип, так как желтый пигмент у них
не вырабатывается - ген дефектный в обеих хромосомах. Вот почему некоторые
признаки у детей наследуются не от родителей, а от бабушек и дедушек или даже более
далеких предков.
         Российский генетик С. С. Четвериков в 20-х годах разработал очень важное
положение о генофонде вида, популяции, под которым понимается совокупность всех
генов, участвующих в свободном скрещивании. Дело в том, что в половых клетках
организмов могут возникать спонтанные или индуцированные внешними факторами
мутации (допустим - d) - искажения молекулы ДНК, несущие потенциально новый
признак. Пока мутация сохраняется в гетерозиготном состоянии (Dd) - под прикрытием
нормального гена, она никак не проявляется. Но если мутация при скрещивании
выходит в гомозиготу (dd), прежде скрытый признак проявляет себя фенотипически (то
есть выявляется внешне - как новый цвет, новая форма, новая ферментная активность и
т. п.) и проверяется путем естественного отбора на свою полезность, бесполезность или
вредность. Таким образом, гетерозиготные особи в популяциях несут скрытый резерв