Реферати » Реферати з біології » Мутації і нові гени. Чи можна стверджувати, що вони служать матеріалом Макроеволюція?

Мутації і нові гени. Чи можна стверджувати, що вони служать матеріалом Макроеволюція?

Мутації і нові гени. Чи можна стверджувати, що вони служать матеріалом Макроеволюція?

Алекс Місячний

1. Макроеволюція - основне положення еволюційної теорії

Поняття "макроеволюція" є одним з наріжних каменів еволюційної теорії, основи якої в обов'язковому порядку викладаються в рамках природничих дисциплін. З будь-якого відповідного посібника з біології можна дізнатися, що "мікроеволюція" відповідає за видоутворення всередині пологів живих істот (типу походження, наприклад, собак з вовків або шакалів), а от "макроеволюція" - це якраз те, що призвело до всього різноманіття навколишнього нас світу тварин і рослин.

Макроеволюція, як пишуть, являє собою процес "історичного розвитку" цілих груп надвидового рівня. Іноді її називають "еволюцією типів", або "тіпогенезом" 1. А ще, з позицій неодарвінізму загальноприйнято, що макроеволюція - процес вкрай масштабний (справді - проходження дистанції від бактерії до хробака, а від останнього - до людини вельми масштабно), і що зазвичай вона триває десятки і навіть сотні мільйонів лет1,2.

Оскільки мікроеволюції людство спостерігати і навіть здійснювати шляхом селекції здатне (це утворення нових порід, підвидів і, потім, нових видів, наприклад в областях сільського господарства і тваринництва), то даний експериментально підтверджений факт не викликає ніяких сумнівів ні у креационистов (см., наприклад 3), ні у еволюціоністов1,2. А ось мимовільне, під тиском природного відбору чудове перетворення бактерії в амебу, хробака в жабу, жабу в змію, у виникнення людського розуму з волохатого черепа мавпячого і т.д. (Макроеволюція), це, як то кажуть, в порівнянні з першим процесом "велика різниця".

Вважається, що матеріалом Макроеволюція є випадкові мутації (зміни в геномі, конкретно - в послідовності ДНК), які, якщо раптом виявилися сприятливими (поява нового гена), під тиском механізмів адаптації та природного відбору, при зміні умов навколишнього середовища, закріплюються, поступово цілком змінюючи організм так, що він перетворюється в щось інше 1,2 (приклад - трансмутації, що зумовлюють еволюцію сухопутного звіра в кита).

У зв'язку зі значним прогресом в галузі молекулярної біології та молекулярної генетики за останні років 10-15 накопичилося досить багато експериментальних даних про мутаційному процесі. Відзначимо: саме за останні 10-15 років. А недавно начорно розшифрували геном людини (вірніше, його первинну структуру - послідовність ДНК) 4.

Автор представленого огляду переглянув прямо у великому книжковому магазині більш десятка сучасних навчальних посібників з біології, в більшості для ВУЗів, і виявив, що стосовно до мутаційної теорії макроеволюції відсутні значні зміни в порівнянні з тими поняттями і позиціями , які мали місце років 20 тому. І навіть посилання в доданих списках літератури в більшості старі - не пізніше 1980-х гг. В кращому ж випадку посилаються на якісь більш свіжі перевидання теоретичних робіт еволюціоністів, які не мають за своєю спеціалізацією ніякого відношення до молекулярної біології (наприклад, 5).

У навчальних пособіях1 і в науково-популярній літературе2 (багато в тому числі і в Інтернеті) мутаційна гіпотеза Макроеволюція підноситься як цілком науково обгрунтована, а реальність самої Макроеволюція - так і зовсім є аксіомою, істиною в останній інстанції.

Згадаємо комп'ютерні фільми з серії "Життя тварин" ("ВВС - жива природа") з динозаврами, мастодонтами та іншими вимерлими монстрами. У цих фільмах динозаври завдяки комп'ютерній графіці постають як живі. Згадаймо, як коментатор фільму роз'яснює нам, що такий-то динозавр стався від такого-то, що ссавці виникли ось з цих звероящеров, кити - з таких-то сухопутних ссавців, а птахи - ось з тих ящерів. Оскільки на екрані ми бачимо вимерлих тварин прямо як в реальності, то нам повинно здаватися, що і слова "наукового" коментатора теж відповідають реальності. І що походження одних пологів і типів тварин від інших - незаперечна наукова істина. Але виявляється, що це не тільки не істина, а, швидше за все, щось зворотне.

Мета представленого огляду - спроба аналізу сучасних даних про мутації і про механізм виникнення нових генів у світлі макроеволюціонних уявлень. Спробуємо відповісти на питання: чи дійсно накопичені за останні 10-15 років відомості роблять гіпотезу Макроеволюція вірогідною?

2. Геном живих організмів і його мутаційні зміни

Генетична інформація в клітці всіх організмів закладена в нуклеїнових кислотах, точніше (за винятком деяких РНК-вірусів), вона закладена в послідовності ДНК. Ця послідовність нуклеотидів складається з кодують генів і некодирующих ділянок ДНК, причому такі некодуючі ділянки в ряді випадків забезпечують відтворення генів, зчитування з них інформації і т.п. Життя ж наша (матеріальна) - це функціонування білків, тут Ф. Енгельс прав. Білки - головні складові організму: вони і структурні, і каталітичні, і регуляторні. Решта молекули живого - вуглеводи і ліпіди, наприклад, хоча теж необхідні, грають, скажімо, умовно, якісно другорядну роль. Тільки білки є ферментами, що каталізує біохімічні реакції, які прискорюють їх в тисячі і десятки тисяч разів порівняно з нормальною швидкістю в пробірці. Саме ферменти обумовлюють можливість життя.

Можна сказати, що матеріально "ми живемо білками": кожну ознаку живого організму в першу чергу визначається саме функціонуванням білків - каталітичних, структурних, регуляторних. Синтез же білків кодується генами в ДНК. Розмір цих генів значно варіює; скажемо тільки, що середній білок, що з 200 амінокислотних залишків, кодується геном в 600 нуклеотидів. Є і набагато більші гени, є і меньшіе6.

Чим складніше організм, тим більше і складніше у нього геном. Наприклад, геном бактерій складається з близько декількох мільйонів пар нуклеотидів (а пар говорять тому, що ДНК - це двуспіральная структура). У дріжджів нуклеотидів в 4 рази більше, ніж у бактерій, а геном вищих організмів, зокрема, клітин людини, включає вже кілька мільярдів пар нуклеотідов6,7.

Зрозуміло, що в клітинах ссавців закодовано багато більше інформації (конкретно - генетичної), ніж в клітинах бактерій і дріжджів. Чим складніше організм, тим більше інформації містить його геном2,6,7. А що буде, якщо щось (якийсь вплив) зашкодить чи змінить частину послідовності нуклеотидів? Тобто, якщо відбудеться мутація?

Тут дві теоретичних можливості: або інформація буде загублена, або додасться. Теорія макроеволюції припускає, що інший раз, хоча і рідко, в результаті випадкових змін, під контролем природного добору, реалізується друга можливість, тобто, що з'являються нові ознаки, що призводять до утворення нових родів і класів організмов2. Іншими словами, що виникає нова інформація, причому часто з чогось, що раніше інформацією не було.

Чи багато виявлено подібних позитивних змін генома, хоча б у бактерій, за останні роки, коли відбувся бурхливий прогрес молекулярної біології і генетики? Давайте подивимося.

В працях докторів-прихильників креаціонізму вказується, що мутації завжди являють собою як би "перешкоди" при копіюванні генетичної інформації, що вони є просто помилками (або, в разі нейтральності, залишають інформацію без змін), і що навіть за дуже тривалий час не можуть привести до жодних прогресивним змінам, необхідним для макроеволюції 3,8,9. І що часто приводять як приклад еволюційних ізмененій1,2 придбання стійкості бактерій до антибіотиків, а комах - до інсектицидів, обумовлено не накопиченням, а втратою генетичної інформаціі3,8,9.

Якщо так, то, яким же чином сама собою накопичилася інформація при макроеволюціонних змінах генома хоча б, скажімо, від нижчих приматів до вищих?

На одному з креаційних сайтов10 зустрівся доволі кумедний факт. Автор-креаціоніст протягом десятка років питав у різних дослідників-біологів, чи чули вони коли-небудь про таку генної мутації, яка на 100% була б позитивною. Тобто, допускаючи, що якась мутація призводить до якогось нового ознакою, який за певних умов міг би забезпечити організму прогрес (наприклад, стійкість до антибіотиків), необхідно бути впевненим у відсутності всяких негативних побічних ефектів. А то такий мутант виявиться занадто вузько пристосованим, при щонайменшій зміні умов він буде набагато слабшим, ніж відповідний біологічний об'єкт без мутації.

Виявилося, що ніхто з опитаних біологів ніколи нічого не чув про подібні "тільки позитивних" мутаціях10.

Проте необхідно сказати, що, принаймні, в науково-популярній літературі з креаціонізму, все-таки, мутацій приділено невиправдано мало місця; питання це складний і спеціальний, і у креационистов практично відсутня наукова конкретика. Словом, картина, наскільки аналогічна тій, що має місце в навчальних посібниках еволюціоністів: немає сучасних експериментальні даних по мутаційної теорії та можливості утворення нових генів.

Припустимо поки умовно, що зазначені твердження про мутації в роботах креационистов для нас не указ. Спробуємо самі розглянути дане питання, да по можливості з найбільш спеціальних, наукових позицій.

Автор представленого вам огляду, хоч і не генетик, але давно працює в тій області, де безпосередньо мають справу з мутаціями і ушкодженнями ДНК. Такі у нас впливу на клітину і організм, що вони можуть призводити до мутірованію. У нашій області мутації вважаються страшніше, вибачте, кастрації, оскільки відомо, що нічого доброго, крім поганого, крім помилок і порушення роботи геному, вони не принесуть. Найстрашніше ж погане в мутагенезі - це накопичення канцерогенних мутацій, що викликають рак, укупі з появою тих мутацій, які у нащадків мутованого організму можуть викликати каліцтва та патології.

У нас ніхто і думки не тримає, ніби мутації здатні привести до чогось прогресивному, до якихось глобальних поліпшень для виду. Навіть "наші" молекулярні генетики в своїх роботах настільки ж тверде переконання мають, хоча багато з них в еволюційної теорії не сумніваються.

Вирішив і я,

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар