Реферати » Реферати по біології » Походження і еволюція органічного світу

Походження і еволюція органічного світу

змін в генетичному матеріалі
- тобто в результаті мутацій. Ті ж ознаки, які виникають під впливом умов зовнішнього середовища, не передаються потомству. Це - модифікації, флуктуації.

Другий, надзвичайно важливий висновок, в корені змінив погляди і який увійшов в число фундаментальних положень генетики, гранично чітко сформулював
Йогансен: «Головним результатом моєї маленької роботи є те, що я вважаю селекцію флуктуацій абсолютно безрезультатною » .

З цих двох висновків логічно виводиться третя: благопріобретенниє ознаки не успадковуються. Незліченні спроби довести можливість наслідування таких ознак потерпіли повний крах. Роботи Штанфуса,
Гаррісона, Тоуера, Каммерера, Пржібрама, Дюрк в 20-і роки, а Лисенка з співробітниками у 30-50, були експериментально спростовані. У цих роботах допускалася одна і та ж помилка: їх автори ігнорували відкриття Иогансена і використовували не чістолінейний, а неоднорідний в генетичному відношенні матеріал. (До речі, були спростовані і недавні спроби американських імунологів Горчинського і Стіла показати можливість передачі в спадщину деяких придбаних імунологічних властивостей - див. «Nature» , 1981, т.259, с.678-681; т.290, с.508-512 ).

Таким чином, з оформленням генетики як науки заперечення успадкування набутих ознак було строго експериментально обгрунтовано та практично загальновизнано. А між тим вчення про спадкування придбаних ознак складало теоретичну основу уявлень і Дарвіна, і
Ламарка.

Генетики сформували прямо протилежну концепцію спадковості, у найзагальніших рисах висунуту ще Августом Вейсманом, одним з найбільших біологів XX століття. Він провів різку грань між сомою - сукупністю клітин, тканин і органів - і клітинами зародкового шляху, що містять зародкову плазму. В ядрах статевих клітин, в їх спеціалізованих структурах - хромосомах - зібрані гени, носії спадковості, які передаються від покоління до покоління. Якогось переносу частинок від соматичних елементів до статевих не існує. Таким чином, матеріальні основи спадкової і ненаследственной мінливості, загальні в теоріях
Дарвіна і Ламарка, в генетиці були розділені. Спадкові тільки ті зміни, які відбуваються в зародковій плазмі - в генах. Зміни, що відбуваються в сомі, неспадковими, це - модифікації.

Четверте, важливе для доль еволюційного вчення положення генетики, було розроблено голландським біологом Гуго де Фріз і російським ботаніком
С.І. Коржінським. Ось як це формулював де Фриз:
1) нові елементарні види виникають раптово, без переходів;
2) нові форми з'являються збоку головного стовбура;
3) нові елементарні види здебільшого цілком постійні з самого початку свого виникнення;
4) деякі з нових форм є справжніми елементарними видами, тоді як інші носять характер ретрогрессівних різновидів;
5) ці нові форми з'являються зазвичай у великому числі особин;
6) мутационная мінливість не пов'язана безпосередньо з модифікаціями і незалежна від них;
7) мутації відбуваються майже у всіх можливих напрямках;
8) здатність до мутації настає періодично.

І, нарешті, п'яте принципове положення, привнесене генетикою, - реабілітація поняття виду як такого: вигляд - не зручна вигадка біологів, а реальна сутність, що має досить чіткі межі та характеризується власним набором морфофизиологических ознак (фенотипом ).

З викладеного зовсім очевидно, що погляди родоначальників генетики на рушійні чинники еволюційного процесу, особливо на мінливість і спадковість, істотно відмінні від поглядів Ламарка і
Дарвіна.

Проте в 30-50 роки працями Добжанського, Сімпсона, Майра і інших була зроблена спроба примирити генетику з дарвінізмом. Так з'явилася синтетична теорія еволюції (СТЕ), творці якої прагнули узагальнити всі накопичені генетикою факти і в додатку до еволюційного вченню об'єднати їх з позицій Дарвіна.

Основа побудови синтетичної теорії еволюції - закон Харді -
Вайнберга. Він наочно показав, що завдяки синтезу з генетикою еволюційне вчення поступово втратило описовий характер і перетворилося на математизированную теорію.

Знайомству з законом має передувати короткий вступ про суперечливому шляху розвитку синтетичної теорії еволюції, про подолання криз в науковому пізнанні, направленому на більш повне і глибоке розуміння закономірностей розвитку органічного світу.

Важливо відзначити, що основи наукової теорії еволюції заклав Ч. Дарвін.
Як панівне еволюційне вчення дарвінізм існував з 1859 до 1900 рр., Тобто до перевідкриття законів Г. Менделя. До кінця 20-х років цього століття дані генетики протиставлялися еволюційної теорії, спадкова мінливість (мутаційна, комбинативная) розглядалася в якості головного чинника еволюції, природному відбору відводилася другорядна роль. Таким чином, вже в початковий період свого становлення генетика була використана для створення нових концепцій еволюції. Сам по собі цей факт знаменний: він свідчив про тісний зв'язок генетики з еволюційною теорією, але час їхнього об'єднання було ще попереду. Різного роду критика дарвінізму була широко поширена аж до виникнення СТЕ.

Виняткову роль у розвитку еволюційного вчення зіграла генетика популяції, що досліджує мікроеволюційні процеси в природних популяціях. Заснована вона видатними вітчизняними вченими С.С.
Четверіковим і Н.В. Тимофєєвим-Ресовський.

Що почалося в 20-х роках об'єднання дарвінізму і генетики сприяло розширенню і поглибленню синтезу дарвінізму з іншими науками. 30 - 40-ті роки прийнято вважати періодом становлення синтетичної теорії еволюції.

У західних країнах оновлений дарвінізм, або синтетична теорія еволюції, придбав широке визнання серед учених вже в 40-х роках, хоча завжди були і є окремі великі дослідники, що займають антідарвіновскіе позиції.

Основні положення СТЕ виводяться як наслідку із закону Харді-
Вайнберга. Відомо, що розуміння сутності і значення закону викликає у школярів утруднення, хоча його математичний апарат простий і доступний всім, хто знайомий з алгеброю середньої школи. Важливо зосередити увагу учнів не тільки на визначенні закону - частоти генів і генотипів в популяції не змінюються в ряду поколінь, - його умовах - нескінченно велика популяція, випадкове вільне схрещування особин, відсутність мутаційногопроцесу, природного відбору і інших чинників, - математичної моделі -
AA p2 + Aa 2 p + aaq2 = 1, - а й на практичному застосуванні закону.

Процес мікроеволюції доступний безпосередньому вивченню, про його наявність можна судити по изменяющемуся генофонду. Генофонд описується або частотами алелів, або частотами генотипів, співвідношення яких легко встановити. Для цього потрібно підрахувати гомозиготних носіїв рецесивнимознаки і, користуючись простою формулою, обчислити частоту народження алелів, домінантних гомозигот і гетерозигот. Знаючи співвідношення генотипів і алелів у цій популяції, можна простежити її подальшу еволюційну долю. Наприклад, один з 10000 чоловік альбінос, тобто частота гомозигот за рецесивним аллели (q2) становить 0,0001. Знаючи, що q2 = 0, 0001, можна визначити частоту аллеля альбинизма (q), домінантного алеля нормальної пігментації (p), гомозиготного домінантного генотипу (p2), гетерозиготного генотипу (2 pq):

p2 = = 0,01 (або 1%).

Оскільки p = 1 - q, то 1 - 0, 01 = 0,99; частота домінантного алеля в популяції дорівнює 0,99, або 99%. Нормально пигментированним людям будуть відповідати два генотипу (АА, Аа). Гомозиготний домінантний генотип зустрічатиметься з частотою 0,98, так як p2 = 0,992 = 0,98. Частота народження гетерозигот становить приблизно 0,02, або 2%, так як 2pq = 2 x 0, 99 х х 0,01 = 0,0198 = 0,02.

Важливо звернути увагу на наслідки, що випливають із закону: рецесивні аллели є у популяції головним чином гетерозиготному, а не в гомозиготному. Стані. (Як видно з розглянутого прикладу, при малому числі альбіносів, 200 чоловік з 10 000
(2%) несуть аллель альбінізму в прихованому, гетерозиготному стані); на відміну від ідеальної популяції на популяцію в природі чинять тиск еволюційні чинники, які призводять до зміни її генофонду.

У процесі подальшого викладу матеріалу слідства закону Харді-
Вайнберга поглиблюватимуться, конкретизуватися. Так, при розгляді ролі мінливості в еволюційному процесі, що саме виходячи із закону Харді-
Вайнберга вітчизняний генетик С.С. Четвериков першим висловив думку про значення рецесивних мутацій: вони не зникають в популяції, не розчиняються в масі нормальних особин, а поглинаються вільним схрещуванням, залишаючись прихованими в гетерозиготному стані в надрах виду, і проявляються фенотипно тільки в популяції. З роботи С.С Четверикова «Про деякі моменти еволюційного процесу з точки зору сучасної генетики» (1926) і почався період синтезу генетики і еволюційного вчення. Вчений зробив важливий висновок про насиченість природних популяцій великою кількістю рецесивних мутацій. Існування такого прихованого резерву спадкової мінливості створює можливість для еволюційних перетворень в популяції під впливом природного відбору.

Таким чином, ми підводимо до розуміння положень синтетичної теорії еволюції про те, що мікроеволюційні процеси починаються в популяції; матеріалом для еволюції служать найчастіше рецесивні мутації.

Інший наслідок закону розкривається щодо еволюційних чинників. Умови ідеальної популяції не дотримуються в природі. Ідеальна популяція не тотожна реальною. Під тиском еволюційних чинників частоти алелів і генотипів в популяції змінюються, і це є основою всіх еволюційних перетворень. Поняття кожного конкретного фактора еволюції вводиться як результат почергової заміни умов ідеальної популяції на протилежні. Наприклад, якщо сталість частот алелів і генотипів в ідеальній популяції має силу при нескінченно великій чисельності особин, то в малої природної популяції випадкові процеси можуть привести до помітних наслідків, зокрема, до зміни її генофонду.
Таке протиставлення дозволяє логічно перейти до розгляду дрейфу генів - ненаправленного випадкового зміни частот алелів в малих популяціях, одна

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар