Головна
Реферати » Реферати з біології » Спадковість і середовище

Спадковість і середовище

в природі механізму мінливості служить клонально-селекційна теорія. Знадобилося близько 100 років, щоб виробити таку теорію, яка пояснює утворення антитіл, що захищають організм від вторгнення чужорідних частинок.

Ми опускаємо весь хід досліджень з цього питання, про це можна прочитати в журналі "У світі науки" № 10, 1987 р., а використовуємо лише кінцевий результат даних досліджень, які лягли в основу клонально-селекційної теорії. Суть їх полягає в тому, що антиген, що зв'язує ділянку антитіла, є продуктом не менше, ніж п'яти генів, в кожному з яких є варіабельні ділянки.

У ході диференціювання лімфоцитів ці гени рекомбінують і для кожної клітини створюється їх унікальне поєднання. Це поєднання і визначає специфічність антитіл, вироблених даної клітиною. Відбувається вона під впливом стимуляції антигеном і посиленим розмноженням клону клітин, специфічних до даного чужорідного агенту. У результаті в кров викидаються антитіла, здатні вступити з ним в боротьбу. Якщо організм функціонально здатний забезпечити достатній викид специфічних антитіл, то він справляється з інфекцією і виживає, а якщо ні, то гине.

Подібні явища відбуваються і з рослинними організмами. Доля рослини, ураженого інфекцією, залежить від того, наскільки швидко воно зуміє виявити присутність у своїх тканинах хвороботворних мікроорганізмів і включити захисні системи. Але що змушує рослину бити тривогу? Адже не може ж воно "знати в обличчя" всіх своїх численних ворогів.
Виявляється, в цьому немає потреби.

Рослини збуджуються, стикаючись з особливими речовинами, які отримали назва елісітори, які належать мікроорганізму, знаходяться на його поверхні і першими вступають у контакт з рослинами, викликаючи реакцію надчутливості. Через кілька годин рослини утворюють фітоалексини. З'ясувалося також, що якщо вдається на деякий час затримати загибель поверхневих клітин рослини, то на цей же час переноситься і початок синтезу фітоалексинів. І навпаки, якщо загибель клітин прискорити, прискорюється і вироблення антибіотичних речовин. Значить, самі елісітори викликають лише реакцію надчутливості, а вже погибающие клітини передають сигнал, що приводить рослину в стан бойової готовності.

Було і відкрито речовина, що виділяється вмираючими клітинами, яке і є носієм сигналу. І чим більше послано сигналів із закликом про допомогу, тим більше буде вироблено фітоалексинів. Рослина, виробляючи антибіотики, стає здатним у всеозброєнні зустріти проникнення в свої тканини можливих агресорів.

Якщо штучно обробити рослина слабким розчином елісітором, то відбувається при цьому перебудова рослинних клітин і рослина значно швидше реагує на агресію. Ось якими можливостями володіє жива матерія, і виникають ці можливості не випадково, а закономірно. Організми розкручують свій потенціал в часі і в постійно мінливих умовах середовища.

Все це придбано в процесі розвитку життя на Землі, в процесі її еволюції. Тому не дивно, що життя досягла таких висот у своєму вдосконаленні. Але цей процес не закінчився. Він іде, і буде тривати до тих пір, поки будуть умови для розвитку життя на Землі. У цьому зв'язку, людина, як вище творіння природи, має поставити перед собою завдання не тільки розкрити секрети розвитку природи, а й використовувати їх у своїй практичній діяльності. Головне тут - не чекати "сліпого випадку"; а раптом щось відбудеться, і нам крупно пощастить. Це утопія.
Утопістів можна називати і тих, хто відстоює і проповідує цю точку зору.

Випадкове і безцільне, тобто без всякого на те підстави, поява мутацій, поява їх невизначеного безлічі і без певного значення веде до того, що роль середовища зводиться тільки до відбору тих з них, які необхідні в даних умовах. Без умов середовища, як бачимо, і тут не обходиться, але роль її зовсім інша. Середа тут не "майстер", а
"кат". Природа не "майстерня", а "похоронне бюро". Будувати на цих концепціях еволюційну теорію - абсурд. Доказом цього висновку є і нещодавно отримані експериментальні дані в школі охорони здоров'я Гарвардського університету

Нарешті отримані дані, які поставили під сумнів фундаментальний принцип сучасної біології - уявлення про випадковість виникнення мутацій.

Д. Кейрнс і його колеги заявили, що методика класичних експериментів С. Лурія і М. Дельбрюка не дозволяла виявити додаткові мутації, що у відповідь на нову потребу.

Кейрнс із співробітниками повторив досліди Лурія і Дельбрюка. Крім очікуваних попередніх мутантів, вони виявили й такі, які утворилися у відповідь на новий зовнішній фактор. У їх дослідах - це присутність лактози.

З традиційної точки зору поява подібних екстрамутацій не пояснюється. Це і дозволило Кейрнса зробити дуже важливу заяву.
"Вражає, наскільки малообоснованним було загальноприйнята думка".

Подібні результати отримані і іншими експериментаторами. Наприклад,
Б. Хол з Коннектикутського університету виявив, що частота однієї корисної мутації в умовах 'жорсткої селекції підвищується в 50 разів. На думку Холла, такі факти свідчать, що клітини якимось чином можуть розпізнавати, яка мутація була б виграшною і збільшувати ймовірність її виникнення.

Механізм виникнення функціонально-структурних модифікацій Холу та
Кейрнса не відомий, тому вони роблять висновок, що природа цієї вражаючої здатності на сьогоднішній день абсолютно невідома.

У цих умовах ми вже зараз повинні осмислити свою теоретичну і практичну діяльність з нових позицій, щоб не допускати помилок і у своїй соціальній діяльності. Для цього необхідно зіставити все те, що людству вже вдалося зробити і, перш за все, в порівнянні з існуючими теоріями еволюції довести значення функціонально-структурних модифікацій в еволюційному процесі.


2. Роль генетики і навколишнього середовища в мінливості ознак.

Велику роль у формуванні ознак організмів грає середовище її проживання. Кожен організм розвивається і мешкає в певному середовищі, відчуваючи на собі дію її чинників, здатних змінювати морфологічні і фізіологічні властивості організмів, тобто їх фенотип. Мінливість організмів, що виникає під впливом факторів зовнішнього середовища і не зачіпає генотипу, називається модифікаційний.

- модифікаційних мінливість називається фенотипова, так як під вплив зовнішнього середовища відбувається зміна фенотипу, генотип залишається незмінним. Класичним прикладом мінливості ознак під дією факторів зовнішнього середовища є різнолистний у стрілолист: занурені у воду листя має стрічкоподібними форму, листя, плаваючі на поверхні води,
- округлу, а що знаходяться в повітряному середовищі, - стріловидні. Якщо ж все рослина виявляється повністю зануреним у воду, його листя тільки стрічкоподібні. Під дією ультрафіолетових променів у людей (якщо вони не альбіноси) мож-ника загар в результаті накопичення в шкірі меланіну, причому у різних людей інтенсивність забарвлення ко-жи різна. Якщо ж людина позбавлена ??дії ультрафіолетових променів, зміна забарвлення шкіри у нього не відбувається.

- модифікаційних мінливість носить груповий характер, тобто всі особини одного виду, поміщені в однакові умови, набувають подібні ознаки. Наприклад, якщо посудину з евглену зеленими помістити у темряву, то всі вони втратять зелене забарвлення, якщо ж знову виставити на світло - все знову стануть зеленими.

- модифікаційних мінливість є визначеною, тобто завжди відповідає чинникам, що її викликають. Так, ультрафіолетові промені змінюють забарвлення шкіри людини (так як посилюється синтез пігменту), але не змінюють пропорцій тіла, а посилені фізичні навантаження впливають на ступінь розвитку м'язів, а не на колір шкіри.

Однак не слід забувати, що розвиток будь-якої ознаки визначається, перш за все, генотипом. Разом з тим, гени визначають можливість розвитку ознаки, а його поява і ступінь вираженості багато в чому визначається умовами середовища. Так, зелене забарвлення рослин залежить не тільки від генів, що контролюють синтез хлорофілу, а й від наявності світла. При відсутності світла хлорофіл не синтезується.

Незважаючи на те, що під впливом умов зовнішнього середовища ознаки можуть змінюватися, ця мінливість не безмежна. Навіть у випадку нормального розвитку ознаки ступінь його вираженості різна. Так, на поле пшениці можна виявити рослини з великими колоссям (20 см і більше) і дуже дрібними (3-4 см). Це пояснюється тим, що генотип визначає певні межі, в межах яких може відбуватися зміна ознаки. Ступінь варіювання ознаки, або межі модифікаційної мінливості, називають нормою реакції. Як правило, кількісні ознаки (врожайність, розмір листя, удойность корів, несучість курей) мають більш широку норму реакції, ніж якісні ознаки (колір шерсті, жирність молока, будова квітки, група крові).
3. Норма реакції

Знання норми реакції має велике значення для практики сільського господарства Модификационная мінливість багатьох ознак рослин, тварин і людини підкоряється загальним закономірностям. Ці закономірності виявляються на підставі аналізу прояву ознаки у групи особин. Кожне конкретне значення досліджуваного ознаки називають варіантом і позначають буквою v.
Частота народження окремих варіант позначається буквою p. При вивченні мінливості ознаки в вибіркової сукупності складається варіаційний ряд, в якому особини розташовуються по зростанню показника досліджуваного ознаки. На підставі варіаційного ряду будується варіаційна крива - графічне відображення частоти народження кожної варіанти (рис. 8).

Наприклад, якщо взяти 100 колосків пшениці (n) і підрахувати число колосків у колосі, то ця кількість буде від 14 до 20 - це чисельне значення варіант (v).

Легко порахувати і середнє значення даної ознаки. Для цього використовують формулу:


Де М - середня величина ознаки, в чисельнику сума добутків варіант на їх частоту народження, в знаменнику

Сторінки: 1 2 3