Ирина Богданова - Концепции современного естествознания. Шпаргалки

Выдвинутая Дарвином теория естественного отбора была воспринята негативно не только креацинистами, но и некоторыми учеными, не отрицающими самого естественного отбора. В теории были уязвимые места, мимо которых не смогли пройти ее критики. Одним из возражений было следующее: для того, чтобы передать полезные для эволюции признаки, должны встретиться две особи, обладающие ими в равной мере, поскольку при встрече особей, одна из которых ими не обладает, родится потомство, частично обладающее такими признаками или не обладающее ими вовсе, а поскольку в реальном мире такая встреча маловероятна, полезные признаки будут разбавляться и угасать. Возражение строилось на принципах здравого смысла. Будущее показало, что основой должен служить не здравый смысл, а генетика.

Исследования по генетике появились еще при жизни Дарвина. Начало генетике положил Мендель, который открыл закон о наследовании признаков. По этому закону механизм наследования не зависит от условий, но зависит от возможных комбинаций согласно теории вероятностей. Труд Менделя был издан малым тиражом и не стал известен общественности, и только в начале XX в. законы Менделя получили научное признание, а выделенные им признаки были названы генами. Главным постулатом теории стал тезис о примате в распределении генов математической вероятности, а не условий среды. Синтетическая теория эволюции (1920-е гг.), разработанная русскими учеными (Вавилов, Четвериков, Дубинин, Тимофеев-Ресовский, Кольцов) соединила принципы генетики с теорией эволюционного скачка (новые виды создаются не путем медленной эволюции, а переходом системы к точке бифуркации, то есть революционно). Доказательства они нашли в изучении процесса мутаций. Мутации, согласно их выводу из осуществленных экспериментов, возникают в результате молекулярной перестройки наследственной структуры (ДНК) а сами перестройки происходят как под действием внешних условий, так и по математической вероятности. Изучение мутаций легло в фундамент новой науки – молекулярной генетики, а выводы из исследований – в синтетическую теорию эволюции. По этой теории мутации в природе идут постоянно, во всех популяциях, процесс эволюции происходит в результате переработки мутаций под действием естественного отбора.

Синтетическая теория эволюции в русле учения о мутациях выдвинула существование двух типов эволюции – микроэволюции и макроэволюции

1. Микроэволюция занимается проблемами онтогенеза, то есть изучением развития отдельной особи от момента зачатия до ее смерти. Возникающие мутации рассматриваются на уровне вида, популяции (особей данного вида, обладающих единым генофондом и ареалом распространения). Микроэволюция рассматривает мутации генотипические (наследственные признаки, полученные потомством от родителей на уровне ДНК); фенотипические (возникшие под влиянием среды обитания), модификационные (возникающие в организме в результате неоднородности условий существования). Главное значение имеют генотипические мутации.

2. Макроэволюция занимается проблемами филогенеза, то есть изучением развития всего органического живого мира на протяжении всей его истории.

В ходе исследований ученые выявили, что количество мутаций зависит от качества среды обитания (чем хуже среда, тем быстрее идет мутационный процесс и действует естественный отбор генного материала). Мутации происходят на разных уровнях: геномные (связанные с изменением количества хромосом), хромосомные (связанные с изменением структуры хромосом), генные (связанные с изменением структуры генов в молекуле ДНК), последние могут быть спонтанными (ошибки репликации ДНК, укорачивание генов и т. п.) и индуцированными (связанными с действием мутагенных факторов).

Именно спонтанные и индуцированные мутации связаны с появлением генов, приводящих к смерти ( летальные гены ) при рождении потомства с уродствами (без головного мозга, печени, сердца и т. п.). Кроме летальных существуют полулетальные гены , не вызывающие гибели (наличие двух сердец, дающих повышенную работоспособность; теплой шкуры, позволяющей животным не мерзнуть) и нейтральные , не оказывающие влияния на выживаемость.

В основном летальные гены выводятся из обращения по причине смерти особи до полового созревания. Но значительная часть негативных мутаций порождает рецессивные аллели (то есть разновидности генов, которые находятся в скрытом состоянии, пока не проявятся в потомстве при встрече с аналогичным аллелем). Положительные и нейтральные мутации сохраняются в доминантных генах, которые определяют передаваемые наследственные признаки.