Алла Арефьева
«Между тем Дарвин знать не знал ни о человеке умелом (его тогда еще не нашли), ни о мутациях в нынешнем понимании этого слова (генетики еще не было), а наследование приобретенных признаков Дарвин полагал вполне вероятным и даже очевидным».
Александр Марков, «Рождение сложности».
Действительно, как и заметил Марков в своей книге, «опровержения» той или иной теории Дарвина достаточно часто появляются не только в заголовках газет, но и в научно-популярной литературе, и в некоторых научных статьях. Труд Чарльза Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь", опубликованный в далеком 1895 году, до сих пор не теряет своей актуальности. Попробую это показать на примере первой главы – «Вариации при доместикации»
.
Причины изменчивости.
Очевидно, что процесс доместикации не возможен без изменчивости. Дарвин описал модификационную (определенную) и генотипическая (неопределённую) изменчивость. Основные характеристики представлены в таблице 1. [1]
Таблица 1.
Дарвин не связывал между собой описанные виды изменчивости. Он отдавал предпочтение неопределенной изменчивости в образовании новых форм. С.Г. Инге-Вечтомов же говорит о непосредственной связи между наследственной и ненаследственной изменчивостью. Ученый приводит в пользу этого следующие доказательства:
1. Промежуточное положение онтогенетической изменчивости в распространенной классификации (рис. 1). [3]
2. Такие наследственные изменения как хромосомные перестройки, полиплоидия, анеуплоидия и др., если происходят в соматических клетках многоклеточных организмов могут приводить к модификационным изменениям. [3]
3. Уровень наследственной изменчивости может определяться некоторыми адаптивными модификациями. Пример этого индукции SOS-репарации у бактерий, которая приводит к повышению частоты мутаций. [3]
4. «…фенотипическое проявление первичных повреждений генетического материала, устраняемых затем репарацией, следует относить к модификациям. В то же время эти же первичные повреждения в процессе репарации могут быть превращены в мутации». [3]
Так же Инге-Вечтомов предлагает новую классификацию, с условием отказа от деления на наследственную и ненаследственную.
На рис.2 как раз представлена альтернативная классификация, типы изменчивости на ней связаны с такими процессами как репликация генетического материала и экспрессия генетической информации. Указанная регуляция – компонент для взаимодействия с окружающей средой. [3]
Породы домашнего голубя, различия между ними и их происхождение.
Дарвин, как и многие его современники, был согласен с тем, что огромное разнообразие пород голубей произошли от скалистого голубя (Columba livia). Доводы в пользу этой теории подтверждаются не только словами. Чарльз Дарвин, несмотря на сильные фенотипические различия, скрещивал особей разных пород голубей (белые павлиньи голуби и берберийские, пегий голубь с берберийским). Вторым этапом стало скрещивание гибридов первого поколения от вышеупомянутых скрещиваний. Не знаю, был ли он удивлен, когда у потомков гибридов обнаружил признаки дикого голубя (сизый окрас, двойная черная полоса на крыльях, белое надхвостье и т.д.).
В 2013 году были опубликованы доказательства вышеописанной теории, но уже с использованием других методов. Команда биологов Университета Юты, в руководстве которой стоит Майкл Шапиро, исследовали 38 различных пород голубей США. 2 породы были дикими, а остальные 36 – домашние декоративные. С помощью анализа (расшифровки) генома этих пород было показано, что современные одомашненные и уличные голуби произошли от одного общего предка, которым является Columba livia.
Ученые так же установили, что одинаковые мутации в одних и тех же генах, приводят к сходным фенотипическим признакам у разных пород голубей. Например, мутация гена EphB62 отвечает за характерный воротник на шее (перья на шее растут вверх. [4]
Бессознательный отбор.
По мнению Дарвина, именно на нем стоит заострить свое внимание. Этот отбор не предполагает, что человек осознанно желает или ожидает постоянного изменения породы. Даже первобытные люди из доступных им растений отбирали продуктивные экземпляры.
Хочу привести примеры влияния бессознательного отбора:
1.В мае 2017 года в печать вышла статья ученых Шеффилдского университета, во главе с Томасом А. Клювером. Они исследовали роль бессознательного отбора в увеличении семян овощных культур. Доказательством стало укрупнение семян даже у растений, у которых при посадке не используются семена. [5]
2. Команда исследователей из нескольких учреждений Великобритании и США показало, что растения рода Cucurbita исчезли, если бы не деятельность человека.
Растения этого рода не способны к распространению семян в заселенной другими видами местности. Крупные млекопитающие, вытаптывали некоторые растения и переносили семена Cucurbita. В связи с приходом человека и потеплением, эти крупные животные стали исчезать. Люди «заменили» млекопитающих истребляя некоторые виды растений, стали использовать плоды Cucurbita в качестве контейнеров для хранения. Постепенно они пришли к одомашниванию рода Cucurbita. [6]
Но в современном мире возможно реконструировать геном общего предка животных, с помощью полных геномов (на момент публикации биологов Кейси Данна и Джозефа Райана их расшифровано 212).
От генома последнего общего предка многоклеточных животных, естественно, произошли геномы всех животных, которые до современности. К событиям меняющим геном относят синтению, горизонтальный перенос генов и т.д. [7]
Труд Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» действительно удивителен, ведь даже сейчас, через 176 лет, он не теряет своей актуальности.
.
Используемая литература:
[2] Инге-Вечтомов С. Г., 1989. Генетика с основами селекции. М.: ВШ.
[3] Инге-Вечтомов С. Г., 2010. Что мы знаем об изменчивости?
[4] Genomic Diversity and Evolution of the Head Crest in the Rock Pigeon, Michael D. Shapiro, Zev Kronenberg., 31 Jan 2013. http://science.sciencemag.org/content/early/2013/01/30/science.1230422
[5] Unconscious selection drove seed enlargement in vegetable crops, Thomas A. Kluyver, Glynis Jones, February 15, 2017. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/evl3.6
[6] L. Kistler et al. Gourds and squashes (Cucurbita spp.) adapted to megafaunal extinction and ecological anachronism through domestication, Proceedings of the National Academy of Sciences (2015). https://phys.org/news/2015-11-modern-gourds-survived-domestication.html
[7] The evolution of animal genomes, Dunn CW, Ryan JF, 2015 Dec https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959437X15000891?via%3Dihub