Системні мутація, квантові і переривчасті еволюції

Автором іншої відомої недарвінівської теорії еволюції видів – теорії системних мутацій – є видатний німецький вчений Ріхард Гольдшмідт. Він вважав, що принцип накопичення дрібних спадкових відхилень може пояснювати, як вид пристосовується до мінливих умов. Новий вид не виникає і в принципі не може виникнути шляхом накопичення дрібних ухилень.

Пристосовується вид змінюється, реалізуючи вже існуючу мінливість, саме ж пристосування полягає в тому, що вже були в популяції рідкісні адаптивні ухилення стають загальними. Неможливо уявити собі, писав Гольдшмідт, що з предкового виду птахів, що живиться насінням, шляхом закріплення дрібних ухилень виникне вид, який живиться нектаром квітів. Занадто багато великих змін в будові предковой птиці повинно виникнути, перш ніж вона зможе перейти до харчування нектаром.

Ось тільки деякі необхідні зміни. Необхідно подовжити дзьоб і змінити форму черепа, зменшити вагу птиці, змінити форму мови (пристосувавши його до смоктання), змінити будову травної системи, набір ферментів, що переварюють їжу, і т.д. Головна складність полягає в тому, що будь-які незначні відхилення в будові предкового виду здатні лише погіршити харчування насінням, але при цьому не дозволяють увазі харчуватися нектаром. Природний відбір не може зберігати непотрібні або шкідливі ухилення в надії на те, що коли-небудь ці ухилення знадобляться. Відбір діє тут і зараз. Все повинно бути корисно даному виду в даний момент часу.

Нові види, між тим, виникають. Як це відбувається? Згідно Гольдшмідт, родоначальниками нових видів є мутантні особини, у яких відразу виникло кілька великих змін в будові. Гольдшмідт вважав, що системні мутації, або макромутаціі, можуть виникати, якщо змінюється не один ген в хромосомі, а вся хромосома як ціле.

Якщо порівнювати таких особин з представниками предкового виду, то це “монстри”. Але це можуть бути “перспективні монстри”, оскільки вони, можливо, мають набір ознак, які можуть служити основою для виникнення нового виду. Для того, щоб йшла еволюція за Гольдшмідт, необхідно одночасне виникнення в популяції відразу декількох “перспективних монстрів”, щоб вони були життєздатні і плідні і не схрещувалися з представниками предкового виду. Подальше вдосконалення “перспективних монстрів” може здійснюватися за Дарвіном.

Експериментальні дослідження мутаційного процесу в природних популяціях показали, однак, що спадкові ухилення, які можна було б вважати макромутацію, виникають надзвичайно рідко, і майже завжди різко ухиляються мутантні особини нежиттєздатні. Однак у рослин були знайдені приклади раптового видоутворення, що відбувається майже за Гольдшмідт. Такі, наприклад, різноманітні поліплоїди, в тому числі Аллополіплоїдія. Ймовірно, в результаті макромутаціі виникла безволосими у кількох родів ссавців, наприклад, у моржа і представника гризунів – голого землекопа. Такі різкі морфологічні зміни можуть визначатися мутаціями регуляторних генів і дуплікації, в тому числі великих ділянок хромосом. Передбачається, що значну роль у функціональній перебудові генома і наступних змінах онтогенезу можуть грати мобільні елементи.

Ідею квантової еволюції розвивав американський зоолог і палеонтолог Джордж Сімпсон, який відзначав виняткову швидкість еволюційних перетворень, пов’язаних з переходом популяцій з одного стану в інший, фактично стрибкоподібним (тобто квантірованним). Ідеї Гольдшмідт і Сімпсона отримали нове освітлення в сучасній концепції переривчастої еволюції, активно розвивається американськими палеонтологами Стефаном Гоулдом, Нільсом Елдріджем і Стівеном Стенлі. У ній підкреслюється чергування коротких періодів швидких змін і тривалих періодів рівноваги. Особливо цікаві і важливі проміжки швидких змін. Саме в цей час з’являються численні види, значна частина яких тут же вимирає.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Де зараз Вояджер 1 і 2