Генетика і еволюційна теорія

Сучасні генетичні дані дозволяють по-новому і більш глибоко зрозуміти теорію Ч.Дарвіна. Стає зрозумілим, що в основі його формулювання невизначеною мінливості, яка, на думку Дарвіна, відіграє важливу роль у наданні матеріалу для природного відбору, можуть, як потім з’ясували, лежати мутаційні процеси. Саме мутації дають первинний матеріал для еволюції.

Основною формою існування виду є популяції. Знання генетичних процесів, що відбуваються в популяціях, необхідно для вивчення початкових етапів еволюції.

У тварин щільність популяції і її динаміка регулюються не тільки спонтанними поведінковими і фізіологічними механізмами, але і шляхом перебудови її генетичної структури. В даний час інтенсивно розвивається особливий напрямок генетики, зване генетикою популяцій. Генетика популяцій має велике значення для сучасної Мікроеволюційні теорії.

В основі генетичної мінливості популяцій знаходяться закономірності успадкування ознак (власне успадковується не ознака, а код спадкової інформації, що визначає норму реакції генотипу). Генетика популяцій, як самостійна наука, існує з початку XX століття. Основоположником нового напрямку генетичних досліджень популяцій вважають данського генетика, автора терміна «популяція» Вільгельма Іоган-сена (1857 – 1927), який в 1903 р опублікував роботу «Про спадкоємство в популяціях і чистих лініях». Вчений експериментально довів ефективність дії відбору в природних популяціях і одночасно з цим показав неефективність дії відбору в чистих лініях (у гомозиготному потомстві, одержуваному від однієї самозапліднюються особини).

Природні популяції являють собою гетерогенні суміші генотипів. Сукупність усіх генів популяції виду складає її генофонд. Всі природні популяції насичені мутаціями. Коливання чисельності (хвилі життя, або популяційні хвилі) можуть призвести до підвищення гомозиготності популяції і втрати окремих алельних генів (рис. 2.14). Термін «хвилі життя» запропонований великим вітчизняним генетиком С.С.Четверіковим в 1905 р Хвилі життя можуть бути сезонними (періодичними), генетично зумовленими і несезон (результат впливу на популяцію різних факторів середовища). Еволюційне значення хвиль життя полягає в тому, що цей процес може призводити до випадковим змін концентрації різних мутацій і генотипів в популяції. Популяційні хвилі можуть впливати на спрямованість та інтенсивність природного відбору. При низькій чисельності популяції хвилі життя, що призводять до різких коливань чисельності особин, являють собою певну небезпеку.

Дослідження С.С.Четверікова і його послідовників показали, що в природних популяціях рослин і тварин, при всій їх відносної фенотипической однорідності, вони насичені різноманітними рецесивними мутаціями. Мутовані хромосоми поступово поширюються в межах популяції. Фе-нотіпіческі мутації виявляються тільки у випадку гомозиготное -ти. Якраз в умовах підвищеної концентрації мутацій ймовірність схрещування особин, що несуть рецесивні аллели, значно зростає. Це призводить до прояву мутацій у фенотипі, і вони потрапляють під прямий контроль природного відбору.

При відсутності тиску зовнішніх факторів і дотриманні принципу панмиксии (вільне, що не близькоспоріднені схрещування) частоти генотипів в популяції зберігаються незмінними, перебуваючи в певній рівновазі відповідно до закону Харди- Ваінберга (1908). Закон встановлений незалежно один від одного англійським математиком Годфрі Харді і німецьким генетиком Вільгельмом Вайнбергом. Закон описує розподіл частот генотипових класів у панміксіческой популяції при відмінностях в одній парі алелей.

Посилання на основну публікацію