Дарвинизм в современном мире

Эволюционная теория Дарвина и современность

2. Проблема наследственности и генетика

После переоткрытия законов Менделя на рубеже XIX-XX вв. постепенно сложились представления о дискретной природе наследственности. Структурно-функциональные единицы аппарата наследственности - гены - контролируют наследование различных признаков. Новые признаки не могут быть "поглощены" консервативным состоянием потому, что их возникновение обусловлено изменениями отдельных генов, которые хотя и взаимодействуют друг с другом, но не сливаются и не разбавляются при взаимодействии. Всякое наследственное изменение (мутация) раз появившись и выдержав "проверку на жизнеспособность", сохраняется и постепенно распространяется в популяциях данного вида, если новому признаку благоприятствуют внешние условия. Новый признак (новый вариант гена или аллель) входит в генофонд вида - сумму наследственной информации всех особей данного вида.

В 1908г. английский математик Д.Харди и немецкий врач В.Вайнберг независимо друг от друга установили, что частоты генотипов в популяции можно выразить определенным математическим уравнением: если скрещивание происходит случайно, то частоты генотипов связаны с частотами генов (аллелей) простыми квадратичными соотношениями. Основное утверждение закона (правила) Харди-Вайнберга состоит в том, что при отсутствии элементарных эволюционных процессов (мутаций, отбора, миграции, дрейфа генов) частоты генов в популяции остаются неизменными из поколения в поколение. Наследственность сама по себе не ведет к изменению частот аллелей и (при случайном скрещивании) частот генотипов по определенному локусу. Тем самым правило Харди-Вайнберга математически опровергает возражение Ф. Дженкина Ч. Дарвину. По существу процесс эволюции - это результат отклонения от принципа генетической стабильности Харди-Вайнберга.

В основу современных представлений о наследственности легла хромосомная теория Т.Моргана (1911), согласно которой основными носителями генов являются хромосомы клеточного ядра; гены в хромосомах располагаются в линейном порядке. Однако большинство пионеров классической генетики (Г. де Фриз, В. Иогансон, С.Коржинский и др.) не были сторонниками теории Дарвина. Увлеченность успехами своей науки, в частности открытиями мутаций, склонила их мнению о ненужности или второстепенности роли естественного отбора в эволюционном процессе. По их мнению, для объяснения эволюции организмов достаточно новых мутаций, которые скачкообразно приводят к возникновению новых видов.

Классические генетики не знали, что подавляющее большинство признаков организма контролируется не одним геном, а множеством (принцип полимерии), а один аллель может влиять на фенотипическое проявления ряда признаков (принцип плейотропии). Отдельные мутации разных генов сами по себе не могут сформировать гармоническое целое, тем более обеспечить развитие и преобразование сложных приспособлений организмов. Эволюция организмов в значительной степени связана именно с развитием адаптаций, причем преобразование сложных многокомпонентных адаптивных комплексов контролируется многими независимыми генетическими системами. Для объяснения эволюции необходимо указать фактор, интегрирующий мутации и формирующих на их основе фенотипические приспособления любой сложности.

Справедливости ради необходимо отметить, что генетики первыми и поняли необходимость привлечения теории естественного отбора для объяснения эволюции. Основы экспериментальной популяционной генетики были заложены С.Четвериковым. В замечательной работе "О некоторых взглядах на эволюционной процесс с точки зрения современной генетики (1926) он убедительно показал неизбежность постоянной гетерогенности любой природной популяции, которая и служит генетической основой эволюционного процесса, идущего под давлением отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии при действии стабилизирующего отбора внешне (фенотипически) резко не нарушают общего облика популяции, но популяция, "как губка", насыщена разными мутациями.

В это же время, с начала 20-х годов, развивались обширные исследования Н.Вавилова и его школы, в которых основные положения генетики, биогеографии, систематики и селекции были применены к огромному материалу по культурным растениям и их диким предкам. Работы Н.Вавилова "О законе гомологических рядов в наследственной изменчивости" (1922), "О генетической интерпретации линнеевского вида" (1931) сыграли большую роль в дальнейшем развитии синтеза дарвинизма и генетики. В 1930г. вышла фундаментальная работа Р.Фишера "Генетическая теория естественного отбора", а Б.Холдейн в "Факторах эволюции" (1932) математически доказал действие естественного отбора в природных популяциях на основе представлений о дискретной природе изменчивости при разнообразных вариантах скрещивания.

К началу страницы

Титульная страница