Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Каким же образом такое обширное теоретическое построение, как популяционная генетика, может до такой степени не справляться с имеющимся фактическим материалом Может быть, мы просто лишены некоторой критической проницательности, которая как внезапное озарение поставит все на свои места, подобно тому как это сделала теория относительности с противоречивыми данными о распространении света Или проблема гораздо глубже, чем мы полагаем, и заложена в самой структуре нашей науки Последнее предположение кажется мне наиболее вероятным.

ПОИСК





Проблемы теоретической структуры популяционной генетики

из "Генетические основы эволюции"

Каким же образом такое обширное теоретическое построение, как популяционная генетика, может до такой степени не справляться с имеющимся фактическим материалом Может быть, мы просто лишены некоторой критической проницательности, которая как внезапное озарение поставит все на свои места, подобно тому как это сделала теория относительности с противоречивыми данными о распространении света Или проблема гораздо глубже, чем мы полагаем, и заложена в самой структуре нашей науки Последнее предположение кажется мне наиболее вероятным. [c.273]
Первая проблема связана с тем, что популяционная генетика не является эмпирически достаточной теорией в том смысле, в какол1 такая теория определена в гл. 1. Как в детерминистическую, так и в стохастическую теорию заложены параметры и комбинации параметров, которые нельзя измерить с необходимой степенью точности. [c.273]
Детерминистическая теория решающим образом зависит от параметров отбора. Пет буквально ни одного качественного или ощутимого количественного заключения относительно генетической структуры популяции, сделанного на основе этой гипотезы, которое было бы чувствительно к небольшой миграции или зависело бы от частоты возникновения мутаций. Однако влияние отбора исключительно велико, и небольшие нарушения параметров могут повлечь за собой очень большие различия. Даже очень слабый отбор в пользу какого-либо аллеля, действуя в течение длительного периода времени, создает кумулятивный эффект, достаточный для полного замещения первоначального гена. Иными словами, динамические силы могут быть крайне слабыми, но ввиду длительности сроков исходное и конечное состояния данного исторического процесса могут быть совершенно различными. [c.273]
Вторая проблема заключается в том, что популяционная генетика — это теория, рассматривающая равновесное состояние. Хотя в детерминистической теории мы действительно имеем динамические законы, а для некоторых случаев стохастической теории можем описать динамику функций распределения, в практических приложениях мы пользуемся только равновесными положениями и стационарными распределениями. Равновесные положения сводят на нет историю. Природа равновесной точки состоит в том, что все пути в динамическом пространстве ведут к ней (по крайней мере локально), так что частная история изменения теряет значение, и раз уж система пришла к равновесию, от исторической информации не остается никакого следа. [c.275]
Генетики-эволюционисты стараются освободиться от элементов истории в своих объяснениях. Это желание отчасти исходит из глубоко укоренившихся социально-политических убеждений относительно устойчивости, характерных для современной стадии социального и политического развития Запада. Это стремление к стабильности было совершенно чуждо умонастроениям середины XIX в., когда успешная буржуазная революция привела к развитию понятий о прогрессе и к направленному поиску в научных теориях. Однако, как только буржуазная революция укрепилась, понятия о прогрессе и секулярные изменения уступили место темам устойчивости и равновесия в ряде естественных и социальных наук. [c.275]
Изгнание исторического подхода в популяционной генетике почти неизбежно, потому что у этой науки нет исторической летописи. Некоторые селекционисты пытаются объяснить полиморфизм групп крови у человека как реликт происходившего в прошлом отбора. Группы крови в прошлом имели адаптивное значение, — говорят они, — но условия существования человека изменились настолько, что отбор прекратился . Возможно, такое объяснение и справедливо, но доказать его справедливость нельзя. Однако этого недостаточно для того, чтобы отвергнуть его. Многие явно парадоксальные черты нашей проблемы, вероятно, целиком обусловлены тем, что исторические явления объясняются на основе равновесного состояния. [c.275]
Примером того, как историческое объяснение может оказаться альтернативой теории, исходящей из стационарного состояния популяции, служит исследование частот вариантов гемоглобина у человека, проведенное Хэйхом и Смитом (1972). Чтобы объяснить нехватку вариантов в интервале частот между 10 2 и 10-3 JJ наличие среди всех имеющихся в настоящее время аллелей 5% таких, существование которых предсказывает гипотеза нейтральности мутаций и дрейфа, они предложили две альтернативы. Согласно одной из них, эволюция гемоглобинов была адаптивной. Согласно другой, человечество прошло в недавнем прошлом через период резкого снижения численности, продолжавшийся 2N поколений. Например, если N равно 10 000, то период прохождения бутылочного горлышка должен был длиться 20 ООО поколений, или 400 ООО лет, и окончиться примерно 600 поколений, или 12 ООО лет, назад. [c.276]
Динамика изменения частот генов несет в себе историчность сложного характера. Если колебания внешней среды сопровождаются изменением селективных сил, то изменения частоты генов будут описываться сложной извилистой кривой. Однако эта кривая лишь в слабой степени отражает флуктуации селективных сил, потому что изменение частоты генов — функция не только коэффициента отбора, но и существующей генной частоты. [c.276]
Таким образом, величина t p будет крайне мала, если р или q близки к нулю, независимо от значения s t), а вообще p[t) будет процессом с сильной корреляцией. Среднее значение р в течение некоторого короткого промежутка времени (возможно, 50 поколений) будет независимо не только от далекого прошлого, но, возможно, и от недавней истории процесса отбора, если pq близко к нулю. И, напротив, если pq близко к 0,5, то история отбора в недавнем прошлом становится самым важным фактором, определяющим среднюю частоту аллеля, потому что система находится в таком состоянии, когда она легко реагирует на отбор. [c.276]
Одним из следствий внутренней корреляции p t) будет то. [c.276]
Третья проблема теории заключается в том, что обычный взгляд на геном как на набор отдельных локусов игнорирует как физиологическое взаимодействие локусов, так и тот факт, что гены расположены в хромосоме в определенном порядке и поэтому не расщепляются независимо. Если между распределением аллелей в разных локусах существует корреляция, то размерность динамической системы гораздо больше, чем число локусов, и связана зксноненциальной зависимостью от числа локусов. Иными словами, обычная теория динамически недостаточна. Попытка построения динамически достаточной теории генома со многими генами — самая неотложная теоретическая задача, потому что только таким путем можно понять эволюцию огромного генетического разнообразия в популяциях. [c.277]


Вернуться к основной статье


© 2024 chem21.info Реклама на сайте