Теория эволюции я генетика

Современная теория эволюции, объединяющая теорию Дарвина с генетикой, отвечает на эти вопросы. [c.553]

ОТКУДА БЕРУТСЯ ГЕНЫ Теория эволюции и генетика [c.75]

Между генетикой и теорией эволюции всегда были довольно сложные отношения. Эти науки опираются на весьма надежные, но принципиально различные методы исследования. Эволюционная теория выросла из анализа всего многообразия живущих на Земле существ. Это наблюдательная наука, подобная астрономии. В отличие от нее, генетика носит сугубо экспериментальный характер и весьма схожа с физикой. (Не случайно основоположник генетики [c.75]

По мере того как множились успехи генетики (особенно с переходом ее на молекулярный уровень), все более разрастался конфликт между нею и теорией эволюции, конфликт, который возник еще в начале века. Суть его состоит в следующем. [c.76]

Теория эволюции зиждется.на двух китах изменчивости и отборе. Генетика как будто вскрыла механизм изменчивости — в его основе лежат точечные мутации в ДНК. Но та ли это изменчивость, которая способна объяснить эволюцию Прозорливые умы уже довольно давно поняли, что на такой изменчивости далеко не уедешь. Все новое, что мы узнали в ходе развития молекулярной генетики, подтвердило эти сомнения. [c.76]

Гилберт первым обратил внимание на то, что эти недостатки в организации генов эукариот, из-за которых они, по всей видимости, должны сильно уступать прокариотам в точности белкового синтеза, могут обернуться огромными преимуществами в эволюции. Судите сами большая чувствительность к малым изменениям в ДНК и возможность одновременного синтеза зрелых РНК с совершенно различными последовательностями нуклеотидов — все это может обеспечить искомое. А именно испытание самых разных новых вариантов без полного отказа от старого. Это значило бы, что высшие организмы обладают тем механизмом изменчивости и отбора, которого так не хватало для примирения генетики и теории эволюции. [c.80]

Генетика, кроме того, оказала сильное влияние на развитие теории эволюции, установив, что гены, будучи в общем константными, могут тем не менее изменяться путем мутаций. Изменяя гены, мутации поставляют сырой материал для дальнейших рекомбинаций. Большинство мутаций оказываются вредными или бесполезными, но немногие из них бывают полезными и могут дать существенное преимущество виду в борьбе за существование или послужить для возникновения новых видов. В этом отношении очень важна численность популяций. В очень больших популяциях новым мутациям очень трудно сохраниться, а в очень маленьких популяциях решающую роль в определении генетической конституции популяции играет случай. Наилучшим исходным материалом для возникновения новых видов служат популяции среднего размера, [c.389]

Важная проблема дифференцировки состоит в том, как клетка того или иного типа решает , какие именно рецепторы должны быть на поверхности ее мембраны. Существенную роль в эмбриональном развитии играют гормоны. В целом высшие эукариоты, включая человека, нуждаются в гораздо более тонких механизмах регуляции экспрессии генов, чем микроорганизмы. Однако, исходя из принципов эволюционной генетики, можно предположить, что основные принципы регуляции экспрессии и дифференцировки должны иметь сходство. В ходе эволюции происходила многоэтапная адаптация ко все более сложной обстановке, которая требовала изощренной регуляции. Поэтому логично было бы исследовать различные биологические системы, опираясь на выводы теории эволюции и при переходе к более сложным системам соответственно усложнять интерпретации и модели. [c.130]

Теория эволюции, предложенная Дарвином и Уоллесом, бьша расширена и разработана в свете современных данных генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии (изучающей поведение) и получила название неодарвинизма. Неодарвинизм можно определить, как теорию органической эволюции путем естественного отбора наследуемых признаков. [c.284]

Ранние менделисты, подобно де Фризу, преуменьшали эффективность естественного отбора и подчеркивали первостепенное значение менделевских соотношений и мутаций в формовке эволюции. На некоторых дарвинистов это произвело такое впечатление, что они начали высказывать сомнения в обоснованности менделизма, и между этими двумя группами начались ожесточенные дебаты. Другие эволюционисты, понимая важность менделизма и таящиеся в нем возможности, вознамерились примирить его с дарвиновской теорией. Поскольку возникшая в результате их усилий синтетическая теория эволюции выходила за рамки механизмов, предложенных Дарвином, ее часто называют неодарвинизмом. Немалую роль в решении этой проблемы сыграл переход от рассмотрения последствий скрещивания между двумя особями к последствиям скрещивания между особями в популяциях менделевские соотношения превратились, таким образом, в частоты различных генотипов в дайной популяции, а генетические и эволюционные изменения выражались в изменениях частот соответствующих генов. В результате генетика превратилась в популяционную генетику, которая развивалась параллельно с неодарвинизмом. В дальнейших разделах настоящей главы дан обзор основных моментов этого развития и показано, как популяционная генетика пыталась ответить на ключевые вопросы, поставленные менделистами. [c.41]

В учебнике строго излагаются главные проблемы генетики, экологии популяций и эволюционной теории, однако авторы исходят из того, что питатель совершенно незнаком с этими проблемами. Своеобразие книги состоит также в том, что она начинается с подробного обсуждения научного метода и процесса создания гипотез и их проверки, рассматриваемых непосредственно в приложении к теории эволюции. Авторы вновь и вновь возвращаются к этой общей теории при изложении более узких и частных гипотез. [c.7]

Эволюция невозможна без передачи потомкам признаков их родителей. Только при этом условии признаки могут распространяться в популяции в результате дифференциального выживания и (или) дифференциального размножения. Дарвин понимал, что наследственность играет важную роль в эволюции. Его очень интересовали механизмы, лежащие в основе наследственности и размножения, и он провел много экспериментов для того, чтобы понять их, однако ему не удалось выявить фундаментальные законы генетики. Проблема наследственности была слабым местом в провозглашенной Дарвином теории эволюции. [c.53]

Труд, принадлежащий видному специалисту в области генетико-эволюционных исследований, представляет собой значительный вклад в развитие дарвиновской теории эволюции. В нем на основе новейших данных по биохимической эволюции рассмотрены причины генетического разнообразия животных организмов с точки зрения гипотезы о том, что отбор действует на генотип как целое. Отдельные главы посвящены задачам эволюционной генетики, единицам измерения изменчивости, генетическому полиморфизму природных популяций, генетической основе видообразования и т. д. Критически разобраны теории генетического разнообразия. Книга написана живым и образным языком. [c.4]

Популяционная генетика ставит перед собой гораздо более скромную задачу, чем общая теория эволюции. Если мы примем дарвиновский взгляд на эволюцию как на переход индивидуальной изменчивости в популяционную и видовую в пространстве и во времени, то основной частью исследования эволюции должно стать изучение происхождения и динамики генотипической изменчивости в популяциях. Но хотя это направление — популяционная генетика — и является одним из основных компонентов супа , это далеко не весь суп . Популяционная [c.25]

Современная версия дарвиновской теории эволюции путем естественного отбора, учитывающая принципы генетики и считающая естественный отбор главной движущей силой эволюции [c.13]

Теория естественного отбора доминировала в нашем мышлении и направляла развитие генетики и теории эволюции в течение большей части двадцатого столетия. Однако логически последовательный механистический принцип эволюционных изменений был впервые сформулирован французским биологом Жаном Батистом Ламарком в 1809 г., за пятьдесят лет до опубликования Происхождения видов Дарвина [2]. Именно Ламарка можно считать отцом идеи превращения видов. Он не представлял себе механизма, основанного на естественном отборе, но очень четко сформулировал мысль о том, что приобретенные признаки могут быть переданы следующим поколениям — идею, которую потом долго разделяли многие биологи и философы. Попросту говоря, это означает, что изменившиеся у какого-нибудь животного размер или форма тела, например, в результате изменения питания или пищевых привычек, могут быть переданы его потомкам. [c.21]

НИИ, обратном существующему во всех живых клетках — от ДНК к РНК.) Главная цель этой книги — показать, как новые данные молекулярной генетики разрушают построения неодарвинистов, рассматривающих отбор случайных генетических вариантов в качестве единственного фактора эволюционных изменений. Мы хотим доказать актуальность новой теории эволюции иммунной системы, основанной на объединении концепций Дарвина и Ламарка. [c.28]

Сказанное не означает, конечно, что теория эволюции превратилась в застывшую догму, не связанную с прогрессом биологических знаний. Развитие генетики уже к 40-м годам текущего столетия привело к созданию так называемой синтетической теории эволюции и разработке основ эволюционной генетики популяций. В 70-х годах XX в. наметилась необходимость более глубокого проникновения в теорию эволюции данных биологии развития и отчасти палеонтологии. Наконец, в самые последние годы создание нейтралистской теории молекулярной эволюции, а также открытие транспозонов, непостоянства генома и разнообразных явлений горизонтального переноса генов у прокариот и потребовали осуществления нового теоретического синтеза. И при всем этом краеугольные положения дарвинизма в целом сохранили свое значение. И даже М. Кимура — один из создателей нейтралистской теории, так часто обвиняемый в антидарвинизме (см., напр. Завадский и др., 1983), — видит в отборе единственную научную теорию, [c.219]

Из теории эволюции Дарвина следует единство основных явлений жизни во всех организмах. То же положение вытекает из клеточной теории, предложенной Шлейденом и Шванном в 1839 г. Существование одноклеточных и факт возникновения многоклеточного организма из одной клетки — зиготы показывает, что свойства живого тела присущи отдельной клетке. В клетке заложен механизм наследственности и изменчивости, ответственный за биологическую эволюцию. Дальнейшее развитие биологии локализовало этот механизм со все возрастающей точностью. Зигота, возникающая в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида, приобретает наследственные свойства обеих клеток. Так как сперматозоид состоит в основном из ядерного материала, за наследственность ответственна не вся клетка, а ее ядро (Геккель, 1868 г.). Цитология и генетика показали, что аппарат наследственности сосредоточен в хромосомах, находящихся в ядре клетки. [c.484]

Вторичное открытие в 1900 г. законов Менделя сначала вызвало отход от Дарвина. Корпускулярная наследственность на первых порах считалась противоречащей идее естественного отбора. Как можно объяснять эволюцию накоплением мелких признаков, если признаки наследуются как дискретные единицы Реакция против дарвинизма была частично обусловлена тем, что некоторые из обнаруженных в числе первых мутации обладали резко выраженными эффектами. Она была обусловлена также неудачным выбором Гуго де Фриза (один из тех, кто вторично открыл законы Менделя и был ярым противником теории естественного отбора), проводивщим исследования на растениях рода Oenothera. У видов, принадлежащих к этому роду, встречаются морфологические изменения, ошибочно принимавшиеся в то время за наследуемые точковые мутации. Несмотря на все эти осложнения, менделизм и дарвинизм довольно скоро объединились. Этому объединению особенно способствовали расширение и углубление изучения генетических явлений и развитие популяционной генетики, приведшие в конечном итоге к созданию синтетической теории эволюции. [c.468]

Только бурнлй рост генетики в первой половине XX в. и развитие синтетической теории эволюции привели к коренному изменению концепщи вида. Репродуктивные взаимоотношения стали главным крите ием при определении видов. Это новое определение вида тесно связано с важным значением, которое придается в синтетической теории скрещивающимся популяциям. [c.469]

Генетика человека и революция в генетике. Революцией в биологии XIX века можно считать создание теории эволюции, которая была принята научной общественностью. Одним из важных последствий этою стало осознание того факта, что люди произошли от других, более примигивных приматов, что человечество является частью животного мира и что законы наследственности, справедливые для всех других живых существ, распространяются и на человеческий род. Вскоре после этого законы Менделя были использованы для объяснения наследования определенных признаков у человека-главным образом пороков развития и болезней. Изучая характер наследования алка-птонурии, рецессивного заболевания, Гэр-род (1902 г. [249]) четко установил основной принцип действия гена генетические факторы детерминируют протекание химических реакций (разд. 1.5). Потребовалось 30 лет, чтобы его представления стали частью нормальной науки. [c.12]

Популяционная генетика отвечает на вопросы о том, как реализуются законы Менделя на уровне популяций, как влияют на генетическую структуру популяций такие факторы, как мутационный процесс, отбор, миграции, случайное изменение генных частот. Знание популяционной генетики необходимо для понимания эпидемиологии наследственных болезней, для планирования мероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на генетиче-кий аппарат факторов окружающей среды. Еще одна сфера приложения популяционно-генетических исследований-теория эволюции, обоснование тенденций биологической эволюции человечества в связи с различными изменениями окружающей среды. Преимуществом популяций человека как объекта генетических исследований является то, что они описаны гораздо лучше и полнее, чем популяции любого другого вида. [c.278]

Популяционная генетика и теория эволюции. Закономерности, открытые в популяционной генетике и в генетике человека, помогают разобраты я в вопросах эволюции нашего вида, понять причины генетических различий между людьми и другими млекопитающими, особенно нашими ближайшими родственниками-крупными человекообразными обезьянами. Использование популяционно-генетических представлений способствует лучшему пониманию внутри- и межпопуляционной генетической изменчивости современного человека. Обсуждение данных в этой главе разбито на три части в очень кратком вводном разделе приводятся сведения об эволюции человека, полученные в палеоантропологических исследованиях. Следующая часть посвящена описанию генетических механизмов эволюции человека. В конце главы рассматриваются вопросы генетической изменчивости современных человеческих популяций. [c.5]

Конечно, у Дарвина и Уоллеса были предшественники, которые-также высказывали идею отбора. Некоторые из них были даже их современниками. Но для обоснования теории естественного отбора Дарвиа в отличие от всех предшественников привлек огромное количество доступных ему фактов из самых разных областей. Он пытался создать своего рода синтетическую теорию эволюции, но для более полного синтеза Дарвину не хватало многого, и прежде всего генетики — этой сердцевины биологии. Представления об изменчивости и наследственности находились во времена Дарвина приблизительно в таком же состоянии, в каком находилась химия до развития химической атомистики и учения о валентности. Не было еще никакой теории, которая могла бы внести хотя бы некоторую ясность в накопившиеся к тому времени наблюдения, полученные при разведении животных и растений, а тем более указать пути дальнейших исследований. В неопределенных, неясных, расплывчатых представлениях об изменчивости и паследствепиости господствовала донаучная вера в наследование благоприобретенных признаков. [c.489]

Идеи Докинза импонируют мне и потому, что я сам излагал подобные концепции, встретив резкие возражения со стороны философов и лингвистов. Лишь после двух лет хождения по редакциям, когда объем отрицательных отзывов существенно превзошел объем злополучной статьи, она была опубликована в малочитаемом журнале. Высказывал я (в Аксиомах ) и соображения о том, что эволюционная генетика, теория эволюции и т.д. должны стать частью общей теории эволюции последовательно реплицирующихся систем (биологических объектов, а также эволюции языков, обычаев, технологий, мифов, религий, сказок и философских систем). [c.9]

За это время мировая генетика обогатилась методами физики и химии. На её базе возникла молекулярная биология. Биохимическая и молекулярная генетика внесла огромный вклад в теорию гена. Развивалась синтетическая теория эволюции, в качестве основы вобравшая в себя многие положения генетики. Все эти достижения науки нашли отражение в учебниках генетики, выходивших за рубежом. Достаточно вспомнить учебник Е. Синнота и Л. Дэнна, неоднократно перерабатывавшийся и переиздававшийся и в последних вариантах (с 1958 г.) публиковавшийся при участии третьего автора — Ф. Г. Добжанского. [c.4]

С этой точки зрения поучительна история отношений генетики и эволюционной теории. Современная теория эволюции прежде всего представляет собой синтез дарвинизма и генетики, а также ряда дисциплин, изучаюищх популяционную биологию, поэтому ее называют синтетической теорией эволюции. Отношения между теорией эволюции Ч. Дарвина и молодой генетикой поначалу складывались весьма сложно. [c.454]

Тем не менее на первых этапах развития менделизма генетики встали в оппозицию по отношению к теории естественного отбора. Г. Де Фриз считал, что виды возникают в результате мутаций, что не требует дальнейшего действия отбора. У. Бэтсон, исходя из выдвинутой им теории присутствия—отсутствия , построил свою теорию эволюции как предопределенный процесс утраты генов (и признаков) вследствие мутаций. [c.455]

Первый шаг к реальному синтезу дарвиновской теории эволюции и генетики был независимо сделан двумя исследователями английским математиком X. Харди и немецким врачом В. Вайн-бергом, которые в 1908 г. подошли к математическому анализу наследования в популяциях — в больших совокупностях организмов на основе законов Г. Менделя. Тем самым были заложены основы нового раздела генетики — генетики популяций, изучающей законы микроэволюции (как назвал ее в 1927 г. Ю. А. Филипченко) в отличие от макроэволюции, оперирующей видами и более крупными таксономическими единицами. [c.455]

Ясно, что описания генотипической изменчивости в популяциях составляют ту основу, на которой базируется эволюционная генетика. Для того чтобы на таких описаниях можно было строить эволюционные объяснения и предсказания, они должны быть динамически и эмпирически достаточными. Из схемы, представленной на рис. , мы видим, что достаточное описание изменчивости непременно содержит описание распределения генотипов в популяции, а также фенотипическое проявление этих генотипов по всему диапазону внешних условий, в которых обитает популяция. Это описание должно быть генотипическим, потому что лежащая в его основе динамическая теория эволюции построена на менделевской генетике. Но оно должно также учитывать отношения между генотипом и фенотипом, отчасти потому, что именно фенотип определяет систему размножения и действие естественного отбора, но также и потому, что нас интересует именно эволюция фенотипа. Генетики-популяцио-нисты с энтузиазмом берутся за описание генотипических частот, лежащих в основе эволюционных изменений, но нередко забывают, что явления, которые в конечном счете требуется объяснить, — это бесчисленные и тончайшие изменения формы, размеров, поведения и взаимодействий с другими видами, составляющие истинный материал эволюции. Таким образом, утверждение Добржанского (1951, стр. 16) о том, что эволюция есть изменение генотипической структуры популяции , следует понимать не как законченное определение эволюционного процесса, а лишь как описание его динамической основы. Описания и объяснения генетических изменений в популяциях можно считать описанием и объяснением эволюционного процесса только до тех пор, пока мы не можем связать эти генетические изменения с выраженным многообразием живых организмов во времени и пространстве. Если мы сосредоточим внимание только на генетических изменениях, не пытаясь свя-. зать их с физиологической, морфогенетической и поведенческой эволюцией, которая выявляется при анализе палеонтологиче- [c.30]

В 30—50-е гг. в трудах Добржанского, Симпсона, Майра, Дж. Гекели п других создателей синтетической теории эволюции (СТЭ) намерилась попытка примирить генетику с дарвинизмом. В СТЭ авторы стремились обобщить все накопленные генетикой факты и в приложении их к эволюционному учению объединить с дарвинизмом. Этому в значительной степени [c.392]

Книга известного шведского ученого А. Лима-де-Фариа также принадлежит к числу работ, критически оценивающих СТЭ и справедливо указывающих на то, что с изменением и прогрессом наших ананий должны формироваться новые теории эволюции. Собственно, с подобными же соображениями выступают даже некоторые правоверные дарвинисты. Хотя эволюционная генетика представляет собой результат слияния менделизма и дарвиниз1ма, она, как это ни странно, не внесла непосредственного вклада в решение той проблемы, которую Дарвин считал основной, — проблемы происхождения видов... мы буквально ничего не знаем о тех генетических изменениях, которые происходят при формировании видов (Левонтин Р. Генетические основы эволюции.— М. Мир, 1978, с. 167). [c.402]

Согласно дарвиновской теории эволюции, для появления новых форм и видов необходимо длительное время. Этот факт согласуется с данными современных палеонтологических и геологических исследований. Действительно, между всеми существующими в настоящее время живыми организмами установлено молекулярно-эволюционное родство. Получение данных, позволивших сделать столь важные заключения, стало возможным благодаря появлению в конце 80-х гг. приборов для автоматического определения последовательности нуклеотидов в ДНК (ДНК-секвенаторы). Новая технология дала возможность генетикам и молекулярным биологам получать точную информацию о большом числе генов (о последовательности нуклеотидов в ДНК). Большая часть этих данных собрана в обширных общедоступных базах данных в Интернете, например в Genbank. Присуждение в 1993 г. Нобелевской премии по химии Кэри Маллису (Mullis) за открытие и разработку метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) подчеркивает важность новых технологий в получении научного знания. Метод ПЦР используется с конца 1980-х годов. Он дает возможность увеличивать число копий отдельного участка ДНК в миллионы раз. После этого с помощью секвенатора можно легко определить порядок нуклеотидов А, G, С и Т в этом фрагменте (определения терминов даны в табл. 1.2 и в словаре терминов). Метод ПЦР стал для генетиков новым мощным телескопическим средством, позволяющим увидеть молекулярное строение и информационное содержание различных последовательностей нуклеотидов. Именно метод ПЦР, который можно назвать генетическим копированием , побудил к созданию книги и фильма Парк юрского периода , показав возможность (пока нереальную) того, что сохранившиеся древние ископаемые останки ДНК можно размножить, а затем с помощью клонирования воскресить вымерших животных. [c.31]

В этой и двух следующих главах (гл. 4 и 5) мы расскажем о развитии иммунологии, об эволюции иммунной системы позвоночных и о современных молекулярно-генетических исследованиях в этой области. По мере того как мы находим ответы на поставленные вопросы, нашим глазам открываются все новые научные, практические и этические проблемы. В свете этих новых знаний, многое из того, что раньше нам казалось незыблемым, сейчас представляется спорным. В иммунологии сошлись все современные идеи генетики, теории развития и теории эволюции. Наша задача показать, что недавние научные открытия ставят под вопрос неодарвинистские концепции эволюции. В гл. 6 мы изложим свои представления о том, как сложные молекулярные процессы в иммунной системе могут приводить к переносу генетической информации из соматических клеток в половые. Эта концепция составляет главную тему нашей книги, а именно что признаки, приобретенные в течение жизни, могут передаваться потомкам. [c.64]

Популяционная генетика возникла из попыток соединить дарвиновскую теорию эволюции и меиделевское учение о наследственности. По этой причине популяционная генетика в первую очередь изучает наследственные изменения, происходящие в ряду поколений. Отдельно взятая особь имеет неизменный на протяжении жизни генотип, поэтому она не может рассматриваться как элементарная эволюционирующая единица. В качестве таковой выступает популяция — совокупность особей одного вида, скрещивающихся между собой и имеющих определенный ареал обитания. Эволюционные изменения, происходящие в отдельных популяциях, могут распространяться по всему ареалу обитания вида, но не затрагивают популяции других видов. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология