Дарвин, мутации и отбор

Полагают, что эволюция живых организмов на Земле и принцип естественного отбора по Дарвину самым непосредственным образом связаны с возможностью закрепления ценной (например, для выживания системы) биологической информации, возникающей в ходе спонтанных мутаций наследственного аппарата организмов на молекулярном уровне. [c.402]

Естественный отбор, однако, вроде работает. Дарвин был прав. Я не знаю — почему Это значит, что я не могу свести это к основным принципам науки, имеющей дело с неживой материей (вывести это логически из первых принципов). Нужны новые принципы. Я не в состоянии их сформулировать. Что-то должно изменять существенно вероятность следующей случайной точечной мутации (точнее, ее реализации) после предыдущей. На самом деле это означает су-вдествование началгьного плана. Такой подход подвергся тщательному анализу в начале 29-х годов прошлого века выдающимся русским биологом Львом Бергом. Его фундаментальная работа Номогенез, или эволюция на основе закономерностей [105, 106] была переведена на английский язьщ и опубликована в Великобритании и США. Главное утверждение Берга может быть сформулировано следующим образом. Биологическая эволюция происходит в соответствии со строгими законами, в отличие от дарвиновской эволюции, которая основана на случайны событиях. Борьба за существование и естественный 01 б0р играют в этом процессе вторичную роль и, во всяком случае, прогресс в организации не зависит от борьбы за существование. [c.135]

Дарвин, мутации и отбор [c.115]

Возник еще один вопрос не вызывается ли изменение генотипа самим селективным фактором, оказывающим направленное воздействие на гены Или же мутации происходят независимо от среды и носят ненаправленный характер Теория Ламарка о наследовании приобретенных адаптивных признаков в отношении высших организмов оказалась несостоятельной. Получила признание теория Дарвина, согласно которой новые типы и виды возникают в результате мутаций, не зависящих от среды, с последующим отбором наиболее приспособленных форм. У высших организмов передающиеся потомкам мутации происходят в половых клетках, в значительной мере защищенных от воздействия среды. В отличие от этого бактериальные клетки легко подвержены внешним влияниям. Поэтому можно было представить себе, что воздействие яда, приводящее к появлению в бактериальной популяции устойчивых мутантов, не сводится только к отбору, а определяет также и направленность мутаций. Вопрос о зависимости мутаций от среды и об их направленном характере оставался кардинальной проблемой биологии, и его предстояло решать на бактериях. [c.440]

Гипотеза естественного отбора, постулированная Дарвином и Уоллесом, основывалась на исторических данных. Дарвин считал, что промежуток времени, необходимый для эволюционного изменения популяции, должен быть слишком большим, чтобы такое изменение можно было наблюдать непосредственно. Происходящие в последнее время изменения, связанные с промышленной, технической и медицинской революцией, создают столь сильные давления направленного и дизруптивного отбора, что теперь мы можем наблюдать резкие изменения в генотипе и фенотипе популяций, происходящие достаточно быстро. Открытие в сороковых годах антибиотиков создало сильное давление отбора в пользу бактериальных штаммов, обладающих генетической устойчивостью к антибиотикам. Бактерии очень быстро размножаются и дают ежедневно много поколений и миллионы особей. В результате случайной мутации может появиться устойчивая клетка, потомки которой будут процветать благодаря отсутствию конкуренции со стороны других бактерий, уничтожаемых данным антибиотиком. В ответ на это приходится создавать новые антибиотики для уничтожения устойчивых бактерий, и цикл продолжается. Селективное давление создается также в результате использования таких веществ, как ДЦТ для борьбы с платяной вошью и комарами и антикоагулянт варфарин для уничтожения крыс. После возникновения устойчивости она быстро распространяется по всей популяции. [c.327]

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]

Аспект полового отбора, который особенно заинтересовал Дарвина и который с тех пор оставался в центре внимания,— это эволюция чрезвычайно сложных демонстраций и украшений подобно хвосту павлина. Такие украшения могут оказаться в известной степени неблагоприятными для своих владельцев, так как их образование, поддержание и демонстрация требуют затраты ресурсов, а между тем они возникают в процессе эволюции довольно часто, принимая иногда фантастические формы. Почему это происходит До сих пор общепринятого или приемлемого объяснения не найдено, если не считать одного, впервые высказанного опять-таки Фишером [15] и, во всяком случае, правдоподобного. Фишер полагает, что украшения могут сохраняться отбором просто потому, что они привлекают самок. Если в данной полигамной популяции большинство самок отдают предпочтение самцам, имеющим определенное украшение, то мутация, детерминирующая отсутствие этого украшения, не сможет закрепиться в популяции, так как мутантные самцы будут неприемлемы в качестве брачных партнеров, даже если у сыновей , которых они могут произвести, перспективы на выживание лучше, чем у сыновей , имеющих украшения. Таким образом, после возникновения украшений у самцов и приверженное-ги к ним у самок эволюция этих украшений протекала как само-усиливающийся процесс. Но в таком случае возникает критический вопрос как возникли эти украшения На этот вопрос можно ответить по-разному. Один из ответов состоит в том, что первоначально данное украшение было коррелировано с другими признаками и эффектами, которые способствовали продуцированию потомков и выживанию. Поэтому самки, выбиравшие брачных партнеров с украшениями, обеспечивали большую приспособленность собственным генам. Только после того, как украшение стало более выраженным в результате самоусиления, эта корреляция распалась. Конечно, это всего лишь гипотеза, которую трудно проверить, после того как вступил в действие самоусиливающийся половой отбор. [c.85]

С одной стороны, делаются попытки противопоставления теории эволюции в результате естественного отбора случайных мутаций и теории эволюции как закономерного развертывания внутренних свойств биологических систем (номогенез Л. С. Берга [21 ). Детальное обсуждение этих противопоставлений выходит за пределы задач этой книги (см. [118, 105—107]). Однако противопоставление эволюции в результате естественного отбора и эволюции, как реализации определенных закономерностей совершенно неверно. Закономерность эволюционных траекторий — обязательное следствие, а не противоречие дарвинизму. Поэтому, в частности, неверно рассмотрение закона гомологических рядов Н. И. Вавилова, как противоречие случайной изменчивости и эволюции в результате естественного отбора [21, 206]. Гомологические ряды Н. И. Вавилова лишь подтверждают, в соответствии с теорией Дарвина, закономерный характер эволюции [43, 44, 107]. Гомологичные результаты естественного отбора отнюдь не являются проявлением неслучайного характера изменчивости, а лишь свидетельствуют о действии гомологичных (и даже одинаковых) критериев естественного отбора. [c.16]

Таким образом, в результате естественного отбора случайных изменений, мутаций, происходит закономерная эволюция. Эволюционные траектории детерминированы, определены физикохимическими и собственно биологическими факторами — это основное содержание настоящей книги. Нет никаких оснований поэтому противопоставлять теорию Дарвина теориям закономерной эволюции. Но при этом речь идет не о таинственных внутренне присущих системе законах, а о физических, химических, биологических, доступных рациональному анализу закономерностях. [c.16]

Последующее развитие генетики показало, что Де-Фриз в основном верно характеризовал природу мутаций и некоторые особенности мутационного процесса. Однако он допустил большую ошибку, противопоставив свою мутационную теорию эволюционному учению Дарвина. Де-Фриз считал, что обнаруженные им мутации так же отличаются от своей исходной формы, как различаются между собой виды растений одного рода. На основании этого он допускал, что мутации могут сразу давать начало новым видам без естественного отбора. [c.186]

Не будучи знакомым с открытием Менделя, еще ничего не зная о мутациях, Дарвин считал возможным насле-довапие приобретенных признаков. Однако легко видеть, что для его теории это несущественно — важен естественный отбор, а не способ возникновения материала для отбора. Напротив, теория Ламарка целиком основывается на предположении о наследовании приобретенных признаков. Прио бретенным признаком считается признак, возникший у особи после ее поя вления на овет божий в течение ее жизни. [c.260]

В то же время Дарвин знал и писал об изменениях признаков, не снижающих жизнеспособность и фертильность организма и не подпадающих под действие отбора (нейтральных, как мы их сейчас называем). Оценка их роли в эволюционных изменениях — предмет дискуссии. Но даже если мы вслед за сторонниками теории нейтральности во главе с Кимурой примем, что нейтральные мутации — основной источник разнообразия в природе, то дарвиновский принцип эволюции сохранится. Целесообразность без отбора нельзя объяснить, не привлекая вмешательства разума . Поэтому нейтральность и селекционизм не [c.6]

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]

IX микроэволюционных процессов. В Происхождении видов Дарвин сал о накоплении многочислеииых, слабых, случайных изменений , торые соответствуют малым мутациям современных генетиков. Малые гтации дают возможность отбору наиболее плавно и пластично изме-[ть генетическую структуру популяции и являются наиболее благоприят-IM материалом для постепенной интегрирующей работы отбора. [c.494]

Таким образом, так называемая гипотеза нейтральных мутаций— это на самом деле модернизированная классическая гипотеза Дарвина — Мёллера о структуре популяции и эволюции. Она утверждает, что в тех случаях, когда естественный отбор [c.202]

Дарвин придавал особое значение незначительным наследсгвенн >1М изменениям, которые в ряду поколений постепенно накапливаются. Такую форму изменчивости Дарвин назвал дляшейся. С современной точки зрения, это серия мелких мутаций, происходящих последовательно в одном направлении и поддерживаемых отбором. [c.242]

Традиционное, и в целом правильное, представление о генетических механизмах эволюции основано на главном предположении Чарлза Дарвина [I]. Он считал, что изменчивость между видами и в пределах вида определяется наследственными особенностями составляющих их особей. Орудующая в природе смерть-старуха забирает слабых и оставляет наиболее приспособленных. Именно этот процесс называется естественным отбором. В колоссальной предсуществующей изменчивости, часто едва заметной, можно обнаружить, например, различия между особями по размерам тела, пищевым потребностям или по способности избегать хищников. Наиболее приспособленные выживут и передадут свои признаки потомкам. Таким образом, естественный отбор действует на имеющуюся в популяции организмов наследственную изменчивость. В современной трактовке единственный тип генетических изменений, допускаемый в данной схеме, — это случайные мутации генов в половых клетках (яйцеклетках и сперматозоидах). Именно это составляет суть оставленного Чарлзом Дарвином наследия, изложенного в его книге Происхождение видов, опубликованной в 1859 г. Это — его вклад в современные представления о механизмах эволюции, приведшей к появлению высокоорганизованных растений и животных. Основы современной неодарвинистской теории суммированы в табл. 1.1. [c.21]

Изредка в ДНК возникают стойкие изменения - мутации. Чарлз Дарвин называл такие изменения наследственной информации спортами. Например, замена А основания на G приводит к появлению новой последовательности нуклеотидов в данном участке хромосомы, и, соответственно, в информационной РНК. Эго приводит к изменению последовательности аминокислот в белке и, следовательно, к изменению его струютры и/или функции. Мутации служат постоянным источником новой генетической информации, на которую может действовать отбор. Полагают, чго подобные изменения последовательностей нуклеотидов редки. [c.22]

Однако существуют варианты некоторых генов (альтернативные формы генов называют аллелями), которые не влияют на здоровье индивида, у которого они проявляются. Эти варианты составляют нормальную изменчивость в популяциях организмов, существующую, по предположению Дарвина, до того, как начинает действовать естественный отбор. Важный вопрос как появляются эти добрые аллели [9]. Согласно неодарвинистским представлениям, все эти аллели возникли в результате случайных мутаций в ДНК зародышевой линии и сохранились в популяции (так называемом пуле генов ) вследствие естественного отбора. В гл. 7 мы постараемся дать альтернативное объяснение этого феномена в рамках теории обратной связи соматических и половых клеток. [c.126]

Наконец, последним и самым важным элементарным фактором эволюции является естественный отбор. Принцип и наличие в природе естественного отбора были уста-ловлены Ч. Дарвином. Предпосылками неизбежности естественного отбора являются следующие основные свойства Нчивых организмов. Всем живым организмам, хотя II в разной степени, свойственно явление перепроизводства потомства. Очевидно, что для поддержания постоянной численности популяции пара особей предыдущего поколения должна в среднем оставлять только пару потомков. Однако все виды живых организмов производят много больше потомков на пару (у некоторых растений, насекомых и рыб число детей на пару родителей достигает тысяч, десятков и сотен тысяч и даже миллионов). Из перепроизводства потомства неизбежно следует борьба за существование. Вторым свойством живых организмов является наличие у них наследственной изменчивости, нами выше уже рассмотренной это неизбежно ведет к неидентичности, а следовательно, в определенных условиях и неравноценности особей. Из этого же в свою очередь неизбежно следует, что разные особи в условиях жесткой конкурентной борьбы долнгны иметь различную вероятность достижения репродуктивного возраста. В общей форме давление (количественная сторона действия) отбора измеряется тем, например, насколько вероятность достижения репродуктивного возраста у одной генетически определенной формы выше или ниже по сравнению с другой. Мы знаем, что мутации и их комбинации могут обладать весьма различными относительными жизнеспособностями (по сравнению с исходной формой) в разных условиях внешней генотипической, популяционной и био-геоценотической среды это значительно повышает и расширяет потенциальные возможности отбора. Принцип выживания наиболее приспособленных определяет движение генотипической структуры популяции в сторону улучшения всей популяции в целом. Этот принцип указывает на то, что естественный отбор является единственным направляющим элементарным эволюционным фактором, способным в комбинации с тремя остальными создавать адаптацию, дифференцировку, специализацию и ко ординацпю частей и органов в онтогенезе, тем самым [c.20]

Если знать историю, то легко видна логическая дыра мутацию (то есть стойкое скачкообразное изменение наследственности, спорт ) в кругу Дарвина не раз обсуждали, но никому тогда в голову не приходило сказать, что один вопрос снимает остальные, - эти люди слишком хорошо знали биологию. Никому из круга Дарвина не приходило в голову отвергнуть все движушце принципы, не Предложив взамен ничего. Все ученые в ХГХ веке, включая даже Вейсмана, чувствовали необходимость буксира . Наоборот, журналисты и проповедники ее не чувствовали, и их читатели и слушатели, став профессорами, обратили дарвинизм в наивную триаду наследственность - изменчивость - отбор . [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология