Почему Сталин защищал Лысенко - страница 141
В результате полового размножения могут образоваться гомозиготы по двойному гену. Без полового размножения диплоидный вид не будет диплоидным в функциональном отношении. Кроме того, половое размножение дает ещё одно преимущество — у видов, размножающихся половым путем, есть еще один источник наследственной изменчивости — рекомбинация, то есть "перетасовка существующих последовательностей ДНК (139).
9.15. МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ НОВЫХ ВИДОВ
Видообразование — процесс возникновения новых видов живого мира. До сих пор считается, что естественный отбор — главная движущая сила эволюции, поэтому интерес биологов к его изучению вполне понятен. Действие отбора обычно исследуют в лабораторных экспериментах или в ходе многолетних наблюдений в природе.
"Для исследования видообразования применяется два главных подхода. Первый подход позволяет произвольно менять условия среды, выделяя из бесчисленного множества реальных жизненных обстоятельств отдельные ключевые факторы, от которых зависит направленность отбора, что часто ведет не к тем выводам, которые проистекают из наблюдений в природе. Например, в лабораторных экспериментах на рыбках гуппи было показано, что при усилении пресса хищников отбор способствует замедлению старения у жертв. Наблюдения за теми же рыбками в природе выявили противоположную картину: там, где много хищников, гуппи стареют быстрее" (299).
"Еще один пример: в лабораторных экспериментах по выработке устойчивости к инсектицидам у насекомых обычно возникает полигенная (зависящая от множества генов) устойчивость, тогда как в природе аналогичный эффект бывает связан с изменениями в одном или немногих генах" (239).
Второй подход, основанный на длительных наблюдениях за эволюционирующими популяциями в природе, может дать потрясающие результаты, но он весьма трудоемок и требует незаурядного терпения и мужества. Однако дело можно ускорить, если есть возможность прямо в природе манипулировать факторами, влияющими на направленность отбора, а не ждать, пока само собой что-то изменится. Таким образом Райан Колсбик (Ryan Calsbeek) и Роберт Кокс (Robert Cox) доказали, что эффективность естественного отбора у островных ящериц сильнее зависит от плотности популяции (и, следовательно, от конкуренции с себе подобными), чем от пресса хищников (185).
Сущность видообразования состоит в создании различных репродуктивно изолированных наборов адаптивных сочетаний генов. Продолжая поиск бытовых аналогий, эволюцию можно сравнить с магнитной пленкой для видеомагнитофона, которая чем больше она раз проигрывается, тем хуже и далее от оригинала становится воспроизведение. Наконец, она начинает подходить только для одного типа видеомагнитофона, остальные ее не проигрывают.
Поддержание сорта, как поддержание породы животных означает удаление отклонений. Это совершенно не то, что видообразование. Тем не менее, искусственный отбор против гибридных форм всего за несколько поколений привел к заметному усилению репродуктивной изоляции между видами или сортами.
Как образуется новый вид с точки зрения молекулярной биологии? Механизмы видообразования, выводимые из знания способов передачи наследственности могут быть представлены следующим образом. А. Случайным образом могут быть хромосомные мутации, хромосомные скачки, а точнее полиплоидизация. Но обычно вид быстро изолирует необычные особи с помощью признаков полового отбора и поведения. Поэтому вероятность такого способа образования нового вида очень низка. Для успеха необходимо, чтобы совпали несколько маловероятных событий. Два других способа более вероятны. Б. Когда вследствие расширения ареала обитания или из-за других причин возникает территориальная изоляция части популяции. В. Когда вид оказывается на краю гибели.
Каков же молекулярный механизм видообразования и в последних двух случаях? Скорее всего, происходит адаптация генотипа в виде гибридизационного скачка (см. чуть ниже). Затем формируются половые и поведенческие признаки, характерные для новой популяции. Как только какие-либо причины ограничивают свободное скрещивание, так сразу фенотипические (а зачастую и заметные генетические) отличия начинают себя проявлять. Эти признаки отсекают другой вид, бывший вид, от участия в половом размножении.
Как правило, виды возникают в результате нестабильности. Либо численность особей вида увеличивается и вид расширяет зону своего обитания и потом разделяется, или же вид оказывается под угрозой вымирания. Если численность особей вида увеличивается и зона его обитания расширяется, то вид расщепляется на подвиды в зависимости от несовместимости скрещивания. Эти подвиды дают начало новым видам. То есть для образования нового вида части популяции нужно отделиться территориально. Обособление популяции способствует видообразованию. При увеличении ареала обитания вида за счет накопления гибридизационных элементов крайние части вида отходят друг от друга, а затем приобретают несовместимость по скрещиванию.
Во втором случае, если вид оказывается под угрозой вымирания, то начинается поиск нового варианта — включаются механизмы ускоренного мутагенеза, а выжившие особи дают начало новому виду. Тем самым создается новый вид, приспособленный к новым условиям, или же он вымирает, как мамонты или динозавры. В последнем случае происходит как бы гибель старого вида и возникновение нового. Более того, в принципе один вид может превратиться в другой, а потом другой в третий.
