БИОЛОГИЯ Том 3 - руководство по общей биологии - 2004

27. МЕХАНИЗМЫ ВИДООБРАЗОВАНИЯ

В предыдущей главе было описано, каким образом Дарвин пришел к выводу о существовании у растений и животных наследственной изменчивости как при искусственном разведении, так и в природных популяциях. Он понимал, что наследственные изменения должны играть важную роль в процессе эволюции путем естественного отбора, но не мог предложить механизм, который объяснял бы их возникновение. Лишь после того как были вторично открыты законы Менделя о наследственности и объяснено их значение для понимания эволюции, ученые стали уделять должное внимание этому механизму. Современное объяснение изменчивости живых организмов — это результат синтеза эволюционной теории Дарвина и Уоллеса и генетической теории, основанной на законах Менделя. Сущность изменчивости, наследственности и эволюции теперь можно объяснить с помощью данных, полученных в одной из областей биологии, известной под названием популяционной генетики.

27.1. Популяционная генетика

Популяция — это группа организмов, принадлежащих к одному и тому же виду и занимающая обычно четко ограниченную географическую область. После вторичного открытия работ Менделя, доказавших корпускулярную природу наследственности, большое внимание при изучении наследственности, изменчивости и эволюционных изменений стали уделять изучению генов. Бэтсон, который в 1905 г. ввел термин «генетика», видел задачу этой науки в «освещении явлений наследственности и изменчивости».

Основу современной эволюционной теории, которую называют неодарвинизмом, составляет изучение популяционной генетики.

Гены, действуя порой совместно с факторами среды, определяют фенотипические признаки организмов и обусловливают изменчивость в популяции. Согласно теории естественного отбора, отбор сохраняет фенотипы, адаптированные к условиям данной среды, тогда как неадаптированные фенотипы подавляются отбором и в конце концов элиминируются. Естественный отбор, влияя на выживание отдельных особей с данным фенотипом, тем самым определяет судьбу их генотипа, однако лишь общая генетическая реакция всей популяции определяет не только выживание данного вида, но и образование новых видов. Только те организмы, которые, прежде чем погибнуть, успешно произвели потомство, вносят вклад в будущее своего вида. Для истории любого вида судьба отдельного организма не имеет существенного значения. Иными словами, долгосрочные эффекты естественного отбора проявляются на уровне гена и популяции, а не на уровне отдельной особи, потому что члены данной популяции могут скрещиваться между собой, обмениваться генами и тем самым передавать свои гены следующему поколению; так возникает поток генов. Естественный отбор сохраняет «наиболее приспособленные» гены.

27.1.1. Генофонд

Генофонд слагается из всего разнообразия генов и аллелей, которые имеются в популяции, размножающейся половым путем. В каждой данной популяции состав генофонда может постоянно изменяться из поколения в поколение. Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые в своем физическом выражении, т. е. в форме фенотипов, подвергаются давлению со стороны факторов среды, что ведет к непрерывному отбору, определяющему, какие гены будут переданы следующему поколению.

Популяция, генофонд которой непрерывно изменяется из поколения в поколение, претерпевает эволюционное изменение. Статичный генофонд отражает отсутствие генетической изменчивости среди особей данного вида и неспособность вида к эволюционному изменению.