Мутации
Начать изложение своих взглядов на проблему происхождения видов логичнее всего с определения основных понятий, главным из которых в эволюционных теориях является понятие мутации.
Мутации – (от лат. mutatio – изменение), внезапные, естественные или вызванные искусственно наследственные изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. (Биологический энциклопедический словарь)
Несмотря на авторитетность определения, прежде чем двигаться дальше стоит повнимательнее «осмотреться в отсеках», и в первую очередь необходимо детализировать основное понятие приведенного определения: изменение генетического материала.
Под генетическим материалом в дальнейшем предлагается понимать генно-хромосомный набор – геном – несущий в себе наследственную информацию о всех признаках, присущих данной биологической особи.
Такой подход сразу позволяет разделить изменения генетического материала на изменения, происходящие в отдельных генах, изменения, происходящие в хромосомах и изменения, затрагивающие весь геном особи.
Мутации в настоящей работе рассматриваются исключительно в плане их наследуемости, то есть при условии возникновения мутаций в половых, а не в соматических клетках.
Изменения в отдельных генах, приводящие к искажению их исходной – домутационной – структуры могут быть вызваны как внутренними, так и внешними причинами.
К внутренним причинам относятся ошибки репликации ДНК при делении клеток – мейозе и митозе. Известно, что репликация ДНК – очень точный процесс, и частота ошибок при его протекании, приводящих к спонтанным точковым мутациям, составляет около 10–9 на нуклеотид на поколение. Тем не менее саму возможность мутаций генов за счет ошибок при репликации ДНК в дальнейшем будем иметь в виду.
Спонтанные мутации генов для простоты также будем считать вызванными внутренними причинами.
Внешними причинами изменения исходной структуры генов являются мутагенные факторы физической и химической природы. Мутагенные факторы либо увеличивают частоту спонтанных мутаций, либо непосредственно влияют на структуру генов.
Представляется достаточно сомнительным сам факт, что в результате мутаций генов происходит упорядоченное перестроение закодированной в них информации, наоборот, гораздо логичнее предположить, что мутации могут только исказить эту информацию, вызвать, если провести аналогию с энергией замкнутой физической системы, только возрастание энтропии информации, содержащейся в генах.
Справедливость такого предположения неоднократно подтверждена фактами. Если до возникновения индустрии радиоактивных материалов к числу мутагенных факторов относились космическое излучение, достигающее поверхности Земли, излучения природных месторождений радиоактивных материалов и природные химические мутагены, то с наступлением ядерной эры и с развитием химической промышленности количество мутагенных факторов и число случаев их воздействия на живые организмы возросло неимоверно. Тем не менее, результат таких воздействий один – потомство особей, подвергшихся воздействию мутагенных факторов несет на себе печать уродства, зачастую несовместимого с жизнью.
Примером мутационных изменений, происходящих в хромосомах может служить неравный кроссинговер, в результате которого происходит увеличение количества генов, контролирующих один и тот же признак. Неравный кроссинговер может вызвать изменение контролируемого продублированными генами признака, но не приводят к появлению новых признаков.
В результате мутационных изменений в геноме происходит изменение числа хромосом и их макроструктуры. Эти изменения выражаются либо в анэуплодии-утрате или добавлении отдельных хромосом, либо в полиплодии – добавлении целых гаплоидных наборов хромосом.
Изменение числа хромосом в геноме в некоторых случаях ведет к изменению влияния отдельных генов, причем связанные с этими генами признаки могут меняться значительно сильнее, чем при генных мутациях.
Рассматривая мутации в общем плане необходимо сказать, что ни один из факторов, их вызывающих, не привносит в наследственную ДНК «строительный материал» для образования нового гена, и, следовательно, действует в рамках неизменного объема генетической информации.
Справедливость высказанного суждения по отношению к внешним мутагенным факторам достаточно очевидна. Что же касается внутренних процессов в геноме, то здесь ситуация не так наглядна. Ведь, например, в результате неравного кроссинговера может произойти увеличение количества генов в геноме. Но внутренние процессы чаще всего лишь дублируют уже имеющуюся в геноме информацию. Дублирование же не есть привнесение информации новой. Аналогия: прочитав два экземпляра одного и того же учебника, вы не увеличите количества полученных знаний по сравнению с тем, как если бы ограничились чтением (естественно, внимательным) только одного экземпляра.
Немного больше о технологиях >>>
Новая концепция электромобиля
Электромобиль
– транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от электромотора
питаемого электробатареей, появился впервые в 1838 году в Англии. Электромобиль
существенно старше автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Поначалу он
опережал автомобиль по скорост ...
Технологические основы электроники
1. Изобразить и описать последовательность формирования
изолированных областей в структуре с диэлектрической изоляцией
Рис. 1. Последовательность формирования изолированных
областей в структуре с диэлектрической изоляцией:
а — исходная пластина; б — избирательно ...
