Искусственный отбор. Основные методы (формы) отбора

 

Отбором называется процесс дифференциального (неодинакового) воспроизведения генотипов. При этом не следует забывать, что фактически отбор ведется по фенотипам на всех стадиях онтогенеза организмов (особей). Неоднозначные взаимоотношения между генотипом и фенотипом предполагают проверки отобранных растений по потомству.

Существует множество форм искусственного отбора. Рассмотрим более подробно наиболее часто применяемые формы отбора.

Массовый отбор – отбору подвергается вся группа. Например, семена с лучших растений объединяются и высеваются совместно. Массовый отбор считается примитивной формой отбора, поскольку не позволяет устранить влияние модификационной изменчивости (в том числе, и длительных модификаций). Применяется в семеноводстве. Рекомендуется при селекции новых, вводимых в культуру растений или культур, мало проработанных в селекционном отношении. Достоинством этой формы отбора является сохранение высокого уровня генетического разнообразия в селектируемой группе растений.

Индивидуальный отбор – отбираются отдельные особи, и собранные с них семена высеваются раздельно. Индивидуальный отбор считается прогрессивной формой отбора, поскольку позволяет исключить влияние модификационной изменчивости.

Одним из наиболее прогрессивных методов отбора, учитывающим модификационную изменчивость, считается метод «педигри» (англ. pedigree – родословная), основанный на индивидуальном отборе лучших особей с оценкой их потомства. При оценке материала бракуются не отдельные особи, а целые линии, содержащие нежелательные для селекционера аллели. Этот метод особенно эффективен при селекции самоопылителей с коротким жизненным циклом (однолетников). Однако метод «педигри» неприменим для видов, склонных к инбредной депрессии, а тем более, для двудомных видов растений. Поэтому в селекции перекрестноопыляющихся растений используется особая форма индивидуального отбора – семейный отбор (семья – это совокупность особей, выращенных из семян, собранных с одного растения, причем донор пыльцы, как правило, неизвестен).

Если разные семьи изолированы друг от друга, то такой отбор называют индивидуально-семейным. При воспроизведении каждой семьи выбраковываются особи с нежелательными признаками, а оставшиеся лучшие особи свободно переопыляются. Затем производится оценка семьи по ее потомству. Те семьи, в которых велика доля растений с нежелательными признаками, бракуются и исключаются из селекционного процесса, а семьи с высокими средними показателями используются для дальнейшего семенного размножения и отбора. Такой метод селекции представляет собой модификацию метода «педигри» применительно к перекрестноопыляющимся растениям.

Жесткость отбора предполагает беспощадную выбраковку худших, с точки зрения селекционера, семей, а это противоречит представлениям о биоразнообразии как одном из важнейших природных ресурсов. Поэтому семейный отбор должен дополняться методами повторяющегося отбора, основанного на сохранении исходного материала. При повторяющемся отборе в каждом поколении с лучших особей отбирается материал для клонирования и предварительного сортоиспытания. Параллельно в каждой семье продолжается ее семенное возобновление. При этом интенсифицируется работа по созданию коллекций семей с использованием генетического потенциала организмов, обитающих в иных эколого-географических условиях, а также генетического потенциала экспериментально полученных растений–мутантов.

Для предотвращения гомозиготизации и инбредной депрессии применяется семейно-групповой отбор. Этот метод основан на объединении в одну группу семей, фенотипически сходных по селектируемым признакам, но различающихся по происхождению. Каждая такая группа изолируется от других подобных групп. Тогда в пределах группы происходит переопыление между членами разных семей.

Разновидностью семейного отбора является сиб-селекция. В основе сиб-селекции лежит отбор по ближайшим родственникам (сибсам – братьям и сестрам). Частным случаем сиб-селекции является отбор подсолнечника на масличность методом половинок. При использовании этого метода соцветие (корзинку) подсолнечника делят пополам. Семена одной половины проверяют на масличность: если масличность высокая, то вторая половина семян используется в дальнейшей селекции.

 

Рассмотрим кратко некоторые другие формы искусственного отбора.

Негативный, позитивный и модальный. При негативном отборе отбраковываются худшие особи (с точки зрения селекционера); при позитивном отборе оставляются для дальнейшего воспроизведения лучшие особи (опять же с точки зрения селекционера). При модальном отборе для разведения оставляются типичные для данного сорта или данной породы особи; применяется для сохранения устойчивых сочетаний генов; модальный отбор является аналогом стабилизирующей формы естественного отбора и применяется для сохранения устойчивых сочетаний генов.

Сознательный и бессознательный отбор. При сознательном (методическом) отборе заранее планируется конечный результат (см. выше). При бессознательном отборе селекционер контролирует только некоторые, интересующие его признаки. Однако не все признаки могут контролироваться селекционером, тогда возникают неожиданные, часто нежелательные эффекты, например, повышение зимостойкости сопровождается снижением продуктивности. В XIX в. в России для получения наиболее крупных семян хлебных злаков применялся двойной обмолот: сноп слегка ударяли о землю, и при этом, в первую очередь, осыпались наиболее крупные зерна: шел отбор генотипов, обеспечивающих наибольшую массу зерен. Но в то же время шел бессознательный отбор генотипов, повышающих осыпаемость хлебных злаков. В ходе искусственного отбора, направленного на усиление полезных для человека признаков, всегда происходит и естественный отбор, направленный на сохранение полезных для организмов признаков. Это противоречие может тормозить селекцию.

Многократный и однократный отбор. Многократный отбор ведется в течение многих поколений. Обычно он используется при высоком уровне генетического разнообразия исходного материала. При многократном отборе в каждом поколении часть растений используется для сортоиспытания, а часть – сохраняется в качестве исходного материала. Ниже будет рассмотрен повторяющийся отбор как современная форма многократного отбора. Однократный отбор используется в том случае, если отобранные растения не дают расщепления в последующих поколениях. Такой отбор эффективен при семенном размножении самоопыляющихся растений при наличии в исходном материале гомозигот, фенотипически отличающихся от гетерозигот. Тогда в результате однократного отбора создаются чистые линии, в которых дальнейший отбор неэффективен. Однократный отбор у перекрестноопыляющихся растений возможен в том случае, если отобранные растения можно размножать вегетативным путем, тогда он дополняется клоновым отбором.

Клоновый отбор. Производится путем вегетативного размножения в течение 2...3 поколений. При этом возникновение новых генотипов за счет рекомбинаций оказывается невозможным, и тогда каждый сеянец может потенциально считаться родоначальником нового сорта. Таким образом, клоновый отбор – это особая форма отбора, направленная на выявление и устранение соматических (почковых) мутаций и длительных модификаций.

44. Путем искусственного мутагенеза и последующего отбора мутантов были получены новые высокоурожайные сорта ячменя и пшеницы. Этими же методами удалось получить новые штаммы грибов, выделяющие в 20 раз больше антибиотиков, чем исходные формы. Сейчас в мире культивируют более 250 сортов сельскохозяйственных растений, созданных при помощи физического и химического мутагенеза. Это сорта кукурузы, ячменя, сои, риса, томатов, подсолнечника, хлопчатника, декоративных растений.

При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н. И. Вавилова. Организм, получивший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Большинство мутантов имеет сниженную жизнеспособность и отсеивается в процессе естественного отбора. Для эволюции или селекции новых пород и сортов необходимы те редкие особи, которые имеют благоприятные или нейтральные мутации.

К одному из достижений современной генетики и селекции относится преодоление бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось сделать Г. Д. Карпеченко при получении капустно-редечного гибрида. В результате отдаленной гибридизации было получено новое культурное растение — тритикале — гибрид пшеницы с рожью. Отдаленная гибридизация широко применяется в плодоводстве.

Селекционерами России достигнуты значимые успехи в создании новых и улучшении существующих пород животных. Так, костромская порода крупного рогатого скота отличается высокой молочной продуктивностью — более 10 тыс. кг молока в год. Сибирский тип российской мясо-шерстной породы овец характеризуется высокой мясной и шерстной продуктивностью. Средняя масса племенных баранов составляет 110—130 кг, а средний настриг шерсти в чистом волокне — 6—8 кг. Большие достижения имеются также в селекции свиней, лошадей, кур и многих других животных.

В результате длительной и целенаправленной селекционно-племенной работы учеными и практиками Беларуси выведен черно-пестрый тип крупного рогатого скота. Коровы этой породы в хороших условиях кормления и содержания обеспечивают удои по 4—5 тыс. кг молока жирностью 3,6— 3,8 % в год. Генетический же потенциал молочной продуктивности черно-пестрой породы составляет 6,0—7,5 тыс. кг молока за лактацию. В хозяйствах Беларуси насчитывается около 300 тыс. голов скота такого типа.

Породы белорусских черно-пестрых и крупных белых свиней созданы специалистами селекционного центра БслНИИ животноводства. Такие породы свиней отличаются тем, что животные достигают живой массы 100 кг за 178—182 дня на контрольном откорме при среднесуточном приросте свыше 700 г, а приплод составляет 9—12 поросят за опорос.

Различные кроссы кур (например, Беларусь-9) характеризуются высокой яйценоскостью: за 72 недели жизни — 239—269 яиц при средней массе каждого 60 г, что соответствует показателям высокопродуктивных кроссов на международных конкурсах.

Продолжается селекционная работа по укрупнению, повышению скороспелости и работоспособности лошадей белорусской упряжной группы, улучшению продуктивного потенциала овец по настригу шерсти, живой массе и плодовитости, по созданию линий и кроссов мясных уток, гусей, высокопродуктивной породы карпа и др.

Селекция микроорганизмов. Продукты жизнедеятельности прокариот и одноклеточных эукариот (бактерий, водорослей, дрожжевых и плесневых грибков) находят применение в различных областях промышленности и медицины. На деятельности микроорганизмов основано брожение теста, получение большинства молочных продуктов, квасов, виноделие, пивоварение, квашение капусты и многие другие древнейшие технологии. Бактерии, плесневые и дрожжевые грибки производят для человека антибиотики, остро необходимые в современной медицине. Микроорганизмы способны синтезировать витамины В1, В12, которые не в состоянии вырабатывать организмы животных и человека. Методами современной селекции микроорганизмов интенсивно исследуются возможности получения важных в хозяйственном отношении веществ – органических кислот, спиртов, кетонов. Селекция направлена на создание генетических линий (штаммов), обеспечивающих максимальную производительность. Получены плесневые грибки, продуцирующие в тысячи раз больше антибиотиков, чем исходные формы.

45. 1. Биотехнология — целенаправленное использование биологических объектов и процессов в разных отраслях производства: медицине, охране природы. Микроорганизмы, клетки растений, животных — основные объекты биотехнологии. Производство человеком с давних времен сыра, хлебопечение, виноделие, выделка кож на основе использования микроорганизмов.

2. Выращивание бактерий, низших грибов, дрожжей на специальных питательных средах в стерильных условиях, при определенной температуре, реакции среды с целью повышения интенсивности их размножения, ускорения производства витаминов, ферментов, белков, антибиотиков, лимонной, уксусной кислот.

Использование произведенной с помощью микроорганизмов продукции в пищевой промышленности (в качестве пищевых добавок, корма для скота), в здравоохранении (в качестве лекарств), применение ферментов для ускорения процесса производства сыров. Производство с помощью микроорганизмов свыше 150 видов продукции, в том числе ценной аминокислоты — лизина, который не синтезируется в организме человека и животных, а его недостаток в организме задерживает рост. 3. Клеточная инженерия — направление биотехнологии, в основе которого лежит процесс выращивания из отдельной клетки или кусочка ткани целых организмов или большой массы органического вещества. Создание для выращивания клеток специальных условий: особой питательной среды, определенной реакции среды, температуры, влажности, стерильных условий. Возможность получения из небольшой части растения путем выделения и выращивания отдельных клеток до 1 млн растений в год. Использование этого метода в селекции растений для ускорения размножения растений нового сорта и сокращения сроков его выведения с 12 до 4 лет. Нерешенность проблемы выращивания из отдельных клеток организма животного. Выращивание биологической массы женьшеня с помощью клеточной инженерии, сокращение сроков выращивания до 5—6 недель вместо 5—6 лет в природе.

4. Генная инженерия — направление биотехнологии, в основе которого лежит пересадка генов от одного организма к другому, получение организмов с новыми свойствами. Создание с помощью пересадки генов новых сортов растений с ценными для человека признаками, например устойчивого к колорадскому жуку картофеля, высокоурожайных сортов сои и других растений. Возможность пересадки генов человека в клетки микроорганизмов с целью синтеза ими ценных для человека ферментов, гормонов, например инсулина, необходимого больным сахарным диабетом.

5. Клонирование — новое направление в биотехнологии, в основе которого лежит пересадка ядра из клетки тела в яйцеклетку другого организма, пересадка этой яйцеклетки в клетку другого животного с целью получения организма с новыми свойствами. Пример клонирования — получение овечки Доли в Англии.

46. Клонирование - создание абсолютного двойника живого существа - термин, пришедший в нашу жизнь из научной фантастики. К сожалению, вместе с термином в нашу жизнь просочились все страхи и фобии человечества дотехнологической, доэлектронной, докосмической эры. Человечество разбилось на два лагеря: «За» и «Против» клонирования. Это противостояние гораздо глубже, чем отношение к одному научному опыту или области биологии. В этой точке - клонировании - в очередной раз столкнулись технократы и консерваторы. Те, кто смотрит на клонирование как на первые взрослые шаги в познании жизни и те, кто, под разными предлогами, пытаются остановить прогресс и повернуть его вспять.

Современная жизнь ставит перед нами все новые и новые проблемы, они появляются по причине того, что наше общество и наука не стоит на месте — они развиваются или другими словами можно сказать, что они усложняются. Что раньше мы могли встретить в фан-тастических рассказах, сегодня окружает мир вокруг, так еще в восемьдесятые годы совет-ский человек не представлял себе мобильные телефоны или компьютеры, которые умещают-ся на ладони, теперь же мы это можем увидеть, придя в магазин.
Одна из таких проблем, является проблема клонирования и проблема клонирования человека в частности. В настоящем докладе мы затронем морально-этические и юридические вопросы, которые ставит перед нами проблема репродуктивного клонирования человека.
К морально-этическим вопросы относится следующее: морально ли то, что человек появляется искусственно, а не естественно; есть ли у людей право создавать себе подобных (ставя себя на место природы) и др. К юридическим вопросам относится следующее: запре-щать или не запрещать данную процедуру, наложить временный запрет, законодательное ре-гулирование правового положения клонов, регламентация процедуры клонирования.Как мы видим юридические вопросы, подразделяются на первоначальные (допустимо ли клонирова-ние?) и производные, т.е. возникшие после того как клонирование человека будет разрешено, начнется клонирование (т.е. появится необходимость в регламентации самой процедуры, на-пример вопросы: как должно быть оформлено согласие человека на свое клонирование, су-ществуют ли группы людей которых клонировать должно быть запрещено) и начнут появ-ляться клоны людей (правовое положение клонов, в частности признавать клона равным че-ловеку впрочем, принцип гуманизма и равенства уже сейчас способно ответить на этот во-прос утвердительно.).
Сейчас о клонировании можно уже говорить как о свершившемся факте. Достаточно вспомнить ставшую знаменитой на весь мир овечку Долли1, клонированной в 1996 году.
Как и в любой другой работе, мы начнем с определения. А что такое клонирование? Сами термины клон, клонирование первоначально использовались в микробиологии и се-лекции, а впоследствии и в генетике. Теперь эти термины используются в разговорной речи и не являются узкоспециальными. Сам термин «клонирование» обозначает точное воспроиз-ведение, какого-то объекта неопределенное число раз. Объекты, получаемые в результате этого действия, называются «клонами». Под клонированием человека понимается возмож-ность создать клон человека, который будет воспроизводить человека-донора не только внешне, но и на генетическом уровне. Впрочем некоторые индивидуально определенные признаки у человека-донора и у клона будут отличатся, например капиллярные узоры паль-цев рук. Донором может в этом случае быть не только ныне существующий человек, но и наш предок (в случае если у него можно ДНК). Клонирование можно разделить на два вида. Во-первых – это терапевтическое клонирование, в результате которого развитие появивше-гося эмбриона останавливается через 14 дней, а он сам используется для получения стволо-вых клеток. Срок в 14 дней обусловлен тем, что в дальнейшем начинает проявляться челове-ческая личность, выраженная в частности в появлении зачатков нервной системы2. Во-вторых – это клонирование репродуктивное, в результате которого появляется клон челове-ка. Именно этот вид клонирования запрещен в большинстве государств, в том числе в России и США.
Интересно посмотреть на результаты опросов общественного мнения. Один опросов в США3 показал, что 68% американцев одобряют клонирование для создания стволовых, если эти клетки использовались для лечения заболевания, т.е. одобряют терапевтическое клони-рование. Такой результат связан с тем, что стволовые клетки, индивидуально подобранные для конкретного пациента снижают риски отторжения. Вместе с тем опрос, связанный с ре-продуктивным клонированием показывает совершенно иные результаты. В России такой оп-рос был проведен в мае 1997 года Институтом социологического анализа. Результаты опроса показали, что 55,5 % респондентов выступили против клонирования человека и только 24 % ответили на этот вопрос утвердительно, да и то при определенных условиях4. В большинстве случаев людьми движет страх, который навеян им фантастикой, они считают, что клоны по-работят людей и тому подобное.

На настоящее время препятствием для клонирования человека можно считать:
1. Технологические трудности, в связи с тем, что сейчас неотработанна технология клони-рования, вследствие этого происходит большое количество неудачных попыток. Кроме этого имеется одно существенное ограничение для клонирования, а именно не возможность повто-рения сознания;
2. Социально-этический аспект, т.е. вследствие того, что технология как уже было указано выше, является неотработанной, существует большая вероятность появления большого ко-личества бракованных клонов — появление лиц с генетическими мутациями и т.п. А это в свою очередь является угрозой для всего человеческого вида;
3. Этическо-религиозный аспект. Большинство религий к клонированию человека относят-ся отрицательно, например РПЦ не выступает против исследований в этой области, но вы-ступает против клонирования человека. Это связано с тем, что человек является «созданием божьем», человек не может поставить себя на место Бога и создавать себе клонов, ибо это является гордыней, а она, как известно наказуема.Легенда о вавилонской башни, описанная в Библии служит ярким примером этого, наказанием тогда послужило смешение языков;
4. С точки биологической безопасности вида, этот вопрос тоже является достаточно спор-ным. Мы уже говорили о возможных мутациях, которые могут произойти вследствие «сыро-сти» самой технологии клонирования;
5. Общественное мнение. В своем докладе мы уже приводили результаты социологических опросов, из которых видно, что общество не возражает против терапевтического клонирова-ния (несмотря на то, что и там существуют этические проблемы, вызванные тем считать ли эмбрион началом жизни человека, формирование его индивидуальности или нет), но резко против репродуктивного клонирования;
6. Последним и самым главным препятствием, по крайней мере, по мнению автора, является законодательные запреты. Такой запрет существует в России, он был наложен ФЗ от 20 мая 2002 г. № 54-ФЗ «О временном запрете на клонирование человека»5. Срок этого запрета определен в пять лет. В этом году он был продлен.

47. XVIII в. ознаменовался развитием в русском и европейском естествознании эволюционных взглядов. К этому времени накопилось достаточно много описательного материала о растениях и животных, которые необходимо было систематизировать. Всеобщее признание завоевала система, составленная знаменитым шведским ученым Карлом Линнеем (1707-1778 гг.). На основе одного-двух признаков (преимущественно морфологических) он классифицировал растения и животных на виды, роды, классы. За единицу классификации им был принят вид. Видом К. Линней называл совокупность сходных по строению особей, дающих плодовитое потомство. В своей системе он использовал предложенный его предшественниками принцип двойных латинских названий рода и вида, например: Lathyruspratensis - чина луговая или Canisfamillaris - собака домашняя. Однако в этой системе, составленной на основе случайных признаков, далекие в систематическом отношении организмы оказывались иногда в одном классе, а родственные - в разных. К. Линней правильно выделил классы млекопитающих, птиц

и рыб, но ошибочно объединил пресмыкающихся и земноводных в один класс “Гады”. В класс “Черви” попали почти все беспозвоночные, но он правильно поместил в один отряд человека и человекообразную обезьяну.

К.Линней разделял метафизические взгляды на природу, усматривая в ней изначальную целесообразность, “премудрость творца”. Каждый вид он считал неизменным и постоянным, не связанным родством с другими видами. Тем не менее он признавал, что виды могут возникнуть путем скрещивания или в результате изменения среды, но такое понимание к нему пришло в конце жизни. Вклад К. Линнея в прогрессивное развитие естествознания огромен: он предложил систему

животных и растений; ввел бинарную систему двойных названий; описал около 1 200 родов и более 8 000 видов растений; реформировал ботанический язык и установил до 1 000 терминов, многие из которых ввел впервые.

Труды К. Линнея помогли его последователям осуществить систематизацию разрозненного фактического материала и усовершенствовать ее.

В начале XVIII в. французский ученый Жано-Батисто Ламарк (1744-1829 гг.) создал

первую эволюционную теорию, которую изложил в труде “Философия зоологии” (1809 г.). По Ламарку, одни организмы произошли от других в процессе длительной эволюции, постепенно изменяясь и совершенствуясь под воздействием внешней среды. Изменения закреплялись и передавались по наследству, что и явилось тем основным фактором, который обусловил эволюцию. Ж.-Б. Ламарк впервые изложил идеи эволюции живой

природы, утверждавшие историческое развитие от простого к сложному. Однако вопрос о движущих силах эволюции им был решен неправильно: Ламарк полагал, что основной движущей силой эволюции является внутреннее стремление всего живого к совершенству. Его утверждение о врожденной способности организмов отвечать на

изменения внешней среды только полезными наследственными изменениями дальнейшими исследованиями ученых не подтвердилось. Доказательства эволюционной теории, выдвинутые Ж.-Б. Ламарком, оказались недостаточными для полного их принятия, поскольку не были даны ответы на вопросы: чем объяснить большое разнообразие видов в природе; с чем связано совершенствование организации живых существ; как объяснить приспособленность организмов к условиям внешней среды?

48. Величайший английский натуралист Ч. Дарвин (1809-1882 гг.) своей эволюционной теорией положил начало новой эпохе в развитии естествознания.

Возникновению эволюционного учения Ч. Дарвина способствовали общественно-экономические

предпосылки - интенсивное развитие капитализма, давшее импульс развитию науки,промышленности, техники, сельскому хозяйству. На формирование эволюционных взглядов Ч. Дарвина большое влияние оказали взгляды его собственного деда Эразма Дарвина, но особенно большую роль сыграло учение английского геолога Ч. Лайеля (1797-1875 гг.), изложенное в труде “Основы геологии” (1832 г.). Подтвердив существование геологической эволюции, Ч. Лайель доказал, что Земля возникла значительно раньше, чем несколько тысяч лет назад, и что она существует достаточно долго, чтобы могла произойти эволюция органического мира. Ч. Лайель был близким другом Дарвина, последний считал себя его учеником. Все эти предпосылки сыграли большую роль в формировании логически стройной, научно обоснованной теории Ч.Дарвина.

В 1831 г., когда Дарвину было 22 года, он ушел в плавание в качестве натуралиста на корабле “Бигль”, который отправился в путешествие на 5 лет вокруг света с целью составить гидрографические карты для Британского флота. Во время путешествия он собрал большую коллекцию растений и животных. Проводя различные наблюдения, он обратил внимание на

то, что, например, на восточном побережье Южной Америки встречаются совсем иные виды растений

и животных (в частности, птиц), чем на западном. На Галапагосских островах Дарвина поразило

разнообразие видов рыб и гигантских черепах, обитавших на отдельных островах. Именно все эти

наблюдения и заставили его в конце концов отвергнуть теорию божественного творения и

искать объяснение собранным фактам. Мысль о естественном отборе зародилась у Дарвина

вскоре после возвращения из путешествия в 1836 г. После 20-летнего обобщения и осмысливания

большого объема фактических данных им была написана книга “Происхождение видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь”, опубликованная в 1859 г., ровно через 50 лет после книги Ламарка.

В 1858 г. Дарвин получил рукопись от Альфреда Рассела Уоллеса - молодого натуралиста, изучавшего распространение растений и животных на Больших Зондских островах Малайского архипелага. В этой работе Уоллес выдвигал идею естественного отбора, очень близкую к дарвиновской, к которой он пришел самостоятельно. По взаимному соглашению

Дарвин и Уоллес представили совместный доклад о своей теории на заседании Линнеевского

общества в Лондоне в 1858 г., а фундаментальный труд Дарвин опубликовал в следующем, т.е. в 1859

г. Следует отметить, что Уоллес считал себя учеником Дарвина и признавал его приоритет в создании теории эволюции. Спустя 12 лет Дарвин опубликовал книгу “Происхождение человека” -

исследование об эволюции человека.

Ч. Дарвин - не первый ученый, который высказал идеи эволюции и представления о том, что

существующие в настоящее время живые организмы являются изменившимися потомками

своих предков. Эти идеи выдвигались и до него. Основная заслуга Дарвина состоит в том, что он объяснил механизм процесса эволюции, создал теорию естественного отбора.

Основные положения теории естественного отбора, выдвинутой Дарвиным, сводятся к следующему.

Любой группе животных и растений свойственна изменчивость. Для эволюции важны только наследуемые изменения, возникающие в результате мутаций. Только естественный отбор изменений (наследственных) может повлиять на характер последовательных поколений данной популяции.

Количество организмов увеличивается в геометрической прогрессии. Тем не менее численность каждого вида в естественных условиях довольно постоянна, потому что большая часть потомства в каждом поколении гибнет. Поэтому идет борьба за существование. В конкурентной борьбе выживают более приспособленные Наследственные изменения, облегчающие.организму выживание в определенной среде, дают своим обладателям преимущества перед другими, менее приспособленными организмами. Концепция выживания наиболее приспособленных представляет собой ядро теории естественного отбора Благоприятные изменения передаются от поколения к поколению, так что со временем появляются большие различия. В конечном итоге новые виды возникают из существующих.

В результате отбора, производимого человеком на основе наследственной изменчивости, возникают

породы животных и сорта растений. Дарвин установил, что различные породы животных и сорта культурных растений созданы человеком в результате искусственного отбора. Из поколения в

поколение человек отбирал и оставлял для разведения особей с интересными для него изменениями (обязательно наследственными) и устранял те особи, которые нежелательны по своим качествам. Такой подход позволял получать новые породы и сорта, признаки которых соответствовали интересам человека.

На основе наследственной изменчивости в результате естественного отбора происходит

образование новых видов. Движущей силой эволюции является естественный отбор. В результате многолетнего естественного отбора отдаленные потомки могут оказаться настолько

несхожими со своими предками, что и они могут быть выделены в самостоятельный вид. Некоторые члены популяции могут приобрести одни приспособления к изменениям среды, а другие приспосабливаются иначе. Таким образом, от одного предкового вида могут возникнуть два и более вида. Дарвин и Уоллес допускали также, что у животных и растений могут быть такие

изменения, которые в данных условиях среды не приносят организму ни пользы, ни вреда, не

подвержены прямому естественному отбору, при этом передача признаков последующим

поколениям определяется случайным образом.

Теория естественного отбора, выдвинутая Дарвиным, была настолько разумна и так хорошо

обоснована, что большинство биологов очень скоро признали ее. Русскими эволюционистами

была подготовлена почва для принятия теории Дарвина, поэтому в России она нашла своих

последователей. Однако во времена Дарвина многие области биологической науки не были

достаточно хорошо развиты и мало что могли дать ему при разработке его теории. Основные

открытия Грегора Менделя в учении о наследственности (в генетике) не были известны ни Дарвину (хотя они творили в одно время), ни большинству ученых его времени. Цитология, изучающая клетки, еще не знала, как делятся клетки. Палеонтология - наука об ископаемых, была молодой наукой, и еще не были открыты прекрасные образцы ископаемых животных и растений, которые появились позже.

Дискретность фактического материала и отсутствие в тот период достижений науки,

появившихся позже, позволило оппонентам Дарвина высказывать мнение о недостаточности

доказательств правильности положений теории эволюции. Так, одно из возражений,

выдвигавшееся вначале против этой теории, состояло в том, что она не может объяснить

причин появления у организма многих структур, кажущихся бесполезными. Однако многие

морфологические различия между видами, не имеющие значения для выживания, представляют

побочные эффекты генов (но это стало известно только в XX в.!), обусловливающие внешние

незаметные, но очень важные для выживания физиологические признаки, или же некоторые

неадаптивные признаки могут закрепиться в популяции случайно, в результате “дрейфа генов”.

Из-за отсутствия этих и некоторых других данных развитие теории эволюции путем естественного

отбора в XIX в. было даже более замечательным достижением, чем если бы это имело место в

середине XX в..

49. Предпосылки и движущие силы эволюции по Ч. Дарвину

Понятие об изменчивости и ее формах. В эволюционной теории Дарвина предпосылкой эволюции является наследственная изменчивость, а движущими силами эволюции — борьба за существование и естественный отбор. При создании эволюционной теории Ч. Дарвин многократно обращается к результатам селекционной практики. Он показал, что в основе многообразия сортов и пород лежит изменчивость. Изменчивость — процесс возникновения отличий у потомков по сравнению с предками, которые обусловливают многообразие особей в пределах сорта, породы. Дарвин считает, что причинами изменчивости являются воздействие на организмы факторов внешней среды (прямое и косвенное), а также природа самих организмов (так как каждый из них специфически реагирует на воздействие внешней среды). Дарвин, анализируя формы изменчивости, выделил среди них три: определенную, неопределенную и коррелятивную.

Определенная, или групповая, изменчивость — это изменчивость, которая возникает под влиянием какого-либо фактора среды, действующего одинаково на все особи сорта или породы и изменяющегося в определенном направлении. Примерами такой изменчивости могут служить увеличение массы тела у особей животных при хорошем кормлении, изменение волосяного покрова под влиянием климата и т. д. Определенная изменчивость является массовой, охватывает все поколение и выражается у каждой особи сходным образом. Она ненаследственна, т. е. у потомков измененной группы при других условиях приобретенные родителями признаки не наследуются.

Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость проявляется специфично у каждой особи, т. е. единична, индивидуальна по своему характеру. С ней связаны отличия у особей одного и того же сорта или породы, находящихся в сходных условиях. Данная форма изменчивости неопределенна, т. е. признак в одних и тех же условиях может изменяться в разных направлениях. Например, у одного сорта растений появляются экземпляры с разной окраской цветков, разной интенсивностью окраски лепестков и т. п. Причина такого явления Дарвину была неизвестна. Неопределенная изменчивость имеет наследственный характер, т. е. устойчиво передается потомству. В этом заключается ее важное значение для эволюции.

При коррелятивной, или соотносительной, изменчивости изменение в каком-либо одном органе является причиной изменений в других органах. Например, у собак с плохо развитым шерстным покровом обычно недоразвиты зубы, у голубей с оперенными ногами имеются перепонки между пальцами, у голубей с длинным клювом обычно длинные ноги, белые кошки с голубыми глазами обычно глухи и т. д. Из факторов коррелятивной изменчивости Дарвин делает важный вывод: человек, отбирая какую-либо особенность строения, почти «наверное будет неумышленно изменять и другие части организма на основании таинственных законов корреляции».

Определив формы изменчивости, Дарвин приходит к выводу, что для эволюционного процесса важны лишь наследуемые изменения, так как только они могут накапливаться из поколения в поколение. Согласно Дарвину, основные факторы эволюции к