становится нежизнеспособным и в конце концов гибнет.

Поскольку мутации происходят и в неделящихся соматических клетках, то мутации будут определять максимальную продолжительность жизни. Поэтому образно можно сказать и так: пока есть мутации, есть и жизнь, хотя в большинстве случаев мутации вредны, так как многие из них приводят к гибели клеток или вносят серьезные нарушения в сбалансированную систему биохимических реакций в организме.

Значительная часть мутаций рецессивна и не проявляется у гетерозигот, что очень важно для существования вида. Обладатели же вредных доминантных мутаций часто оказываются нежизнеспособными и погибают на ранних стадиях жизни. В целом же благодаря мутационному процессу возникают новые различные варианты генов, которые составляют резерв наследственной изменчивости. Если происходит изменение условий внешней среды, то мутации, обеспечивающие этот резерв и будучи даже вредными в старой среде, могут оказаться полезными в новой. Тогда организмы — носители таких мутаций — получают преимущество при естественном отборе. Поэтому в популяции фиксируются наиболее выгодные мутации, которые дают организму необходимое преимущество при выживании.

Отметим, что понятия дискретных единиц (генов) и дискретности переходов (мутаций) позволяют применять представления квантовой механики в молекулярной биологии. Поэтому механизм наследственности может быть объяснен квантовой теорией. Переходы в микродискретных состояниях являются квантовыми переходами. Квантованным состояниям сопоставляются соответствующие энергетические уровни, и, следовательно, изменения энергии происходят квантованно. Сама мутация может рассматриваться как квантовый переход, и описание биологических структур клеток и генов можно вести на энергетическом языке квантовой системы.

Таким образом, мутации — это главные поставщики эволюционного материала. Однако мутационные изменения являются принципиально случайными процессами и подчиняются статистическим законам. Вероятностные закономерности — закон Менделя комбинирования генов при скрещивании и закон Моргана совместного наследования сцепления генов — имеют фундаментальный характер в молекулярной генетике и биологии. Картина мутаций подчиняется закону гомологических рядов

372

Н.И. Вавилова, также имеющих вероятностный характер. Поэтому мутации не могут являться определяющим фактором эволюционного процесса. Тем не менее генетика подводит научную базу под дарвиновскую теорию происхождения и эволюции видов, объясняя ее как отбор случайных изменений генетических программ, обусловленных мутациями и закрепленными в них полезными признаками.

13.4. Матричный принцип синтеза информационных макромолекул и молекулярная генетика

Одинокая молекула ДНК, породившая некогда на берегу первобытного океана всю остальную жизнь, выглядит пожалуй, еще менее правдоподобно, чем Адам в райском саду.

Дж. Бернал

Природа всегда действует простейшим образом.

И. Бернулли

Носителями информации являются молекулы ДНК и РНК. Они выполняют три основные функции: самовоспроизведение, хранение информации и реализацию этой информации в процессе роста новых клеток. Сама генетическая информация в ДНК закодирована химическим способом в виде последовательности нуклеотидов. Молекулы ДНК и РНК, принадлежащие к одному классу нуклеиновых кислот, состоят из одних и тех же нуклеотидов. Однако есть и различия: в одном из азотистых оснований вместо тимина у молекулы ДНК в состав РНК входит урацил, а в сахарах вместо дезоксирибозы у ДНК в молекулах РНК находится рибоза. Кроме того, молекула РНК одноцепочечная, в то время как ДНК — двухцепочечная. Каким же образом эта информация, заключенная в молекулах ДНК, участвует в производстве белка?

13.4.1. Передача наследственной информации через репликации

В автокатализе проявляется принцип комплементарного достраивания друг к другу четырех нуклеотидов ДНК, и при этом последовательность оснований в одной цепи ДНК

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.