Добавил:
asman00000@mail.ru Работаю на МРТ, учусь на стоматолога,делитесь со мной файлами в ТГ ozzii05 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
biology-aseev конспекты).pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
05.09.2026
Размер:
11 Мб
Скачать
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
АСЕЕВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
никто не знал. Мендель показал, что наследственные признаки неделимы. Эта дискретность наследственного вещества являлась камнем преткновения для Дарвина, поскольку законы генетики были переоткрыты намного позже, в начале XX века. После этого начались генетические работы, в результате которых была обнаружена связь между теорией эволюции и генетикой.

Теория эволюции и генетика. Закон Харди-Вайнберга

Одновременно с вышеописанными работами появилась такая научная область, как популяционная генетика. Она рассматривает не генотипы отдельных организмов, а распределения аллелей генов в популяциях. Если взять популяцию из тысячи особей, в которой есть два аллеля какого-либо гена (А, а), то в зависимости от частоты этих аллелей при некоем равновесном состоянии обнаружится некоторое количество гомозиготных рецессивных особей (аa), некоторое количество гомозиготных доминантных (АА) и определенное количество гетерозигот (Аа). По мнению Менделя количество таких особей должно было быть приблизительно равным.
Таблица 13.1. Распределение аллелей признаков в популяции.
А a AA Aa aa
p q p2 2pq q2
Однако, фактически наблюдается аллель A с частотой появления p и аллель a с частотой q. В потомстве будут присутствовать AA организмы с частотой p2, организмы Аа с частотой 2pq и организмы аа с частотой q2. Фенотипически особи АА и Аа – носят доминантный фенотип, а аа – рецессивный. Исходя из соотношения доминантных и рецессивных особей в равновесном состоянии появляется возможность предсказать их долю в популяции. Первоначально во время таких исследований ученые занимались чистой математикой. Первый основной закон популяционной генетики сформулировали два английских математика Годфри Харди и Вильгельм Вайнберг. Закон Харди-
Вайнберга гласит, что при наличии достаточно большой популяции со свободным скрещиванием и отсутствии обмена генетическим материалом с другими популяциями, частота встречаемости аллелей сохраняется постоянной в бесконечном ряду поколений. Этот закон является теоретическим исследованием и действует только при
отсутствии отбора. В реальной жизни такой ситуации быть не может, потому что отбор работает всегда. Чаще всего наука имеет дело с неравновесными популяциями, в которых соотношения частот появления признаков не соответствуют закону Харди­Вайнберга, ввиду того что какая-то часть этих признаков в каждом поколении отсекается под действием отбора, в следствие чего происходит некий сдвиг. Если отбор постоянный (стабилизирующий), то соотношение будет постоянным, а при движущем отборе отсечение крайних форм приводит к увеличению доли одного из аллелей. Таким образом
221
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
АСЕЕВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
можно сделать вывод, что фактически отбор работает на уровне изменения соотношения аллельных форм.
Вышеописанные закономерности были разработаны в 30-е – 40-е годы XX века, а уже к 60-ым годам того же века сформировалась так называемая синтетическая теория эволюции, которая объединяет генетические закономерности (в частности, популяционную генетику) и классический дарвинизм. Дальнейшее рассмотрение особенностей эволюции различных признаков привело к тому, что были обнаружены и другие явления, которые имеют определенное значение в эволюции. К ним относится дрейф генов – явление, которое связано со случайностями статистического распределения. В популяционной генетике возможны самые невероятные сценарии. В качестве примера можно взять небольшую популяцию, в которой два аллеля распределены определенным образом. Если в этой популяции случайно произойдёт вымирание большого количества особей, то может оказаться по случайности, что один из аллелей вымрет в большей степени. То есть, если в популяции из 10000 особей погибнет 1000, то это не сказывается на популяции заметно и будет оцениваться как статистическое отклонение. Однако, если в популяции 100 особей и вымерло 80, то оставшиеся в такой популяции признаки будут проявлять себя чаще, поскольку вероятность их появления будет выше. Такие ситуации приводят к тому, что каким-то случайным образом те или иные признаки начинают преобладать в определенных популяциях. Например, популяция таджиков (в норме кареглазых), у которых в силу случайных обстоятельств (закрепление мутации вследствие долгосрочной изоляции) большая часть представителей оказалось голубоглазыми. Особенно такие явления заметны в том случае, когда для восстановления популяции остается очень мало особей.
Массовое вымирание с последующим воссозданием популяции носит название «бутылочного горлышка». Такое явление иногда возникает искусственно, когда, например, человек уничтожает какое-то животное в значительной степени и потом остается несколько экземпляров. Для таких видов делают заповедники, где они размножаются. Такая ситуация наблюдалась в случае популяции зубров, отдельные особи которых являлись предками небольшого количества оставшихся зубров в зоопарках в 30-е годы, когда в природе они были полностью уничтожены. Иногда такое явление удаётся пронаблюдать во время анализа генетических маркеров, в частности последовательности ДНК определенных генов. Таким образом оказалось, что современные гепарды происходят от одной пары, живших 12000 лет. Оказалось, что в эволюции подобные явления встречаются относительно часто.
222
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФА КУ ЛЬТ ЕТ МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА