Теория пангенезиса

Свое дальнейшее развитие эволюционная теория получила на основе молекулярно-генетических представлений, которые возникли благодаря достижениям в области биологии и органической химии и совершенствованию экспериментальных методов исследований.

Первоначально механизм наследственной передачи признаков объяснялся с позиций теории пангенезиса, предложенной Дарвином в 1868 г. Согласно этой теории, все клетки организма образуют свои уменьшенные копии, которые попадают в половые клетки и при оплодотворении дают начало соответствующим органам и тканям. Однако эта теория была умозрительной, и сам Дарвин признавал ее временный характер. Кроме того, считалось, что наследственные признаки передаются непрерывно. Это значит, что новый признак, появившийся у организма, в результате последующих скрещиваний с обычными формами постепенно исчезнет из популяции, подобно тому, как крупинка сахара, растворенная в большом количестве воды, не сделает эту воду слаще. Такое соображение против теории Дарвина привел Флеминг Дженкинс. Дарвин вынужден был назвать этот довод «кошмаром Дженкинса», поскольку не знал на него ответа.

Законы Менделя

Начало исследованиям закономерностей передачи наследственной информации положил австрийский естествоиспытатель Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884). Он был сначала простым монахом, а затем настоятелем монастыря в г. Брюнне (в настоящее время г. Брно в Чехии). Проведя там основную часть своей жизни, он, тем не менее, два года изучал математику в университете города Вены. Позднее, когда он в 1856 г. начал эксперименты по скрещиванию гороха с целью выяснить механизмы наследования признаков, именно строгий математический подход позволил ему вывести законы распределения у потомков наследственных признаков.

Сначала Мендель скрещивал горох, отличающийся по одному признаку, например, по желтому и зеленому цветам. При этом он выбирал особи, несущие эти признаки в чистом виде, т.е. растения, которые при самоопылении всегда давали семена того же цвета.

При скрещивании двух чистых форм с разной окраской семян, в первом поколении все потомство оказалось одинаковым, т.е. несло признак одного родителя. Признак, который проявился в потомстве, Мендель назвал доминантным или преобладающим. Противоположный признак, который оказался подавленным, был назван рецессивным. В случае с горохом, желтая окраска была доминантной, а зеленая – рецессивной.

Затем он продолжил скрещивание потомков первого поколения между собой. Во втором поколении уже наблюдались особи, несущие не только доминантный признак, но и рецессивный, причем их количество соотносилось как 3 : 1.

Наконец, Мендель сделал попытку обобщить законы наследования на несколько признаков, например, учитывал не только цвет горошин, но и их форму, гладкую или морщинистую. Он пришел к выводу, что признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются в потомстве во всех возможных сочетаниях.

Первый закон Менделя (закон расщепления). Единицы наследственности представлены у каждой особи парами. При образовании половых клеток две единицы каждой пары расщепляются и переходят в разные половые клетки, так что каждая половая клетка содержит одну и только одну единицу каждого типа.

Второй закон Менделя (закон независимого распределения). Расщепление каждой пары единиц наследственности при образовании половых клеток происходит независимо от других пар единиц, так что в половой клетке члены различных пар сочетаются случайным образом.