- •Родоначальник
- •Ученики — мнимые и подлинные
- •Последователи
- •Днк крупным планом
- •Образец упаковки молекулярных структур в клетке
- •Главный секрет — упаковка
- •Порядок хаоса
- •Утраченные иллюзии и крепнущий оптимизм
- •Хронология «днк-логии»
- •Порядок хаоса
- •Утраченные иллюзии и крепнущий оптимизм
- •Хронология «днк-логии»
- •Главная цель - клетка
- •И что же это значит?
- •Расширяя понимание природы
- •Что сулит миру наукоемкое сельское хозяйство?
- •Чего ждать от биотехнологии
- •Устоим ли против невежественных фанатиков?
- •Заключение
- •Об авторе
- •Зачем нам трансгенные растения
- •Накануне больших перемен
- •Генная инженерия и биоразнообразие
- •Что сделано
- •Что дальше
- •Проблемы внедрения
- •Ответственность перед обществом
- •«Золотой миллиард» или «золотой» рис?
- •Экскурс в историю и клеточную биологию
- •Экскурс в медицину и социологию
- •Экскурс в футурологию и этику
- •О еде и окружающей среде
- •Колорадский жук предпочитает не Колорадо, а Россию
- •Соя и хлопчатник
- •О «безопасности» и «экологической чистоте»
- •Перенос переносу рознь
- •Природные механизмы гпг
- •Гпг: опасности мнимые и подлинные
- •Бактерии и антибиотики
- •От растений — к бактериям
- •Не перенесем ли «что-нибудь» за обедом?
- •Почему же растет устойчивость к антибиотикам?
- •Могут ли обмениваться свойствами далекие виды?
- •«Горизонтальный» перенос — механизм эволюции
- •Паразитирование как высшая форма адаптации
- •«Вседозволенность» вирусного переноса
- •Ограничения все-таки есть
- •«Горизонтальный» перенос в эволюции
- •Эффективное средство биотехнологии
- •Почему об этом надо знать
- •Как бактерия «обманывает» растения, а ученые — бактерию
- •Как это выглядит на практике j
- •Стимул — трудности
- •Пушки вместо бактерий
- •Три «поколения» трансгенных растений
- •Основные трансгенные культуры в 2003 г. (% от общей площади посевов)
- •«Золотой» рис — манна земная
- •Что родится в дискуссии?
- •Доводы «против»
- •Мнение специалистов
- •: Общая позиция
- •Зачем все это
- •Надо набраться терпения
- •Что ж, вернемся к основной теме разговора. Итак, в борьб с органическими загрязнителями мы можем рассчитывать на по мощь наших друзей-микробов. Как же все это выглядит на прагс тике?
- •Их тоже запахивают в почву?
- •В заключение — несколько слов о проблемах и перспекти- I вах этого направления, вселяющего надежду на то, мы победим за- I грязнения, а не они нас.
- •Биоремедиация
- •Биодеградация
- •Носители информации
- •Эволюция генетических систем деградации ксенобиотиков
- •Интродукция биодеструкторов
- •Новый этап
- •«Шоковая терапия» для генной терапии
- •Альтернатива смерти — лечение, связанное с риском
- •«Почему» и «как» современной генетики
- •Аргументы и факты
- •Вредны ли гм-продукты?
- •Пестициды и генная инженерия
- •Распространение измененных генов
- •«Притянутые» проблемы
- •Кредо — безграмотность
- •О чем не сказано
- •Об организации общественных кампаний
- •РРавда рРопагандистов рРироды
- •Невинный грех простоты
- •Ложь во спасение
- •Великая битва с химерами
- •Рождение дьявола
- •Опасна ли генная инженерия?
- •Есть или не есть?
- •Спасет ли мир биотехнология?
- •Табак без никотина
- •Листья превратим в цветы?
- •Светящийся от жажды
- •Вакцины из гм-растений
- •Витаминный салат с крысиными генами
- •Лучше поздно, чем никогда
- •Словарь специальных терминов*
- •Часть 1. Методическое пособие для учителя. — м., 2002. 88 с. Часть 2. Рабочая тетрадь. — м., 2002. 160 с. Ббк т4.200.50
Могут ли обмениваться свойствами далекие виды?
В широком смысле «горизонтальным» называют перенос наследственной информации между одновременно живущими организмами, не связанными друг с другом отношениями непосредственного родства. Самым распространенным случаем «горизонтального» переноса в таком понимании будет любое перекрестное размножение организмов, не находящихся в «кровном» родстве. У людей только тгиогебраки юридически законны. Это, пожалуй, наиболее распространенный способ размножения организмов, принадлежащих одному виду. Поэтому родство между особями или популяциями одного вида обычно называют «сетчатым», подчеркивая, что оно может быть не только «вертикальным» (предок — потомок), но и «горизонтальным», когда дети происходят от родителей, не являющихся близкими родственниками.
«Горизонтальный» перенос — механизм эволюции
Строго «вертикальные» отношения родства внутри вида означают, что нет перекрестного размножения, т. е. происходит строгое самооплодотворение двуполых, или гермафродитных, организмов (например, при самоопылении растений), или бесполое, т. е. без скрещивания, размножение (в частности — вегетативное). Такие случаи иногда встречаются, но полное отсутствие перекрестного размножения для какого-либо вида — явление исключительное.
87
Многие ученые считают, что полное отсутствие полового процесса в какой-либо форме, т. е. «горизонтального переноса» , невозможно вовсе, хотя есть виды, для которых он не известен.
Когда хотят подчеркнуть, что скрещиваемые организмы не являются близкими родственниками (т. е. принадлежат разным семьям, клонам, породам, сортам, популяциям, видам) говорят о гибридизации. Внутри вида «горизонтальный» перенос и «сетчатое» родство — как правило, явления обычные, хотя и здесь встречаются ограничения (среди людей это, например, половые партнеры с разным резус-фактором).
Гораздо реже (по крайней мере — в природе) встречаются случаи межвидовой (отдаленной) гибридизации. Причина этого в том, что смысл наследственного «текста» , как и слов естественного языка, за висит от того, в каком сочетании (контексте) они встречаются. Поэ тому добавление слов может не только обогатить текст смыслом, но и сделать его бессмысленным, если добавляемые слова плохо сочета ются с присутствующими. Когда при скрещивании гибриду достается наследственный «текст», состоящий из «слов», свойственных «язы кам» разных видов, он редко бывает осмысленным, а формирую щийся на его основе организм обычно теряет многие достоинства, ко торыми обладали родители. Не случайно английский натуралист Дж. Рей, который еще в XVII в. ввел понятие вида, близкое к совре менному, главным считал невозможность скрещивания между осо бями разных видов. Говоря современным языком, «сетчатое родство» внутри вида — норма, за его пределами — исключение. j
Однако в некоторых группах организмов (карповых, курооб- ! разных, гусеобразных, вьюрковых, жвачных) возможны гибриды • между представителями разных родов, подсемейств и даже семейств. Так, изредка в природе встречаются гибриды тетерева j (Lyrurus tetrix) с глухарем (Tetrao urogallus), белой (Lagopus \ lagopus) и тундряной (Lagopus mutus) куропатками, рябчиком | (Tetrastes bonasia) и даже фазаном (Phasianus colchicus). Обычно j жизнеспособность отдаленных гибридов снижена, у межродовых i гибридов нарушено соотношение полов, половой диморфизм (раз- , личие между полами), нередка стерильность. Скажем, за всю исто- j рию зоологии известно лишь 7 экземпляров гибридов рябчика и те- : терева, причем все самцы.
Если же перекрестное размножение между надвидовыми фор- ! мами отсутствует (подавляющее большинство видов) или не имеет серьезных последствий (гибриды стерильны), но они связаны общим j филогенетическим (эволюционным) происхождением (для скрещи- 1 вающихся видов это справедливо всегда), говорят, что их объединяет ;
88
только «вертикальное» родство, связывающее их с общим предковым видом.
Поскольку отдаленная гибридизация — вещь редкая, некоторые исследователи, как правило ботаники, полагают, что такие гибриды (между представителями разных семейств, отрядов и даже классов), если и встречаются, то настолько редко, что обнаружить их в природе или эксперименте нереально. Но жизнь на Земле существует более 3 млрд лет, и за это время могли осуществиться даже очень маловероятные события. Иными словами, ученые полагают, что «сетчатые» родственники встречаются на всех эволюционных уровнях, за исключением разве что самых верхних (царств и типов или отделов). Такие события очень редки, но в тех немногих случаях, когда они имели эволюционные последствия, возникали не только новые виды, но и более крупные таксоны (роды, семейства, отряды, классы). Это выглядит правдоподобным только для обоеполых организмов, способных оставить потомство в результате самооплодотворения. Поэтому понятно пристрастие ботаников к этой гипотезе и прохладное отношение к ней зоологов.
До открытия «вирусной трансдукции» рассуждения о роли «горизонтального» переноса в эволюции ограничивались сказанным выше. Что же изменилось с тех пор?