Биология Щербатюк экзамен / реды в му гационном процессе и в охране ее от агрязнения

;реды в му гационном процессе и в охране ее от агрязнения.

В изменении генофонда человеческих популяций не юследняя роль принадлежит миграциям. С ними :вязаны разрушения прежних границ браков, появление :мешанных браков. Миграции ведут к изменению юстава генов как в популяциях, из которых население мигрировало, так и в тех, куда ими-грировало. Так, в гезультате массового переселения народов с Востока \зии в Европу в период между 500 и 1500 гг. вменилась частота генов определяющих групп крови ю системе АВО. Вместе с проникновением восточных [ародов повышалась частота гена JB.

В небольших популяциях (демы. изоляты) ;ущественное значение в изменении генофонда имеет фейф генов, о чем сказано выше. Благодаря изоляции и 1рейфу генов в них резко возрастает гомозиготность, ггмечаются повышенная гибель плодов в штенатальный период, мертворождения, врожденные шомалии и наследственные болезни.

Причины изоляции в человеческих популяциях могут )ыть различны: географические (острова, горные деления), национальные, расовые, социальные барьеры. Эбычно изоляты связаны с длительной оседлостью таселения, в результате чего неизбежно повышается 1роцент родственных браков. В этом случае возрастает вероятность заключения браков между людьми — носи­телями каких-либо рецессивных генов и, следовательно, зероятность вышепления рецессивных гомозигот. Так, в эдной деревне в Швейцарии (в долине р. Рона) среди 2200 жителей насчитывается 50 глухонемых и 200 человек имеют генетически обусловленные дефекты ;луха. В Южно-Африканской Республике (ЮАР) среди 5елого населения распространен ген наследственного шболевания порфирии. Предполагают, что этим тболеванием страдала какая-то семья переселенцев из Голландии, прибывших сюда в XVII в.

В целом в XX в. во всем мире происходит распад изолятов вследствие развития транспорта, социального прогресса и т. п. Однако еще сохраняются в ряде стран причины, обусловившие возникновение и сохранение изолятов.

Человечество характеризуется большим полиморфизмом по морфологическим и физиологическим признакам. Сохраняется этот полиморфизм в связи с нейтральностью этих признаков по отношению к жизнеспособности. Но полиморфизм в активности иммунной системы не остается нейтральным. По-видимому, и в настоящее время осу­ществляется определенный отбор, связанный с большей поражен! юстью и летальностью людей, имеющих .феночип, менее стойкий к тем или иным инфекционным лергическим заболеваниям. щТй груз..Процесс видообразования путем

форм, приспособленных к условиям обитания. Как удается совместить эти два результата? Среди разных генотипов, возникающих в каждом поколении благодаря резерву наследственной изменчивости и генетической комбинаторике, лишь ограниченное их число обусловливает максимальную приспособленность к конкретной среде. Можно предположить, что дифференциальное воспроизведение этих генотипов в конце концов приведет к тому, что генофонды популя­ций будут представлены лишь «удачными» аллелями и их комбинациями. В итоге произойдет затухание наследственной изменчивости и повышение степени гомозиготности генотипов. В природных популяциях, однако, наблюдается противоположное состояние — большинство организмов высоко гетерозиготно. Отдельные особи гетерозиготны по разным локусам, что повышает суммарную гетерозиготность популяции. Так, методом электрофореза на 126 особях рачка ЕпрЬаи$1а хирегЬа, представляющего главную пищу китов в антарктических водах, изучали 36 локусов, кодирующих первичную структуру ряда ферментов. По 15 локусам изменчивость отсутствовала, 21 локус имел по 3—4 аллельные формы. В целом в этой популяции рачков 58% локусов были гетерозиготными и имели по два и более аллелей. В среднем каждая особь имела 5,8% гетерозиготных локусов. Средняя степень гетерози-готности у растений составляет 17%, беспозвоночных— 13,4%, позвоночных — 6,6%. У человека этот показатель равен 6,7%. Столь высокую степень гетерозиготное™ нельзя объяснить только мутациями в силу их относительной редкости.

Наличие в пуляции нескольких генетических форм (генотипов) в состоянии длительного равновесия в концентраци, превышающих по наиболее редкой форме 1 %, называют, полиморфизмом. Наследственный полиморфизм создается мутациями и комбинативной изменчивостью. Он поддерживается естественным отбором и бывает адаптационным и гетердзиготным (балансированным). Адаптационный полиморфизм возникает, если в различных, но закономерно изменяющихся условиях жизни отбор благоприятствует разным генотипам. Так, в популяциях двухточечных божьих коровок (Adalia bipunctata) при уходе на зимовку преобладают черные жуки, а весной красные. Это происходит потому, что красные формы лучше переносят холод, а черные интенсивнее размножаются в летний период. Балансированный полиморфизм возникает, если отбор благоприят-ствует гетерозиготам в сравнении с рецессивным и доминантными гомозиготами. Так, в экспериментальной численно равновесной популяции мух (Drosophila melanogaster), содержащей сначала много мутантов с более темными телши (рецессивная мутация ebony), концентрация последних быстро падала, пока не стабилизировалась на уровне 10% Анализ показал, что в созданных условиях

дикого дипа менее жизнеспособны, чем гетерозиготные мухи. Это и создает состояние устойчивого полиморфизма по соответствующему локусу.

Явление селективного преимущества гетерозигот называется сверхдоминантностью. Механизмы положительного отбора гетерозигот различны. Общим правилом является зависимость интенсивности отбора от частоты соответствующего фенотипа (генотипа). К примеру, рыбы, птицы, млекопитающие предпочитают обычные фенотипические формы добычи, «не замечая» редкие, а самцы относительно редких генотипов могут повышать конкурентоспособность за самок. Се­лективное преимущество гетерозигот обусловливается также явлением гетерозиса. Повышенная жизнеспособность межлинейных гибридов отражает, по-видимому, результат взаимодействия аллельных и не-аллельных генов в системе генотипа в условиях гетерозиготности по многим локусам. Гетерозис наблюдается в отсутствие фенотипического проявления рецессивных аллелей. Это сохраняет скрытыми от естественного отбора неблагоприятные и даже летальные рецессивные мутации.

В силу разнообразия факторов среды обитания естественный отбор действует одновременно по многим направлениям, а его конечный результат зависит от соотношения интенсивности разных векторов отбора. Так, высокая концентрация полулетального аллеля серповидной формы эритроцитов человека в определенных районах земного шара поддерживается благодаря наложению на отрицательный отбор по этому аллелю интенсивного положительного контротбора по суммарной приспособленности в условиях высокой заболеваемости тропической малярией. Конечный результат естественного отбора в популяции зависит от наложения многих векторов отборов и контротборов, благодаря чему достигается одновременно и стабилизация генофонда, и поддержание неследственного разнообразия.

Балансированный полиморфизм придает популяции ряд ценных свойств, что определяет его биологическое ■значение. Генетически разнородная популяция осваивает более широкий спектр условий жизни, использует среду обитания более эффективно. В ее генофонде накапливается больший объем резервной наследственной изменчивости. В результате она приобретает эволюционную гибкость и может, изменяясь в том или ином направлении, компенсировать колебания среды в ходе исторического развития.

В генетически полиморфной популяции и

в молочение рождаются организм ~

приспособленность ко-неодинакова. В кш ' такой тюп\лщ