1 0 8 Г Л А В А 1 2 . П О Л О В О Й Д И М О Р Ф И З М — П Р А В И Л А

ТЕРАТОЛОГИЧЕСКОЕ ПРАВИЛО ПОЛОВОГО ДИМОРФИЗМА

АНОМАЛИИ РАЗВИТИЯ, ИМЕЮЩИЕ “АТАВИСТИЧЕСКУЮ” ПРИРОДУ ЧАЩЕ ДОЛЖНЫ ПОЯВЛЯТЬСЯ У ЖЕНСКОГО ПОЛА, А ИМЕЮЩИЕ “ФУТУРИСТИЧЕСКУЮ” ПРИРОДУ (ПОИСК) — У МУЖСКОГО.

Правило можно проверить, сопоставляя соотношение полов лиц с врожденными аномалиями с различными стадиями фило- и онтогенетического развития. Многие врожденные пороки сердца имеют ярко выраженный половой диморфизм. Применение к ним тератологического правила полового диморфизма позволило объяснить весь спектр врожденных аномалий развития сердца, наблюдаемый у детей разного пола (см. Гл. 15).

“Правило соответствия”

Прошлые и будущие формы признаков в филогенезе и онтогенезе

Вернемся к изображенным на Рис. 12.2 трем явлениям (филогенез, онтогенез и половой диморфизм), которые связаны между собой тремя закономерностями (закон Геккеля-Мюллера, филогенетическое и онтогенетическое правила полового диморфизма). Можно попытаться объединить все три частные закономерности в одну более общую. Для этого введем понятия двух форм признака, связанных с вектором времени, в каждом из трех явлений: в филогенезе признака— “атавистическую” и “футуристическую” формы, в онтогенезе признака—“ювенильную” (молодую) и “дефинитивную” (взрослую) формы, а в популяционном половом диморфизме—“женскую” и “мужскую” формы. Тогда обобщенную закономерность, связывающую явления филогенеза, онтогенеза и полового диморфизма, можно сформулировать как “правило соответствия” между атавистической, ювенильной и женской формами признака, с одной стороны, и между футуристической, дефинитивной и мужской формами—с другой.

Мутации, доминантность и половой диморфизм

“Правило соответствия” можно распространить и на другие системно связанные с филогенезом и онтогенезом (эволюцией) явления, в которых можно выделить прошлую и будущую формы. Например, явление мутирования (филогенетический процесс возникновения генов), явление доминирования (онтогенетический процесс проявления генов), явление гетерозиса, реципрокных эффектов—все они позволяют выделить две формы признака: прошлую и будущую. На связь между явлениями филогенеза, онтогенеза, мутирования, доминирования и полового диморфизма указывали такие известные факты, как более высокая степень спонтанных мутаций у мужского пола (Searle, 1972); более аддитивное наследование родительских признаков потомками женского пола, а значит более доминантное наследование потомками мужского пола (Бородин и др., 1976; Щюлер и др., 1976); известные аутосомные гены, проявляющие себя в женском геноме как рецессивные признаки, а мужском—как доминантные и усиливающиеся в онтогенезе, например ген рогатости— комолости у овец или ген вызывающий облысение у человека; доминирование отцовской формы над материнской по эволюционирующим (новым) признакам (“отцовский” эффект) и др.

В 1930 г. Р. Фишер показал, что рецессивных мутаций гораздо больше, чем доминантных, что они, как правило, понижают приспособленность организма, и выдвинул гипотезу, что из двух аллелей одного гена, более благоприятный для изменения вида, эволюционирует в сторону доминантности (Fisher, 1931). Дж. Холдейн (1935) поддержал гипотезу об эволюции доминантности.

Г Л А В А 1 2 . П О Л О В О Й Д И М О Р Ф И З М — П Р А В И Л А 1 0 9

В конце 30-х гг. Д. Д. Ромашовым и А. С. Серебровским была высказана мысль о доминантности более поздних признаков, приобретенных в филогенезе, по сравнению с приобретенными ранее (Малиновский, 1970). Такая связь, а также связи между явлениями фило-онтогенеза, мутирования и доминирования были вскрыты в экспериментах В. С. Андреева с соавторами на растениях (маке снотворном (Papaver somniferum L.), душистом горошке (Láthyrus odorátus) и чернушке дамасской (Nigélla damáscena)). Трактуя рецессивные мутации (в гомозиготе) как остановки развития признака на той или иной стадии его формирования, тем самым выявляющие результаты действия предшествующих, более ранних генов, а значительно более редкие, доминантные мутации—как добавление к существующей цепи развития нового звена, они показали, что в онтогенезе доминируют всегда признаки, развитие которых дошло до более поздних стадий филогенеза, то есть более молодые признаки (Аркатов и др., 1976; Ратькин и др., 1977,1980). При этом, если носителя рецессивной мутации скрестить с её более ранней формой, она проявится как доминантный признак. Поскольку мутации могут быть и у гаплоидных форм, а явление доминантности— рецессивности связано с диплоидностью, логичнее называть рецессивные мутации “ретроспективными”, а доминантные мутации, соответственно “перспективными”.

Это можно понять из более общих соображений. В процессе прогрессивной эволюции объем генетической информации неуклонно возрастал. Если при оплодотворении, образовании гибридной молекулы ДНК, от отца и матери участвуют молекулы разной длины, то для новой молекулы возможны два варианта: либо она будет иметь длину более короткой цепочки (то есть непарные звенья не достраиваются), либо—более длинной (достраиваются). Очевидно, что в первом случае полезные эволюционные приобретения не имеют шансов выжить. Второй вариант, наоборот, способствует прогрессу, так как доминирует эволюционно более продвинутая форма.

Этот вывод справедлив только для прогрессивной эволюции, когда появляется новый признак (более длинная молекула), а для регрессивной, при утрате признака, длиннее будет молекула старой формы. Это значит, что доминантность определяется, прежде всего, количеством информации, и всегда доминирует форма, обладающая большей информацией. Ведь отсутствующая информация не может доминировать над присутствующей.

На связи между гетерозисом и доминированием указывали неоднократно: гипотеза свехдоминирования Шелла-Иста (объяснение гетерозиса суммацией эффектов доминантных генов гибридных форм), гипотеза благоприятных доминантных факторов и др. На связь между гетерозисом и филогенезом обратили внимание Д. Д. Ромашов и А. С. Серебровский (Малиновский, 1970), а на связь между гетерозисом и половым диморфизмом—В. А. Геодакян

(1981).

Следовательно, разные исследователи и уже давно, обращали внимание на связи между явлениями филогенеза, онтогенеза, пола, мутирования, доминирования, гетерозиса и др. Рассматривая перечисленные выше явления как единую систему, выделим опять две формы признаков, связанных с вектором времени, в каждом явлении: прошлую и будущую (Табл. 12.2). Тогда расширенное и обобщенное правило соответствия можно сформулировать следующим образом: если имеется система взаимосвязанных явлений, в которых можно выделить ориентированные во времени формы (прошлую и будущую), то существует определенное соответствие (более тесная связь) между всеми прошлыми формами, с одной стороны, и между будущими—с другой.

ПРАВИЛО СООТВЕТСТВИЯ

ЕСЛИ ИМЕЕТСЯ СИСТЕМА ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ЯВЛЕНИЙ, В КОТОРЫХ МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ВО ВРЕМЕНИ ФОРМЫ (ПРОШЛУЮ И БУДУЩУЮ), ТО СУЩЕСТВУЕТ ОПРЕДЕЛЕННОЕ СООТВЕТСТВИЕ (БОЛЕЕ ТЕСНАЯ СВЯЗЬ) МЕЖДУ ВСЕМИ ПРОШЛЫМИ ФОРМАМИ, С ОДНОЙ СТОРОНЫ, И МЕЖДУ БУДУЩИМИ—С ДРУГОЙ.

1 1 0 Г Л А В А 1 2 . П О Л О В О Й Д И М О Р Ф И З М — П Р А В И Л А

Табл. 12.2 Прошлые и будущие формы признаков в разных явлениях (Геодакян, 1983,1984).

Интересно отметить, что любое из перечисленных в Табл. 12.2 явлений может служить “компасом”, показывающим направление эволюции данного признака (Геодакян, 1965а,1981; Малиновский, 1970; Ратькин и др., 1980).