4.8. Генетико-автоматические процессы (дрейф генов) в популяциях человека, их значение в медицине

Генетико-автоматические процессы-  вероятностные процессы, определяющие изменение частоты разных аллелей в популяции. В больших, свободно скрещивающихся популяциях в отсутствие отбора и давления мутаций соотношение аллелей, независимо от их абсолютной исходной частоты, должно сохраняться во всех поколениях. Однако в реальных, ограниченных по численности популяциях частота генов не остаётся постоянной не только под давлением мутаций и отбора, но и в силу случайных отклонений. Детальный анализ Г.-а. п. был проведён советскими генетиками Н. П. Дубининым (1931), Н. П. Дубининым и Д. Д. Ромашовым (1932), английским — Р. Фишером (1931) и американским — С. Райтом (1931). Случайные колебания частоты аллелей популяции связаны с тем, что распределение аллелей между гаметами и комбинирование гамет в зиготе — вероятностные процессы. Г.-а. п. оказывают несистематический эффект, т.к. частота аллелей в разных поколениях может повышаться или понижаться. В малых популяциях или в популяциях, которые распадаются под действием изоляционных механизмов на отдельные подгруппы, может происходить чисто случайная стабилизация аллелей (гомозиготы) или их элиминация; в результате довольно быстро проявляются новые стабилизированные комбинации генов. Наиболее отчётливо Г.-а. п. проявляются при возникновении новых изолированных популяций. Например, в секте меннонитов (Ланкастер, штат Пенсильвания, США), насчитывающей около 8000 человек, значителен процент карликов с многопалостью (13% меннонитов гетерозиготны по гену, который в гомозиготном состоянии обусловливает появление таких карликов); это объясняется тем, что члены секты вступают в брак только между собой, а такая изоляция способствует появлению гомозиготных индивидуумов. В больших популяциях Г.-а. п. не могут обусловить такой стабилизации или элиминации аллелей, т.к. влияние этих процессов компенсируется за счёт разных факторов в последующих поколениях или в разных подразделениях популяции. Теория Г.-а. п. объяснила генетические последствия изоляции, судьбу рецессивных мутаций на уровнях малых концентраций и эволюцию популяций по нейтральным признакам. Г.-а. п. объясняют многие расовые различия человека, возникшие без действия отбора. Наряду с термином «Г.-а. п.» широко используется термин «дрейф генов», предложенный С. Райтом. Советский генетик С. С. Четвериков, подчёркивая роль вероятностно-статистических закономерностей при дрейфе генов, предлагал назвать это явление генетико-стохастическими процессами.

4.9. Формы эволюции групп.

Филетическая эволюция — это изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе, эволюционирующем во времени как единое целое. Реконструированы филогенетические ряды слона, лошади и других организмов, в которых можно наблюдать постепенное нарастание количества и степени выраженности признаков, характерных для современных форм

Дивергентная эволюция заключается в образовании на основе одной предковой группы двух или нескольких производных. Она приводит к дифференциации более крупных таксонов на более мелкие, например классов на отряды, родов на виды.

Как филетическая, так и дивергентная эволюция протекают на общей генетической базе, поэтому между организмами сохраняется более или менее выраженное генотипическое и морфофункциональное сходство.

Сопоставление филогенеза в разных группах позволяет выделить и некоторые общие закономерности соотносительной эволюции. Так, при попадании в одну и ту же среду обитания двух или более филогенетических групп неродственных организмов у них обычно проявляется конвергенция признаков. При этом сходные экологические задачи они решают сходным образом. Конвергентные адаптации возникают в этом случае на разной генетической основе, затрагивают в первую очередь поверхностные признаки, не распространяясь на общий план строения и наиболее существенные черты организации соответствующих групп. Примером конвергентной эволюции являются форма тела и особенности локомоции в воде у акуловых рыб, водных пресмыкающихся — ихтиозавров, костистых рыб, пингвинов, ластоногих и китообразных млекопитающих, внутреннее строение которых полностью соответствует особенностям, характерным для классов, к которым они относятся.

Параллельная эволюция (параллелизм) - одна из форм эволюции групп, по которой два родственные таксоны, которые создались на основе дивергенции от общего предка и развивались сначала в разных условиях и в разных направлениях, но дальше попали в одно и то же экологическую среду и понесли филитичнои эволюции в подобном направлении. Например, в олигоцене саблезубость возникла в махайродонтов (Hoplophoneus) и псевдосаблезубых настоящих кошек (Dinictus).

Конвергентная эволюция - одна из форм эволюции групп, которая заключается в независимом образовании подобных признаков (преимущественно внешних) в неродных организмов, попавших в подобной среде. Явление конвергенции (схождения признаков) противоположное явление дивергенции (расхождения признаков). При конвергентной эволюции образуют ся аналогичные органы - органы, выполняющие одинаковую функцию, но различные по происхождению и планом строения (крылья насекомого, птицы и летучей мыши; жабры речного рака и рыбы).

Сетчатая эволюция - одна из форм эволюции групп, которая происходит на основе синтезогенезу (объединения). Различают следующие виды сетчатой эволюции: гибридизация, симбиогенез, трансдукция. Примеры гибридизации рассматривались при видообразовании. Симбиогенез состоит в том, что новая форма возникает на основе объединение двух неродственных организмов. Примером может быть возникновение лишайников на основе объединения водоросли и гриба. Трансдукция – перенос генетического материала из генома одних организмов в другие. Эта форма сетчатой эволюции изучена на вирусах бактерий (бактериофаги) и иллюстрирует явление горизонтального переноса готового блока генов бактериофагом от одного вида бактерий к другому.