Век генетики: эволюция идей и понятий - [103]
Общее заключение
Настоящая работа посвящена научно-историческому исследованию современной генетики в ее взаимодействии с эволюционной теорией. Основное внимание уделено анализу глубоких революционных изменений в системе взглядов на организацию генома и наследственную изменчивость в процессе перехода от классической к современной генетике. Рассмотрена содержательная сторона ряда новых непредсказуемых открытий, которые привели к концепции динамического генома. На этой основе предложен новый концептуальный подход к организации наследственной системы.
Синтетическая теория эволюции опиралась на моргановское представление о том, что наследственные изменения связаны лишь с мутациями генов, их числа и положения в хромосоме. Развиваемая автором в течение ряда лет концепция исходит из представлений о геноме как системе взаимодействующих между собой информационных макромолекул и существовании разных форм наследственной изменчивости.
Геном естественным образом подразделяется на две подсистемы — облигатных и факультативных компонентов (ОК и ФК), каждая из которых имеет свои особенности изменчивости. Помимо мутационной, следует выделять вариационную и эпигенетическую (эпигенную) формы наследственных изменений. Деление наследственной памяти на постоянную и оперативную, воплощенное в виде генов и генных комплексов, с одной стороны, и множества факультативных элементов, с другой стороны, а также динамический способ хранения и передачи наследственной информации — все это обеспечивает разнообразные неканонические формы и пути наследственной изменчивости и преобразования генотипа, которые не знала или не допускала классическая генетика и базирующаяся на ней СТЭ.
На заре молекулярной генетики был распространен тезис: "что верно для бактерии, то верно для слона". Теперь этот тезис можно перефразировать: "что верно для бактерии, неверно даже для дрожжей". Открыто удивительное разнообразие в организации и функционировании наследственного аппарата, начиная от вирусов и кончая высшими эукариотами. В статье с характерным названием "Новые выкрутасы ДНК" научный обозреватель журнала "Scientific American" приводит характерные слова одного из основателей молекулярной генетики, нобелевского лауреата Джошуа Ледерберга: "Теперь следует считать большим везением, что нам вообще удается найти какие-либо обобщения. Невероятно, чтобы мы отыскали какие-либо общие принципы, которые имели бы абсолютное универсальное действие" (Rennie J., 1993).
В генетике и биологии, изучая разнообразие форм живых организмов на всех уровнях их организации, разумно, видимо, руководствоваться принципом, который давно сформулирован религиозными мыслителями и на который постоянно указывал А. А. Любищев: "единство целого при свободе частей". Так организована и функционирует и клетка в целом, и ее наследственная система. Таков же принцип организации совершенного человеческого общества.
Структура и функция генома, характер его изменчивости — лишь частный случай биологической организации и биоразнообразия. Прогресс знаний в этой области может быть основан лишь на гармонии рационального, эмоционального и интуитивного способов научного познания (Баранцев, 1994). Изучение истории генетики, особенно в ее взаимодействии с эволюционной проблематикой, показывает эвристичность гносеологических принципов, развитых М. Полани, П. Фейерабендом, а в отечественной философии науки — А. А. Любищевым, Ю. А. Шрейдером, Р. Г. Баранцевым, на которые во многом опирался автор.
Обосновано положение, что каждое новое открытие в генетике, начиная с законов Грегора Менделя, мутационной теории Гуго де Фриза, работ В. Иогансена, Н. И. Вавилова, С. С. Четверикова может быть представлено как ограничение тех или иных постулатов классической дарвиновской концепции или селектогенеза. Прежде всего это касается ограничения положения о ведущей роли отбора. Возникшая в 30-е годы эволюционная концепция (СТЭ), объединившая селектогенез с хромосомной теорией наследственности, требует в этом смысле пересмотра ввиду очевидной неполноты последней и серии открытий, приведших к представлению о динамичном геноме.
Одно из важных концептуальных положений современной генетики состоит в открытии способности наследственной системы к "естественной генетической инженерии" (термин J. Shapiro). Клетка в ответ на вызов среды переходит на режим генетического поиска и реорганизации структуры и функции генома. Проблему возникновения спонтанных наследственных изменений следует рассматривать в аспекте взаимодействия в системе среда — факультативные — облигатные элементы.
Реакция клеточного генома на вызов среды (в широком смысле слова) двухэтапна. В ответ на относительно слабые (немутационные) воздействия среды реагирует сначала подсистема факультативных элементов, в которой возникают вариации в их числе и топографии. Эти изменения пограничны между наследственными и ненаследственными и обратимы. И лишь на втором этапе изменения затрагивают гены и генные комплексы. Многие транспозоны эукариот организованы как эпигены и имеют динамические механизмы авторегуляции их числа и активности. В рамках вариационной и эпигенетической изменчивости возможно наследование признаков, модифицированных у особей в ходе онтогенеза. В современной эволюционной генетике открыты автогенетические механизмы, которые могут определять направление и ход эволюции в разных филетических линиях. Одним из таких автогенетических механизмов является наращивание ДНК и увеличение доли факультативных элементов в геноме. Это создает основу для эволюционного потенциала, которым обладают виды с большим геномом, и последующего "сброса" ДНК. Перераспределения в составе и топографии облигатных и факультативных элементов изменяют характер генной регуляции и представляют собой характерную особенность процесса макроэволюции.
Книга посвящена известному биологу А. А. Любищеву, интерес к творчеству которого особенно возрос после выхода в свет повести Д. А. Гранина «Эта странная жизнь». В работе освещен жизненный путь ученого, его вклад в морфологию, систематику, теорию эволюции, математическую биологию, сельскохозяйственную энтомологию, науковедение, философские проблемы естествознания. Приведены сведения об уникальном архиве А. А. Любищева.Для биологов и читателей, интересующихся общими проблемами развития науки.
История ДНК – это сага, полная блестящих научных открытий, невероятных случайностей, грубых ошибок. Она начинается с обнаружения нуклеина в конце 1860-х годов и заканчивается публикацией книги Джеймса Уотсона «Двойная спираль» в 1968 году. За эти 100 лет появились Нобелевская премия, антибиотики, рентгеновская кристаллография, радар и атомная бомба, не говоря уже о том, что прошли две разрушительные мировые войны, – и каждое из этих событий повлияло на открытие ДНК. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик разгадали загадку двойной спирали, но Гарет Уильямс показывает, что их вклад был последним кусочком гигантского пазла, который собирали несколько десятилетий многие забытые историей ученые.
«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.
О чем рассказал бы вам ветеринарный врач, если бы вы оказались с ним в неформальной обстановке за рюмочкой крепкого не чая? Если вы восхищаетесь необыкновенными рассказами и вкусным ироничным слогом Джеральда Даррелла, обожаете невыдуманные истории из жизни людей и животных, хотите заглянуть за кулисы одной из самых непростых и важных профессий – ветеринарного врача, – эта книга точно для вас! Веселые и грустные рассказы Алексея Анатольевича Калиновского о людях, с которыми ему довелось встречаться в жизни, о животных, которых ему посчастливилось лечить, и о невероятных ситуациях, которые случались в его ветеринарной практике, захватывают с первых строк и погружают в атмосферу доверительной беседы со старым другом! В формате PDF A4 сохранен издательский макет.
Это книга о бродячих псах. Отношения между человеком и собакой не столь идилличны, как это может показаться на первый взгляд, глубоко в историю человечества уходит достаточно спорный вопрос, о том, кто кого приручил. Но рядом с человеком и сегодня живут потомки тех первых неприрученных собак, сохранившие свои повадки, — бродячие псы. По их следам — не считая тех случаев, когда он от них улепетывал, — автор книги колесит по свету — от пригородов Москвы до австралийских пустынь.Издание осуществлено в рамках программы «Пушкин» при поддержке Министерства иностранных дел Франции и посольства Франции в России.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.