Предмет генетики. Генетика и практика. Биоэтика
Палеонтология указывает на причины эволюционных преобразований. В этом отношении интересна эволюция лошадей. Изменение климата на Земле повлекло за собой изменение конечностей лошади. Параллельно изменению конечностей происходило преобразование всего организма: увеличение размеров тела, изменения формы черепа и усложнение строения зубов, возникновения свойственного травоядным млекопитающим пищеварительного тракта и многое другое.
В результате изменения внешних условий под влиянием естественного отбора произошло постепенное превращение мелких пятипалых всеядных животных в крупных травоядных. Богатейший палеонтологический материал – одно из наиболее убедительных доказательств эволюционного процесса, длящегося на нашей планете уже более 3 миллиардов лет.
Биогеографические доказательства эволюции.
Ярким свидетельством происшедших и происходящих эволюционных изменений является распространение животных и растений по поверхности нашей планеты. Сравнение животного и растительного мира разных зон дает богатейший научный материал для доказательства эволюционного процесса. Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей имеют много общего. Это объясняется тем, что в пролом между названными областями существовал сухопутный мост – Берингов перешеек. Другие области имеют мало общих черт.
Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого.
7.Исследования Менделя
7.1 Эксперимент Менделя
Что в открытии Менделя говорило против дарвиновской теории эволюции? Лучшим ответом на этот вопрос будет оценка того, что он в действительности открыл. Мендель скрещивал различные сорта пищевого гороха. При скрещивании растения с красными цветками с растением с белыми цветками потомство имело красные цветки. Затем Мендель скрестил это красноцветное потомство между собой, и обнаружил, что получилось их потомство с соотношением 3 красных : 1 белый.
Это будет более понятно, если обратиться к генам, участвовавшим в этих скрещиваниях. Понятие «ген», по Менделю, можно рассматривать как элемент наследственности, определяющий какую-то конкретную характеристику организма, в данном случае окраску цветка. Он может существовать в двух формах, вызывающей развитие красных цветков, и вызываю щей развитие белых цветков. Потомство от первоначального скрещивания красно-цветковых растений с бело-цветковыми имело, без исключения, красные цветки, хотя исходные растения имели гены как для красных цветков, так и для белых.
Мендель сделал вывод о том, что ген красного цвета должен преобладать над белым, и поэтому любое наделенное обоими этими генами растение должно быть красным. Когда эти красные растения скрестили друг с другом, стало возможным объединение двух белых генов, и получение потомства с белыми цветками. Шанс на то, что потомство получит по меньшей мере один красный ген, определяется отношением 3:1.
Мендель нашел, что когда он скрещивал красно-цветковые растения, полученные в качестве потомства от его первоначального скрещивания, он получал как белые цветки, так и красные. Теория Дарвина основывается на предположении о том, что в подобном случае белый цвет является новым признаком, приобретенным молодыми растениями, которым их родители не обладали. В конечном счете, при продолжении эволюционного развития сорт должен приобрести новые признаки.
Мендель показал, что этот признак не был приобретен. Он все время присутствовал в поколении родителей, хотя и подавлялся более преобладающим геном. Если применить к идеям Менделя статистику, можно очень легко показать, что гены у нового поколения показывают ту же частоту проявления, что и у поколения родителей. Можно было бы вызвать утрату каких-то генов путем убийства тех особей, которые ими владеют, но новые гены приобрести невозможно.
Не удивительно, что дарвиновская теория начала искать выход из этого затруднительного положения, когда выявились эти факты. Она была спасена от полного краха появлением теории, согласно которой гены могут иногда изменяться, превращаясь в совершенно новые формы. Это радикальное изменение в генах известно как мутация.
В этом виде и существует ныне дарвиновская теория. Предполагается, что мутации могут изменять гены в новую форму. Утверждается, что процесс естественного отбора действует за счет отбора этих новых генов, благоприятных для организма, и отбрасывания других.
Эволюционисты утверждают, что классическим примером этого является случай пяденицы березовой. В 1860-е годы цвет этой березовой пяденицы был светлым, хотя были известны и редкие темные экземпляры. В течение следующих 100 лет темная разновидность становилась все более и более обычной, пока в конечном счете редкой не стала светлая разновидность. Причиной этого изменения является то, что темная разновидность была непрактичной изначально, так как была очень заметна на фоне коры деревьев, и легко становилась добычей хищников. Светлую разновидность заметить было нелегко, и поэтому она была защищена от хищников. Однако, по мере промышленного развития стволы деревьев почернели от сажи, и ситуация стала обратной. Теперь светлая разновидность стала заметной хищникам, тогда как темная оказалась более защищенной.
Это пример того, что эволюционисты называют естественным отбором. Теперь гены будут отбираться в том случае, если они сообщают какое-то преимущество организму, и предполагается, что в результате мутации могут возникать новые гены.
7.2 Краткое изложение сути гипотез Менделя
1. Каждый признак данного организма контролируется парой аллелей.
2. Если организм содержит два различных аллеля для данного признака, то один из них (доминантный) может проявляться, полностью подавляя проявление другого (рецессивного).
3. При мейозе каждая пара аллелей разделяется (расщепляется) и каждая гамета получает по одному из каждой пары аллелей (принцип расщепления).
4. При образовании мужских и женских гамет в каждую из них может попасть любой аллель из одной пары вместе с любым другим из другой пары (принцип независимого распределения).
5. Каждый аллель передается из поколения в поколение как дискретная не изменяющаяся единица.
6. Каждый организм наследует по одному аллелю (для каждого признака) от каждой из родительских особей.
8.Клонирование.
Многие спрашивают: "Для чего клонировать человека?" Существует как минимум две веские причины: чтобы предоставить возможность семьям зачать детей-близнецов выдающихся личностей и чтобы позволить бездетным парам иметь детей. Живя в свободном обществе, мы также должны задаться вопросом: "Действительно ли отрицательные последствия настолько неизбежны, что нам следует запретить это делать взрослым людям, действующим добровольно?" Мы увидим, что в целом отрицательные последствия не так уж непреодолимы. Там, где предвидятся определенные злоупотребления, они могут быть предотвращены с помощью узконаправленных законов и регулирующих норм, о которых будет говориться ниже.