Генетическое разнообразие
Рефераты >> Медицина >> Генетическое разнообразие

Мейен считал, что в эволюции феномен разнообра­зия играет столь же важную самостоятельную роль, как прогресс и приспособление. Более того, стимул к раз­витию разнообразия генетически наследуется. Если какой-либо разнообразный ряд орга­низмов порождает мутанта, то и этот мутант, выжив, обеспечивает аналогичный ряд полиморфных организмов с такими свойствами, которыми обладали особи роди­тельского отряда, но не он сам.

При анализе явлений разнообразия как одной из движущих сил прогрессивного развития необходимо учитывать биологический уровень этого разнообразия: видовой, групповой, организменный, клеточный, моле­кулярный. Уже давно стало очевидным, что критерием биологического прогресса вида служит не количествен­ное представительство его особей, которое неизбежно должно иметь какую-то конечную величину, а разно­образие групп внутри вида или видов в более крупных сообществах. Появлению этих групп способствовало приобретение каких-либо полезных приспособительных признаков или реакций.

Среди двух сообществ, наиболее успешно завоевавших сушу,— насекомых и млекопитающих — также наметилось выраженное разнообразие видов. В одном случае оно было движимо такими биоло­гически признаками, как хитиновый покров, трахейное дыхание, бы­строта завершения эмбрионального развития. В случае млекопитающих приспособительными стимулами яви­лись теплокровность, живорождение, центральная нерв­ная система, иммунитет, сознание.

Гетерогенность — это общебиологическое явление, расширяющее норму реакций, увеличивающее приспособительные, адаптивные способности организма, обеспечивающее, в конечном счете, разнообразие особей. Сужение границ реактивности на любом уровне (мо­лекулярном, клеточном, организменном) ведет к умень­шению для популяции шансов уцелеть при любых экологических катастрофах или опустошительных ин­фекциях.

Итак, с одной стороны, жесткие границы индивиду­альности, с другой — неограниченный простор для ваяния различий.

Паразитизм и защита

У организма человека много врагов. Врагов внешних и внутренних. К неблагоприятным воздействиям, кото­рые объединены понятием факторов окружающей сре­ды, за многие миллионы лет организм приспособился достаточно хорошо. Понижается температура тела — суживаются кровеносные сосуды, замедляются сокра­щения сердечной мышцы, становится реже дыхание, приостанавливается потоотделение, усиливается энерге­тический обмен. Возникает тревожная ситуация: уси­ливается секреция гормонов надпочечниками и гипофи­зом, с увеличенной нагрузкой работает щитовидная железа, учащается пульс, активизируется перистальтика кишечника, мобилизуются все органы чувств, «прояс­няется» сознание. Все эти бессознательные реакции, отработанные эволюцией и основанные, как мы говорим, на безусловных рефлексах, требуют кооперации миллио­нов клеток, включения миллиардов клеточных рецепто­ров, фундаментом которых служат белки ТС.

В понятие внешней среды входит и окружающий нас микромир. Мы — его часть, мало чем отличающаяся по исходному биохимическому материалу. Белки микроор­ганизмов, растений и животных состоят из 20 одинако­вых аминокислот. Образование молочной кислоты в бак­териях, мышцах животных и человека требует участия одних и тех же ферментов. Генетический код всего жи­вого универсален. Жизнь едина и потому, что существу­ет поразительное сходство между метаболическими про­цессами у низших и высших организмов. В какой-то мере общими являются и методы приспособления даже далеких видов к наилучшему выживанию.

Выживание биологического вида определяют многие факторы. К ним относятся соотношение полов и репро­дуктивный потенциал вида, т. е. число жизнеспособных потомков, приходящихся на одного родителя в единицу времени. Сюда же относят сумму факторов, от которых зависят добывание пищи и скорость разрушения инди­видуума. Важнейшим фактором выживания является система самозащиты организмов от врагов внешних— патогенных микроорганизмов и внутренних клеток, выходящих из-под организменного контроля.

Для успешной конкуренции паразиту необходимо, чтобы процесс его роста был быстрым и эффективным, поэтому конечная цель его деятельности — новая клетка.

Большинство изученных микробов размножается очень быстро, время удвоения их биомассы составляет 20 мин — 2ч.

Но даже самые злые из них ищут и убивают неполноценные клетки хозяина, а организм в целом их не интересует. При накоплении микробов или их токсинов хозяин оказывается убитым «как бы заодно».

В ходе эволюции скорость мутации атакующего и атакуемого видов возрастала. Паразит мутировал в сто­рону лучшей адаптации к индивидуальным белкам хозяина и защиты от его иммунитета. Мутации хозяина сообщали ему устойчивость к паразиту, в результате множился полиморфизм представителей данного вида. В ходе такого «соревнования» каждый вид избежал губительного контакта с какими-то опасными возбуди­телями болезней. Косвенным указанием на это служит естественная устойчивость человека к ряду заболеваний животных (чуме собак, сибирской язве или оспе рога­того скота), а те, в свою очередь, оказались невоспри­имчивыми к ряду людских болезней.

Человек живет в непосредственном контакте с са­мыми разными паразитами — микробами, вирусами, грибками, заполняющими воздух, воду, почву и пищу. Каждый из нас находится в постоянной осаде со сто­роны этих агрессоров, но, к счастью, незаметно для себя он отражает штурм за штурмом. Захватчиков устраня­ют кожный барьер, естественные пестициды пота, слю­ны, слез, желудочного и кишечного соков. Их погло­щает слизь носоглотки, чтобы отторгнуть при чихании или кашле, когда внешняя защита не сработала. Но если все же патогенные микроорганизмы свяжутся с тканями, то пугающая быстрота разрушения клеток организма за­ставляет вступить в сражение всю армию иммунитета.

Можно лишь поражаться гибкости иммунной систе­мы. Количество возможных рецепторов, распознающих «свое» и «чужое» на Т- и Б-лимфоцитах, необозримо, Все это разнообразие обеспечивается с помощью ком­пактного набора из 100 тыс. генов.

Гены и болезни

Примеров неодинаковой чувствительности людей к тем или другим заболеваниям можно приводить мно­го. Известно, что при любой эпидемии гриппа некото­рые люди не болеют вообще, а другие болеют по несколько раз в сезон.

Примеры достоверной связи некоторых заболеваний с группами крови были получены при математическом анализе и сравнении представительных групп здоровых и больных. Оказалось, что лица с 0 группой крови чаще болеют гриппом, но реже ангинами и ревмокардитом, вызываемым гемолитическим стрептококком. Эпидемии да­вали материал, свидетельствующий, что при прочих равных условиях люди с группой крови 0 чаще заража­ются чумой, а с группой А — чаще болеют оспой. У носителей группы А чаще встречается рак желудка, при группе крови 0 пре­обладает язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки. Кровеносные сосуды людей с группой крови А более подвержены закупорке сгустками крови, а при группе крови 0, напротив, отмечается склонность к кровоте­чениям.


Страница: