Генетика на пальцах - читать онлайн книгу. Автор: Андрей Шляхов cтр.№ 39

С естественным отбором дело обстоит сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Далеко не всегда естественный отбор приводит к выработке новых адаптаций. Он может поддерживать уже сложившуюся адаптационную структуру популяции, не позволяя изменчивости разрушать уже существующие приспособления, то есть нарушать сложившееся генетическое равновесие.

Более того, естественный отбор формирует популяции. Он создает их, распределяя организмы вида по более благоприятным ареалам обитания. А еще естественный отбор поддерживает равновесие между разными признаками организма. Зачастую приспособленность одного признака в ходе отбора может понижаться, если это понижение перекрывается повышением приспособленности другого признака и в целом выгодно для организма. Можно сказать, что организм в подобных случаях совершает гамбит ^[61] – жертвует одним признаком для того, чтобы выиграть партию, то есть выжить.

Примером такого эволюционного «гамбита» может служить яркое оперение у самцов многих птиц, который делает их хорошо заметными не только для самок, но и для хищников. Однако природа сделала в этом случае ставку на повышение вероятности успешного размножения и оказалась права. Длительное существование таких видов доказывает правильность «гамбита», подтверждает, что успешное размножение для этих видов птиц важнее демаскировки самцов. Пусть какая-то часть самцов будет съедена хищниками, но зато оставшиеся в живых, имея больше шансов на скрещивание, смогут оставить больше потомства.

И с дрейфом генов тоже все непросто. Дрейф генов может приводить к увеличению изменчивости, то есть нарушать генетическое равновесие в пределах вида в целом, но он также может уменьшать изменчивость в пределах конкретной популяции, «убирая» из нее новые генотипы, появившиеся в результате мутаций. Здесь все зависит от размеров популяции (обратите внимание на то, что под размером популяции биологи подразумевают число особей в ней, а не размер занимаемой ею территории). Согласно общестатистическим правилам, в которые мы вникать не станем, в больших популяциях дрейф генов будет обеспечивать генетическую стабильность, а в малых станет ее нарушать, вплоть до создания преимуществ для признаков, нетипичных для основной, «материнской» популяции. В результате дрейфа генов в маленьких популяциях новые виды появляются в ускоренном темпе.

С механизмами, нарушающими генетическое равновесие в популяциях, вроде бы все ясно. В процессе мутагенеза гены изменяются, а приток генов из других популяций может приносить в популяцию нетипичные для нее гены. Перенос генов между популяциями стирает генетические различия между ними, но нарушает равновесие в каждой из них.

Интенсивность естественного отбора в популяции пропорциональна разнообразию приспособительных признаков в ней, а это разнообразие, в свою очередь, пропорционально количеству размножающихся особей ^[62].

И вот вам напоследок сразу два вопроса, потому что в предыдущей главе вопроса не было.

Вопрос первый: могут ли эффекты основателя и бутылочного горлышка действовать одновременно?

Вопрос второй: каким животным приходится ежегодно проходить через «бутылочное горлышко»?

«Методом пересадки генов удалось вывести новый сорт огурцов, обладающих замечательными вкусовыми качествами. С помощью обычной методики (трансдукции через вирус) раннему сорту огурцов был привит комплекс генов, ответственный за молочнокислое брожение. Пересадка гена повлекла за собой также побочный эффект: клеточные мембраны стали значительно более проницаемыми для ионов натрия. Только что поспевшие плоды имеют ярко выраженный вкус и аромат малосольных огурчиков».

Это была первоапрельская шутка из журнала «Химия и жизнь», этакая научная сказочка. Сказка – ложь, да в ней намек. Намек на то, что возможности генной инженерии поистине безграничны и даже побочные эффекты могут быть обращены на пользу.

Знаете ли вы, что генной инженерией человечество пыталось заниматься с древнейших времен? Наши далекие предки не имели никакого понятия о генах, но тем не менее при помощи различных средств пытались манипулировать половыми хромосомами. Например, они верили, что если мужчина и женщина будут спать головой на север, а ногами на юг, то у них родится мальчик. Или же, что если беременная женщина будет есть много фиников, то у нее родится мальчик…

Пошутили – и будет. Пора переходить от шуток к серьезному разговору.

Генной, или генетической, инженерией называются все виды искусственных манипуляций с генами.

Отношение к генной инженерии в обществе неоднозначное.

Одни считают, что генная инженерия – это великое благо. С ее помощью можно получать высокие урожаи и столь же высокие привесы у животных, можно лечить болезни, «исправляя» генотип, можно выращивать пальмы на Южном полюсе…

Насчет пальм – это пока что мечта и только мечта. Но, в принципе, если вывести растение, клетки которого не будут замерзать при полярных температурах, корни будут способны пробиваться вглубь через толстый слой льда и вечную мерзлоту, а обмен веществ и энергии будет обеспечивать выживание во время полярной ночи, то почему бы такому растению не расти-цвести посреди ледяной антарктической пустыни? Невероятно? Всего лишь сто лет назад полеты в космос тоже казались невероятными. А сорок лет назад никто бы не поверил в то, что телефон может быть беспроводным, миниатюрным и, помимо своего основного предназначения, служить для чтения, прослушивания музыки, просмотра фильмов, набора текста, решения математических задач, дистанционных платежей…