Генетика и эволюция

Уже открытие Менделем закономерностей расщепления показало, что возникающие у организмов рецессивные мутации не исчезают, а сохраняются в популяциях в гетерозиготном состоянии. Это устранило одно из самых серьёзных возражений против дарвиновской теории эволюции (см. Дарвинизм), высказанное англ, инженером Ф. Дженкином, утверждавшим, что величина полезного наследств, изменения, к-рое может возникнуть у к.-л. особи, в последующих поколениях будет уменьшаться и постепенно приближаться к нулю.

Г. обосновала положение, что генотип определяет норму реакции организма на среду. В пределах этой нормы условия среды могут влиять на индивидуальное развитие организмов, меняя их морфологич. и физиологич. свойства, т. е. вызывая модификации. Однако эти условия не вызывают адекватных (т. е. соответствующих среде) изменений генотипа, и поэтому модификации не наследуются, хотя сама возможность их возникновения под влиянием условий среды определена генотипом. Именно в этом смысле Г. отрицательно решила вопрос о наследовании признаков, приобретённых в течение индивидуального развития, что имело огромное значение как для утверждения дарвиновской теории эволюции, так и для селекции.

Исследования показали, что природные популяции насыщены мутациями, гл. обр. рецессивными, сохраняющимися в гетерозиготном состоянии под покровом нормального фенотипа. В неограниченно больших популяциях при свободном скрещивании и отсутствии давления отбора концентрация аллельных генов и соответствующих генотипов (АА, Аа, аа) находится в определённом равновесии, описываемом формулой англ, математика Г. Харди и нем. врача В. Вайнберга:

где коэффициенты р и q - концентрации доминантного и рецессивного генов, выраженные в долях, т. е. р + q = 1. В реальных природных популяциях концентрация мутантных генов зависит гл. обр. от давления отбора, определяющего судьбу носителей мутаций в зависимости от их влияния на жизнеспособность и плодовитость особей в конкретных условиях среды. Носители неблагоприятных мутаций удаляются, элиминируются отбором. Однако мн. мутации, неблагоприятные или даже летальные в гомозиготном состоянии, могут в гетерозиготном состоянии, повышать жизнеспособность носителей и вследствие этого сохраняются в популяциях на определённом уровне. Поскольку одни и те же мутации в разных условиях среды и при различных направлениях отбора неодинаково влияют на приспособленность организмов, они служат тем материалом, на основе которого под влиянием отбора создаётся внутривидовой полиморфизм, обеспечивающий приспособленность вида и его эволюционную пластичность в широко варьирующих условиях обитания. Скрытые под покровом нормального фенотипа мутации создают мобилизационный резерв наследственной изменчивости (И. И. Шмальгаузен), поставляющий материал для деятельности отбора при изменении условий существования вида. Т. к. мутации могут оказывать различное влияние на развитие признаков в зависимости от генотипич. особенностей организмов, т. е. генотипической среды, в к-рую попадает мутировавший ген, отбор, оценивая фенотипы особей, включает в сферу своей деятельности не отд. мутации как таковые, а целостные генотипы, подхватывая те из них, к-рые обеспечивают наиболее тонкое приспособление организмов к среде.

Генетич. исследования показали также роль мутационного процесса, изоляции, миграций, гибридизации, а также т. н. генетика-автоматических процессов в эволюционной дивергенции популяций и механизмах видообразования. Т. о., данные Г. подтвердили осн. идеи эволюционной теории Дарвина, вскрыв вместе с тем новые закономерности наследственности и изменчивости, на основе к-рых отбор создаёт бесконечно варьирующие формы живых организмов с их поразительной приспособленностью к условиям внешней среды.