ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Стрес - прискорювач еволюції
         

     

    Біологія і хімія

    Стрес - прискорювач еволюції

    Кандидат біологічних наук В. В. Велько

    Пам'яті Н.В. Тимофєєва-Ресовський

    1

    Дві сили є, дві фатальні сили ...

    Ф.І. Тютчев

    Фатальні сили існують не тільки в нашому повсякденному, людського життя, а й у природі. Власне, перше - це відображення і наслідок другого.

    В своїй останній статті, опублікованій в журналі "Природа" (1980, № 9), наш видатний біолог Н.В. Тимофєєв-Ресовський (1900-1981) ці дві сили визначив чітко і прямо: природний добір і конваріантная редуплікація. Складно? Та ні, зараз ми у всьому розберемося.

    Під природним відбором на увазі наступне: перевага у розмноженні (так звана селективна перевага) мають ті особи, які найбільш пристосовані до конкретних (у повному розумінні слова - сьогоднішнім) умовам зовнішнього середовища; це, згідно з Тимофєєву-Ресовський, перше загально біологічних принцип. А конваріантная редуплікація є процес спадкової мінливості: при розмноженні (точніше, під час копіювання генетичної інформації) виникають мутації - зміни структури ДНК, або, просто кажучи, помилки. І виникають вони через те, що системи реплікації ДНК не можуть працювати з абсолютною точністю. Це по Тимофєєву-Ресовський - друга загально біологічних принцип. Що в підсумку? Популяція виду завжди складається з організмів, генетично не ідентичних. З цього різноманіття, завдяки силі природного відбору, і одержують найбільші шанси ті особи, яким дана можливість передати свої, сьогодні "хороші", гени наступному поколінню. "Погані" гени в даний історичний момент йдуть у небуття. Загалом, виходить так, що еволюція грунтується на випадкових фатальних або щасливих помилках. І ще: чим більше розмаїття всередині виду, тим більше шансів для його еволюції. І значить, для еволюції взагалі. Для Макроеволюція.

    2

    Про скільки їх на полях!

    Але кожен цвіте по-своєму.

    В це вищий подвиг квітки.

    Басьо

    Так, є суто загальне, але й поза сумнівом індивідуальне. І якщо про останнього, то виходить, чи кожен з нас "цвіте" по-своєму. Але якою мірою? Ну вже не в такій, напевно, щоб народитися потворою, хоча такі, що ж робити, зрідка зустрічаються.

    Якщо перевести ці питання на мову генетики, то вони будуть звучати так: яка нормальна, то є звичайна, ступінь генетичного поліморфізму (різноманіття) і який її діапазон; яка швидкість виникнення мутацій, що призводять до цього різноманітності? Інтуїтивно можна припустити, що чим більше відбувається мутацій, тим вище різноманітність - значить, тим більше шансів на виграш для вигляду. І, виходить, хто частіше помиляється, той і виграє. Це дійсно так. Але тільки на перших порах.

    Але спочатку про те, якими бувають мутації. За ефекту впливу на організм їх підрозділяють на три типи: корисні мутації, нейтральні і шкідливі; останні або помітно погіршують здоров'я особи, повільно зживаючи її з світу, або прикінчувати відразу (це так звані летальні мутації). І в загальному вигляді можливо сказати, що така особина - володар шкідливої мутації - елімінується добором з популяції в низці поколінь; якщо ця особина не встигла розмножитися, то вона відразу забирає із собою в небуття і ген.

    Але, незважаючи на це останнє, цей шкідливий ген з'являється в природі знову, тому що процес мутірованія йде постійно. Скільки вибуло, стільки й прибуде в доступному для огляду майбутньому (даний принцип рівноваги між мутаційні тиском і відбором сформулював у 30-х роках XX століття ще один наш видатний генетик В.П. Ефроімсон).

    Дуже важливе питання: якою має бути швидкість виникнення мутацій? Виявилося, що якщо популяцію бактерій, у якій швидкість мутірованія з якихось генів підвищена в 10 разів, безперервно ростити в хемостате протягом 2000 поколінь разом з популяцією нормальних клітин, то спочатку (протягом 200 генерацій) варіант з високою швидкістю мутацій домінує. Саме він виявляється краще пристосованим до даної середовищі. Але потім варіант з нормальною швидкістю мутірованія поступово бере гору, а швидко мутують варіант починає рости все повільніше, і доля його клітин зменшується. Як говорить українське прислів'я: Що занадто - то не добре "(" що занадто - то не добре "; зі зрозумілих етнопсихологічних причин, у росіян аналогічної прислів'я немає, зате є інша, час цитування якої ще прийде).

    Чому ж занадто висока швидкість виникнення мутацій - "то не добре"? На першій порах в деяких клітинах швидко мутує популяції утворюються корисні мутації, завдяки чому такі клітини розмножуються швидше. Звичайно, тут виникають і шкідливі мутації, але загибель клітин-невдах спочатку непомітна на тлі швидко зростаючої популяції. Однак минає час, і з-за високої швидкості мутірованія у всіх клітинах ці "невдахи" накопичуються в такій кількості, що популяція клітин починає рости повільніше. Таким чином, швидкість виникнення мутацій має бути оптимальною: не занадто низькою, щоб клітини могли еволюціонувати, але й не дуже високою, щоб не накопичувалися шкідливі мутації. Ця оптимальна частота виникнення мутації становить приблизно від 1 до 10 на 10 млн. клітин (тобто якщо популяція клітин буде рости з однієї клітини, то, коли кількість клітин досягне 1-10 млн., серед них буде від 1 до 10 мутантних за якимось гену клітин).

    Але чи буде така швидкість мутагенезу дійсно оптимальної для еволюції? Уявімо, наприклад, ситуацію, коли потрібно виникнення одразу двох мутацій в одній клітці (імовірність 1

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !