Снеговой Павел Иванович
православный христианин
Тема: #49636
Сообщение: #1706337
02.12.05 09:00
|
***Полиплоидия (умножение хромосом), вызываемая препаратом колхицин, во многих случаях является полезной для растений, так как увеличивает их размер, размер цветков и плодов, что приводит к лучшей выживаемости в среде***
"Полиплоидия
С небольшими оговорками можно сказать, что полиплоидия, и в частности тетраплоидия, была способом возникновения того, что обыкновенно считается новыми видами. Существует ряд лабораторных примеров и ряд наблюдений, выполненных в полевых условиях, которые предполагают возникновение новых видов с помощью этого механизма. Майр полагает, что полиплоидия — это единственный доказанный механизм мгновенного видообразования у организмов, размножающихся половым путем. Стеббинс говорит, что полиплоидия — один из путей и, возможно, единственный путь, которым в один шаг возникает межвидовой барьер.
Дарвин полагал, что формирование репродуктивно изолированных единиц путем видообразования являлось фундаментальным процессом эволюции. Он думал, что, продемонстрировав возникновение новых видов, доказал эволюцию — такова важность механизма мгновенного видообразования. Гоулд считает, что процесс видообразования трудно продемонстрировать и доказать. Он говорит, что видообразование "в большинстве случаев происходит на слишком высоком уровне, чтобы наблюдаться непосредственно в природе или быть продемонстрированным в эксперименте". Далее он добавляет, что "поэтому теории видообразования основаны на аналогии, экстраполяции и умозаключении". Дарвин, по его словам, выделял особо искусственный отбор и географическую изменчивость. Дарвин считал некоторые виды зачаточными и рассматривал постепенное накопление изменчивости — основным способом возникновения новых групп. Современная синтетическая теория эволюции, согласно Гоулду, продолжила эту традицию перенесения данных из локальных популяций на эволюционные преобразования и использовала "принятую модель адаптивной географической изменчивости в качестве парадигмы для возникновения видов".
Гоулд указывает, что, согласно Дарвину, естественный отбор должен представлять главную направляющую силу эволюционного преобразования. Апологеты синтетической теории эволюции полагают, что естественный отбор создает приспособленные фенотипы путем дифференциального сохранения от поколения к поколению наилучшим образом адаптированных организмов из массы случайных вариантов, являющихся лишь сырым материалом, не несущим в себе никаких направленных изменений. Отбор действует посредством дифференциального репродуктивного успеха отдельных организмов, — борьбы за существование в терминологии Дарвина [90]. Собственная позиция Гоулда, прерывистое равновесие, нуждается в механизме для "большого эволюционного скачка". Хромосомные изменения несут изменения такой величины, и полиплоидия действительно порождает новые виды.
Возникновение полиплоидии
Очевидно, большинство случаев полиплоидии возникает на почве нарушенного тем или иным образом клеточного деления. Вместо того чтобы пройти редукционное деление (мейоз) и получить гаплоидный набор хромосом, зародышевые клетки получают диплоидный набор — обычно это случается в результате того, что оба набора хромосом идут в одну клетку, а другая не получает вообще ничего. Такая ненормальная зародышевая клетка, положим — яйцеклетка, затем оплодотворяется; или если это сперматозоид, то он оплодотворяет яйцеклетку. Если другая гамета, оплодотворяющая или оплодотворяемая, является нормальной гаплоидной гаметой, то зигота будет триплоидной. Если же ненормальная диплоидная гамета встретит другую ненормальную диплоидную, то образованная ими зигота будет тетралоидной. Полиплоидия также может развиться в результате неправильного митоза (обычного клеточного деления [не редукционного]). Вместо того чтобы по одному набору хромосом разошлось к каждому из полюсов клетки, иногда оба набора идут к одному полюсу.
Чтобы получить такое ненормальное клеточное деление в лаборатории, используются различные методы. Иногда ткань обрабатывают химически, чтобы вызвать клеточное деление ненормального типа. Большинство прецедентов хромосомного удвоения происходит в результате обработки растений колхицином, препаратом, добываемым из безвременника (род Colchicum). Этот препарат нарушает метаболизм клетки и клеточное деление. Очевидно, что эта процедура ненормальна и патологична.
Эффекты полиплоидии
Полиплоидия имеет ряд последствий, часть которых определенно являются благоприятными. В основном полиплоидия вызывает некоторую степень гигантизма. Полиплоидные организмы крупнее, чем их диплоидные родственники. Гигантские фрукты, овощи и цветы часто являются полиплоидами.
Также предполагается, что полиплоиды способны лучше переносить суровые климатические условия и что они особо приспособлены к неблагоприятным местам обитания. Считается, что полиплоиды устойчивы к большему разнообразию климатических условий; они могут устоять перед более широким диапазоном температур и влажности, чем диплоиды. Полиплоидия имеет тенденцию понижать осмотическое давление у растений. Это может быть неблагоприятной чертой, поскольку растение с более высоким осмотическим давлением способно добывать больше воды из почвы, чем растение с низким осмотическим давлением. Полиплоиды также имеют низкую скорость роста и зацветают позже диплоидов. Однако они цветут дольше. Количество ветвей уменьшено, а листья обычно толще. В некоторых условиях эти признаки могут быть благоприятными, в других они неблагоприятны.
Обычно полиплоиды имеют пониженные репродуктивные показатели по сравнению с их диплоидными предшественниками. Это определенно неблагоприятная характеристика. Она особенно заметна у триплоидов, но проявляется и у тетраплоидных организмов. Полагают, что уменьшение плодовитости происходит, потому что жизнеспособны лишь гаметы, получившие один или два полных набора хромосом. Если одна или больше хромосом пропущены, либо одна или больше добавлены, в то время как остальные присутствуют поодиночке, то эта гамета, вероятно, будет нежизнеспособна. Из-за такого существенного уменьшения жизнеспособности и плодовитости общепринято, что хромосомные изменения смогут выжить, только если организм способен размножаться неполовым способом. Тетраплоидные растения могут выживать, например, если их размножать вегетативно — отводками, корнями, клубнями или зимующими почками. Следует отметить, что в некоторых случаях полиплоиды, очевидно, все же восстанавливают свою плодовитость после нескольких поколений. Вероятно, они действительно приобретают стабильность и способность размножаться с нормальной скоростью.
Полиплоиды могут происходить как от одного родителя (ав-тополиплоиды), так и от более чем одного (аллополиплоиды). Строгие автополиплоиды считаются редкими в природе.
Другое серьезное препятствие для принятия полиплоидии в качестве механизма эволюции — то, что она ограничивается почти исключительно цветковыми растениями, причем и здесь большинство случаев выявлено у многолетних трав. Лишь несколько примеров зарегистрировано у древесных растений. Полиплоидия очень редка у многоклеточных животных. Уоллес отмечает, что для успешного выживания полиплоида у животных, сложная комбинация редких явлений — гибридизация и удвоение хромосомного числа — должна произойти одновременно у самца и у самки, живущих по соседству. Более того, эти две особи должны выбрать друг друга в качестве партнеров, предпочтя друг друга живущим в том же регионе нормальным особям родительского вида, и их потомство тоже должно предпочитать себе подобных, скрещиваясь с братьями и сестрами на протяжении ряда поколений. Он полагает, что животный вид мог бы сохранить полиплоидию только как следствие совпадения четырех, пяти или даже шести крайне редких явлений.
Полиплоидия и библейские "роды"
В любом случае полиплоиды определенно не являются новыми "родами" в том смысле, в котором это слово использовано в Книге Бытие. Помидоры и яблоки, полученные в результате действия механизма [полиплоидизации], остались помидорами и яблоками; они не превратились в бобы или канталупы. Стеббинс полагает, что долговременная эволюция, необходимая для дифференциации родов, семейств, отрядов и типов, очевидно, происходит главным образом на диплоидном или, по крайней мере, на гаплоидном уровне в тех формах, которые имели полиплоидное происхождение. Малое количество данных, подтверждающих эволюцию путем полиплоидии, как ему представляется, несколько ненадежно и не слишком впечатляюще. И эти свидетельства, говорит Стеббинс, не делают очевидным, что прогрессивная эволюция стимулируется полиплоидией. Камертон считает, что полиплоидия — это эволюционный тупик и что в конце концов полиплоиды исчезают из-за их неспособности вернуться к дипло-идному состоянию и из-за того, что генетической изменчивости, по-видимому, мешает большое число хромосом."
(Джон У. Клоц, От создания мира)
***где силой естественного отбора является человек***
А насколько логично проводить аналогию между естественным отбором, движимым, якобы, неразумными силами, и отбором, выполняемым явно разумным хомо сапиенсом?
Или это косвенное признание существования в природе некоего высшего разума?
***Другим примером полезной мутации ***
Вспомните еще про анконскую овечку, которая получила полезную мутацию - утеряла способность прыгать через ограду в загоне. Эта мутация полезна? Безусловно! Только для человека. Но вот будет ли эта мутация полезна там, где отсутствует разумный отбор?
|
