|
Постоянно действующий
источник наследственной изменчивости — мутационный процесс.
Гены мутируют с определенной частотой. Подсчеты
показывают, что в среднем одна гамета из 100 тыс.— 1 млн. гамет несет вновь
возникшую мутацию в определенном локусе. Поскольку одновременно мутируют
многие гены, в среднем 10—15 % гамет несут те или иные мутантные аллели.
Природные популяции насыщены самыми разнообразными мутациями.
Благодаря комби- нативной изменчивости мутации могут
широко распространяться в популяциях. Однако многие мутации встречаются редко
и в течение неопределенно долгого времени число носителей таких мутаций в
популяции сохраняется на низком уровне. Это не удивительно, так как генотипы
особей природных популяций — результат длительного отбора лучших комбинаций
генор Поэтому большинство мутаций — отклонений от нормы — оказывается
вредным. В гомозиготном состоянии такие мутации, как правило, снижают жизнеспособность
особей, но, поскольку подавляющее большинство вновь возникающих мутаций
рецессивно, в гетерозиготном состоянии вредный эффект снимается.
Более того, в гетерозиготном состоянии многие мутации
повышают жизнеспособность особей. Диплоидность организмов, размножающихся
половым путем, позволяет сохранять мутации, являющиеся материалом для
дальнейшей эволюции. Мутации, вредные в одних условиях, могут повышать
жизнеспособность особи в других условиях среды. Например, мутантные особи
бескрылых насекомых или с плохо развитыми крыльями имеют преимущество на
океанических островах и горных перевалах, где дуют сильные ветры. Следует
также иметь в виду, что в природе мутации встречаются в комбинациях друг с
другом.
Некоторые комбинации вследствие взаимодействия генов могут
быть положительными для особи, повышая ее жизнеспособность. Генотип —
целостная система, и физиологически нейтральных мутаций нет. Любой признак
имеет значение в борьбе за существование. Долгое время физиологически
нейтральными, не влияющими на жизнеспособность, считались гены, определяющие
у человека группы крови. Генетическими исследованиями установлено, что у
людей, имеющих группу крови В, повышена устойчивость к возбудителю оспы.
При оценке вреда или пользы мутации необходимо помнить, что
естественный отбор всегда действует в пользу популяции и безразличен к судьбе
отдельной особи. Особенно ярко эта закономерность проявляется в случае
высокой насыщенности популяций летальными мутациями, в гомозиготном состоянии
приводящими организм к гибели.
У человека известен мутантный ген, определяющий дефект в
строении молекулы гемоглобина, вследствие чего эритроцит приобретает форму
серпа, при этом снижается его способность переносить кислород. Гомозиготы по
этому гену погибают в раннем возрасте из-за кислородной недостаточности.
Казалось бы, такой ген должен исчезнуть из популяции. Однако в странах
Средиземноморья и некоторых тропических странах 10—20 % населения оказываются
гетерозиготными по этому гену. Дело в том, что в этих районах распространена малярия,
являющаяся одной из основных причин смертности. В эритроцитах же гетерозигот
малярийный плазмодий не размножается, в результате чего люди оказыв?ются
устойчивыми к малярии. В цанном случае давление естественного отбора
направлено в сторону преимущественного выживания гетерозигот и поддержания
высокой частоты летального гена.
Таким образом, мутационный процесс — источник резерва
наследственной изменчивости популяций. Поддерживая высокую степень
генетического разнообразия популяций, он создает основу для действия
естественного отбора.
|
