Основная концепция генетики

         Наконец, обсудим концепции, возникшие в результате появления генетики. Дарвин полагал, что естественный отбор обусловлен небольшими случайными изменениями в облике живого существа. Возьмем большое количество растений, например, ячменя и построим диаграмму, на вертикальной оси которой отложено число особей, а на горизонтальной – длина ости колоса. Существует такая (характерная) длина ости, которой обладает наибольшее число растений. Если взять на семена растения, соответствующие той части диаграммы, где длина ости несколько больше характерной, с целью получить ячмень с длинной остью, то ничего не получится. У новых растений распределение остей будет прежним, а их характерная длина той же. Такие отклонения не унаследуются. Однако если выбрать на семена те растения, длина остей которых существенно превосходит характерную (таких обычно бывает 2…3 на 10000), то примерно у 50% новых растений длина остей будет столь же велика, то есть наследование признака произойдет. Такое событие Де Фриз назвал мутацией – скачкообразным изменением. Как мы теперь знаем, мутации обусловлены изменением в определенной области одной из хромосом ядра половой клетки. Такая область называется геном, а раздел биологии, изучающий законы наследственности, – генетикой.

Именно возможность и факт мутаций в хромосомах и сопутствующие физические и химические процессы являются движущей силой эволюции в живой природе. Естественный отбор выполняет лишь роль фильтра. Впервые (на эмпирическом уровне) законы генетики были установлены Менделем. Один из них утверждает, что признаки родителей при скрещивании не сливаются, а передаются тому или иному потомку в непосредственном виде. Это означает, что проблема теории Дарвина о «растворении» признака в потомстве снимается при учете генной природы изменчивости.

Установление взаимнооднозначного соответствия между конкретными генами и признаками и развитие экспериментальных химических и биохимических методов исследования дают принципиальную возможность целенаправленно формировать организмы с нужными свойствами. Предметом новой науки – молекулярной биологии – являются расшифровка геномов и разработка методов манипуляций с ними. В настоящее время (2005 г.) близок к завершению проект «Геном человека».

Представление о генах как о хранилище наследуемой информации и развитие генной инженерии позволили осуществить клонирование (неполовое размножение) млекопитающего – ставшей знаменитой овцы Долли. Ядро соматической (неполовой) клетки, содержащей парный (полный) набор хромосом одного животного, было помещено в яйцеклетку с предварительно удаленным ядром, взятую у другого животного. Эта яйцеклетка была помещена в матку третьего животного, наступила беременность и родилось живое существо, генетически тождественное своему родителю – той овце, чье ядро соматической клетки было использовано. Появляются сообщения и об успешных опытах по клонированию человека. Проблема клонирования, помимо разнообразных проблем, выходящих за рамки нашего предмета, не является простой. В частности, оказывается, что соматические клетки, использованные при клонировании, имеют скорость развития, соответствующие возрасту особи, у которой они были взяты. Иными словами, получившийся клон пока что не обеспечивается средней продолжительностью жизни для данного вида. Так, Долли умерла от старости, не прожив и половины положенного срока.

      С концептуальной точки зрения наиболее важной идеей генетики является переход от «непрерывности» в описании наследуемых свойств к «дискретности». Можно сказать, что существуют некоторые состояния, между которыми возможны переходы, нет непрерывных изменений, а есть скачкообразные. Возможность пересчета таких состояний приводит к возможности использования специальных статистических закономерностей (хорошо разработанной области математики), дающих возможность делать прогноз. В этом смысле генетику можно сравнить с квантовой механикой, о которой пойдет речь в следующей главе.

     Одной из основных проблем теоретической биологии в настоящее время является вопрос о том, каким образом информация с микроуровня – молекулы ДНК – передается на макроуровень – орган или фенотипический признак.

Теория этногенеза Л.Гумилева

         Дополнением к теории биологической эволюции служит так называемая теория этногенеза, в которой история уже человеческих сообществ рассматривается с естественнонаучной точки зрения, в частности, с учетом географии и биологии. В основе ее лежит понятие этноса. Этнос – это не нация («единство языка, территории, экономической жизни и психического склада, проявляющееся в общности культуры»), не раса («отличаются по физическим признакам, не имеющим значения для жизнедеятельности»), и не популяция («совокупность свободно скрещивающихся особей на сравнительно изолированной территории»). Этнос – это система, представляющая собой, во-первых, большую группу людей, разнообразных как генетически, так и функционально, а во-вторых, продукты жизнедеятельности этой группы: технику, антропогенный ландшафт и культурные традиции. Характер этноизоляции не обязательно связан с территорией, и при образовании этноса не происходит изменения видовых характеристик. Этнос характеризуется тем, что его члены противопоставляют себя другим таким же этносам, разделяют «мы» и «они». Этносы зарождаются, развиваются, взаимодействуют и отмирают, т.е. проявляют свойства живых систем. Возникновение этноса требует стечения обстоятельств, известного как «пассионарный толчок» - воздействия биофизической (по мнению Л.Гумилева) природы, приводящего к внезапному изменению генофонда. Более точно указать, в чем именно оно состоит, какие факторы влияют на появление так называемой «пассионарной личности», ставящей ценность своей цели выше ценности жизни своей и других, не удается. Пассионарность проявляется в непреоборимом стремлении действовать, изменять окружающее. Уровень пассионарности в этносе не остается неизменным, и этнос проходит ряд фаз развития, которые можно сопоставить с различными возрастами человека. Этногенез – это природный процесс биосферы, иногда возникающий в истории человечества.

Глава 5